[发明专利]一种用于井下铲运机自动装载的方法

说明书

本发明公开了一种用于井下铲运机自动装载的方法，所使用的的装置包括遥控铲运机（1），包括在遥控铲运机（1）的前后两个车架（2）铰销处加装车架角度传感器（5），大臂（3）与车架（2）铰销处加装大臂角度传感器（6），大臂（3）与铲斗（4）铰接处加装铲斗角度传感器（7）；然后依次调直车架（2）、降低大臂（3）、放平铲斗（4），接着一档插入，当发动机油门达到最大，推进速度v降为0时，铲斗（4）向上转动β角度，以此循环重复转斗动作，直到铲斗（4）接近装满；最后收斗运输，铲斗（4）转到运输状态，遥控铲运机（1）松油门、置倒挡、退出料堆。本发明的优点是使自动装载更加智能化、操作更加精确，提高装载效率和效果。

技术领域

本发明涉及无人矿山自动铲运技术领域，尤其涉及一种用于井下铲运机自动装载的方法。

背景技术

经过近40年的高速发展，我国老龄化问题显现，加之国家对资源开采行业的安全、环保要求越来越高，无人矿山技术由于能够让矿业工人远离环境恶劣的井下高危工作面而得到国家的大力支持和行业的高度重视。

远程遥控铲运机出矿系统就是无人矿山技术中不可或缺的子系统，操作人员在地面办公室借助视频、通信网络及人工智能技术等，操控井下铲运机完成采场出矿和巷道排渣作业。然而，铲运机铲装物料的过程比较复杂，受物料块度、料堆高度形状、底板平整度的影响很大，如果铲装操作司机不熟练，将影响铲斗的装满程度和装载的时间，最终影响铲运机的出矿效率。尤其是采用远程遥控后，这一环节的影响将变得更为突出，因为遥控操作与司机坐在车上直接控制相比，其对现场情况的感受、铲运机的运行状态的反馈以及动作的延迟等，都会对铲运机的装载效果产生明显的不利影响。

发明内容

本发明目的就是为了解决现有铲运机自动装载系统远程遥控难、出矿效率较差的问题，提供了一种用于井下铲运机自动装载的方法，以传感器监测铲运机运行状态和姿态为基础，结合人工智能技术和自动控制技术，使得铲运机自动装载更加智能化、操作更加精确，提高装载效率和效果。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种用于井下铲运机自动装载的方法，所使用的的装置包括遥控铲运机，包括以下具体操作步骤：

（1）遥控铲运机的前后车架铰销处加装车架角度传感器，大臂与车架铰销处加装大臂角度传感器，大臂与铲斗铰接处加装铲斗角度传感器；

（2）铲装矿石前，先将前后车架调直，保持前后车架中心线重合，此时的车架角度设置为0°；

（3）大臂降到最低：保持大臂相对于车架的角度为0°；

（4）铲斗放平：保证铲斗底部与水平面的初始角度α设置为0°；

（5）一档插入：铲运机以最低档位插入料堆，随着料堆对铲斗的阻力急速增加，铲运机推进的速度v同步下降，电脑控制发动机油门同步加大；

（6）重复转斗：当发动机油门达到最大，铲运机的推进速度v降为0时，遥控铲运机控制端发出指令，使铲斗向上转动1~5°，然后铲运机继续在最大油门下再次开始向前推进，直到推进速度v再次降为0，使铲斗再次向上转动1~5°，以此循环，重复转斗动作，直到铲斗接近装满；

（7）收斗运输：当转斗动作超过三次或者铲斗转动的累积角度α＞15°时，铲运机收斗，当铲斗的角度为50~60°时收斗到位，铲斗转到运输状态，铲运机松油门、置倒挡、退出料堆；

（8）智能称重：铲运机智能称重或图像识别系统判断铲斗装满，则铲运机继续后退，进入去卸载点的运行程序即可；若判断未装满，则表明遇到了大块原岩，此时电脑控制铲运机退出，根据图像识别技术另找插入点装载，在退出料堆后再次重复（2）~（7）的动作；

（9）铲斗故障排查：当重复（2）~（7）的动作超过三次仍未装满，则表明遇到了特大块或没有爆破的原岩，此时直接报警，需要上报请求操作人员介入处理。