[發明專利]一種礦山深孔溜井空高及料位的測量裝置及方法

有效

• 申請號: 201410639096.6
• 申請日: 2014-11-13
• 公開（公告）號: CN104391302A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 王林;喬治;潘波;孫忠玉
• 申請（專利權）人: 甘肅酒鋼集團宏興鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: G01S17/08
• 分類號: G01S17/08;G01F23/292
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心 62100
• 代理人: 張克勤

技術領域

本發明屬于自動化儀表測量領域，尤其涉及礦山深孔溜井空高及料位的測量。

背景技術

溜井是礦山開采過程中運輸礦石的主要通道,?對提高生產效率、節約開采成本起著舉足輕重的作用。

礦山深孔溜井空高及料位測量的難度在于：測量距離遠，深孔溜井的深度普遍在200—300m左右，雷達、超聲波、重錘等常用工業物位計均難以滿足其測量條件；在溜井底部放礦或井口向下下礦時粉塵濃度大，影響測量準確性；溜井直徑達到10—20m，測量儀器安裝、檢修困難，難以保證人身安全；礦山溜井口周邊作業地面不平整且隨礦山開采面隨時變化，測量裝置需隨時移動，固定的測量裝置難以滿足其測量要求；礦山露天采場溜井氣候環境較為惡劣，冬季環境溫度甚至達到零下20℃以下，某些時段露天風力達到5—6級，同時雨雪等天氣對儀表長期對儀表耐溫、防護等級等各項技術性能及測量值裝置牢固性要求較高。

現有高深溜井井筒觀測裝置，采用激光三維掃描測距儀及攝像系統組成的觀測平臺，用卷揚系統驅動觀測平臺對溜井井筒內壁進行掃描、檢測，同時在卷揚系統安裝滾輪式計數器用以計算溜井深度，采用無線傳輸信號方式實現對高深溜井井筒的精確檢測。但該裝置僅能對空溜井進行檢測，無法在生產過程中實現在線連續測量，也無法解決生產過程中溜井內高粉塵濃度下的測量失準問題。

目前國內外對礦山溜井空高及料位的測量常采用雷達物位計、超聲波物位計或重錘式物位計機型檢測，但現有技術下雷達物位計、超聲波物位計最大量程僅為70m，且無法克服濃度粉塵的影響。而重錘式物位計在測量過程中測量鋼帶頻繁被礦石埋住或砸斷，難以實現穩定、可靠測量。近年來國內外激光物位計測量技術得到發展，但由于礦山高深溜井測量條件較差、儀器運行環境惡劣，在高濃度粉塵影響測量的問題難以克服。

發明內容

本發明的目的是提供一種可以在露天礦山作業面對深孔溜井空高及料位進行在線連續測量的裝置，以解決礦山深孔溜井高濃度粉塵遮擋時,不能在線連續料位準確測量的技術問題。

本發明的另一個目的是提供一種礦山深孔溜井空高及料位的測量方法。

為解決上述問題，本發明特征在于：一種礦山深孔溜井空高及料位的測量裝置，包括溜井測量車、激光物位計、電控搖臂、數顯儀、PLC、視頻瞄準系統，所述溜井測量車上固定連接有電控搖臂，視頻瞄準系統包括攝像頭、液晶監視器，攝像頭位于電控搖臂的前端，液晶監視器位于電控搖臂的后端，攝像頭與液晶監視器通過傳輸電纜連接，激光物位計與PLC的輸入端相連，PLC的輸出端與數顯儀的輸入端連接。

上述的一種礦山深孔溜井空高及料位的測量裝置進行測量的方法，步驟如下：在溜井口作業平面，首先將溜井測量車拖拽至溜井井口附近固定，通過觀察溜井空高測量車上的攝像頭所拍攝到的溜井內影像視頻傳輸至液晶監視器，操作調整電控搖臂，使激光物位計垂直瞄準于溜井內物料，激光物位計發出的激光向下探測到溜井內的物料表面后反射回激光物位計，從而測量得到溜井實時空高距離，激光物位計實際空高信號傳送至PLC模擬量輸入通道中，同時溜井下部放礦機運行信號也一并傳送至PLC開關量輸入通道中，PLC中的模擬量輸出信號傳送至數顯儀顯示。

優選的，上述的一種礦山深孔溜井空高及料位的測量裝置進行測量的方法，當溜井內因放礦等操作造成粉塵含量超高，足以遮擋激光物位計發射出的激光時，放礦機運行信號為0狀態，激光物位計測量值發生突變，此時PLC輸出將保持突變前空高測量值;在連續測量溜井空高過程空高信號發生突變時，溜井底部放礦機運行,放礦機運行信號為1狀態時，PLC(26)自動開始計時，實際溜井空高測量值L通過下式計算后得到：L=X－（t×v），式中設信號突變前溜井空高測量值為X,單位m，設放礦機運行累積時間為t，單位為min，開啟放礦機后溜井內物位平均變化速度為v，單位m/min；計算后的空高測量值信號經PLC上的模擬量輸出通道傳送至數顯儀顯示。本發明與現有技術相比具有以下優點：

1、本發明可以對礦山深孔溜井250m深度范圍空高及料位進行在線連續準確測量，且不易受到粉塵、氣溫環境等干擾因素的影響，能保證其在高深溜井內存在高粉塵遮擋及礦山零下30℃—60℃環境溫度及雨、雪、大風等惡劣天氣條件下的對溜井空高的長期實時準確測量,測量精度達到±1%FS。?

2.?由于本發明采用一體化結構，用戶可以在礦山作業面范圍方便地進行移動、測量和檢修。

附圖說明

圖1為一種礦山深孔溜井空高及料位的測量裝置的結構示意圖；