阅读说明：本技术 一种放顶煤工作面运输系统与综采作业的自动协调方法 (Automatic coordination method for top coal caving face transportation system and fully mechanized coal mining operation ) 是由 张国澎 陈军旗 陶海军 李斌 郑征 徐冬冬 李化敏 李东印 于 2019-11-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种放顶煤工作面运输系统与综采作业的自动协调方法,主要以下步骤：1、开始对放顶煤工作面运输系统和综采作业进行主程序判断操作；主程序判断操作包括多个子程序判断操作；2、判断转载机是否过载；3、判断转载机是否满足正常运行条件；4、判断前部刮板运输机是否过载；5、判断前部刮板运输机是否满足正常运行条件；6、判断采煤机是否满足割煤条件；7、判断后部刮板运输机是否过载；8、判断后部刮板运输机是否满足正常运行条件；9、判断放顶煤支架是否满足放煤条件；10、判断放顶煤支架是否满足移架条件；11、主程序判断操作结束子程序判断操作；12、结束。(The invention discloses an automatic coordination method of a caving coal working face transportation system and fully mechanized coal mining operation, which mainly comprises the following steps: 1. starting to carry out main program judgment operation on a top coal caving face transportation system and fully mechanized mining operation; the main program judging operation comprises a plurality of subprogram judging operations; 2. judging whether the reversed loader is overloaded or not; 3. judging whether the reversed loader meets normal operation conditions or not; 4. judging whether the front scraper conveyer is overloaded or not; 5. judging whether the front scraper conveyer meets normal operation conditions or not; 6. judging whether the coal mining machine meets coal cutting conditions or not; 7. judging whether the rear scraper conveyer is overloaded or not; 8. judging whether the rear scraper conveyer meets normal operation conditions or not; 9. judging whether the caving coal support meets the caving conditions; 10. judging whether the caving coal support meets the support moving condition; 11. the main program judging operation ends the subprogram judging operation; 12. and (6) ending.)

一种放顶煤工作面运输系统与综采作业的自动协调方法

技术领域

本发明涉及煤矿开采领域，尤其涉及一种放顶煤工作面运输系统与综采作业的自动协调方法。

背景技术

由于地质条件、顶板破碎程度等因素影响，放顶煤工作面在综采作业过程中，经常会出现煤量的大幅度变化，从而导致工作面运输系统发生过载。目前，工作面运输系统中前部刮板运输机、后部刮板运输机、转载机、皮带机只存在较为简单联动互锁，但并没有与采煤机操作、移架操作与放煤操作的综采作业进行自动关联。综采作业与工作面运输系统的配合是由井下集控中心的工人人工协调。过载发生时，井下集控中心的工人凭借经验指挥采煤机司机与支架工的操作，之后手动调节工作面运输系统中的各个设备，最终完成综采作业与工作面运输系统配合操作。在这种人工协调方式下，一方面增加了人力成本与人员工作量，不利于未来无人化采煤技术的发展；另一方面，自动化放煤的允许条件与工作面的运输系统之间缺少了明确的配合关系，从而阻碍了自动化放煤技术的发展。

发明内容

本发明目的是针对上述问题，提供一种配合度更高的放顶煤工作面运输系统与综采作业的自动协调方法

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种放顶煤工作面运输系统与综采作业的自动协调方法，包括以下步骤：

S1、开始对放顶煤工作面运输系统和综采作业进行主程序判断操作；主程序判断操作包括多个子程序判断操作；所述多个子程序判断操作分别为判断转载机是否过载、判断转载机是否满足正常运行条件、判断前部刮板运输机是否过载、判断前部刮板运输机是否满足正常运行条件、判断采煤机是否满足割煤条件、判断后部刮板运输机是否过载、判断后部刮板运输机是否满足正常运行条件、判断放顶煤支架是否满足放煤条件、判断放顶煤支架是否满足移架条件；

S2、判断转载机是否过载；当转载机过载时，执行步骤S25；当转载机不过载时，执行步骤S3；

S3、判断转载机是否满足正常运行条件；当转载机满足正常运行条件时，执行步骤S4；当转载机不满足正常运行条件时，执行步骤S24；

S4、转载机正常运行，执行步骤S5、S13；

S5、判断前部刮板运输机是否过载；当前部刮板运输机过载时，执行步骤S6；当前部刮板运输机不过载时，执行步骤S7；

S6、前部刮板运输机过载运行；

S7、判断前部刮板运输机是否满足正常运行条件；当前部刮板运输机满足正常运行条件时，执行步骤S8；当前部刮板运输机不满足正常运行条件时，执行步骤S12；

S8、前部刮板运输机正常运行；

S9、判断采煤机是否满足割煤条件；当采煤机满足割煤条件时，执行步骤S10；当采煤机不满足割煤条件时，执行步骤S11；

S10、采煤机开始割煤，执行步骤S26；

S11、采煤机暂停工作，执行步骤S26；

S12、前部刮板运输机暂停，采煤机停止割煤，执行步骤S26；

S13、判断后部刮板运输机是否过载；当后部刮板运输机过载时，执行步骤S14；当后部刮板运输机不过载时，执行步骤S15；

S14、后部刮板运输机机过载运行；

S15、判断后部刮板运输机是否满足正常运行条件；当后部刮板运输机满足正常运行条件时，执行步骤S16；当后部刮板运输机不满足正常运行条件时，执行步骤S23；

S16、后部刮板运输机正常运行；

S17、判断放顶煤支架是否满足放煤条件；当放顶煤支架满足放煤条件时，执行步骤S18；当放顶煤支架不满足放煤条件时，执行步骤S19；

S18、放顶煤支架进行放煤操作，执行步骤S26；

S19、放顶煤支架暂停放煤操作，执行步骤S26；

S20、判断放顶煤支架是否满足移架条件；当放顶煤支架满足移架条件时，执行步骤S21；放顶煤支架不满足移架条件时，执行步骤S26；

S21、放顶煤支架允许移架操作，执行步骤S26；

S22、放顶煤支架暂停移架操作，执行步骤S26；

S23、后部刮板运输机暂停工作，执行步骤S26；

S24、转载机暂停工作；执行步骤S27；

S25、转载机过载运行；执行步骤S27；

S26、主程序判断操作结束该子程序判断操作；

S27、结束。

进一步的，所述步骤S3中转载机的正常运行条件包括工艺及人工允许转载机正常运行、转载机综采作业相关设备没有出现故障或报警、转载机没有过载运行、皮带机启动；所述转载机综采作业相关设备包括放顶煤支架、转载机、破碎机、皮带机、喷雾装置、泵站、瓦斯浓度报警器。

进一步的，所述步骤S6中前部刮板运输机实施过载运行操作时的具体操作步骤为：

S61、判断前部刮板运输机是否存在故障；当存在故障时，进行人工干预排除故障；当不存在故障时，进行下一步骤的操作；

S62、判断前部刮板运输机工作时的电流I_{qgb_ave}是否大于前部刮板运输机故障电流判断系数k_{qgb_erro}乘以前部刮板运输机的额定电流I_qgb；当前部刮板运输机工作时的电流I_{qgb_ave}大于前部刮板运输机故障电流判断系数k_{qgb_erro}乘以前部刮板运输机的额定电流I_qgb时，采煤机暂停运行，前部刮板运输机暂停运行，前部刮板运输机报故障，之后执行S66；当前部刮板运输机工作时的电流I_{qgb_ave}不大于前部刮板运输机故障电流判断系数k_{qgb_erro}乘以前部刮板运输机的额定电流I_qgb时，进行下一步骤的操作；

S63、判断前部刮板运输机工作时的电流I_{qgb_ave}是否大于前部刮板运输机间隔时间运行电流判断系数k_{qgb_jg}乘以前部刮板运输机的额定电流I_qgb；当前部刮板运输机工作时的电流I_{qgb_ave}大于前部刮板运输机间隔时间运行电流判断系数k_{qgb_jg}乘以前部刮板运输机的额定电流I_qgb时，采煤机暂停运行，前部刮板运输机间隔时间运行；当前部刮板运输机工作时的电流I_{qgb_ave}不大于前部刮板运输机间隔时间运行电流判断系数k_{qgb_jg}乘以前部刮板运输机的额定电流I_qgb时，进行下一步骤的操作；

S64、判断前部刮板运输机工作时的电流I_{qgb_ave}是否小于前部刮板运输机连续运行电流判断系数k_{qgb_lx}乘以前部刮板运输机的额定电流I_qgb；当前部刮板运输机工作时的电流I_{qgb_ave}小于前部刮板运输机连续运行电流判断系数k_{qgb_lx}乘以前部刮板运输机的额定电流I_qgb时，前部刮板运输机连续运行；当前部刮板运输机工作时的电流I_{qgb_ave}不小于前部刮板运输机连续运行电流判断系数k_{qgb_lx}乘以前部刮板运输机的额定电流I_qgb时，采煤机暂停运行，前部刮板运输机间隔时间运行；

S65、判断前部刮板运输机工作时的电流I_{qgb_ave}是否小于前部刮板运输机过载程序完成的电流判断系数k_{qgb_wc}乘以前部刮板运输机的额定电流I_qgb；当前部刮板运输机工作时的电流I_{qgb_ave}小于前部刮板运输机过载程序完成的电流判断系数k_{qgb_wc}乘以前部刮板运输机的额定电流I_qgb时，前部刮板运输机停止运行，前部刮板运输机过载运行操作执行完成；当前部刮板运输机工作时的电流I_{qgb_ave}不小于前部刮板运输机过载程序完成的电流判断系数k_{qgb_wc}乘以前部刮板运输机的额定电流I_qgb时，前部刮板运输机连续运行；

S66、判断前部刮板运输机故障是否被排除；当前部刮板运输机故障排除时，重复进行步骤S63；当前部刮板运输机故障未排除时，前部刮板运输机停止运行。

进一步的，所述步骤S7中前部刮板运输机的正常运行条件包括工艺及人工允许前部刮板运输机正常运行、前部刮板运输机综采作业相关的设备没有出现故障或报警、前部刮板运输机没有过载运行、后部刮板运输机没有过载运行、转载机没有过载运行、转载机和皮带机启动；所述前部刮板运输机综采作业相关设备包括放顶煤支架、前部刮板运输机、转载机、破碎机、皮带机、喷雾装置、泵站、瓦斯浓度报警器。

进一步的，所述步骤S9中采煤机的割煤条件包括工艺及人工允许采煤机进行割煤操作，采煤机割煤相关设备没有出现故障或报警，前部刮板运输机没有过载运行，后部刮板运输机没有过载运行，转载机没有过载运行，前部刮板运输机、转载机、皮带机启动；所述采煤机割煤相关设备包括放顶煤支架、前部刮板运输机、转载机、破碎机、皮带机、喷雾装置、泵站、瓦斯浓度报警器。

进一步的，所述步骤S14中后部刮板运输机实施过载运行操作时的具体操作步骤为：

S141、判断后部刮板运输机是否存在故障；当存在故障时，进行人工干预排除故障；当不存在故障时，进行下一步骤的操作；

S142、判断后部刮板运输机工作时的电流I_{hgb_ave}是否大于后部刮板运输机故障电流判断系数k_{hgb_erro}乘以后部刮板运输机的额定电流I_hgb；当后部刮板运输机工作时的电流I_{hgb_ave}大于后部刮板运输机故障电流判断系数k_{hgb_erro}乘以后部刮板运输机的额定电流I_hgb时，放顶煤支架暂停移架操作，放顶煤支架暂停放煤操作，后部刮板运输机暂停运行，后部刮板运输机报故障，之后执行S146；当后部刮板运输机工作时的电流I_{hgb_ave}不大于后部刮板运输机故障电流判断系数k_{hgb_erro}乘以后部刮板运输机的额定电流I_hgb时，进行下一步骤的操作；

S143、判断后部刮板运输机工作时的电流I_{hgb_ave}是否大于后部刮板运输机间隔时间运行电流判断系数k_{hgb_jg}乘以后部刮板运输机的额定电流I_hgb；当后部刮板运输机工作时的电流I_{hgb_ave}大于后部刮板运输机间隔时间运行电流判断系数k_{hgb_jg}乘以后部刮板运输机的额定电流I_hgb时，放顶煤支架暂停移架操作，放顶煤支架暂停放煤操作，后部刮板运输机间隔时间运行；当后部刮板运输机工作时的电流I_{hgb_ave}不大于后部刮板运输机间隔时间运行电流判断系数k_{hgb_jg}乘以后部刮板运输机的额定电流I_hgb时，进行下一步骤的操作；

S144、判断后部刮板运输机工作时的电流I_{hgb_ave}是否小于后部刮板运输机连续运行电流判断系数k_{hgb_lx}乘以后部刮板运输机的额定电流I_hgb；当后部刮板运输机工作时的电流I_{hgb_ave}小于后部刮板运输机连续运行电流判断系数k_{hgb_lx}乘以后部刮板运输机的额定电流I_hgb时，后部刮板运输机连续运行；当后部刮板运输机工作时的电流I_{hgb_ave}不小于后部刮板运输机连续运行电流判断系数k_{hgb_lx}乘以后部刮板运输机的额定电流I_hgb时，放顶煤支架暂停移架操作，放顶煤支架暂停放煤操作，后部刮板运输机间隔时间运行；

S145、判断后部刮板运输机工作时的电流I_{hgb_ave}是否小于后部刮板运输机过载程序完成的电流判断系数k_{hgb_wc}乘以后部刮板运输机的额定电流I_hgb；当后部刮板运输机工作时的电流I_{hgb_ave}小于后部刮板运输机过载程序完成的电流判断系数k_{hgb_wc}乘以后部刮板运输机的额定电流I_hgb时，后部刮板运输机停止运行，后部刮板运输机过载运行操作执行完成；当后部刮板运输机工作时的电流I_{hgb_ave}不小于后部刮板运输机过载程序完成的电流判断系数k_{hgb_wc}乘以后部刮板运输机的额定电流I_hgb时，后部刮板运输机连续运行；

S146、判断后部刮板运输机故障是否被排除；当后部刮板运输机故障排除时，重复进行步骤S143；当后部刮板运输机故障未排除时，后部刮板运输机停止运行。

进一步的，所述步骤S15中后部刮板运输机的正常运行条件包括工艺及人工允许后部刮板运输机正常运行、后部刮板运输机综采作业相关设备没有出现故障或报警、前部刮板运输机没有过载运行、后部刮板运输机没有过载运行、转载机没有过载运行、转载机和皮带机启动；所述后部刮板运输机综采作业相关设备包括放顶煤支架、后部刮板运输机、转载机、破碎机、皮带机、喷雾装置、泵站、瓦斯浓度报警器。

进一步的，所述步骤S17中放顶煤支架的放煤条件包括工艺及人工允许放顶煤支架进行放煤操作，放顶煤支架放煤的相关设备没有出现故障或报警，前部刮板运输机没有过载运行，后部刮板运输机没有过载运行，转载机没有过载运行，后部刮板运输机、转载机、皮带机启动；所述放顶煤支架放煤的相关设备包括放顶煤支架、后部刮板运输机、转载机、破碎机、皮带机、喷雾装置、泵站、瓦斯浓度报警器。

进一步的，所述步骤S20中放顶煤支架的移架条件包括工艺及人工允许放顶煤支架进行移架操作、放顶煤支架移架的相关设备没有出现故障或报警、前部刮板运输机没有过载运行、后部刮板运输机没有过载运行、转载机没有过载运行；所述放顶煤支架移架的相关设备包括放顶煤支架、喷雾装置、泵站、瓦斯浓度报警器。

进一步的，所述步骤S25中，转载机实施过载运行操作时的具体操作步骤为：

S251、判断转载机是否存在故障；当存在故障时，进行人工干预排除故障；当不存在故障时，进行下一步骤的操作；

S252、判断转载机工作时的电流I_{zz_ave}是否大于转载机故障电流判断系数k_{zz_erro}乘以转载机的额定电流I_zz；当转载机工作时的电流I_{zz_ave}大于转载机故障电流判断系数k_{zz_erro}乘以转载机的额定电流I_zz时，采煤机暂停运行，放顶煤支架暂停移架操作，放顶煤支架暂停放煤操作，前部刮板运输机暂停运行，后部刮板运输机暂停运行，转载机暂停运行，转载机报故障，之后执行S256；当转载机工作时的电流I_{zz_ave}不大于转载机故障电流判断系数k_{zz_erro}乘以转载机的额定电流I_zz时，进行下一步骤的操作；

S253、判断转载机工作时的电流I_{zz_ave}是否大于转载机间隔时间运行电流判断系数k_{zz_jg}乘以转载机的额定电流I_zz；当转载机工作时的电流I_{zz_ave}大于转载机间隔时间运行电流判断系数k_{zz_jg}乘以转载机的额定电流I_zz时，采煤机暂停运行，放顶煤支架暂停移架操作，放顶煤支架暂停放煤操作，前部刮板运输机暂停运行，后部刮板运输机暂停运行，转载机间隔时间运行；当转载机工作时的电流I_{zz_ave}不大于转载机间隔时间运行电流判断系数k_{zz_jg}乘以转载机的额定电流I_zz时，进行下一步骤的操作；

S254、判断转载机工作时的电流I_{zz_ave}是否小于转载机连续运行电流判断系数k_{zz_lx}乘以转载机的额定电流I_zz；当转载机工作时的电流I_{zz_ave}小于转载机连续运行电流判断系数k_{zz_lx}乘以转载机的额定电流I_zz时，转载机连续运行；当转载机工作时的电流I_{zz_ave}不小于转载机连续运行电流判断系数k_{zz_lx}乘以转载机的额定电流I_zz时，采煤机暂停运行，放顶煤支架暂停移架操作，放顶煤支架暂停放煤操作，前部刮板运输机暂停运行，后部刮板运输机暂停运行，转载机间隔时间运行；

S255、判断转载机工作时的电流I_{zz_ave}是否小于转载机过载程序完成的电流判断系数k_{zz_wc}乘以转载机的额定电流I_zz；当转载机工作时的电流I_{zz_ave}小于转载机过载程序完成的电流判断系数k_{zz_wc}乘以转载机的额定电流I_zz时，转载机停止运行，转载机过载运行操作执行完成；当转载机工作时的电流I_{zz_ave}不小于转载机过载程序完成的电流判断系数k_{zz_wc}乘以转载机的额定电流I_zz时，转载机连续运行；

S256、判断转载机故障是否被排除；当转载机故障排除时，重复进行步骤S253；当转载机故障未排除时，转载机停止运行。

与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：

本发明通过对工作面运输系统中各个设备的工作状态进行判断，实现了综采作业与工作面运输系统之间的自动配合，减少了人力成本的投入，并且避免了各个设备出现过载等状况，维持了设备的正常运行，从而有效提高了采煤作业的工作效率；另一方面，本发明为自动化放煤等综采作业的允许条件提供了明确的判断标准，提高了采煤作业安全性的同时有效延长了工作面运输系统中各个设备的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的框架流程图；

图2为前部刮板运输机过载运行操作流程图；

图3为后部刮板运输机过载运行操作流程图；

图4为转载机过载运行操作流程图；

图5为主程序判断操作结束子程序判断操作的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

如图1至图5所示，本发明提供了一种放顶煤工作面运输系统与综采作业的自动协调方法；

所述工作面运输系统包括：前部刮板运输机、后部刮板运输机、转载机、皮带机；

所述综采作业包括：采煤机割煤、放顶煤支架移架、放顶煤支架放煤；

所述的工作面运输系统的正常运行状态指的是：前部刮板运输机、后部刮板运输机、转载机、皮带机运行时均不过载。转载机过载运行标志位Flag_{zz_gz}＝0，前部刮板运输机过载运行标志位Flag_{qgb_gz}＝0，后部刮板运输机过载运行标志位Flag_{hgb_gz}＝0；

所述的工作面运输系统的过载运行状态指的是：前部刮板运输机、后部刮板运输机、转载机、皮带机运行时有任意一台设备发生过载。即Flag_{zz_gz}＝1，或Flag_{qgb_gz}＝1，或Flag_{hgb_gz}＝1；

所述的工作面运输系统某设备的电流指的是：该设备相电流有效值在当前时间的前1分钟内的平均值；

所述的工作面运输系统某设备过载指的是：该设备的电流大于该设备的额定电流。

工作面运输系统是否发生过载与工作面运输系统上运输的煤量大小有关。工作面运输系统中相关设备的运行电流与其运输的煤量成正比，运输的煤量越大，设备的运行电流就越大，反之则越小。当煤量过大时，工作面运输系统中的设备运行电流会超过设备的额定电流，设备发生过载。因此控制工作面运输系统的正常运行状态，就要控制好工作面运输系统中各设备上的煤量。

工作面运输系统中各设备上的煤量与两类因素有关：一类是煤量确定的因素——综采操作；另一类是煤量不确定的因素——地质条件等。工作面运输系统中，各设备上煤量大小的影响因素可总结如下：前部刮板运输机上的煤量与采煤机割煤、片帮等因素有关；后部刮板运输机上的煤量与放顶煤支架移架漏煤量、放煤量、顶板破碎程度等因素有关；而转载机负责的是将前部刮板运输机与后部刮板运输机上的煤转移到皮带机上，因此转载机上的煤量既与前部刮板运输机也与后部刮板运输机上的煤量相关；皮带机上的煤量与皮带的长度、转载机往皮带机上的送煤量相关。

由以上关系可以看出，片帮、顶板破碎程度、地质条件等煤量不确定因素所造成的煤量增大难以控制，无法实时预测。因此，对工作面运输系统中各设备上的煤量控制只能通过煤量确定因素——综采操作来实现：(1)前部刮板运输机的煤量由采煤机的割煤量控制；(2)后部刮板运输机的煤量，可通过暂停放顶煤支架移架，减少漏煤量达到控制；也可以通过暂停放顶煤支架放煤减少放煤量来控制；(3)转载机的煤量控制，可以通过调节前部刮板运输机、后部刮板运输机的运行速度来实现；也可以通过暂停前部刮板运输机或后部刮板运输机的运行来实现；(4)实际工作面的运输系统中，皮带机的功率一般都远大于转载机功率，因此皮带机的煤量控制可以不予考虑。

还需考虑的是，即使工作面运输系统在较好的协调方法下正常运行，依然会因为突发的不确定因素，造成工作面运输系统的过载。因此放顶煤工作面综采与运输系统的自动配合方法还需要考虑工作面运输系统在过载下的处理。

本发明的对过载处理方法为：

(1)前部刮板运输机过载I_{qgb_ave}>I_qgb，所述I_qgb为前部刮板运输机的额定电流，记录此时前部刮板运输机电流I_{qgb_ave}，暂停采煤机割煤，令Flag_{qgb_gz}＝1。若Flag_{zz_gz}＝1，暂停前部刮板运输机，直到Flag_{zz_gz}＝0。若I_{qgb_ave}>k_{qgb_erro}×I_qgb，所述k_{qgb_erro}为前部刮板运输机故障电流判断系数，则暂停采煤机割煤，停止前部刮板运输机，令Flag_{zz_gz}＝1，令前部刮板运输机故障标志位Flag_{qgb_erro}＝1，此时需要人工干预确定是否前部刮板运输机存在卡住的故障，人工确定前部刮板运输机无故障后，令Flag_{qgb_erro}＝0；若Flag_{zz_gz}＝0，且Flag_{qgb_erro}＝0，同时满足I_{qgb_ave}>k_{qgb_jg}×I_qgb，所述k_{qgb_jg}为前部刮板运输机间隔时间运行电流判断系数，前部刮板运输机采取间隔时间运行，同时记录前部刮板运输机的电流I_{qgb_ave}。所述的间隔时间运行指的是：运行t_on—暂停t_off—运行t_on，如此反复循环。所述t_on是该设备的运行时间，所述t_off是该设备的暂停时间；若Flag_{zz_gz}＝0，且Flag_{qgb_erro}＝0，同时满足I_{qgb_ave}<k_{qgb_lx}×I_qgb，所述k_{qgb_lx}为前部刮板运输机连续运行电流判断系数，前部刮板运输机可连续运行，直到I_{qgb_ave}<k_{qgb_wc}×I_qgb，所述k_{qgb_wc}为前部刮板运输机过载程序完成的电流判断系数，前部刮板运输机过载处理完成，Flag_{qgb_gz}＝0；

(2)后部刮板运输机过载I_{hgb_ave}>I_hgb，所述I_hgb为后部刮板运输机的额定电流，记录此时后部刮板运输机电流I_{hgb_ave}，暂停放顶煤支架移架，暂停放顶煤支架放煤，令Flag_{hgb_gz}＝1。若Flag_{zz_gz}＝1，暂停后部刮板运输机，直到Flag_{zz_gz}＝0。若I_{hgb_ave}>k_{hgb_erro}×I_hgb，所述k_{hgb_erro}为后部刮板运输机故障电流判断系数，暂停放顶煤支架移架，暂停放顶煤支架放煤，停止后部刮板运输机，令Flag_{zz_gz}＝1，令后部刮板运输机故障标志位Flag_{hgb_erro}＝1，此时需要人工干预确定后部刮板运输机是否存在卡住的故障，人工确定后部刮板运输机无故障后，令Flag_{hgb_erro}＝0；若Flag_{zz_gz}＝0，且Flag_{hgb_erro}＝0，同时满足I_{hgb_ave}>k_{hgb_jg}×I_hgb，所述k_{hgb_jg}为后部刮板运输机间隔时间运行电流判断系数，后部刮板运输机采取间隔时间运行，同时记录后部刮板运输机的电流I_{hgb_ave}；若Flag_{zz_gz}＝0，且Flag_{hgb_erro}＝0，同时满足I_{hgb_ave}<k_{hgb_lx}×I_hgb，所述k_{hgb_lx}为后部刮板运输机连续运行电流判断系数，后部刮板运输机可连续运行，直到I_{hgb_ave}<k_{hgb_wc}×I_hgb，所述k_{hgb_wc}为后部刮板运输机过载程序完成的电流判断系数，后部刮板运输机过载处理完成，Flag_{hgb_gz}＝0；

(3)转载机过载I_{zz_ave}>I_zz，所述I_zz为转载机的额定电流，记录此时转载机电流I_{zz_ave}，暂停综采操作，暂停前部刮板运输机、暂停后部刮板运输机，Flag_{zz_gz}＝1。若I_{zz_ave}>k_{zz_erro}×I_zz，所述k_{zz_erro}为转载机故障电流判断系数，暂停综采操作，停止转载机，暂停前部刮板运输机、暂停后部刮板运输机，Flag_{zz_gz}＝1，令转载机故障标志位Flag_{zz_erro}＝1，此时需要人工干预确定转载机是否存在卡住的故障，人工确定转载机无故障后，令Flag_{zz_erro}＝0；若I_{zz_ave}>k_{zz_jg}×I_zz，所述k_{zz_jg}为转载机间隔时间运行电流判断系数，且Flag_{zz_erro}＝0，转载机采取间隔时间运行，同时记录转载机的电流I_{zz_ave}；若I_{zz_ave}<k_{zz_lx}×I_zz，所述k_{zz_lx}为转载机连续运行电流判断系数，且Flag_{zz_erro}＝0，转载机可连续运行，直到I_{zz_ave}<k_{zz_wc}×I_zz，所述k_{zz_wc}为转载机过载程序完成的电流判断系数，转载机过载处理完成，Flag_{zz_gz}＝0。

协调方法实施方案如图1所示：

S1：开始；

S2：判断转载机是否过载。如果转载机过载执行S25，否则执行S3；

S3：判断转载机是否满足正常运行的允许条件，如果满足执行S4，否则执行S24；

S4：转载机正常运行。执行S5、S13；

S5：判断前部刮板运输机是否过载。如果前部刮板运输机过载，执行S6，否则执行S7；

S6：前部刮板运输机过载运行；

S7：判断前部刮板运输机是否满足正常运行的条件。如果满足，执行S8；不满足，执行S12。令前部刮板运输机正常运行判断标志位Flag_{qgb_zc}＝1；

S8：前部刮板运输机正常运行；

S9：判断采煤机是否满足割煤条件。如果满足，执行S10；不满足，执行S11；

S10：采煤机开始割煤。令Flag_{qgb_zc}＝0，执行S26；

S11：采煤机暂停。令Flag_{qgb_zc}＝0，执行S26；

S12：前部刮板运输机暂停，采煤机停止割煤。令Flag_{qgb_zc}＝0，执行S26；

S13：判断后部刮板运输机是否过载。如果后部刮板运输机过载，执行S14，否则执行S15；

S14：后部刮板运输机机过载运行；

S15：判断后部刮板运输机机是否满足正常运行条件。满足，执行S16；不满足执行S23。令后部刮板运输机正常运行判断标志位Flag_{hgb_zc}＝1；

S16：后部刮板运输机正常运行；

S17：判断放顶煤支架是否满足放煤条件。满足，执行S18；不满足执行S19；

S18：放顶煤支架放煤。执行S26。令Flag_{hgb_zc}＝0；

S19：放顶煤支架暂停放煤。执行S26。令Flag_{hgb_zc}＝0；

S20：判断放顶煤支架是否满足移架条件。满足，执行S21；不满足，执行S26；

S21：放顶煤支架移架。执行S26。令Flag_{hgb_zc}＝0；

S22：放顶煤支架暂停移架。执行S26。令Flag_{hgb_zc}＝0；

S23：后部刮板运输机暂停。执行S26。令Flag_{hgb_zc}＝0；

S24：转载机暂停。执行S27；

S25：转载机过载运行。执行S27；

S26：程序结束判断子程序；

S27：结束。

S6前部刮板运输机过载运行的实施方案如图2所示：

S6-1：开始；

S6-2：判断Flag_{qgb_erro}是否等于1。若等于1，执行S6-10；不等于1，执行S6-3；

S6-3：判断I_{qgb_ave}是否大于k_{qgb_erro}乘以I_qgb。若大于，执行S6-13；若不大于，执行S6-4。这里可以取k_{qgb_erro}＝1.5，该系数可根据实际设备功率进行调整；

S6-4：判断I_{qgb_ave}是否大于k_{qgb_jg}乘以I_qgb。若大于，执行S6-5；若不大于，执行S6-6。这里可以取k_{qgb_jg}＝1，该系数可根据实际设备功率进行调整；

S6-5：暂停采煤机，前部刮板运输机间隔时间运行，Flag_{qgb_gz}＝1；

S6-6：判断I_{qgb_ave}是否小于k_{qgb_lx}乘以I_qgb。若小于，执行S6-7；若不小于，执行S6-5。这里可以取k_{qgb_lx}＝0.6，该系数可根据实际设备功率进行调整；

S6-7：前部刮板运输机连续运行；

S6-8：判断I_{qgb_ave}是否小于k_{qgb_wc}乘以I_qgb。若小于，执行S6-9；若不小于，执行S6-7。这里可以取k_{qgb_wc}＝0.5，该系数可根据实际设备功率进行调整；

S6-9：Flag_{qgb_gz}＝0。执行S6-14；

S6-10：人工干预排除故障；

S6-11：判断故障是否被排除。如果排除，执行S6-12；没有排除，执行S6-14；

S6-12：Flag_{qgb_erro}＝0。执行S6-4；

S6-13：暂停采煤机，暂停前部刮板运输机，Flag_{qgb_erro}＝1，Flag_{qgb_gz}＝1；

S6-14：结束。

S14后部刮板运输机过载运行的实施方案如图3所示：

S14-1：开始；

S14-2：判断Flag_{hgb_erro}是否等于1。若等于1，执行S14-10；不等于1，执行S14-3；

S14-3：判断I_{hgb_ave}是否大于k_{hgb_erro}乘以I_hgb。若大于，执行S14-13；若不大于，执行S14-4。这里可以取k_{hgb_erro}＝1.5，该系数可根据实际设备功率进行调整；

S14-4：判断I_{hgb_ave}是否大于k_{hgb_jg}乘以I_hgb。若大于，执行S14-5；若不大于，执行S14-6。这里可以取k_{hgb_jg}＝1，该系数可根据实际设备功率进行调整；

S14-5：暂停放顶煤支架移架，暂停放顶煤支架放煤，后部刮板运输机间隔时间运行，Flag_{hgb_gz}＝1；

S14-6：判断I_{hgb_ave}是否小于k_{hgb_lx}乘以I_hgb。若小于，执行S14-7；若不小于，执行S14-5。这里可以取k_{hgb_lx}＝0.75，该系数可根据实际设备功率进行调整；

S14-7：后部刮板运输机连续运行；

S14-8：判断I_{hgb_ave}是否小于k_{hgb_wc}乘以I_hgb。若小于，执行S14-9；若不小于，执行S14-7。这里可以取k_{hgb_wc}＝0.65，该系数可根据实际设备功率进行调整；

S14-9：Flag_{hgb_gz}＝0。执行S14-14；

S14-10：人工干预排除故障；

S14-11：判断故障是否被排除。如果排除，执行S14-12；没有排除，执行S14-14；

S14-12：Flag_{hgb_erro}＝0。执行S14-4；

S14-13：暂停放顶煤支架移架，暂停放顶煤支架放煤，暂停后部刮板运输机，

Flag_{hgb_erro}＝1，Flag_{hgb_gz}＝1；

S14-14：结束。

S25转载机过载运行的实施方案如图4所示：

S25-1：开始；

S25-2：判断Flag_{zz_erro}是否等于1。若等于1，执行S25-10；不等于1，执行S25-3；

S25-3：判断I_{zz_ave}是否大于k_{zz_erro}乘以I_zz。若大于，执行S25-13；若不大于，执行S25-4。这里可以取k_{zz_erro}＝1.5，该系数可根据实际设备功率进行调整；

S25-4：判断I_{zz_ave}是否大于k_{zz_jg}乘以I_zz。若大于，执行S25-5；若不大于，执行S25-6。这里可以取k_{zz_jg}＝1，该系数可根据实际设备功率进行调整；

S25-5：暂停采煤机，暂停放顶煤支架移架操作，暂停放顶煤支架放煤，暂停前部刮板运输机，暂停后部刮板运输机，转载机间隔时间运行，Flag_{zz_gz}＝1；

S25-6：判断I_{zz_ave}是否小于k_{zz_lx}乘以I_zz。若小于，执行S25-7；若不小于，执行S25-5。这里可以取k_{zz_lx}＝0.85，该系数可根据实际设备功率进行调整；

S25-7：转载机连续运行；

S25-8：判断I_{zz_ave}是否小于k_{zz_wc}乘以I_zz。若小于，执行S25-9；若不小于，执行S25-7。这里可以取k_{zz_wc}＝0.7，该系数可根据实际设备功率进行调整；

S25-9：Flag_{zz_gz}＝0。执行S25-14；

S25-10：人工干预排除故障；

S25-11：判断故障是否被排除。如果排除，执行S25-12；没有排除，执行S25-14；

S25-12：Flag_{zz_erro}＝0。执行S25-4；

S25-13：暂停采煤机，暂停放顶煤支架移架，暂停放顶煤支架放煤，暂停前部刮板运输机，暂停后部刮板运输机，暂停转载机，Flag_{zz_erro}＝1，Flag_{zz_gz}＝1；

S25-14：结束。

S3转载机正常运行的允许条件为同时满足以下4个条件：

(1)转载机正常运行的工艺及人工允许标志位Flag_{zz_rg}＝0，即工艺及人工允许转载机正常运行；

(2)转载机故障标志位Flag_{zz_erro}＝0，即转载机综采作业相关的设备没有出现故障或报警，所述的转载机综采作业相关设备及报警包括：放顶煤支架、转载机、破碎机、皮带机、喷雾装置、泵站、瓦斯浓度报警；

(3)Flag_{zz_gz}＝0，即转载机没有过载运行；

(4)皮带机启动。

S7前部刮板运输机正常运行的允许条件为同时满足以下6个条件：

(1)前部刮板运输机正常运行的工艺及人工允许标志位Flag_{qgb_rg}＝0，即工艺及人工允许前部刮板运输机正常运行；

(2)前部刮运输机板故障标志位Flag_{qgb_erro}＝0，即前部刮板运输机综采作业相关的设备没有出现故障或报警，所述的前部刮板运输机综采作业相关设备及报警包括：放顶煤支架、前部刮板运输机、转载机、破碎机、皮带机、喷雾装置、泵站、瓦斯浓度报警；

(3)Flag_{qgb_gz}＝0，即前部刮板运输机没有过载运行；

(4)Flag_{hgb_gz}＝0，即后部刮板运输机没有过载运行；

(5)Flag_{zz_gz}＝0，即转载机没有过载运行；

(6)转载机启动，皮带机启动。

S9采煤机割煤的允许条件为同时满足以下6个条件：

(1)采煤机割煤的工艺及人工允许标志位Flag_{cmj_rg}＝0，即工艺及人工允许采煤机割煤；

(2)采煤机割煤故障标志位Flag_{cmj_erro}＝0，即采煤机割煤的相关设备没有出现故障或报警，所述采煤机割煤的相关设备及报警包括：放顶煤支架、前部刮板运输机、转载机、破碎机、皮带机、喷雾装置、泵站、瓦斯浓度报警；

(3)Flag_{qgb_gz}＝0，即前部刮板运输机没有过载运行；

(4)Flag_{hgb_gz}＝0，即后部刮板运输机没有过载运行；

(5)Flag_{zz_gz}＝0，即转载机没有过载运行。

(6)前部刮板运输机启动，转载机启动，皮带机启动。

S15后部刮板运输机正常运行的允许条件为同时满足以下6个条件：

(1)后部刮板运输机正常运行的工艺及人工允许标志位Flag_{hgb_rg}＝0，即工艺及人工允许后部刮板运输机正常运行；

(2)后部刮板运输机故障标志位Flag_{hgb_erro}＝0，即后部刮板运输机综采作业相关的设备没有出现故障或报警，所述的后刮板综采作业相关设备及报警包括：放顶煤支架、后部刮板运输机、转载机、破碎机、皮带机、喷雾装置、泵站、瓦斯浓度报警；

(3)Flag_{qgb_gz}＝0，即前部刮板运输机没有过载运行；

(4)Flag_{hgb_gz}＝0，即后部刮板运输机没有过载运行；

(5)Flag_{zz_gz}＝0，即转载机没有过载运行。

(6)转载机启动，皮带机启动。

S17放顶煤支架放煤的允许条件为同时满足以下6个条件：

(1)放顶煤支架放煤的工艺及人工允许标志位Flag_{fm_rg}＝0，即工艺及人工允许放顶煤支架放煤；

(2)放顶煤支架放煤的故障标志位Flag_{fm_erro}＝0，即放顶煤支架放煤的相关设备没有出现故障或报警，所述放顶煤支架放煤的相关设备及报警包括：放顶煤支架、后部刮板运输机、转载机、破碎机、皮带机、喷雾装置、泵站、瓦斯浓度报警；

(3)Flag_{qgb_gz}＝0，即前部刮板运输机没有过载运行；

(4)Flag_{hgb_gz}＝0，即后部刮板运输机没有过载运行；

(5)Flag_{zz_gz}＝0，即转载机没有过载运行。

(6)后部刮板运输机启动，转载机启动，皮带机启动。

S20放顶煤支移架的允许条件为同时满足以下5个条件：

(1)放顶煤支架移架的工艺及人工允许标志位Flag_{yj_rg}＝0，即工艺及人工允许放顶煤支架移架操作；

(2)放顶煤支架移架的故障标志位Flag_{yj_erro}＝0，即放顶煤支架移架的相关设备没有出现故障或报警，所述放顶煤支架移架的相关设备及报警包括：放顶煤支架、喷雾装置、泵站、瓦斯浓度报警；

(3)Flag_{qgb_gz}＝0，即前部刮板运输机没有过载运行；

(4)Flag_{hgb_gz}＝0，即后部刮板运输机没有过载运行；

(5)Flag_{zz_gz}＝0，即转载机没有过载运行。

S26程序结束判断子程序的实施方案如图5所示：

S26-1开始

S26-2判断是否同时满足：Flag_{qgb_zc}＝0，Flag_{hgb_zc}＝0。若满足，执行S26-4；若不满足，执行S26-3；

S26-3等待时间t。t的作用是保障各个操作结果的同步输出，这里t可取0.5s，也可以根据实际控制器的运算速度，进行调整；

S26-4结束。

本发明通过对工作面运输系统中各个设备的工作状态进行判断，实现了综采作业与工作面运输系统之间的自动配合，减少了人力成本的投入，并且避免了各个设备出现过载等状况，维持了设备的正常运行，从而有效提高了采煤作业的工作效率；另一方面，本发明为自动化放煤等综采作业的允许条件提供了明确的判断标准，提高了采煤作业安全性的同时有效延长了工作面运输系统中各个设备的使用寿命。