[發明專利]一種提高頂煤放出率的放煤工藝及參數調整方法和裝置

在審

• 申請號: 201811115486.8
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號: CN109026001A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 王駿輝;萬志軍;劉泗斐;楊壯壯;金雙林;熊路長;盧帥峰;王靖超
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21C41/18
• 分類號: E21C41/18;E21F17/18
• 代理公司: 徐州市淮海專利事務所 32205
• 代理人: 胡亞輝

1.一種提高頂煤放出率的放煤工藝，其特征在于，包括如下步驟：

S1:通過計算得到頂板第二巖梁(22)結構的初次來壓步距L₀；

S2:在順槽中距工作面(1)切眼1/2L₀、2/3L₀、和L₀的位置向工作面(1)前方的煤壁布置至穿過第二巖梁的頂梁爆破鉆孔(4)；

S3:根據周期垮落步距在兩個順槽位置布置循環爆破鉆孔(5)，該循環爆破鉆孔(5)穿過第二巖梁；其中，最長鉆孔的控制距離在水平面投影上至少大于工作面(1)長度的1/3；

S4:頂梁爆破鉆孔(4)及循環爆破鉆孔(5)依次爆破后，進行回采工作；回采工作包括如下步驟：a、采煤機自工作面(1)鄰近材料順槽的端頭向鄰近運輸順槽(31)的端頭運行時，進行割煤作業，返回時不割煤；b、割煤時不放煤，割完一刀煤后，進行放煤作業。

2.根據權利要求1所述的一種提高頂煤放出率的放煤工藝，其特征在于，步驟S2中，頂梁爆破鉆孔(4)至少包括分別與水平方向夾角為30°、40°、50°和60°的四個鉆孔。

3.一種提高頂煤放出率的放煤工藝的參數調整方法，其特征在于，包括如下步驟：

A1:通過紅外感應裝置(61)，用于監測工作面(1)上方的頂煤塊度分布情況；

A2:后刮板輸送機(72)上安裝多個電子稱重裝置(63)，用于測量放煤重量，并實時計算頂煤放出率；

A3:支架應力傳感器測量出工作面(1)內支架所受應力；

A4:支架位姿動態監測器(65)用于監測支架的位置狀態；

A5:根據支持向量機算法，綜合頂煤放出率、支架的位置及所受應力及時發現放煤率低的位置，從而通知放煤工調整放煤工藝參數。

4.一種提高頂煤放出率的放煤工藝的參數調整裝置，其特征在于，包括：多個用于監測頂煤塊度分布的紅外感應裝置(61)、多個用于稱量后刮板輸送機(72)上煤炭重量的電子稱重裝置(63)、用于監測支架位置及姿態的支架位姿動態監測器(65)、用于監測支架所受壓力的支架壓力傳感器(64)、工藝參數調整器(62)；工藝參數調整器(62)中包括有存儲器、LS-SVM服務器、顯示器；

所述紅外感應裝置(61)安裝在工作面(1)上的后刮板輸送機(72)上方，除了端頭液壓支架(71)外、其余液壓支架(71)上均安裝有所述支架位姿動態監測器(65)及所述支架壓力傳感器(64)；

所述紅外感應裝置(61)監測頂煤中的塊度分布情況、并將結果輸入至所述工藝參數調整器(62)；所述電子稱重裝置(63)測量出單位時間內放出的煤炭重量、并將結果輸入至所述工藝參數調整器(62)；所述支架位姿動態監測器(65)監測每個液壓支架(71)的位置及姿態、并將結果輸入至所述工藝參數調整器(62)；所述支架壓力傳感器(64)監測每個液壓支架(71)所受的壓力、并將結果輸入至所述工藝參數調整器(62)；工藝參數調整器(62)收到各項數據，并存儲至存儲器，LS-SVM服務器進行數據處理并尋找到頂煤放出率最大的工藝參數，然后將工藝參數反應至所述顯示器上。

5.根據權利要求4所述的一種提高頂煤放出率的放煤工藝的參數調整裝置，其特征在于，所述電子稱重裝置(63)設置在后刮板輸送機(72)的下方，并沿著后刮板輸送機(72)方向均勻布置。

6.根據權利要求5所述的一種提高頂煤放出率的放煤工藝的參數調整裝置，其特征在于，所述紅外感應裝置(61)與所述電子稱重裝置(63)數量相等，且一一對應；每個紅外感應裝置(61)均設置在鄰近與其對應的電子稱重裝置(63)的液壓支架(71)上。

7.根據權利要求6所述的一種提高頂煤放出率的放煤工藝的參數調整裝置，其特征在于，所述電子稱重裝置(63)為電子秤。