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基于双圆弧样条曲线的采煤机上滚筒割煤路径规划

柴浩洛 邢存恩 华同兴

柴浩洛,邢存恩,华同兴.基于双圆弧样条曲线的采煤机上滚筒割煤路径规划[J].工矿自动化,2020,46(12):84-89..  doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2020060049
引用本文: 柴浩洛,邢存恩,华同兴.基于双圆弧样条曲线的采煤机上滚筒割煤路径规划[J].工矿自动化,2020,46(12):84-89..  doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2020060049
CHAI Haoluo, XING Cu'en, HUA Tongxing. Cutting coal path planning of shearer up-drum based on double arc spline curve[J]. Industry and Mine Automation, 2020, 46(12): 84-89. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2020060049
Citation: CHAI Haoluo, XING Cu'en, HUA Tongxing. Cutting coal path planning of shearer up-drum based on double arc spline curve[J]. Industry and Mine Automation, 2020, 46(12): 84-89. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2020060049

基于双圆弧样条曲线的采煤机上滚筒割煤路径规划

doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2020060049
基金项目: 

山西省自然科学基金项目(RZ17103676)

太原理工大学学院发展基金项目(DF17100278)

详细信息
  • 中图分类号: TD632

Cutting coal path planning of shearer up-drum based on double arc spline curve

  • 摘要: 采煤机上滚筒常发生切割顶板岩层的现象,这不仅会缩短滚筒截齿寿命,还会降低采出率,因此必须对上滚筒割煤路径进行规划。而传统的采煤机割煤路径规划方法存在误差较大、无法适应地质条件的改变、算法复杂等问题。针对上述问题,提出了一种基于双圆弧样条曲线的采煤机上滚筒割煤路径规划方法。首先采集工作面钻孔、回风巷、运输巷及切眼等的数据建立三维煤层地质模型;然后根据煤壁空间坐标系对模型进行仿真切割,得到顶板控制点集合,以相邻两点为一组建立连续控制点坐标系,根据双圆弧基本结构求解圆弧半径及圆心坐标,根据圆弧参数得出相邻两控制点之间的路径,即上滚筒割煤路径;最后采用遗传算法分析顶板曲线与割煤路径之间的关系,建立煤岩适应度函数模型,经过选择、交叉、变异操作对割煤路径进行仿真优化,得到更为合理、精确度更高的割煤路径。仿真结果表明:通过遗传算法优化得到了较为光滑的割煤路径,其中上滚筒割煤路径与顶板误差范围为0.183 9~0.349 3 m,上滚筒截割顶板岩层现象得到改善,表明优化路径有效地减少了切矸量,提高了采出率。

     

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出版历程
  • 刊出日期:  2020-12-20

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