[發明專利]露天礦開采設備的對中方法和系統

有效

• 申請號: 201510142783.1
• 申請日: 2015-03-27
• 公開（公告）號: CN104763430B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: 石崢嶸;谷盛;韋公勛;張起偉;李秀梅;劉暤
• 申請（專利權）人: 華電重工股份有限公司
• 主分類號: E21C47/00
• 分類號: E21C47/00;G05D3/12
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 羅滿,陜芳芳

技術領域

本發明涉及礦采技術領域，特別是涉及一種露天礦開采設備的對中方法和系統。

背景技術

半連續剝采技術在露天礦剝采中的應用日益廣泛。

半連續剝采的裝置通常包括挖掘機、自移式破碎機、工作面膠帶機等。

現場作業時，物料的走向為：挖掘機將挖掘的原煤通過電鏟投入到自移式破碎機的受料斗，自移式破碎機將原煤破碎，破碎后的物料經過破碎機的排料臂送至工作面膠帶機上的料斗車收料斗，在工作面膠帶機的作用下傳送至端幫皮帶。在這一流程中，上游設備和下游設備(如挖掘機和自移式破碎機)之間的物料轉接能夠順利實現，前提是落料點要精確，也就是說，需要挖掘機的落料部和自移式破碎機的接料部對中，通常要求轉接點的偏差值在10cm以下。

另外，采礦實踐中，很容易會出現自移式破碎機與料斗車相距較遠，自移式破碎機無法直接將破碎的物料輸送至料斗車，此時需要轉載機實現過渡，即自移式破碎機先將破碎的物料輸送至轉載機，再由轉載機將物料輸送至料斗車。顯然，為實現物料轉接，自移式破碎機和轉載機這兩臺移動設備之間也需要進行對中。

目前，在露天礦開采中，上游設備的落料部與下游設備的接料部的對中方式通常采用人工操作。這里，上游設備和下游設備是針對物料的走向而言，在挖掘機和破碎機之間，挖掘機為上游設備，破碎機為下游設備，在破碎機和轉載機之間，破碎機則為上游設備，轉載機為下游設備。

由于挖掘機、破碎機及轉載機一般都為履帶式工程設備，其體積龐大，轉向控制中司機操作死角較多，手動控制靈活性差，所以，每次對中都需要操作人員多次操作才能實現，平均時間多達十幾分鐘。另外，由于露天剝采隨著剝采進行，往往挖掘機幾次作業后就需要移動到下一剝采點，造成較短時間(如半小時)就需要進行一次對中，即對中頻率高，而人工對中又費時費力，導致剝采整體效率非常低下。

有鑒于此，如何提高露天礦剝采中相關設備的對中速度，提高剝采效率，是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的為提供一種露天礦開采設備的對中方法和對中系統，該方法和系統能夠提高露天礦剝采時相關設備的對中速度和效果，從而提高露天礦的剝采效率。

為解決上述技術問題，本發明提供一種露天礦開采設備的對中方法，包括如下步驟：

獲取待對中的上游設備、下游設備的實時位置；

根據所述上游設備、所述下游設備的實時位置設定所述上游設備運行至所述下游設備的目標路徑，并依據該目標路徑計算所述上游設備電機的目標轉速；

根據所述目標轉速對所述上游設備電機的實際轉速進行閉環控制，直至所述上游設備和所述下游設備無位置偏差。

可選地，通過RTK-GPS位置測量系統獲取所述上游設備、所述下游設備的實時位置的空間大地坐標。

可選地，將所述上游設備、所述下游設備實時位置的空間大地坐標轉換為平面直角坐標；

所述目標路徑設定為經過所述上游設備平面直角坐標點和所述下游設備平面直角坐標點的圓弧；設置所述上游設備對中初始的瞬時速度方向為該圓弧的切線方向，并據此計算所述上游設備的理論轉向半徑；

設置所述上游設備運行至所述下游設備的目標平均車速，并結合所述圓弧確定所述上游設備的目標角速度；

根據目標轉向半徑、所述目標平均車速和所述目標角速度計算所述上游設備電機的目標轉速，其中，所述目標轉向半徑為所述理論轉向半徑。

可選地，當所述理論轉向半徑小于所述上游設備的最小轉向半徑時，選取所述最小轉向半徑作為所述目標轉向半徑。

可選地，對中前，若所述下游設備處于移動狀態，則驅動所述上游設備與所述下游設備同速度同方向運行，至所述下游設備停止后，再根據所述目標路徑進行對中。

本發明還提供一種露天礦開采設備的對中系統，包括：

數據采集模塊，用于實時監測待對中的所述上游設備、所述下游設備的實時位置；

數據分析模塊，根據所述上游設備、所述下游設備的實時位置設定所述上游設備運行至所述下游設備的目標路徑，并根據該目標路徑計算所述上游設備電機的目標轉速；

數據傳輸模塊，用于將所述上游設備電機的目標轉速傳送至所述上游設備的驅動執行模塊；

所述驅動執行模塊根據所述目標轉速對所述上游設備電機的實際轉速進行閉環控制，直至所述上游設備與所述下游設備的實時位置無偏差。

可選地，所述數據采集模塊為RTK-GPS位置測量系統。

可選地，所述數據分析模塊包括：