[發明專利]一種綜采工作面過斷層智能鉆孔系統及方法

在審

• 申請號: 202010625610.6
• 申請日: 2020-07-02
• 公開（公告）號: CN111622667A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 謝苗;張鴻宇;毛君;劉治翔;李玉岐;董鈺峰;吳霞
• 申請（專利權）人: 遼寧工程技術大學
• 主分類號: E21B7/02
• 分類號: E21B7/02;E21B15/00;E21B19/086;E21B44/00
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李珉

1.一種綜采工作面過斷層智能鉆孔系統，其特征在于：包括工作面作業組件、遠程遙控組件及地面監控組件；所述工作面作業組件包括鉆孔機械手、現場工控機、全站掃描儀、球形標靶、位移傳感器及角度傳感器；所述鉆孔機械手設置在刮板輸送機上；所述現場工控機和全站掃描儀安裝在鉆孔機械手的底盤上；所述球形標靶固定吊裝在液壓支架的頂梁下方；所述位移傳感器數量若干，在所述鉆孔機械手的每個直線伸縮動作執行油缸上均配置有位移傳感器，通過位移傳感器對直線伸縮動作執行油缸的活塞桿伸長量進行測量；所述角度傳感器數量若干，在所述鉆孔機械手的水平回轉動作執行部件和俯仰動作執行部件上均配置有角度傳感器，通過角度傳感器對鉆孔機械手的水平回轉角度和俯仰角度進行測量；所述遠程遙控組件設置在遠離綜采工作面斷層的巷道內，遠程遙控組件包括遠程工控機和遠程操控臺，遠程工控機與現場工控機采用無線方式進行數據傳輸；所述地面監控組件設置在地面主控室內，地面監控組件包括地面工控機和監控顯示屏，所述地面工控機與遠程工控機采用無線方式進行數據傳輸，所述監控顯示屏上用于顯示鉆孔作業的全局數據。

2.一種綜采工作面過斷層智能鉆孔方法，采用了權利要求1所述的綜采工作面過斷層智能鉆孔系統，其特征在于包括如下步驟：

步驟一：啟動全站掃描儀，將球形標靶作為控制點，并建立巷道絕對坐標系；

步驟二：將巷道絕對坐標系數據通過現場工控機無線傳輸至遠程工控機，由遠程工控機對數據進行分析，以確定鉆孔機械手在巷道內的實時位置；

步驟三：由遠程操控臺向鉆孔機械手發送姿態調整動作執行指令，該指令通過遠程工控機以無線方式傳輸至現場工控機；

步驟四：現場工控機根據接收到的指令，控制鉆孔機械手的各個直線伸縮動作執行油缸動作，同時控制鉆孔機械手的水平回轉動作執行部件和俯仰動作執行部件動作，通過位移傳感器對直線伸縮動作執行油缸的活塞桿伸長量進行測量，通過角度傳感器對鉆孔機械手的水平回轉角度和俯仰角度進行測量，直到鉆孔機械手上的鉆桿移動到巷道斷面的鉆孔起始點位置；

步驟五：在遠程操控臺上對孔眼數量、孔眼分布以及孔眼鉆孔順序進行設定；

步驟六：按照設定好的孔眼數量、孔眼分布以及孔眼鉆孔順序，由遠程操控臺向鉆孔機械手發送鉆孔動作執行指令，該指令通過遠程工控機以無線方式傳輸至現場工控機；

步驟七：現場工控機根據接收到的指令，控制鉆孔機械手按照規劃好的路線完成全部孔眼的鉆孔作業。