[发明专利]一种矿井煤岩界面智能探测识别系统及方法

说明书

本发明公开了一种矿井煤岩界面智能探测识别系统及方法，涉及煤岩界面识别技术领域，主要包括固定在采煤机的顶部的智能升降支架、设置于智能升降支架的顶部的非接触雷达天线以及与雷达天线采用无线方式进行信息传输的操作终端。其中在工作状态下，雷达天线的辐射方向垂直于被探测煤层的表面；操作终端用于获取雷达天线采集的被探测煤层的雷达数据，并根据雷达数据绘制和显示煤岩层位赋存曲线。本发明不仅能够提高探测精度，而且能够适应综采面突变的工作环境。

技术领域

本发明涉及煤岩界面识别技术领域，特别是涉及一种矿井煤岩界面智能探测识别系统及方法。

背景技术

矿井煤岩界面的智能探测及识别问题是制约煤炭智能化开采的重大难题，采煤机切割煤层时的欠/过切割，会导致资源浪费、采出率降低、岩石混入降低煤炭质量、切入岩石导致齿轮磨损、在高瓦斯地区因产生火花引起爆炸等问题，依靠人工观察及经验判断来调整滚筒高度很难应对突变的工况。高效的煤岩智能探测及其识别技术是实现智能煤岩截割需要解决的核心技术。

在实际中，受地质条件和环境因素的影响，煤层和岩层的赋存条件特别复杂，煤层中可能会含有矸石、裂隙、瓦斯、水等其它介质，此外煤岩之间的界面有可能是渐变的，也有可能会产生突变。同时，探测煤岩界面还要满足非接触式实时探测的条件，这也进一步增加了煤岩识别的难度，从目前来看，现有煤岩探测技术易受到多种环境因素扰动，对于复杂开采地质条件下不具有普适性及时效性，即还没有一种方法能够完善的解决煤岩识别问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种矿井煤岩界面智能探测识别系统及方法，不仅能够提高探测精度，而且能够适应综采面突变的工作环境。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种矿井煤岩界面智能探测识别系统，包括：雷达天线、智能升降支架和操作终端；

所述雷达天线设置于所述智能升降支架的顶部，并在工作状态下，所述雷达天线的辐射方向垂直于被探测煤层的表面；

所述智能升降支架的底端固定在采煤机的顶部；

所述操作终端通过无线方式与所述雷达天线进行信息传输；所述操作终端用于获取所述雷达天线采集的被探测煤层的雷达数据，并根据所述雷达数据绘制和显示煤岩层位赋存曲线。

一种矿井煤岩界面智能探测识别方法，包括：

获取雷达天线采集的被探测煤层的雷达数据并进行预处理；所述预处理后的雷达数据包括多道数据序列；

根据预处理后的雷达数据，选取种子层位点；

利用道相关系数算法，以所述种子层位点为初始参考中心，对所述预处理后的雷达数据进行层位追踪，确定所有被追踪道数据序列的层位地理坐标信息和最初参考道数据序列的层位地理坐标信息；所述最初参考道数据序列为以种子层位点为中心的数据序列；

根据所有所述被追踪道数据序列的层位地理坐标信息和所述最初参考道数据序列的层位地理坐标信息，绘制煤岩层位赋存曲线。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明提供了一种矿井煤岩界面智能探测识别系统及方法，通过智能升降支架调整非接触雷达天线的位置，以准确获取被探测煤层的雷达数据，然后根据操作终端内部的相关算法绘制煤岩层位赋存曲线，不仅能够提高探测精度，且适应综采面突变的工作环境。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明矿井煤岩界面智能探测识别系统的结构图；