[發(fā)明專利]一種充填支架自動搗實控制系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410103822.2
• 申請日: 2014-03-19
• 公開（公告）號: CN103924995A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發(fā)明（設計）人: 牛劍峰;劉清
• 申請（專利權）人: 北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司
• 主分類號: E21D23/04
• 分類號: E21D23/04;E21F15/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種充填支架自動搗實控制系統(tǒng)，尤其涉及一種用于煤礦井下綜采工作面充填支架的自動化充填搗實控制系統(tǒng)。

背景技術

由于煤礦開采造成矸石堆積如山，大面積的地面塌陷，造成地面建筑物倒塌，水資源破壞，農(nóng)作物枯竭，對自然環(huán)境和人民生活造成極大的危害，如何實現(xiàn)煤礦的綠色開采，保護人類的環(huán)境資源是煤礦開采急需解決的問題，通過對井下采空區(qū)進行充填，即解決了矸石占地問題，又解決了采空區(qū)地面沉降問題，保證了地面建筑物的安全，農(nóng)作物的正常生產(chǎn)和百姓的正常生活。但目前，井下充填過程還基本上是人工作業(yè)，難以提高充填效率，保證充填效果，為此，急需研制一種能夠滿足自動化作業(yè)，保證充填效果的自動化充填技術與設備。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明提出一種充填支架自動搗實控制系統(tǒng)，以解決充填效率低，人為因素多，效果不好，自動化程度不高等問題。通過在支架上安裝支架控制裝置，實現(xiàn)充填支架的程序自動控制，并通過各種傳感器的配置，實現(xiàn)了對落料高度、搗實千斤頂?shù)倪\行軌跡和搗實壓力等進行感知與控制，實現(xiàn)了對落料、充填、搗實整個過程的閉環(huán)控制，同時能夠依據(jù)工作面條件，適時調(diào)整控制參數(shù)，以適應不同工況、環(huán)境對充填過程的要求，實現(xiàn)了對煤礦采空區(qū)自動充填。

支架上安裝支架控制裝置，用來控制充填支架油缸的動作，實現(xiàn)支架的放料、搗實等動作控制，進行放料的料位檢測、搗實機構的姿態(tài)控制和搗實壓力控制，并且按照充填搗實工藝將控制過程編寫成控制裝置程序，實現(xiàn)放料充填的自動化控制，并使充填達到給定一致的效果，即物料的充填密度均衡一致，以保證采空區(qū)的充填效果，使采空區(qū)沉降控制在合理的范圍內(nèi)。要保證充填質(zhì)量不但要保證充填的搗實力度，還要保證充填的高度，才能達到相應的充填效果，因此，需要通過所述料位檢測機構進行料位自動檢測，以確定充填是否達到相關效果，同時，也需要根據(jù)不同的料位高度，來確定搗實機構采取不同的運行軌跡，以實現(xiàn)填充物料的推移→堆起→壓實。所述搗實機構用來實現(xiàn)物料充填，并且達到規(guī)定的高度和力度，搗實機構主要的執(zhí)行機構是搗實千斤頂和調(diào)高千斤頂，檢測機構是在搗實千斤頂上安裝壓力傳感器來判斷對充填物料的搗實力度，姿態(tài)感知機構由搗實千斤頂上安裝的傾角傳感器、搗實千斤頂?shù)男谐虃鞲衅?、后頂梁上安裝的傾角傳感器組成，主要用來感知并控制搗實機構的運行軌跡和搗實力度。通過編制支架控制裝置控制程序，通過把放料與搗實，料位高度與搗實軌跡、搗實輪次相結(jié)合，實現(xiàn)充填支架的自動搗實控制。

本發(fā)明的技術方案如下：

針對上述問題，本發(fā)明提出一種充填支架自動搗實控制系統(tǒng)，在工作面的每臺支架上安裝所述支架控制裝置，用來控制充填支架油缸的動作，實現(xiàn)支架的放料、搗實等動作控制，進行放料的料位檢測、搗實機構的姿態(tài)控制和搗實壓力控制，并且按照充填搗實工藝將控制過程編寫成控制裝置程序，實現(xiàn)放料充填的自動化控制，并使充填達到給定一致的效果，即物料的充填密度均衡一致，以保證采空區(qū)的充填效果，使采空區(qū)沉降控制在合理的范圍內(nèi)。要保證充填質(zhì)量不但要保證充填的搗實力度，還要保證充填的高度，才能達到相應的充填效果，因此，需要通過所述料位檢測機構進行料位自動檢測，以確定充填是否達到相關效果，同時，也需要根據(jù)不同的料位高度，來確定搗實機構采取不同的運行軌跡，以實現(xiàn)填充物料的推移→堆起→壓實。所述搗實機構用來實現(xiàn)物料充填，并且達到規(guī)定的高度和力度，搗實機構主要的執(zhí)行機構是搗實千斤頂和調(diào)高千斤頂，檢測機構是在搗實千斤頂上安裝壓力傳感器來判斷對充填物料的搗實力度，姿態(tài)感知機構由搗實千斤頂上安裝的傾角傳感器、搗實千斤頂?shù)男谐虃鞲衅鳌⒑箜斄荷习惭b的傾角傳感器組成，主要用來感知并控制搗實機構的運行軌跡和搗實力度。通過編制支架控制裝置控制程序，通過把放料與搗實，料位高度與搗實軌跡、搗實輪次相結(jié)合，實現(xiàn)充填支架的自動搗實控制等功能。

具體技術方案如下：

一種充填支架自動搗實控制系統(tǒng)，包括放料機構、料位檢測機構、搗實機構和支架控制裝置，所述支架控制裝置與所述充填支架一一對應，用來控制所述充填支架油缸的動作、支架狀態(tài)、料位檢測；所述料位檢測機構包括料位檢測傳感器，通過對充填物料堆積狀態(tài)識別的檢測裝置，確定物料是否充填到設置的料位高度；所述放料機構連接所述支架控制裝置，所述支架控制裝置通過所述料位檢測機構檢測料位狀態(tài)，控制放料窗口的打開或關閉來進行放料控制；所述搗實機構包括搗實千斤頂及其內(nèi)置的行程傳感器、充填支架上安裝的傾角傳感器和搗實千斤頂上安裝的壓力傳感器。

優(yōu)選所述放料機構包括電磁閥用以進行漏料口的開啟或關閉控制。