[發(fā)明專利]一種精確定位的采煤機(jī)及其定位方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310726691.9
• 申請(qǐng)日: 2013-12-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103742140A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王忠賓;朱高生;譚超;黃嘉興;周曉謀;閆海峰;姚新港;劉繼東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)礦業(yè)大學(xué);蘇州福德保瑞科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): E21C35/00
• 分類號(hào): E21C35/00;G01C21/00
• 代理公司: 徐州支點(diǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32244
• 代理人: 張榮亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種精確定位的采煤機(jī)及其定位方法，屬于鉆進(jìn)采煤技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

煤炭在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略地位，是我國(guó)的能源主體,?盡管我國(guó)是煤炭生產(chǎn)大國(guó)，可是我國(guó)的煤礦生產(chǎn)問(wèn)題仍存在一些安全隱患，煤礦安全生產(chǎn)技術(shù)仍然相對(duì)落后。根據(jù)國(guó)家能源局煤炭司的數(shù)據(jù)，2008年，中國(guó)煤礦百萬(wàn)噸死亡率為1.182；到了2012年，根據(jù)國(guó)家安監(jiān)總局公布的最新數(shù)據(jù)，全國(guó)煤炭百萬(wàn)噸死亡率為0.374，同比下降33.7%，首次下降至0.5以內(nèi)，創(chuàng)下歷史新低，根據(jù)2012年原煤產(chǎn)量為36.6萬(wàn)噸可推測(cè)出2012年煤礦因故死亡人數(shù)為1300余人，歷史上首次降至1500人以下。然而，發(fā)達(dá)國(guó)家的產(chǎn)煤百萬(wàn)噸死亡率大致在0.02-0.03，美國(guó)2009年煤礦百萬(wàn)噸死亡率為0.03，2011年美國(guó)這一數(shù)字僅0.019。由此可見(jiàn)，我國(guó)煤炭生產(chǎn)百萬(wàn)噸死亡率雖然在近年來(lái)得到顯著降低，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍然存在很大的差距。因此，提高煤礦生產(chǎn)安全技術(shù)和加強(qiáng)監(jiān)管仍然是煤礦生產(chǎn)工作的重中之重。

要實(shí)現(xiàn)綜采工作面設(shè)備的自動(dòng)化控制，液壓支架與采煤機(jī)的聯(lián)動(dòng)控制是必須解決的關(guān)鍵技術(shù)，而實(shí)現(xiàn)液壓支架跟機(jī)自動(dòng)化技術(shù)的核心就是采煤機(jī)的精確定位。在實(shí)際的綜采面生產(chǎn)過(guò)程中，運(yùn)用最廣的是紅外線定位法，采煤機(jī)與液壓支架上分別安裝紅外發(fā)射器和紅外接收器，通過(guò)紅外接收器接收到紅外發(fā)射器發(fā)射的紅外線信號(hào)獲知采煤機(jī)位置，但該方法不能連續(xù)精確將采煤機(jī)的位置用數(shù)值表示出來(lái)，而且不能將對(duì)應(yīng)的支架號(hào)反饋給采煤機(jī)做二次判定，采用這種無(wú)線紅外定位的方法誤差大。在當(dāng)前采煤機(jī)定位過(guò)程中，還普遍面臨著以下難題：（1）由于綜采面的實(shí)際工況復(fù)雜，不便安裝行程開(kāi)關(guān)，因此很難確定真正的坐標(biāo)原點(diǎn)；（2）隨著采面底板曲線以及煤壁曲線的變化，液壓支架間距也是變化的，所以，當(dāng)綜采面直線長(zhǎng)度與綜采面曲線長(zhǎng)度的差值過(guò)大時(shí)，很容易發(fā)生液壓支架誤動(dòng)作。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種精確定位的采煤機(jī)及其定位方法，采煤機(jī)的定位更加準(zhǔn)確，誤差小，液壓支架誤動(dòng)作的概率降低。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種精確定位的采煤機(jī)，包括采煤機(jī)機(jī)身、無(wú)線定位檢測(cè)裝置、控制器、傳動(dòng)軸和箱體，無(wú)線定位檢測(cè)裝置安裝在采煤機(jī)機(jī)身上，控制器、傳動(dòng)軸和箱體均安裝在采煤機(jī)機(jī)身中，傳動(dòng)軸安裝在箱體內(nèi)部，箱體的外側(cè)設(shè)置有蓋板，無(wú)線定位檢測(cè)裝置與控制器電連接，還包括編碼傳感裝置、聯(lián)接桿和傳動(dòng)桿，聯(lián)接桿的一端安裝在傳動(dòng)軸的中心位置，傳動(dòng)桿的一端卡在聯(lián)接桿的另一端，傳動(dòng)桿的另一端穿過(guò)蓋板，編碼傳感裝置安裝在傳動(dòng)桿露出在蓋板的部分上，編碼傳感裝置與控制器電連接。

進(jìn)一步的，還包括防護(hù)殼，防護(hù)殼與蓋板連接，編碼傳感裝置位于防護(hù)殼內(nèi)部。

進(jìn)一步的，還包括支撐圈，支撐圈設(shè)置在編碼傳感裝置和防護(hù)殼之間。

一種采煤機(jī)的定位方法，包括以下步驟：

a．初始化完成后，在采煤機(jī)牽引行走過(guò)程中，液壓支架上的無(wú)線定位反饋裝置根據(jù)采煤機(jī)的無(wú)線定位檢測(cè)裝置發(fā)送的脈沖信號(hào)反饋給無(wú)線定位檢測(cè)裝置自身的支架號(hào)n以及采煤機(jī)與該液壓支架沿煤壁方向的偏移距離Δx，無(wú)線定位檢測(cè)裝置在接收到數(shù)據(jù)后將其傳遞給控制器；

b．利用編碼傳感裝置連續(xù)地檢測(cè)、采集采煤機(jī)的采煤機(jī)行走位移參數(shù)，并將采集到的位移參數(shù)及時(shí)傳遞給控制器；

c．控制器通過(guò)讀取采煤機(jī)行走到刮板機(jī)機(jī)頭或機(jī)尾時(shí)編碼傳感裝置測(cè)得的采煤機(jī)位移極小值MIN或位移極大值MAX與上次取得的位移極大值MAX或位移極小值MIN進(jìn)行差值計(jì)算，算得的差值絕對(duì)值作為綜采面當(dāng)前曲線長(zhǎng)度L，綜采面的液壓支架的數(shù)量為定值N，液壓支架自身寬度為定值D，算得每?jī)膳_(tái)液壓支架之間對(duì)應(yīng)的間距值為L(zhǎng)/N，同時(shí)以采煤機(jī)位移極小值MIN處為新的零點(diǎn)位置；

d．控制器根據(jù)無(wú)線定位反饋裝置發(fā)送過(guò)來(lái)的支架號(hào)n以及沿煤壁方向的偏移距離Δx計(jì)算出采煤機(jī)行走位置[(n-1)L/N+D/2+Δx)]，經(jīng)過(guò)減小誤差修正后獲得采煤機(jī)相對(duì)于新的零點(diǎn)位置的精確位置。

本發(fā)明的有益效果是：在采煤機(jī)牽引行走過(guò)程中，液壓支架實(shí)時(shí)向采煤機(jī)上的無(wú)線定位檢測(cè)裝置反饋?zhàn)陨淼闹Ъ芴?hào)n以及采煤機(jī)與該液壓支架沿煤壁方向的偏移距離Δx，采煤機(jī)利用編碼傳感裝置將傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)行為轉(zhuǎn)變?yōu)樗璧奈灰茀?shù)，并將采集到的位移參數(shù)及時(shí)傳遞給控制器，采煤機(jī)每次從刮板機(jī)機(jī)頭走到刮板機(jī)機(jī)尾或是從刮板機(jī)機(jī)尾走到刮板機(jī)機(jī)頭都會(huì)由編碼傳感裝置測(cè)得采煤機(jī)位移極小值，在位移參數(shù)傳遞給控制器的同時(shí)以采煤機(jī)位移極小值處為新的零點(diǎn)位置，由控制器根據(jù)位移參數(shù)算出采煤機(jī)相對(duì)于新的零點(diǎn)位置的精確位置。