控制。
[0040] 如圖6-圖9所示，是全巷道面的布孔模式，包括了中心區(qū)域布孔模式、周邊區(qū)域布 孔模式和靠幫孔區(qū)域布孔模式；圖10-圖14僅是中心區(qū)域的布孔模式，是在圖6-圖9所 示中心區(qū)域布孔模式的基礎(chǔ)上增加的，和圖6-圖9的周邊區(qū)域布孔模式和靠幫孔區(qū)域布 孔模式一起也可以組成全巷道面的布孔模式。這些模式存儲(chǔ)在交互顯示終端的存儲(chǔ)器，如 PLASH-ROM、SD、USB存儲(chǔ)等存儲(chǔ)媒介中；可以在交互顯示終端中選擇多種布孔模式。這些種 類的布孔模式，是經(jīng)過實(shí)際試驗(yàn)及優(yōu)化設(shè)計(jì)的，具有最佳的爆破效率。
[0041] 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但本發(fā)明保護(hù)范圍并不局限于此。任何本 領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明公開的技術(shù)范圍內(nèi)，均可對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)母淖兓蜃兓@種改 變或變化都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種掘進(jìn)鑿巖臺(tái)車鉆孔自動(dòng)定位裝置，其特征在于，包括：油缸驅(qū)動(dòng)部件、測(cè)量部 件、控制器、交互顯示終端、固定部件和激光指向部件（10); 所述油缸驅(qū)動(dòng)部件，包括：靠幫油缸（1)、旋轉(zhuǎn)油缸（2)、伸縮油缸（3)、俯仰油缸（4)、補(bǔ) 償油缸（5)和舉升油缸(6)，由這些油缸驅(qū)動(dòng)控制推進(jìn)梁及鉆頭的位置和姿態(tài)； 所述測(cè)量部件，包括：分別置于靠幫油缸（1)、伸縮油缸（3)、俯仰油缸（4)、補(bǔ)償油缸 (5)、舉升油缸（6)上的位移傳感器；置于旋轉(zhuǎn)油缸（2)上的角度傳感器；置于推進(jìn)梁前端 的測(cè)距傳感器（11); 所述控制器與交互顯示終端采用RS485或CAN串行通行方式；控制器的輸入，以模擬 量、數(shù)字量、或串行通信的方式，采集測(cè)距傳感器、位移傳感器、角度傳感器及開關(guān)量數(shù)據(jù)； 同時(shí)，控制器也接收控制臺(tái)（7)的操作手柄等信號(hào)的輸入；控制器的輸出，以模擬量、數(shù)字 量、或串行通信的方式，輸出控制液壓閥驅(qū)動(dòng)油缸、繼電器的工作； 所述固定部件，包括：開孔扶持器（8)和推進(jìn)梁定位器（9);通過固定部件固定鉆頭與 巷道面，使得在作業(yè)的沖擊力作用下，不會(huì)發(fā)生鉆頭的位置偏移； 所述激光指向部件（10)安裝在控制臺(tái)（7)上，具有激光測(cè)距功能，可通過測(cè)量激光指 向部件（10)的方向姿態(tài)參數(shù)計(jì)算目標(biāo)孔位；并把參數(shù)傳輸?shù)娇刂破?，由控制器控制鉆頭抵 達(dá)目標(biāo)孔位，實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)定位。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種掘進(jìn)鑿巖臺(tái)車鉆孔自動(dòng)定位裝置，其特征在于，所述位移 傳感器為拉繩傳感器或激光測(cè)距傳感器，測(cè)量位移量；所述角度傳感器為編碼器或傾角傳 感器，測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)角度；所述測(cè)距傳感器為激光測(cè)距傳感器或超聲測(cè)距傳感器。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種掘進(jìn)鑿巖臺(tái)車鉆孔自動(dòng)定位裝置，其特征在于，所述開孔 扶持器采用鋼制圓筒設(shè)計(jì)，安裝在推進(jìn)梁前端鉆頭的前部，在鉆孔時(shí)固定鉆頭位置，并使得 鑿巖作業(yè)沖擊時(shí)，鉆頭抵觸不同巷道面也不會(huì)滑動(dòng)移位；同時(shí)也是和巷道面相接觸支撐的 部件。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種掘進(jìn)鑿巖臺(tái)車鉆孔自動(dòng)定位裝置，其特征在于，所述推進(jìn) 梁定位器安裝在推進(jìn)梁的底部，由一個(gè)帶釘頭的球關(guān)節(jié)和液壓油缸組成，通過液壓閥控制 釘頭掌面和巷道面緊密接觸，具備一定支撐力，維持開始鑿巖沖擊時(shí)鉆頭位置的不變。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種掘進(jìn)鑿巖臺(tái)車鉆孔自動(dòng)定位裝置，其特征在于，交互顯示 終端顯示由控制器發(fā)來的測(cè)量數(shù)據(jù)及臺(tái)車的工作狀態(tài)；交互顯示終端存儲(chǔ)介質(zhì)上預(yù)存若干 布孔模式；用戶可增加、修改、刪除布孔模式；交互顯示終端通過按鍵操作、菜單選擇等方 式設(shè)定參數(shù)。 所述控制器接收交互顯示終端的布孔模式及控制參數(shù)，按布孔模式自動(dòng)驅(qū)動(dòng)液壓閥控 制油缸行程，使鉆頭抵達(dá)所設(shè)的布孔位置；發(fā)送采集和處理后的數(shù)據(jù)給交互顯示終端顯示。6. -種掘進(jìn)鑿巖臺(tái)車鉆孔自動(dòng)定位方法，其特征在于，包括：鑿巖臺(tái)車在巷道中的定 位方法；巷道面鉆孔的定位方法； 所述的鑿巖臺(tái)車在巷道中的定位方法，具體為：使臺(tái)車處在巷道寬度的中間位置；根 據(jù)巷道高度、寬度計(jì)算出推進(jìn)梁應(yīng)該處于的初始位置，并操作完成使推進(jìn)梁處于初始狀態(tài)； 根據(jù)安裝在推進(jìn)梁前端的測(cè)距傳感器11測(cè)量臺(tái)車與巷道面的距離；前進(jìn)或后退臺(tái)車，使得 臺(tái)車處在規(guī)定的距離范圍內(nèi)，即完成臺(tái)車在巷道內(nèi)的定位； 所述的巷道面鉆孔的定位方法，具體為：把巷道面劃分為中心區(qū)域、周邊區(qū)域和靠幫孔 區(qū)域；不同區(qū)域根據(jù)巷道的具體情況，采用不同的定位方法，或者它們的組合定位；這些方 法包括：按布孔模式執(zhí)行的自動(dòng)定位、人工干預(yù)操作的手工定位、激光指向部件引導(dǎo)的定位 等。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的掘進(jìn)鑿巖臺(tái)車鉆孔自動(dòng)定位方法，其特征在于，所述按布孔 模式執(zhí)行的自動(dòng)定位，布孔模式是根據(jù)巷道爆破技術(shù)原理設(shè)計(jì)的一系列孔位的排列組合， 包括中心區(qū)域的布孔模式和全巷道面的布孔模式； 所述中心區(qū)域的布孔模式，由中心區(qū)域的若干孔組成，具體為： 中心孔模式1，一個(gè)中心孔，以該孔為正菱形對(duì)角線的中心位置，正菱形四個(gè)頂點(diǎn)布四 個(gè)孔；此正菱形為內(nèi)菱形，向外擴(kuò)張一個(gè)正菱形，稱為外菱形，外菱形的四個(gè)頂點(diǎn)布四個(gè)孔， 總共九個(gè)孔。 中心孔模式2,水平布二個(gè)孔，以該二個(gè)孔的中間為菱形對(duì)角線的中心，該菱形的四個(gè) 頂點(diǎn)布四個(gè)孔，總共六個(gè)孔。 中心孔模式3,等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)布三個(gè)孔，在該三角形外擴(kuò)張一個(gè)菱形，菱形的 四個(gè)頂點(diǎn)布四個(gè)孔，總共七個(gè)孔。 中心孔模式4, 一個(gè)中心孔，以該孔為等邊三角形角平分線的交點(diǎn)，等邊三角形的三個(gè) 頂點(diǎn)布三個(gè)孔，在該三角形外部擴(kuò)張一個(gè)等邊三角形，布三個(gè)頂點(diǎn)的孔，總共七個(gè)孔。 中心孔模式5, 一個(gè)等邊三角形三個(gè)頂點(diǎn)布三個(gè)孔，以該三角形為內(nèi)部三角形，在外部 擴(kuò)張一個(gè)三角形，三個(gè)頂點(diǎn)布三個(gè)孔，總共六個(gè)孔。 所述全巷道面的布孔模式，是由整個(gè)巷道面的若干孔組成，包括中心區(qū)域布孔、周邊區(qū) 域布孔、靠幫孔區(qū)域布孔，具體為： 全巷道布孔模式1，采用中心孔模式1布中心區(qū)域孔；在中心區(qū)域孔之外，擴(kuò)張一個(gè)大 菱形，菱形每邊等分3個(gè)孔；菱形最下面的頂點(diǎn)為中心，左右兩邊各布二個(gè)孔；菱形水平方 向?qū)蔷€，左右各布一個(gè)孔；菱形最尚頂點(diǎn)為中心，左右各布一個(gè)孔；在該二個(gè)孔的上部， 布設(shè)二個(gè)孔；共十八個(gè)孔組成周邊區(qū)域布孔。靠幫孔的分布是頂部弧形頂點(diǎn)布一個(gè)孔；底 部水平等比例布五個(gè)孔；左右邊界等比例布三個(gè)孔；共十二個(gè)孔，組成靠幫孔區(qū)域的布孔 模式。全巷道布孔模式1總共布三十九個(gè)孔。 全巷道布孔模式2,考慮到巷道的高度增高，在全巷道布孔模式1的基礎(chǔ)上，對(duì)于周邊 區(qū)域布孔，在菱形孔頂部增加一條水平的三個(gè)孔；相應(yīng)的靠幫孔左右兩邊等比例布四個(gè)孔； 總計(jì)四十四個(gè)孔。 全巷道布孔模式3,考慮到巷道的寬度增寬，在全巷道布孔模式2的基礎(chǔ)上，對(duì)于周邊 區(qū)域布孔，在菱形邊的中點(diǎn)孔位置，向左右各擴(kuò)展一個(gè)孔，增加了四個(gè)孔；靠幫孔底部增加 一個(gè)孔；總計(jì)四十九個(gè)孔。 全巷道布孔模式4,考慮到巷道的實(shí)際情況，在全巷道布孔模式3的基礎(chǔ)上，中心區(qū)域 布孔下移，從而使得周邊區(qū)域布孔在下部分密集，上部分稀疏；頂部弧線下方增加一個(gè)孔； 靠幫孔區(qū)域左右各增加一個(gè)；總計(jì)五十二個(gè)孔。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的掘進(jìn)鑿巖臺(tái)車鉆孔自動(dòng)定位方法，其特征在于，所述人工干 預(yù)操作的手工定位，具體為：在全巷道面布孔時(shí)，尤其是周邊區(qū)域或靠幫孔區(qū)域，隨時(shí)可以 中斷自動(dòng)布孔方式，由人工通過手柄操作，控制移動(dòng)推進(jìn)梁，實(shí)現(xiàn)手工布孔。9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的掘進(jìn)鑿巖臺(tái)車鉆孔自動(dòng)定位方法，其特征在于，所述激光指 向部件引導(dǎo)的定位，具體為：在全巷道面布孔時(shí)，尤其是靠幫孔區(qū)域，隨時(shí)可以中斷自動(dòng)布 孔方式，由人工操作激光指向部件（10)，射出的激光光斑在巷道面上的位置，就是需要布孔 的位置。10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的掘進(jìn)鑿巖臺(tái)車鉆孔自動(dòng)定位方法，其特征在于，所述巷道面 的中心區(qū)域采用按布孔模式執(zhí)行的自動(dòng)定位方法，所述周邊區(qū)域采用自動(dòng)或人工手動(dòng)干預(yù) 操作的定位方法，所述靠幫孔區(qū)域采用自動(dòng)、人工手動(dòng)干預(yù)或激光指向部件引導(dǎo)的定位方 法。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種掘進(jìn)鑿巖臺(tái)車鉆孔自動(dòng)定位裝置及方法；該裝置包括：開孔扶持器；測(cè)距傳感器，確定掘進(jìn)鑿巖臺(tái)車、推進(jìn)梁與工作巷道面的位置關(guān)系；推進(jìn)梁定位器；置于靠幫油缸、伸縮油缸、俯仰油缸、補(bǔ)償油缸、舉升油缸上的位移傳感器；置于旋轉(zhuǎn)油缸上的角度傳感器；激光指向部件；交互顯示終端，用于數(shù)據(jù)的顯示、布孔模式的選擇和設(shè)置；控制器，接收命令驅(qū)動(dòng)液壓閥，控制油缸的行程，通過傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算推進(jìn)梁的位置及姿態(tài)，最終確定鉆頭的位置；手柄，用于控制臺(tái)車作業(yè)。本發(fā)明裝置根據(jù)布孔模式實(shí)現(xiàn)鉆孔自動(dòng)定位，提高了鑿巖臺(tái)車的自動(dòng)化程度，降低了對(duì)操作工人的技術(shù)要求，提高了巷道作業(yè)的效率，以及鉆桿、鉆頭的使用壽命。
【IPC分類】E21B44/00
【公開號(hào)】CN105257274
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510746622
【發(fā)明人】劉云海, 吳憶文
【申請(qǐng)人】杭州聽物科技有限公司, 上海綠鉆機(jī)械有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年11月4日