[发明专利]一种自动化充填开采控制系统及方法

权利要求书

1.一种自动化充填开采控制系统的控制方法，包括采用设在开采工作面两侧的充填材料自动制备装置、充填材料自动转运装置、工作面自动充填采煤装置和煤炭自动转运装置；所述的充填材料自动制备装置包括：破碎机和设在破碎机上的破碎机启停控制器，以完成设定粒径级配后固体充填材料的自动破碎；

所述的充填材料自动转运装置包括：充填材料储料仓、储料仓满仓传感器、储料仓落料控制器，充填材料胶带运输机、充填材料胶带运输机启停控制器、充填材料自移式转载机、充填材料自移式转载机启停控制器；所述充填材料储料仓、充填材料胶带运输机、充填材料自移式转载机依次前后搭接；所述储料仓满仓传感器和储料仓落料控制器位于充填材料储料仓上，充填材料胶带运输机启停控制器、充填材料自移式转载机启停控制器分别位于充填材料胶带运输机、充填材料自移式转载机上；

所述的工作面自动充填采煤装置包括设在工作面上的采煤机、刮板输送机、充填液压支架和多孔底卸式输送机，所述的采煤机上设有采煤机启停控制器，所述的刮板输送机上设有刮板输送机启停控制器，所述的多孔底卸式输送机悬挂在充填液压支架后部，可沿充填液压支架作前后移动，充填液压支架的前梁上设有采煤机位置接收器，充填液压支架的后梁上设有控制落料高度传感器；多孔底卸式输送机上设有多孔底卸式输送机启停控制器；所述的采煤机、刮板输送机、综采设备、多孔底卸式输送机的连接方式和传统固体充填开采工作面相同；

所述的煤炭自动转运装置包括运煤转载机、与运煤转载机相连的运煤胶带输送机，所述的运煤转载机上设有运煤转载机启停控制器，运煤转载机设在刮板输送机出口处，所述的运煤胶带输送机上设有运煤胶带输送机启停控制器；其特征在于：通过在综合机械化固体充填采煤系统中设置各种控制器、传感器和接收器，实时获取充填采煤系统的各项工作参数，由分布在井下的无线和有线网络传输至地面或井下分析中心进行分析，得出充填采煤工艺的状态，根据工艺状态确定关键充填采煤作业设备的下一步动作，并通过井下无线和有线网络发出动作指令，进而实现对整个充填采煤系统的自动化控制；必要时，可人工控制对自动化充填采煤工艺进行修正；

控制方法的具体步骤如下：

第一步：利用煤岩界面识别传感器或记忆截割数据判断煤岩界面，自动调整采高进行采煤；通过安装在采煤机上的采煤机位置发射器和充填液压支架上的采煤机位置接收器判断采煤机位置和运行方向，并根据采煤机位置和运行方向识别结果自动完成充填液压支架的移架和刮板输送机推溜；煤炭通过刮板输送机、运煤转载机和运煤胶带输送机转运；

第二步：固体充填材料经过充填材料胶带运输机运至破碎机进行破碎，破碎后的充填材料又经过充填材料胶带运输机运至充填材料储料仓，然后充填材料再经过充填材料胶带运输机和充填材料自移式转载机运输至多孔底卸式输送机；

第三步：在工作面的刮板运输机移直后，将设在充填液压支架上的多孔底卸式输送机由支架后顶梁前部移至支架后顶梁后部，通过安装在采煤机上的采煤机位置发射器和充填液压支架上的采煤机位置接收器判断采煤机位置和运行方向，根据采煤机运行方向判断结果依次自动打开卸料孔卸料，完成卸料和充填作业。

2.根据权利要求1所述自动化充填开采控制系统的控制方法，其特征在于：第一步中，当判断采煤机位置距离已移架的最后一台充填液压支架在设定距离内时，设定距离为2~3个充填液压支架宽度，可根据具体情况灵活调整，开始充填液压支架的自动移架作业，通过电液控系统控制液压支架油缸，实现充填液压支架的关闭护帮板→降价→移架→升架→推溜→开启护帮板，每个充填液压支架均以单独或者成组自动移架；同时，当判断采煤机距离已移架充填液压支架在设定距离内，设定距离为20~30m，根据具体情况灵活调整，开始此充填液压支架对应位置的刮板输送机推溜；此步中，刮板输送机、运煤转载机和运煤胶带输送机的启停根据采煤机的开机状态决定，即采煤机开机，则刮板输送机、运煤转载机和运煤胶带输送机即开机，反之则停止运行。