【摘 要】
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我国是世界上被水压煤最多的国家,矿井突水也是造成矿井安全事故的主要原因之一,而注浆改善煤层底板内部结构是防治矿井突水常用的手段之一。随着自动化技术的不断发展,人们
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我国是世界上被水压煤最多的国家,矿井突水也是造成矿井安全事故的主要原因之一,而注浆改善煤层底板内部结构是防治矿井突水常用的手段之一。随着自动化技术的不断发展,人们开始越来越关注煤矿注浆过程中的智能测控。常用的注浆系统主要由传感器、控制器、注浆泵和注浆阀等组成,具有较大的惯性和一定的滞后性。另外,由于矿井井下环境比较复杂,要想做到智能测控注浆施工并不是一件简单的工作,需要一个系统的工程。本文从煤矿注浆施工工艺入手,重点研究了煤矿注浆参数的动态监测方法及系统的控制方法,具体的主要工作如下:(1)介绍注浆施工工艺流程,明确系统的控制要求。(2)根据控制要求确定系统整体结构及工作流程,据此进行主要传感器的选型和分析。用压力变送器获取注浆压力,用科氏力质量流量计直接测量浆液的流量和密度的大小。(3)分析注浆参数的组成及特点,研究注浆参数的动态监测方法,设计基于Lab VIEW注浆参数动态采集界面。用测量值微分约束自校正法提高压力传感器的测量精度,用多重互相关法求取科氏力质量流量计左右拾振信号的相位差,并进行相关算法仿真,验证相关算法在注浆参数动态监测中的可行性。(4)分析影响注浆压力稳定性的几种因素,根据系统的控制要求及被控对象的特点确定系统的控制方案为两冲量串级控制,第一级采用基于遗传算法的模糊PID控制,第二级采用传统的PID控制。设计系统的控制算法并进行算法的仿真与分析,验证该控制方案的可行性。本文所有的研究为煤矿注浆施工过程中的智能测控提供了一种参考依据,可以在一定程度上指导煤矿注浆施工。
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