曹贯强， 尉瑞， 孟祥涛， 赵文生， 刘清

(1.北京天地玛珂电液控制系统有限公司，北京 100013；2.中煤华晋集团有限公司 王家岭矿，山西 河津 043300)

0 引言

综采放顶煤是厚煤层开采技术之一，底部煤层按传统方法开采，顶部煤炭在矿压作用下自动落下。该技术开采效率较高，在国内煤矿中得到了广泛应用。但是在顶煤下落过程中，顶部的矸石也会随之掉落，严重影响煤质。因此，如何自动、准确地进行煤矸识别，实现高效、可靠、自动化放顶煤开采，已成为世界各国重点研究的问题。国外主要采煤大国采用了伽马射线、红外技术、视频摄像、雷达探测等技术进行煤矸识别，并取得了一定的实际应用效果，但同时这些方法又具有各自的局限性，导致无法大规模应用，如伽马射线成本太高且对人体有害，红外技术受环境温度影响较大，雷达探测在煤层较厚时信号衰减严重，无法识别。国内煤矸识别技术整体上还处于研究试验状态，没有成套的煤矸识别解决方案，仅在一些文献研究中提到可以利用声音、振动、图像等技术进行煤矸识别[1-2]。其中，声音技术成本低、难度小，但受外界声音信号干扰严重；图像技术在煤矸颜色差别大时有效，但受粉尘、光线因素影响较大；振动技术具有声音技术的优点，同时又可以避免环境噪声干扰，具有较高的检测精度。

在上述研究的基础上，本文设计了一种用于煤矸识别的振动传感器，通过选用合适的单片机及加速度计，采集顶煤及矸石下落过程中支架尾梁的振动数据，并传输到电液控制系统控制器进行分析处理，达到煤矸识别的目的。……