[发明专利]综采工作面弯曲检测和矫直方法及其系统

说明书

技术领域

该发明涉及煤矿综采工作面测量和自动控制领域，特别是一种对综采工作面弯曲进行自动检测和矫正的综采工作面弯曲检测和矫直方法及其系统。

背景技术

目前，世界上主要的煤炭生产国，采用长壁采煤法的工作面基本上都是以支架电液控制、采煤机与支架联动为特征的综采工作面。但电液控制支架的每次推移步距不可避免地存在累积误差，造成工作面出现弯曲，带来综采生产的一系列问题，如刮板输送机负荷增大，磨损加剧，采煤机通行困难，采煤机行走机构故障率增加等问题。目前必须人工矫正找直，人工找直的方法是：在综采工作面两端头之间或工作面内拉一根绳子作为基准，人工用尺子测量综采工作面弯曲度，然后再由人工操作液压支架进行矫正。这种状况与自动化程度高的工作面装备极不相称；由于综采工作面没有弯曲测量的基准点、基准线和基准面，因此用常规方法不能解决弯曲测量问题。也有因受地质条件影响的特殊情况，需要综采工作面转弯推进并保持工作面不弯曲。

发明内容

为了克服目前依靠人工用绳子和尺子检测综采工作面弯曲度和人工操作矫正弯曲的不足，本发明提供一种综采工作面弯曲检测和矫直方法及其系统，能解决工作面弯曲测量问题，使综采工作面弯曲检测和矫正实现自动化。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

综采工作面弯曲检测和矫直方法是：利用设置在采煤机上的惯性敏感元件或者惯性敏感元件和水平角度传感器组合，及其信号处理电路，对采煤机沿工作面刮板输送机运行的轨迹和姿态进行实时检测，解析出工作面检测数据。由信号处理电路输出的工作面检测数据，经数据传输线路发送到全工作面电液控制系统；全工作面电液控制系统的各电液控制液压支架的支架控制器，根据计算出的推移千斤顶下一行程，控制推移千斤顶推移工作面刮板输送机的溜槽，使工作面刮板输送机达到要求的直线。也可以将发送到全工作面电液控制系统的工作面检测数据也传送给采煤机控制系统，由采煤机控制系统根据计算出的在工作面各个位置上摇臂调高千斤顶的伸缩行程，控制摇臂调高千斤顶调节采煤机滚筒的割底高度，使溜槽前移后的倾斜和高度达到要求。采煤机再次沿工作面刮板输送机运行截割工作面煤壁，使综采工作面的弯曲得以矫直。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案还可以是：

综采工作面弯曲检测和矫直系统主要由综采工作面弯曲检测装置、数据传输线路、全工作面电液控制系统、电液控制液压支架的支架控制器和推移千斤顶组成。综采工作面弯曲检测装置由惯性敏感元件或者惯性敏感元件和水平角度传感器的组合、信号处理电路、电源以及防爆外壳等组成。防爆外壳固联在采煤机上。信号处理电路是以CPU或DSP为核心的信息处理系统。该信息处理系统的输出接口经数据传输线路接全工作面电液控制系统。全工作面电液控制系统与各电液控制液压支架的支架控制器连成网络。支架控制器通过电液控制回路与推移千斤顶连接。也可以增加采煤机控制系统及摇臂调高千斤顶。全工作面电液控制系统通过电缆与采煤机控制系统连接，由采煤机控制系统通过电液控制回路控制调节滚筒割底高度的摇臂调高千斤顶。

本发明的有益效果是：

改变用绳子和尺子测量综采工作面弯曲和人工矫正找直的落后方式，解决综采工作面弯曲准确测量问题，使综采工作面弯曲检测和矫正实现自动化。

附图说明

图1是本发明综采工作面弯曲检测和矫直系统的方框图。

图2是综采工作面弯曲检测和矫直系统在综采工作面平面布置图。

图3是综采工作面弯曲检测和矫直方法的采煤机轨迹计算示意图。

图4是综采工作面弯曲检测装置的电气原理图。

图中：1-工作面煤壁或综采工作面、2-工作面刮板输送机简称刮板输送机、3-推移千斤顶、4-支架控制器、5-综采工作面弯曲检测装置简称弯曲检测装置、6-滚筒采煤机简称采煤机、7-采煤机电缆的控制线、8-主控制计算机简称主控机、9-通讯电缆、10-轨道顺槽、11-运输顺槽、12-电液控制液压支架简称液压支架、13-滚筒。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

一.综采工作面弯曲检测和矫直系统的组成：

在图1中示出本发明综采工作面弯曲检测和矫直系统组成和基本原理。