[发明专利]锚杆钻车和锚杆钻车的巷道支护方法

说明书

本发明公开了一种锚杆钻车和锚杆钻车的巷道支护方法，所述锚杆钻车包括车身、锚杆钻机、检测相机系统、图像处理系统和控制系统，车身上设有机械臂；锚杆钻机与机械臂相连，机械臂用于调整锚杆钻机的位姿，锚杆钻机上设有能够发射出十字圆形光斑的激光发射器，十字圆形光斑包括中心相重合的圆形光斑和十字线形光斑；检测相机系统设在车身上，检测相机系统包括第一摄像机，第一摄像机用于获取十字圆形光斑照射在煤壁上的光斑图像；图像处理系统设在车身上，图像处理系统与第一摄像机信号连接，以根据光斑图像得到锚杆钻机的位姿；机械臂和图像处理系统均与控制系统信号连接。本发明实施例的锚杆钻车具有成巷速度快和自动化程度高等优点。

技术领域

本发明涉及煤矿开采技术领域，具体涉及一种锚杆钻车和锚杆钻车的巷道支护方法。

背景技术

目前，我国煤炭巷道掘进面临成巷速度慢、机械化、自动化水平低等问题。工作面回采与巷道成巷速度的矛盾导致了采掘接续紧张，阻碍了煤矿产能的进一步提升。此外，伴随我国社会经济发展水平的提高，年青技术工人占比迅速减少，掘进工作面凸显后继无人的紧迫局面。因此，实现煤矿巷道快速掘进、实施机械化减人、自动化换人、提升成巷速度已成为煤矿高产高效的必然要求。

影响煤炭巷道掘进速度的主要因素是巷道支护作业，相关技术中，使用锚杆钻车进行支护作业时，需要人工操作手柄操作液压阀组实现锚杆钻机的位姿调整，保证将锚杆以确定的姿态打入巷道的巷帮或顶壁中，锚杆钻机的位姿调整效率低。锚杆钻机的位姿调整效率低，不仅导致成巷速度低，影响煤矿的采煤效率；而且不利于实现巷道支护作业的自动化。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的实施例提出一种锚杆钻车，以提高煤矿的采煤效率。

本发明实施例的锚杆钻车包括车身、锚杆钻机、检测相机系统、图像处理系统和控制系统，所述车身上设有机械臂；所述锚杆钻机与所述机械臂相连，所述机械臂用于调整所述锚杆钻机的位姿，所述锚杆钻机上设有能够发射出十字圆形光斑的激光发射器，所述十字圆形光斑包括中心相重合的圆形光斑和十字线形光斑；所述检测相机系统设在所述车身上，所述检测相机系统包括第一摄像机，所述第一摄像机用于获取所述十字圆形光斑照射在煤壁上的光斑图像；所述图像处理系统设在所述车身上，所述图像处理系统与第一摄像机信号连接，以根据所述光斑图像得到所述锚杆钻机的位姿；所述机械臂和所述图像处理系统均与所述控制系统信号连接。

在一些实施例中，所述锚杆钻机包括钻架和钻箱，所述钻架与所述机械臂相连，所述钻箱可移动地设在所述钻架上，所述激光发射器的激光发射方向平行于所述钻箱的移动方向；所述第一摄像机的光轴垂直于所述煤壁。

在一些实施例中，所述锚杆钻机还包括顶板，所述顶板可移动地设在所述钻架上，所述顶板用于止抵于所述煤壁，所述顶板具有凹陷部，所述激光发射器设在所述凹陷部内。

在一些实施例中，所述第一摄像机包括镜头，所述镜头的物侧设有滤光片，所述滤光片供与所述激光发射器发射的波长相等的光线通过。

在一些实施例中，所述检测相机系统还包括第二摄像机，所述第二摄像机设在所述车身上，所述第二摄像机用于获取巷道内的环境图像，所述第二摄像机与所述图像处理系统信号连接。

在一些实施例中，所述检测相机系统还包括壳体，所述壳体与所述车身相连，所述壳体具有安装腔，所述第一摄像机和所述第二摄像机均设在所述安装腔内。

本发明的实施例还提供一种锚杆钻车的巷道支护方法。

本发明实施例的锚杆钻车的巷道支护方法包括：

利用所述激光发射器向煤壁发射十字圆形光斑；

利用所述第一摄像机获取所述煤壁上的光斑图像；

利用所述图像处理系统对所述光斑图像进行处理，得到所述锚杆钻机的位姿；