针对目前综采工作面“三机”运动仿真研究较少涉及单机部件联动过程、不能详细展现单机运动状态的问题,结合虚拟仿真技术建立“三机”几何模型,在对“三机”姿态进行解析的基础上,在Unity3D平台下通过脚本组件,运用面向对象的编程思想,真实还原采煤机摇臂升降及割煤动作,液压支架降柱、移架、推溜等动作,以及刮板输送机弯曲运动。测试结果表明,所建立的模型能够清晰、完全地展现“三机”构造、运行原理及单机运动情况。

针对传统综采工作面监测系统存在的不足,利用虚拟现实软件Unity 3D完成虚拟工作面场景的构建及三机(采煤机、刮板输送机、液压支架)的运动仿真,应用VB6.0软件和数据采集模块WISE-4012E、工业级无线传输模块EKI-6311实现数据采集和调用,研发了一套基于虚拟现实技术的综采工作面三机运动状态监测系统。该系统能够将三机的运动状态直观地展现出来,虚拟场景中建立的三机模型与真实设备的运动状态实时同步,通过场景漫游,可以让工作人员多视角监测三机运动状态。

针对煤矿井下"三机"自动化中的采煤机定位精度较低的问题,根据采煤机工作环境恶劣、空间封闭、干扰较多的特点,提出了一种基于捷联惯性导航(SINS)的采煤机位姿定位方法。该方法利用捷联惯性导航系统中的三轴加速度计和三轴陀螺仪实时测量采煤机的加速度和角速度信息,并根据四元数捷联惯导位姿解算方法解算出采煤机的实时位置和姿态信息,得到精确的采煤机运动轨迹,实现对采煤机的实时体定位。对定位平台进行仿真和利用综采工作面"三机"实验装置搭建采煤机捷联惯导定位实验平台进行实验,结果表明,采煤机捷联惯导定位系统能够

根据薄煤层综采工作面"三机"配套原理,通过使用遗传算法将"三机"参数进一步优化。以冀中能源显德汪矿为实例,汇总了并比较了优化参数值,最后通过仿真和数据测试,对"三机"配套装配图做运动仿真和碰撞检测,均未发现有任何干涉,证明了配套评价得出的优化参数的正确性和合理性。