專利名稱：掘進(jìn)測(cè)距閉鎖控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種掘進(jìn)測(cè)距閉鎖裝置，尤其是一種應(yīng)用于煤礦巷道掘進(jìn)工作的掘進(jìn)測(cè)距閉鎖控制裝置。
背景技術(shù)：
在煤巷的掘進(jìn)過(guò)程中，透水事故時(shí)常發(fā)生，而超前探水是防止透水事故的有效措施。因此，在有突水可能的地段，均須提前探水，并堅(jiān)持“有疑必探、先探后掘”的施工原則。通常情況下，在煤巷掘進(jìn)過(guò)程中，對(duì)前方地質(zhì)條件了解較少時(shí)，掘進(jìn)工作一般先沿巷道掘進(jìn)方向進(jìn)行探水，以保證巷道掘進(jìn)安全，探水完畢后啟動(dòng)掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行掘進(jìn)。此過(guò)程中每探水一定距離，掘進(jìn)機(jī)的掘進(jìn)距離都有一個(gè)安全范圍，需要掘進(jìn)工人隨時(shí)對(duì)掘進(jìn)機(jī)的掘進(jìn)距離進(jìn)行人力測(cè)量，當(dāng)超過(guò)安全距離范圍時(shí)必須停止掘進(jìn)機(jī)的掘進(jìn)工作，直到再次探水安全后，方可再次掘進(jìn)。因此，掘進(jìn)過(guò)程是一個(gè)不斷探水再掘進(jìn)的重復(fù)過(guò)程，而且重復(fù)作業(yè)過(guò)程始終必須做到“掘前必探”。由于掘進(jìn)過(guò)程的不斷測(cè)量，掘進(jìn)機(jī)不斷地啟動(dòng)、停止，不僅測(cè)量距離的精度無(wú)法得到保證，而且使煤礦工人承擔(dān)較大的勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)，也增加了煤礦工人在井下操作的危險(xiǎn)性?；谏鲜鲈?，設(shè)計(jì)一種掘進(jìn)測(cè)距閉鎖裝置是煤巷掘進(jìn)過(guò)程中必不可少的設(shè)施，也為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化開采作業(yè)提供了必要的條件。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，提供一種掘進(jìn)測(cè)距閉鎖控制裝置，對(duì)煤巷掘進(jìn)距離進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，并在達(dá)到探水條件時(shí)對(duì)掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行閉鎖，不僅提高了測(cè)量精度，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，而且最大程度地提高了煤巷掘進(jìn)工作的安全性與可靠性。本實(shí)用新型所提供的一種掘進(jìn)測(cè)距閉鎖控制裝置，包括礦用本安型激光測(cè)距傳感器、無(wú)線信號(hào)發(fā)射電控柜、無(wú)線信號(hào)接收電控柜、聲光報(bào)警器；其特征是:礦用本安型激光測(cè)距傳感器設(shè)置于煤巷頂壁錨桿上；無(wú)線信號(hào)發(fā)射電控柜置于掘進(jìn)機(jī)后，并與掘進(jìn)工作面相距初始距離處，無(wú)線信號(hào)發(fā)射模塊置于無(wú)線信號(hào)發(fā)射電控柜內(nèi)部；無(wú)線信號(hào)接收電控柜置于掘進(jìn)機(jī)機(jī)身上，其內(nèi)部安裝有無(wú)線信號(hào)接收模塊；聲光報(bào)警器置于無(wú)線信號(hào)發(fā)射電控柜附近的煤巷側(cè)壁；無(wú)線信號(hào)發(fā)射電控柜通過(guò)礦用電纜與礦用本安型激光測(cè)距傳感器和聲光報(bào)警器相連接構(gòu)成。上述技術(shù)方案中所述的掘進(jìn)測(cè)距閉鎖控制是礦用本安型激光測(cè)距傳感器通過(guò)發(fā)射激光束至前方煤壁，接收反射回來(lái)的光束，經(jīng)計(jì)算得到實(shí)時(shí)距離，并將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送給無(wú)線信號(hào)發(fā)射電控柜，無(wú)線信號(hào)發(fā)射電控柜內(nèi)部PLC按既定程序?qū)?shí)時(shí)距離進(jìn)行監(jiān)測(cè)；當(dāng)達(dá)到閉鎖條件時(shí)，PLC發(fā)出閉鎖信號(hào)，并通過(guò)無(wú)線信號(hào)發(fā)射電控柜內(nèi)部無(wú)線信號(hào)發(fā)射模塊發(fā)閉鎖無(wú)線信號(hào)，無(wú)線信號(hào)接收電控柜內(nèi)部的無(wú)線信號(hào)接收模塊接收相應(yīng)的無(wú)線信號(hào)，并將信號(hào)傳遞給無(wú)線信號(hào)接收電控柜內(nèi)部的PLC，通過(guò)PLC處理后，將信號(hào)傳遞給掘進(jìn)機(jī)控制系統(tǒng)，掘進(jìn)機(jī)閉鎖，停止掘進(jìn)作業(yè)，開始進(jìn)行探水；探水結(jié)束后解除鎖定，掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行正常工作。實(shí)現(xiàn)上述一種掘進(jìn)機(jī)測(cè)距閉鎖裝置的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用激光測(cè)距傳感器測(cè)量掘進(jìn)機(jī)的掘進(jìn)距離，測(cè)量精度高，速度快，安全可靠，減小了多次測(cè)量造成的積累誤差。采用PLC分析處理測(cè)量數(shù)據(jù)，并將指令信號(hào)發(fā)送給掘進(jìn)機(jī)，自動(dòng)化程度高，提高了掘進(jìn)機(jī)的工作效率；探水后掘進(jìn)機(jī)的前進(jìn)作業(yè)距離可調(diào)，根據(jù)不同的掘進(jìn)工況采用不同的掘進(jìn)距離，提高了掘進(jìn)機(jī)的工作效率和安全系數(shù)；采用無(wú)線信號(hào)發(fā)送和接收，避免了電纜的拖掛和破損，保證了閉鎖裝置的連續(xù)穩(wěn)定工作；當(dāng)掘進(jìn)機(jī)的閉鎖裝置不動(dòng)作時(shí)，掘進(jìn)機(jī)仍然能夠正常啟停和工作，避免了因檢修而影響掘進(jìn)作業(yè)。

圖1是掘進(jìn)測(cè)距閉鎖裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是掘進(jìn)測(cè)距閉鎖裝置的無(wú)線信號(hào)發(fā)射電控柜內(nèi)部線路結(jié)構(gòu)圖。圖3是掘進(jìn)測(cè)距閉鎖裝置的無(wú)線信號(hào)接收電控柜內(nèi)部線路結(jié)構(gòu)圖。圖中:1:激光測(cè)距傳感器；2:激光測(cè)距傳感器支架；3:無(wú)線信號(hào)發(fā)射控制柜；4:無(wú)線發(fā)射模塊；5:聲光報(bào)警器；6:AC127V電源；7:無(wú)線信號(hào)接收控制柜；8:無(wú)線接收模塊；9:掘進(jìn)機(jī)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作出說(shuō)明。實(shí)施本實(shí)用新型的所提供的一種掘進(jìn)測(cè)距閉鎖裝置，包括礦用本安型激光測(cè)距傳感器1、無(wú)線信號(hào)發(fā)射電控柜3、無(wú)線信號(hào)接收電控柜7和聲光報(bào)警器5 ;其具體構(gòu)成是將礦用本安型激光測(cè)距傳感器I通過(guò)激光測(cè)距傳感器支架2固定在煤巷頂壁錨桿上；無(wú)線信號(hào)發(fā)射電控柜I置于掘進(jìn)機(jī)正后方，與掘進(jìn)工作面相距初始距離處，即初始距離是激光探頭井下測(cè)距量程的一半，將采集的信號(hào)通過(guò)礦用電纜傳送給無(wú)線信號(hào)發(fā)射電控柜3，無(wú)線信號(hào)發(fā)射模塊4置于無(wú)線信號(hào)發(fā)射電控柜3內(nèi)部，其發(fā)射天線伸出至無(wú)線信號(hào)發(fā)射電控柜3外部；無(wú)線信號(hào)接收電控柜7置于掘進(jìn)機(jī)9機(jī)身上，其內(nèi)部裝有無(wú)線信號(hào)接收模塊8，該模塊的接收天線伸出至無(wú)線信號(hào)接收電控柜7外部；聲光報(bào)警器5置于無(wú)線信號(hào)發(fā)射電控柜3附近的煤巷側(cè)壁；為無(wú)線信號(hào)發(fā)射電控柜3與無(wú)線信號(hào)接收電控柜7提供AC127V電源6，無(wú)線信號(hào)發(fā)射電控柜3通過(guò)礦用電纜與礦用本安型激光測(cè)距傳感器1、聲光報(bào)警器5相連。并通過(guò)無(wú)線信號(hào)接收電控柜7處理后傳輸給掘進(jìn)機(jī)控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)掘進(jìn)機(jī)的控制。在具體掘進(jìn)測(cè)距閉鎖過(guò)程中，礦用本安型激光測(cè)距傳感器I通過(guò)發(fā)射激光束至前方煤壁，接收反射回來(lái)的光束，經(jīng)過(guò)計(jì)算得到實(shí)時(shí)距離，并將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送給無(wú)線信號(hào)發(fā)射電控柜3，無(wú)線信號(hào)發(fā)射電控柜3內(nèi)部PLC按照既定程序?qū)?shí)時(shí)距離進(jìn)行監(jiān)測(cè)。當(dāng)達(dá)到閉鎖條件時(shí)，PLC發(fā)出閉鎖信號(hào)，并通過(guò)無(wú)線信號(hào)發(fā)射電控柜3內(nèi)部無(wú)線信號(hào)發(fā)射模塊4發(fā)閉鎖無(wú)線信號(hào)，無(wú)線信號(hào)接收電控柜7內(nèi)部的無(wú)線信號(hào)接收模塊8接收相應(yīng)無(wú)線信號(hào)，并將信號(hào)傳遞給無(wú)線信號(hào)接收電控柜7內(nèi)部PLC，通過(guò)PLC處理后，將信號(hào)傳遞給掘進(jìn)機(jī)9控制系統(tǒng)，掘進(jìn)機(jī)9閉鎖，停止掘進(jìn)作業(yè)，探水工作隊(duì)開始進(jìn)行探水。探水結(jié)束后解除鎖定，掘進(jìn)機(jī)方進(jìn)行正常工作。具體實(shí)現(xiàn)功能實(shí)例如下:[0016](I)當(dāng)探水達(dá)到30米后，激光測(cè)距傳感器I每檢測(cè)到掘進(jìn)機(jī)9向前掘進(jìn)10米，無(wú)線信號(hào)發(fā)射電控3控制聲光報(bào)警器5報(bào)警，并發(fā)出控制掘進(jìn)機(jī)9停止作業(yè)的指令，指令信號(hào)由無(wú)線信號(hào)發(fā)射電控柜3發(fā)射，無(wú)線信號(hào)接收電控柜7負(fù)責(zé)接收，并向掘進(jìn)機(jī)9輸出停止作業(yè)指令信號(hào)，掘進(jìn)機(jī)9立即停止作業(yè)。待下一次探水完畢后，相關(guān)人員在無(wú)線信號(hào)發(fā)射電控柜3上輸入密碼，聲光報(bào)警器5停止報(bào)警，并發(fā)出啟動(dòng)掘進(jìn)機(jī)作業(yè)的指令，指令信號(hào)由無(wú)線信號(hào)發(fā)射電控柜3發(fā)射，無(wú)線信號(hào)接收電控柜7負(fù)責(zé)接收，并向掘進(jìn)機(jī)輸出指令信號(hào)，掘進(jìn)機(jī)9立即進(jìn)行下一輪作業(yè)。(2)在激光測(cè)距傳感器檢測(cè)距離至滿量程時(shí)，無(wú)線信號(hào)發(fā)射電控柜3控制聲光報(bào)警器2報(bào)警，并發(fā)出控制掘進(jìn)機(jī)9停止作業(yè)的指令，指令信號(hào)由無(wú)線信號(hào)發(fā)射電控柜3發(fā)射，無(wú)線信號(hào)接收電控柜7負(fù)責(zé)接收，并向掘進(jìn)機(jī)9傳輸指令信號(hào)，掘進(jìn)機(jī)停止作業(yè)。相關(guān)人員將激光測(cè)距傳感器1，無(wú)線信號(hào)發(fā)射電控柜3，聲光報(bào)警器5向掘進(jìn)方向移動(dòng)，直至激光測(cè)距傳感器與掘進(jìn)工作面相距為初始距離處，相關(guān)人員在無(wú)線信號(hào)發(fā)射電控柜3上輸入密碼，聲光報(bào)警器5停止報(bào)警，并發(fā)出啟動(dòng)掘進(jìn)機(jī)9作業(yè)的指令，掘進(jìn)機(jī)9接收到指令信號(hào)后，掘進(jìn)機(jī)立即進(jìn)行作業(yè)，有可能上一輪作業(yè)的繼續(xù)、亦有可能新一輪作業(yè)。(3)當(dāng)掘進(jìn)機(jī)未進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)時(shí)，如撤離巷道，掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)測(cè)距閉鎖控制裝置斷電停止動(dòng)作。(4) PLC電控柜設(shè)有應(yīng)急開關(guān)，可以在掘進(jìn)機(jī)作業(yè)過(guò)程中，或有緊急情況出現(xiàn)時(shí)隨時(shí)停止掘進(jìn)機(jī)作業(yè)。(5)每次探水后，掘進(jìn)機(jī)的前進(jìn)作業(yè)距離，10米可調(diào)，即參數(shù)可調(diào)。(6)在掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)測(cè)距閉鎖裝置不動(dòng)作時(shí)，掘進(jìn)機(jī)按正常工作。實(shí)施上述所提供的一種掘進(jìn)測(cè)距閉鎖裝置，克服了傳統(tǒng)煤巷掘進(jìn)距離測(cè)量時(shí)存在的一些問(wèn)題，如作業(yè)難度大，勞動(dòng)強(qiáng)度高，測(cè)量精度低等一些問(wèn)題，而且在達(dá)到探水條件時(shí)，使掘進(jìn)機(jī)閉鎖而停止掘進(jìn)工作，需要輸入密碼方可繼續(xù)掘進(jìn)作業(yè)，可以防止技術(shù)人員的誤操作引發(fā)安全事故，提高了煤巷掘進(jìn)工作的安全性與可靠性，同時(shí)為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化掘進(jìn)工作打下基礎(chǔ)。本實(shí)用新型裝置功率低、控制精度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、安全可靠，而且檢修時(shí)不影響掘進(jìn)工作。
權(quán)利要求1.一種掘進(jìn)測(cè)距閉鎖控制裝置，包括礦用本安型激光測(cè)距傳感器、無(wú)線信號(hào)發(fā)射電控柜、無(wú)線信號(hào)接收電控柜、聲光報(bào)警器；其特征是:礦用本安型激光測(cè)距傳感器(I)設(shè)置于煤巷頂壁錨桿上；無(wú)線信號(hào)發(fā)射電控柜(I)置于掘進(jìn)機(jī)后，并與掘進(jìn)工作面相距初始距離處，無(wú)線信號(hào)發(fā)射模塊(4)置于無(wú)線信號(hào)發(fā)射電控柜(3)內(nèi)部；無(wú)線信號(hào)接收電控柜(7)置于掘進(jìn)機(jī)(9)機(jī)身上，其內(nèi)部安裝有無(wú)線信號(hào)接收模塊(8);聲光報(bào)警器(5)置于無(wú)線信號(hào)發(fā)射電控柜(3)附近的煤巷側(cè)壁；無(wú)線信號(hào)發(fā)射電控柜(3)通過(guò)礦用電纜與礦用本安型激光測(cè)距傳感器(I)和聲光報(bào)警器(5)相連接構(gòu)成。
專利摘要一種掘進(jìn)測(cè)距閉鎖控制裝置是將礦用本安型激光測(cè)距傳感器設(shè)置于煤巷頂壁錨桿上，無(wú)線信號(hào)發(fā)射電控柜置于掘進(jìn)機(jī)后，并與掘進(jìn)工作面相距初始距離處，無(wú)線信號(hào)發(fā)射模塊置于無(wú)線信號(hào)發(fā)射電控柜內(nèi)部；無(wú)線信號(hào)接收電控柜置于掘進(jìn)機(jī)機(jī)身上，其內(nèi)部安裝有無(wú)線信號(hào)接收模塊；聲光報(bào)警器置于無(wú)線信號(hào)發(fā)射電控柜附近的煤巷側(cè)壁；無(wú)線信號(hào)發(fā)射電控柜通過(guò)礦用電纜與礦用本安型激光測(cè)距傳感器和聲光報(bào)警器相連接。本裝置功率低、控制精度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、安全可靠，而且檢修時(shí)不影響掘進(jìn)工作。
文檔編號(hào)E21D9/00GK203066982SQ201320070459
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月7日
發(fā)明者袁文豐, 李俊虎, 趙保平, 趙五兵, 李建平, 張金平, 李俊庭, 宋杰 申請(qǐng)人:山西長(zhǎng)治王莊煤業(yè)有限責(zé)任公司