[发明专利]一种自动化放煤控制系统及方法

说明书

本发明公开一种自动化放煤控制系统及方法，系统包括：多个移动顶煤运移追踪仪，均匀设置于煤矸界面的钻孔内随矸石移动；多个固定顶煤运移追踪仪，均匀固定于液压支架上，用于获取和存储液压支架附近的移动顶煤运移追踪仪与固定顶煤运移追踪仪之间的第二距离，以及液压支架附近的移动顶煤运移追踪仪存储的第一距离；中心计算机，对第一距离和第二距离进行处理，得到各移动顶煤运移追踪仪的实时位置信息，根据各移动顶煤运移追踪仪的实时位置信息发出指令控制液压支架开启或关闭放煤口。该自动化放煤控制系统及方法，能够确定矸石大量涌向放煤口的时机，从而准确确定放煤口的开闭时机，实现顶煤采出率较高，含矸率较低。

技术领域

本发明涉及井工煤矿放顶煤开采技术领域，特别是涉及一种自动化放煤控制系统及方法。

背景技术

目前，在井工煤矿放顶煤开采工艺中，主要依赖人工进行放煤，工人较多依赖经验和煤矸流动时的声音来判断是否终止放煤，放煤操作存在着随机性，经常导致顶煤放出率低和顶煤含矸率高。同时，放煤过程会产生大量粉尘和瓦斯，易对工人产生职业伤害。

基于上述原因，越来越多的放顶煤工作面尝试采用自动化放煤控制系统取代人工放煤，实现放煤过程的自动化控制，现有的自动化放煤技术主要是通过对煤及矸石冲击震动、光学及声学特征进行信号的提取、处理，进而对煤及矸石进行辨识，间接地判断矸石是否到达液压支架放煤口，从而确定关闭放煤口的时机。然而，由于煤矸冲击支架掩护梁具有随机性，存在矸石未接触支架已经放出的情况，并且当煤层中存在夹矸时，很容易出现放煤口过早关闭的情况，导致顶煤采出率较低，含矸率较高。此外，支架后方光线较弱，煤及矸石在颜色上相近，视频设备经常处于被矿尘覆盖状态，使得在实际生产中对煤矸的辨识程度较低，因此通过煤矸冲击震动及光学特性的不同进行煤矸识别存在很大的缺陷及不足。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动化放煤控制系统及方法，能够确定矸石大量涌向放煤口的时机，从而准确确定放煤口的开闭时机，实现顶煤采出率较高，含矸率较低。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种自动化放煤控制系统，包括：

多个移动顶煤运移追踪仪，均匀设置于煤矸界面的钻孔内随矸石移动，针对每一移动顶煤运移追踪仪，所述移动顶煤运移追踪仪的测距信号覆盖范围内的各移动顶煤运移追踪仪均与所述移动顶煤运移追踪仪连接，所述移动顶煤运移追踪仪用于发送测距指令给测距信号覆盖范围内的各移动顶煤运移追踪仪，并获取和存储各移动顶煤运移追踪仪与所述移动顶煤运移追踪仪之间的距离，以及各移动顶煤运移追踪仪本身存储的距离，使得每一移动顶煤运移追踪仪均存储有任意两移动顶煤运移追踪仪之间的第一距离；

多个固定顶煤运移追踪仪，均匀固定于液压支架上，针对每一液压支架附近的移动顶煤运移追踪仪，所述液压支架附近的移动顶煤运移追踪仪发送测距指令给测距信号覆盖范围内的至少三个固定顶煤运移追踪仪，针对每一固定顶煤运移追踪仪，所述固定顶煤运移追踪仪用于获取和存储所述液压支架附近的移动顶煤运移追踪仪与所述固定顶煤运移追踪仪之间的第二距离，以及所述液压支架附近的移动顶煤运移追踪仪存储的所述第一距离；

中心计算机，与各所述固定顶煤运移追踪仪连接，用于对所述第一距离和所述第二距离进行处理，得到各所述移动顶煤运移追踪仪的实时位置信息，根据各所述移动顶煤运移追踪仪的实时位置信息发出开启或关闭放煤口控制指令；

液压支架，与所述中心计算机连接，用于根据所述开启或关闭放煤口控制指令开启或关闭放煤口。

可选的，针对每一移动顶煤运移追踪仪，所述移动顶煤运移追踪仪包括：

第一壳体，设置于煤矸界面的钻孔内随矸石移动；

第一位置传感器，设置于所述第一壳体内部，用于测定两移动顶煤运移追踪仪的第一位置传感器之间的所述第一距离；