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Control de Parámetros de Perforación Basado en la Identificación en Línea de la Perforabilidad y Optimización Multi-Objetivo

Autores: Dai, Jianbo; Yin, Xilu; Zhang, Yan; Si, Lei; Wei, Dong; Wang, Zhongbin; Zhao, Longmei

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Control de Parámetros de Perforación Basado en la Identificación en Línea de la Perforabilidad y Optimización Multi-Objetivo


Categoría

Tecnología de Equipos y Accesorios

Subcategoría

Diseño de equipos y herramientas

Palabras clave

Parámetros de perforación
Identificación en línea
Perforabilidad
Optimización multiobjetivo
Velocidad de rotación
Par

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 20

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Con el objetivo de abordar el problema de que los parámetros de perforación son difíciles de ajustar a tiempo para el perforador debido al complejo entorno geológico en las minas de carbón subterráneas, se propone un método de control de parámetros de perforación basado en la identificación en línea de la perforabilidad y la optimización multiobjetivo de los parámetros de perforación. Se establece un modelo de identificación de grado de perforabilidad, con la velocidad de rotación y el par como parámetros de entrada, que puede identificar con precisión el estado actual de perforación. Se establece un modelo de optimización multiobjetivo de los parámetros de perforación óptimos con el modelo de predicción de energía específica mecánica y velocidad de perforación como funciones objetivo, y se utilizan el algoritmo NSGA-II y el algoritmo TOPSIS para soluciones y toma de decisiones. Se establece un controlador PID difuso. Para el control de los parámetros de velocidad de rotación y presión de perforación, se comparan las ventajas y desventajas del método de control PID difuso y el método de control PID tradicional a través de simulaciones y experimentos. Se establece un método de control basado en el modelo de identificación de perforabilidad y el modelo de optimización multiobjetivo. Según los diferentes grados de perforabilidad, se ajustan los parámetros de perforación a tiempo para garantizar el estado normal de perforación. Al acercarse constantemente a los parámetros óptimos a través de los parámetros de perforación, se mejora la eficiencia de perforación. A través de la verificación experimental, este método de control previene eficazmente la reducción de la velocidad de perforación y el atascamiento intermitente y puede ajustar los parámetros de perforación para optimizar continuamente.

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