一種刨煤機(jī)工作面無(wú)人自動(dòng)化開(kāi)采系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及煤層厚度0.8-1.6m工作面自動(dòng)化開(kāi)采，具體說(shuō)是一種刨煤機(jī)工作面無(wú)人自動(dòng)化開(kāi)采系統(tǒng)。由于工作空間受限，厚度0.8～1.6m以下煤層開(kāi)采需實(shí)現(xiàn)工作面設(shè)備自動(dòng)化運(yùn)行。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是控制中心分別連接刨煤機(jī)控制模塊、液壓支架控制系統(tǒng)服務(wù)器及刨煤機(jī)的刨頭傳動(dòng)裝置；刨煤機(jī)控制模塊連接刨煤機(jī)行程測(cè)量模塊，刨煤機(jī)行程測(cè)量模塊連接刨頭位置測(cè)量裝置及刨頭位置同步校正裝置；液壓支架控制系統(tǒng)服務(wù)器連接液壓支架控制器，液壓支架控制器分別連接液壓支架位置測(cè)量裝置、液壓支架立柱壓力測(cè)量裝置；液壓支架控制器通過(guò)電磁先導(dǎo)閥和主控閥組控制液壓支架推移裝置及支架立柱。本系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)工作面設(shè)備自動(dòng)化運(yùn)行。
【專利說(shuō)明】一種刨煤機(jī)工作面無(wú)人自動(dòng)化開(kāi)采系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種煤層厚度0.8-1.6m工作面的無(wú)人自動(dòng)化開(kāi)采設(shè)備，具體地說(shuō)是一種刨煤機(jī)工作面無(wú)人自動(dòng)化開(kāi)采系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)煤炭資源儲(chǔ)量豐富且賦存條件多樣化，其中厚度在1.3m以下煤層可采儲(chǔ)量61.5億噸，約占全部可采儲(chǔ)量的20%，再加上厚度1.3?1.6m的煤層，儲(chǔ)量巨大，且分布廣泛，局部集中。但是由于厚度1.6m以下煤層的開(kāi)采作業(yè)空間小、工作條件惡劣、掘采比例大、回采效率低、經(jīng)濟(jì)效益差、機(jī)械化開(kāi)采難度大等因素，國(guó)內(nèi)許多礦井“吃肥丟瘦、采厚棄薄”的現(xiàn)象嚴(yán)重，以致這些煤炭資源浪費(fèi)十分嚴(yán)重。
[0003]厚度0.8?1.6m以下煤層開(kāi)采的最大難題是開(kāi)采空間小，工作條件惡劣，設(shè)備安裝尺寸受限，工人行走空間狹小。要實(shí)現(xiàn)此類煤層的安全、高產(chǎn)、高效開(kāi)采，就必須實(shí)現(xiàn)工作面成套設(shè)備的自動(dòng)化運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)工作面無(wú)人自動(dòng)化開(kāi)采。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種基于刨煤機(jī)的厚度在0.8?1.6m煤層工作面無(wú)人自動(dòng)化開(kāi)采系統(tǒng)，解決厚度0.8?1.6m以下煤層自動(dòng)化開(kāi)采的技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)刨煤機(jī)工作面的無(wú)人自動(dòng)化開(kāi)采，實(shí)現(xiàn)厚度0.8?1.6m以下煤層的安全、高產(chǎn)、高效開(kāi)采。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:包括刨頭、液壓支架、輸送機(jī)；還包括控制中心、刨煤機(jī)控制模塊、液壓支架控制系統(tǒng)服務(wù)器、刨煤機(jī)的刨頭傳動(dòng)裝置、刨煤機(jī)行程測(cè)量模塊、刨頭位置測(cè)量裝置、刨頭位置同步校正裝置、液壓支架控制器、液壓支架位置測(cè)量裝置、液壓支架立柱壓力測(cè)量裝置；
[0006]所述的控制中心分別連接刨煤機(jī)控制模塊、液壓支架控制系統(tǒng)服務(wù)器、刨煤機(jī)的刨頭傳動(dòng)裝置；刨煤機(jī)控制模塊連接刨煤機(jī)行程測(cè)量模塊，刨煤機(jī)行程測(cè)量模塊連接刨頭位置測(cè)量裝置及刨頭位置同步校正裝置；
[0007]液壓支架控制系統(tǒng)服務(wù)器與液壓支架控制器連接，液壓支架控制器分別與液壓支架位置測(cè)量裝置、液壓支架立柱壓力測(cè)量裝置連接；液壓支架控制器還連接電磁先導(dǎo)閥和主控閥組，通過(guò)電磁先導(dǎo)閥和主控閥組連接并控制液壓支架推移裝置及液壓支架立柱動(dòng)作。
[0008]進(jìn)一步，所述的刨頭傳動(dòng)裝置包括機(jī)頭傳動(dòng)裝置及機(jī)尾傳動(dòng)裝置；所述的刨煤機(jī)行程測(cè)量模塊包括刨煤機(jī)行程機(jī)頭測(cè)量模塊及刨煤機(jī)行程機(jī)尾測(cè)量模塊；
[0009]所述的刨頭位置測(cè)量裝置包括機(jī)頭位置測(cè)量裝置及機(jī)尾位置測(cè)量裝置；
[0010]所述的刨頭位置同步校正裝置包括機(jī)頭位置同步校正裝置、中部位置同步校正裝置及機(jī)尾位置同步校正裝置。
[0011]進(jìn)一步，所述的刨頭位置測(cè)量裝置安裝在刨頭傳動(dòng)裝置上，刨頭位置同步校正裝置安裝在刨煤機(jī)的輸送機(jī)上；[0012]所述的液壓支架位置測(cè)量裝置安裝在液壓支架的液壓支架推移裝置上，液壓支架立柱壓力測(cè)量裝置安裝在液壓支架的液壓支架立柱上。
[0013]本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)是:刨煤機(jī)工作面無(wú)人自動(dòng)化開(kāi)采方法能在工作面無(wú)人或少人的情況下，在控制室操作集控臺(tái)通過(guò)程序控制工作面設(shè)備自動(dòng)完成刨煤機(jī)落煤、裝煤，運(yùn)煤，液壓支架自動(dòng)推溜、拉架的支護(hù)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)采煤過(guò)程的自動(dòng)化運(yùn)行。當(dāng)煤質(zhì)條件發(fā)生變化時(shí)，操作人員還可以在集控臺(tái)對(duì)刨頭的運(yùn)行參數(shù)和液壓支架的推移參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)工作面遠(yuǎn)程控制和安全、高產(chǎn)、高效開(kāi)采。
[0014]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
[0015]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0016]圖2為刨煤機(jī)無(wú)人工作面設(shè)備布置示意圖；
[0017]圖3為刨頭位置測(cè)量裝置布置示意圖；
[0018]圖4為刨頭位置信號(hào)同步校正裝置布置示意圖；
[0019]圖5為液壓支架電液控制裝置布置示意圖。
【具體實(shí)施方式】:
[0020]圖中:1、控制中心，2、順槽輸送設(shè)備，3、刨煤機(jī)控制模塊，4、機(jī)頭傳動(dòng)裝置，5、液壓支架控制系統(tǒng)服務(wù)器，6、煤壁，7、工作面，8、刨頭，9、液壓支架，10、輸送機(jī)，11、機(jī)尾傳動(dòng)裝置，12、機(jī)頭位置測(cè)量裝置，13、刨煤機(jī)行程機(jī)頭測(cè)量模塊，14、刨煤機(jī)行程機(jī)尾測(cè)量模塊，15、機(jī)尾位置測(cè)量裝置，16、機(jī)尾位置同步校正裝置，17、中部位置同步校正裝置，18、機(jī)頭位置同步校正裝置，19、液壓支架控制器，20、電磁先導(dǎo)閥和主控閥組，21、液壓支架推移裝置，22、液壓支架位置測(cè)量裝置，23、液壓支架立柱，24、液壓支架立柱壓力測(cè)量裝置。
[0021]實(shí)施例
[0022]從圖1可知，本實(shí)用新型包括刨頭8、液壓支架9、輸送機(jī)10、控制中心1、刨煤機(jī)控制模塊3、液壓支架控制系統(tǒng)服務(wù)器5、刨頭傳動(dòng)裝置、刨煤機(jī)行程測(cè)量模塊、刨頭位置測(cè)量裝置、刨頭位置同步校正裝置、液壓支架控制器19、液壓支架位置測(cè)量裝置22、液壓支架立柱壓力測(cè)量裝置24 ；
[0023]所述的刨頭傳動(dòng)裝置包括機(jī)頭傳動(dòng)裝置4及機(jī)尾傳動(dòng)裝置11，分別安裝在刨煤機(jī)的輸送機(jī)10兩端；
[0024]所述的刨煤機(jī)行程測(cè)量模塊包括刨煤機(jī)行程機(jī)頭測(cè)量模塊13及刨煤機(jī)行程機(jī)尾測(cè)量模塊14 ;所述的刨頭位置測(cè)量裝置包括機(jī)頭位置測(cè)量裝置12及機(jī)尾位置測(cè)量裝置15，機(jī)頭位置測(cè)量裝置12及機(jī)尾位置測(cè)量裝置15分別安裝在機(jī)頭傳動(dòng)裝置4及機(jī)尾傳動(dòng)裝置11上。
[0025]所述的控制中心I通過(guò)電纜分別連接刨煤機(jī)控制模塊3、液壓支架控制系統(tǒng)服務(wù)器5、機(jī)頭傳動(dòng)裝置4及機(jī)尾傳動(dòng)裝置11 ;刨煤機(jī)控制模塊3通過(guò)通訊電纜分別連接刨煤機(jī)行程機(jī)頭測(cè)量模塊13及刨煤機(jī)行程機(jī)尾測(cè)量模塊14，刨煤機(jī)行程機(jī)頭測(cè)量模塊13通過(guò)電纜連接機(jī)頭位置測(cè)量裝置12，刨煤機(jī)行程機(jī)尾測(cè)量模塊14通過(guò)通訊電纜連接機(jī)尾位置測(cè)量裝置15。[0026]所述的刨頭位置同步校正裝置包括機(jī)頭位置同步校正裝置18、機(jī)尾位置同步校正裝置16及中部位置同步校正裝置17，機(jī)頭位置同步校正裝置18、中部位置同步校正裝置17及機(jī)尾位置同步校正裝置16依次安裝在輸送機(jī)10的溜槽側(cè)部；機(jī)頭位置同步校正裝置18、中部位置同步校正裝置17及機(jī)尾位置同步校正裝置16均分別通過(guò)通訊電纜連接刨煤機(jī)行程機(jī)頭測(cè)量模塊13及刨煤機(jī)行程機(jī)尾測(cè)量模塊14 ；
[0027]刨煤機(jī)行程機(jī)頭測(cè)量模塊13及刨煤機(jī)行程機(jī)尾測(cè)量模塊14分別通過(guò)通訊電纜連接刨煤機(jī)控制模塊3。
[0028]所述的液壓支架控制系統(tǒng)服務(wù)器5通過(guò)電纜連接液壓支架控制器19，液壓支架控制器19與液壓支架位置測(cè)量裝置22、液壓支架壓力測(cè)量裝置24連接；液壓支架控制器19還連接電磁先導(dǎo)閥和主控閥組20，并通過(guò)電磁先導(dǎo)閥和主控閥組20控制液壓支架推移裝置21及液壓支架立柱23動(dòng)作；所述的液壓支架位置測(cè)量裝置22安裝在液壓支架9的液壓支架推移裝置21上，液壓支架立柱壓力測(cè)量裝置24安裝在液壓支架9的液壓支架立柱23上。
[0029]本實(shí)用新型的工作原理是:
[0030]①控制中心I向刨頭傳動(dòng)裝置(即機(jī)頭傳動(dòng)裝置4和機(jī)尾傳動(dòng)裝置11)發(fā)出動(dòng)作指令，刨頭8開(kāi)始沿工作面運(yùn)行刨煤；機(jī)頭傳動(dòng)裝置4及機(jī)尾傳動(dòng)裝置11的運(yùn)轉(zhuǎn)信息反饋到控制中心I。
[0031]②安裝在刨頭傳動(dòng)裝置上的機(jī)頭位置測(cè)量裝置12及機(jī)尾位置測(cè)量裝置15將檢測(cè)到的刨頭位置信息通過(guò)通訊電纜傳輸至刨煤機(jī)行程機(jī)頭測(cè)量模塊13及刨煤機(jī)行程機(jī)尾測(cè)量模塊14，經(jīng)刨煤機(jī)行程機(jī)頭測(cè)量模塊13及刨煤機(jī)行程機(jī)尾測(cè)量模塊14分析計(jì)值后傳輸?shù)脚倜簷C(jī)控制模塊3。
[0032]③位于輸送機(jī)10的溜槽側(cè)部的刨頭位置同步校正裝置(即機(jī)頭位置同步校正裝置18、機(jī)尾位置同步校正裝置16及中部位置同步校正裝置17)檢測(cè)刨頭的實(shí)際位置信息，發(fā)送至刨煤機(jī)行程機(jī)頭測(cè)量模塊13及刨煤機(jī)行程機(jī)尾測(cè)量模塊14，通過(guò)刨煤機(jī)行程測(cè)量模塊的分析計(jì)值后反饋到刨煤機(jī)控制模塊3。
[0033]④刨煤機(jī)控制模塊3根據(jù)刨頭位置同步校正裝置(即機(jī)頭位置同步校正裝置18、機(jī)尾位置同步校正裝置16及中部位置同步校正裝置17)檢測(cè)到的刨頭實(shí)際位置信息對(duì)刨頭位置測(cè)量裝置(機(jī)頭位置測(cè)量裝置12及機(jī)尾位置測(cè)量裝置15)測(cè)量的刨頭位置信息進(jìn)行同步校正。
[0034]⑤刨煤機(jī)控制模塊3將刨頭的測(cè)量位置信息傳輸?shù)娇刂浦行腎，控制中心I根據(jù)刨頭的位置信息通過(guò)控制刨頭傳動(dòng)裝置(機(jī)頭傳動(dòng)裝置4及機(jī)尾傳動(dòng)裝置11)的起、停、正反轉(zhuǎn)來(lái)控制刨頭起動(dòng)、停止和換向。
[0035]⑥液壓支架推移裝置21的位置信息通過(guò)液壓支架位置測(cè)量裝置22測(cè)量，液壓支架立柱23的壓力信息通過(guò)液壓支架立柱壓力測(cè)量裝置24測(cè)量。液壓支架位置測(cè)量裝置22測(cè)量的液壓支架推移裝置行程信息和液壓支架壓力測(cè)量裝置24測(cè)量的支架立柱壓力信息通過(guò)通信電纜傳輸?shù)揭簤褐Ъ芸刂破?9，進(jìn)而傳輸給液壓支架控制系統(tǒng)服務(wù)器5及控制中心I。
[0036]⑦刨頭運(yùn)行過(guò)程中，控制中心I根據(jù)刨煤機(jī)控制模塊3反饋的刨頭位置信息通過(guò)液壓支架控制系統(tǒng)服務(wù)器5控制液壓支架控制器19驅(qū)動(dòng)電磁先導(dǎo)閥和主控閥組20來(lái)控制相應(yīng)位置的液壓支架推移裝置21伸出，進(jìn)而推動(dòng)輸送機(jī)10溜槽的前移。
[0037]⑧當(dāng)液壓支架推移裝置21的行程達(dá)到程序設(shè)定的最大值后，液壓支架控制器19根據(jù)預(yù)設(shè)程序自動(dòng)驅(qū)動(dòng)電磁先導(dǎo)閥和主控閥組20進(jìn)行降柱、拉架、升柱動(dòng)作，完成液壓支架的前移。工作面的輸送機(jī)10及順槽輸送設(shè)備2根據(jù)控制中心I操作指令進(jìn)行動(dòng)作，將刨頭8刨落的煤運(yùn)出工作面，實(shí)現(xiàn)工作面內(nèi)無(wú)人自動(dòng)化開(kāi)采。
[0038]本實(shí)用新型一種刨煤機(jī)工作面無(wú)人自動(dòng)化開(kāi)采系統(tǒng)是基于刨煤機(jī)的工作面無(wú)人自動(dòng)化開(kāi)采技術(shù)，本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】中所涉及到的設(shè)備、儀器均采用采煤【技術(shù)領(lǐng)域】中技術(shù)人員公知的設(shè)備。其特征在于操作人員在遠(yuǎn)離工作面的控制室內(nèi)通過(guò)集控臺(tái)發(fā)出操作指令，操作指令通過(guò)通訊電纜傳輸?shù)焦ぷ髅婵刂婆倜簷C(jī)的運(yùn)行和液壓支架的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制；刨頭在刨煤機(jī)自動(dòng)運(yùn)行控制系統(tǒng)的控制下沿工作面來(lái)回往復(fù)運(yùn)行刨煤，刨頭的位置信息通過(guò)安裝在傳動(dòng)裝置內(nèi)的位置測(cè)量裝置測(cè)量和發(fā)送；液壓支架控制系統(tǒng)根據(jù)刨頭的位置信息自動(dòng)控制液壓支架推移裝置推動(dòng)輸送機(jī)溜槽定量前移；當(dāng)液壓支架推移裝置行程達(dá)到程序設(shè)定的最大值后，液壓支架控制器根據(jù)預(yù)設(shè)程序自動(dòng)驅(qū)動(dòng)電液控制閥進(jìn)行降柱、拉架、升柱動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)液壓支架的自動(dòng)跟機(jī)移架；工作面輸送設(shè)備根據(jù)控制中心操作指令進(jìn)行動(dòng)作，將刨頭刨落的煤運(yùn)出工作面，完成刨煤機(jī)工作面的自動(dòng)化開(kāi)采。
【權(quán)利要求】
1.一種刨煤機(jī)工作面無(wú)人自動(dòng)化開(kāi)采系統(tǒng)，包括刨頭(8)、液壓支架(9)、輸送機(jī)(10)；其特征在于:還包括控制中心(I)、刨煤機(jī)控制模塊(3)、液壓支架控制系統(tǒng)服務(wù)器(5)、刨煤機(jī)的刨頭傳動(dòng)裝置、刨煤機(jī)行程測(cè)量模塊、刨頭位置測(cè)量裝置、刨頭位置同步校正裝置、液壓支架控制器(19)、液壓支架位置測(cè)量裝置(22)、液壓支架立柱壓力測(cè)量裝置(24)； 所述的控制中心(I)分別連接刨煤機(jī)控制模塊(3)、液壓支架控制系統(tǒng)服務(wù)器(5)、刨煤機(jī)的刨頭傳動(dòng)裝置；刨煤機(jī)控制模塊(3)連接刨煤機(jī)行程測(cè)量模塊，刨煤機(jī)行程測(cè)量模塊連接刨頭位置測(cè)量裝置及刨頭位置同步校正裝置； 液壓支架控制系統(tǒng)服務(wù)器(5)與液壓支架控制器(19)連接，液壓支架控制器(19)分別與液壓支架位置測(cè)量裝置(22)、液壓支架立柱壓力測(cè)量裝置(24)連接；液壓支架控制器(19)還連接電磁先導(dǎo)閥和主控閥組(20)，通過(guò)電磁先導(dǎo)閥和主控閥組(20)連接并控制液壓支架推移裝置(21)及液壓支架立柱(23)動(dòng)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種刨煤機(jī)工作面無(wú)人自動(dòng)化開(kāi)采系統(tǒng)，其特征在于:所述的刨頭傳動(dòng)裝置包括機(jī)頭傳動(dòng)裝置(4)及機(jī)尾傳動(dòng)裝置(11)； 所述的刨煤機(jī)行程測(cè)量模塊包括刨煤機(jī)行程機(jī)頭測(cè)量模塊(13)及刨煤機(jī)行程機(jī)尾測(cè)量模塊(14)； 所述的刨頭位置測(cè)量裝置包括機(jī)頭位置測(cè)量裝置(12)及機(jī)尾位置測(cè)量裝置(15)； 所述的刨頭位置同步校正裝置包括機(jī)頭位置同步校正裝置(18)、中部位置同步校正裝置(17)及機(jī)尾位置同步校正裝置(16)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種刨煤機(jī)工作面無(wú)人自動(dòng)化開(kāi)采系統(tǒng)，其特征在于:所述的刨頭位置測(cè)量裝置安裝在刨頭傳動(dòng)裝置上，刨頭位置同步校正裝置安裝在刨煤機(jī)的輸送機(jī)(10)上； 所述的液壓支架位置測(cè)量裝置(22)安裝在液壓支架(9)的液壓支架推移裝置(21)上，液壓支架立柱壓力測(cè)量裝置(24)安裝在液壓支架(9)的液壓支架立柱(23)上。
【文檔編號(hào)】E21C35/24GK203383820SQ201320422536
【公開(kāi)日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2013年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月9日
【發(fā)明者】張建軍, 黨亞歌, 邵彩虹, 張得寧, 吳昊, 馬營(yíng), 王寧, 孫鷺 申請(qǐng)人:中煤張家口煤礦機(jī)械有限責(zé)任公司