薄煤层智能化采掘机械结构优化与控制系统研发

摘要

针对薄煤层开采空间受限、传统采掘机械机身庞大适配性差、自动化程度低导致采掘效率不高、安全风险高等问题，以提升薄煤层开采的高效性与安全性为目标，开展智能化采掘机械的结构优化与控制系统研发。开发了由红外传感器、惯性导航模块、瓦斯浓度探测器组成的感知系统，构建了基于PLC的核心控制模块，集成远程操控、自主定位导航与故障预警功能，实现截煤、装煤、运煤一体化智能作业。应用结果表明：优化后的采掘机械机身宽度缩减12%，最小工作高度降至1.1 m，完全适配薄煤层狭窄作业空间；采掘效率较传统设备提升35%，故障预警准确率达98.7%，作业人员安全距离延长至50 m以上。该智能化采掘机械通过结构轻量化优化与智能控制系统的协同作用，有效解决了薄煤层开采中设备适配性差、效率低、安全风险高的核心问题，为薄煤层及复杂地质条件下的高效安全开采提供了可靠的技术装备支持，也为采掘机械的轻量化、智能化升级提供了设计思路与实践参考。

关键词

智能化采掘机械 / 薄煤层 / 结构优化 / 高效开采 / 轻量化设计

基金资助

辽宁省教育厅高校基本科研项目（LJ212414106001）