[发明专利]一种矿井综采工作面智能化放顶煤方法

说明书

本发明公开了一种矿井综采工作面智能化放顶煤方法，包括：1)在液压支架的护帮板侧部安装透地雷达，测量顶煤厚度作为放煤量基准；在液压支架的掩护梁侧部靠近顶梁后端处安装三维雷达，通过三维雷达测得未放落顶煤厚度；将未放落顶煤厚度与放煤前的放煤量基准进行比对得到放煤率；2)在液压支架的掩护梁下方安装高清摄像机，通过高清摄像机获得放落于刮板输送机上的煤矸石灰度图像；3)液压支架的电液控制器根据放煤率和整幅图像灰度卷积控制液压支架的尾梁摆动调整放煤口的大小及关闭放煤口。本发明优化平衡了回采率和煤质，能够达到解放现场人工到安全和条件好的巷道或地面监控中心，缩短开采时间。

技术领域

本发明涉及矿井采煤技术领域，特别涉及一种矿井综采工作面开采过程中放顶煤开采方法。

背景技术

目前综采放煤工艺采用手动或电液控制方式，由于缺乏煤岩识别技术手段，放煤过程需要现场人工观察和操作，不能实现自动化放煤。

由于综放比综采生产时工作面的粉尘更大，放煤操作环境条件恶劣，生产现场靠人工目测和听觉观察煤矸放落过程，煤矸识别难度大，智能化放煤控制关键技术与装备未取得突破，导致放煤智能化程度偏低，资源回收率和煤质难以保证。

放煤机构精准控制是综放开采放煤智能化的关键环节，是提高开采效率和质量的关键点，同时也是制约综放工作面实现智能化和无人化的技术难题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种矿井综采工作面智能化放顶煤方法，以解决放顶煤开采条件下精确控制放煤过程的问题，做到随放随探，保证回采率和煤质的优化平衡。

本发明矿井综采工作面智能化放顶煤方法，包括：

1)在液压支架的护帮板侧部安装透地雷达，测量顶煤厚度作为放煤量基准；

在液压支架的掩护梁侧部靠近顶梁后端处安装三维雷达，通过三维雷达对液压支架的掩护梁上部空间进行三维扫描，得到未放落顶煤厚度；

将未放落顶煤厚度与放煤前的放煤量基准进行比对得到放煤率；

2)在液压支架的掩护梁下方安装高清摄像机，通过高清摄像机获得放落于刮板输送机上的煤矸石灰度图像，通过以下公式计算整幅图像灰度卷积：

式中：G_i为放落煤岩图像像素点灰度值，G_p为整幅图像灰度卷积；

3)液压支架的电液控制器根据放煤率和整幅图像灰度卷积控制液压支架的尾梁摆动调整放煤口的大小，在放煤率和整幅图像灰度卷积均到达设定的阈值范围时，电液控制器控制液压支架的尾梁摆动关闭放煤口。

本发明的有益效果：

本发明矿井综采工作面智能化放顶煤方法，其通过综合监测放煤率和落于刮板上的煤矸石灰度图像的图像灰度卷积，来实时控制放煤口的大小及关闭，优化平衡了回采率和煤质。并且本发明矿井综采工作面智能化放顶煤方法，能够达到解放现场人工到安全和条件好的巷道或地面监控中心，缩短开采时间。

附图说明

图1为设置于液压支架上的雷达及高清摄像头的监测状态示意图。

图2为三维坐标计算示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

如图所示，本实施例矿井综采工作面智能化放顶煤方法包括：

1)在液压支架的护帮板1侧部安装透地雷达2，测量顶煤厚度作为放煤量基准。在液压支架的掩护梁3侧部靠近顶梁4后端处安装三维雷达5，通过三维雷达对液压支架的掩护梁上部空间进行三维扫描，得到未放落顶煤厚度。将未放落顶煤厚度与放煤前的放煤量基准进行比对得到放煤率。