[發明專利]軟弱巖層矸石掘-碎-運智慧決策綜合裝置

在審

• 申請號: 202110072126.X
• 申請日: 2021-01-20
• 公開（公告）號: CN112879092A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 辛亞軍;萬曉航;王世紀;侯豐;孟柯丞;楊子翔
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: E21F17/00
• 分類號: E21F17/00;E21F15/00;E21F17/18;E21D9/12
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本發明公開一種軟弱巖層矸石掘?碎?運智慧決策綜合裝置，主要包括超跨度巨力碎矸裝置、液壓?電氣混合系統、轉移?分流樞紐裝置、自穩態智慧移動機構和智慧自主決策系統；各裝置與系統之間采用積木式布置方式，呈上中下排列，共劃分為三個區域，下部整體為自穩態智慧移動機構；中部為多機構橫行布置，前中部為液壓?電氣混合系統，后中部為智慧自主決策系統；上部是匯集轉移平臺，匯集轉移平臺上部固定承載超跨度巨力碎矸裝置。本發明實現了煤礦巷道掘進的掘?碎?運智慧決策控制一體化，實現了巷道掘進與采空區充填協同的高效化。

技術領域

本發明涉采礦工程技術領域，特別涉及一種巷道的掘進領域，適用于煤礦井下軟弱巖層地下巷道的掘進。

背景技術

隨著科學的發展、技術的進步，智慧礦山成了如今采礦發展的趨勢，但是巷道的采掘不平衡，掘進速度嚴重滯后，致使采掘工作效率低下；其次，矸石升井后大量堆積占用農田，造成生態環境的嚴重破壞；最后，采空區不進行合理化處理，也易造成地表沉陷嚴重。我們針對目前存在的問題，設計發明了一種軟弱巖層矸石掘-碎-運智慧決策綜合裝置。該機做到了掘-碎-運一體化同時作業，工作距離長，減少了設備隨掘進面推進的頻繁移動，大大提高了工作效率。

發明內容

本發明針對現有掘進、破碎與運輸分立作業造成效率低下的問題，提出一種軟弱巖層矸石掘-碎-運智慧決策綜合裝置。該發明具備工作效率高、工作距離長、高度智能化等特點，實現了巷道掘進工作一體化，能夠在各種斷面類型工作，滿足了各種軟巖巷道施工要求。

為實現上述目的，本發明提供一種軟弱巖層矸石掘-碎-運智慧決策綜合裝置，其特征在于：主要包括超跨度巨力碎矸裝置、液壓-電氣混合系統、轉移-分流樞紐裝置、自穩態智慧移動機構和智慧自主決策系統。

進一步，超跨度巨力破矸裝置包括仿生碎矸爪、超跨度智慧伸縮臂、碎矸自流通道和雙滾碎矸機，整體仿生碎矸爪裝載量為2～4只；液壓-電氣混合動力系統包括液壓傳動系統、電氣動力系統，液壓傳動系統包括控制閥組與液壓組件，用以控制超跨度巨力碎矸裝置的推進、伸出和收回；電氣動力系統包括供電裝置、電力智控軟件，以完成照明、故障和甲烷濃度報警的檢測與控制；轉移-分流樞紐裝置由匯集轉移平臺和通向采空區的分流管道組成；自穩態智慧移動機構包括動力源、智慧配速器、“四輪多鏈”、鏈帶架、多鏈張緊裝置、橫梁及自穩高承壓裝置；智慧自主決策系統包括機械控能裝置、自學習系統、終端決策系統和多維度無線嗅探器。

進一步，超跨度巨力碎矸裝置、液壓-電氣混合系統、轉移-分流樞紐裝置、自穩態智慧移動機構和智慧自主決策系統采用積木式布置方式，呈上中下排列，共劃分為三個區域，下部整體為自穩態智慧移動機構；中部為多機構橫行布置，前中部為液壓-電氣混合系統，后中部為智慧自主決策系統；上部是匯集轉移平臺，末端為通向采空區的分流管道，超跨度巨力碎矸裝置上的自流通道連通至仿生碎矸爪雙滾碎矸機，匯集轉移平臺上部固定承載超跨度巨力碎矸裝置，長跨度智慧伸縮臂收縮在內，工作時伸出。

本發明的有益效果是：自學習系統能做到實時分析工作面情況，制定最佳工作路線，形成一整套比能耗低的工作鏈。同時掘碎矸一體完成，讓矸石快速運往采空區進行充填，既解決了矸石升井占地問題，又能從源頭做到沉陷區的防治。該機可24 h連續工作并做到故障智能檢測上報，實現快速維修，其亦具備高度智能化，可實現工作面無人操作，不僅減少了井下工人的工作量，還保證了井下工人的安全。

附圖說明

圖1是實現本發明軟弱巖層矸石掘-碎-運智慧決策綜合裝置示意圖。

圖中：1為仿生碎矸爪；2為碎矸自流通道；3為雙滾破碎機；4為超跨度智慧伸縮臂；5為匯集轉移平臺；6為分流管道；7為控制閥組；8為液壓組件；9為電力智控軟件；10為供電裝置；11為機械控能裝置；12為自學習系統；13為終端決策系統；14為多維度無線嗅探器；15為智慧配速器；16為“四輪多鏈”；17為多鏈張緊裝置；18為橫梁；19為動力源；20為鏈帶架；21為自穩高承壓裝置。

具體實施方式