一种煤矿水仓机器人智能清仓系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种煤矿水仓机器人智能清仓系统及方法，属于煤矿井下水仓清理领域。技术方案是：在水仓（122）内对沉淀的煤泥进行搅拌使其悬浮，使用集泥器组（113

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿水仓机器人智能清仓系统及方法


[0001]本专利技术涉及一种煤矿水仓机器人智能清仓系统及方法，属于煤矿井下水仓清理领域。

技术介绍

[0002]煤炭是世界重要能源，我国是煤炭开采大国，大部分是井工开采，在开采过程中会涌出大量的地下水，为了保证煤矿正常生产和矿工生命安全，涌出的地下水必须及时排到地面。在井工开采的煤矿必须设置中央水仓，中央水仓由一个主水仓和一个副水仓组成，《煤矿安全规程》规定：煤矿“矿井主要水仓应当有主仓和副仓，当一个水仓清理时，另一个水仓能够正常使用”。煤炭开采时大量煤泥、煤矸石粉尘等细小颗粒随着涌出的地下水流进水仓，煤泥、煤矸石粉尘等细小颗粒在水仓中进行沉淀，经过长时间的沉淀，煤泥、煤矸石粉尘等细小颗粒占据水仓空间，使水仓储水空间变小，威胁着矿井安全和矿工生命安全；另外，矿井排水是矿井用电主要负荷，水仓容积变小，在执行电力峰谷政策时，用电峰段不能蓄水，实现不了电力躲峰填谷，给国家和企业造成经济浪费，所以水仓内的沉淀必须及时清理。
[0003]目前，国内外清理水仓都采用一个水仓正常排水、另一水仓进行清理的方法。清理方法有以下几种：1、人工清理清仓方法：用人力把煤泥、煤矸石粉尘等细小颗粒装入矿车中，矿车载着煤泥运送到地面。2、半机械化清仓方法：用小型装载机或螺旋装载机把煤泥、煤矸石粉尘等细小颗粒装入矿车，矿车载着煤泥运送到地面。3、机械化压滤法：用小型装载机或螺旋装载机把煤泥、煤矸石粉尘等细小颗粒通过污泥泵打入巷道中的固水分离机械，使煤泥进行脱水，含水少的煤泥装入矿车运到地面。4、机械回填法：用污泥泵把煤泥输送到采空区，该种方法需要人工在水仓中移动煤泥泵，同时需要安装管路到采空区，工作量大，条件是采空区距离水仓近，大部分矿山不能满足要求。由于水仓中煤泥颗粒微小，属于粥状，含水量大，清仓效率低，劳动强度大，污染巷道环境，同时不能满足电力躲峰填谷要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的是提供一种煤矿水仓机器人智能清仓系统及方法，煤泥自动搅拌系统，自动实现使煤泥悬浮在矿井水中，污水泵把污泥输送到主排水泵吸水口，主排水泵把污水排到地面，实现“水仓不停仓清理、水仓煤泥无沉淀、水仓无人化清仓”，提高将工作效率，降低劳动强度，减少环境污染，同时满足电力躲峰填谷要求，解决
技术介绍
中存在的问题。
[0005]本专利技术的技术方案是：一种煤矿水仓机器人智能清仓系统，在煤矿井底巷道下的水仓顶部设置横向布置的吊挂轨道，吊挂轨道上滑动设置吊挂滑块驱动模块和位置传感器模块，吊挂滑块驱动模块和位置传感器模块左侧的吊挂轨道上滑动设置控制总线和动力线吊挂滑块组，吊挂滑块驱动模块和位置传感器模块右侧的吊挂轨道上滑动设置污泥排水管吊挂滑块组，吊挂滑块驱动模块和位置传感器模块的下面与清淤机器人模块连接，清淤机器人模块位于水仓的底
部；水仓的左侧为巷道排水沟，水仓的右侧设置排水泵房吸水井，排水泵房吸水井的底部通过小井阀门与水仓联通，排水泵房吸水井的底部设置搅拌泵，上部设置主排水泵吸水管并与主排水泵连接，主排水泵通过主排水管路输送到地面之上；所述控制总线和动力线吊挂滑块组上携带的控制总线和动力线一端与清淤机器人模块连接，所述污泥排水管吊挂滑块组上携带的污泥排水管一端与清淤机器人模块连接，另一端位于水仓底部小井阀门的上方。
[0006]所述巷道设有控制中心和排水泵房，控制总线和动力线的另一端连接控制中心；主排水泵设置在排水泵房内。
[0007]所述控制总线和动力线吊挂滑块组数量为多个，共同在吊挂轨道上滑动，便于长距离携带控制总线和动力线；所述污泥排水管吊挂滑块组数量为多个，共同在吊挂轨道上滑动，便于长距离携带污泥排水管。
[0008]所述吊挂滑块驱动模块和位置传感器模块是由位置传感器、吊挂模块驱动模块、吊挂模块驱动模块杆、污泥排水管以及控制总线和动力电缆连接器组成，吊挂模块驱动模块在吊挂轨道上滑动，位置传感器设置在吊挂模块驱动模块上，吊挂模块驱动模块通过吊挂模块驱动模块杆与清淤机器人模块连接，清淤机器人模块行走带动吊挂滑块驱动模块和位置传感器模块沿吊挂轨道滑动；吊挂模块驱动模块杆上设有污泥排水管与控制总线和动力电缆连接器，通过控制总线和动力线与控制总线和动力线吊挂滑块组连接，通过污泥排水管与污泥排水管吊挂滑块组连接。
[0009]所述控制中心是由电源动力电缆、动力开关、动力电缆、系统控制总线、智能控制中心和控制中心显示屏组成。
[0010]所述清淤机器人模块是由污水排水管、防堵污泥泵电缆、潜水车电缆、集泥器组、防堵污泥泵组、潜水车驱动电机、减速器、潜水车行走轮、集泥器组框架和潜水车组成，潜水车上设置集泥器组框架，集泥器组框架内设置集泥器组和防堵污泥泵组，多个防堵污泥泵和多个集泥器分别构成防堵污泥泵组和集泥器组，每个防堵污泥泵匹配一个集泥器，多个防堵污泥泵在集泥器组框架内纵向排列一排，每个防堵污泥泵通过各自管路共同连接污水排水管，污泥排水管与污水排水管联通；潜水车底部设置潜水车行走轮，潜水车上设置潜水车驱动电机和减速器，驱动潜水车行走轮在水仓底部行走，防堵污泥泵电缆和潜水车电缆分别连接防堵污泥泵组和潜水车驱动电机，控制总线和动力线与防堵污泥泵电缆和潜水车电缆连接。
[0011]所述防堵污泥泵的吸水口外面装有旋转搅拌器，把集泥器收集的煤泥进行搅拌，让煤泥在水中悬浮送入防堵污泥泵的出水口；集泥器由集泥器固定架、集泥器导泥板和集泥器集泥罩构成，集泥器固定架安装在防堵污泥泵的吸水口周围，集泥器固定架上设置集泥器集泥罩，集泥器集泥罩为锥台筒状，集泥器集泥罩的较小端与防堵污泥泵端部密闭连接，集泥器集泥罩的较大端远离防堵污泥泵，防堵污泥泵的吸水口和旋转搅拌器位于集泥器集泥罩中间，旋转搅拌器与集泥器集泥罩同轴心布置；所述集泥器集泥罩的较大端上设置多块集泥器导泥板，集泥器导泥板与旋转搅拌器平齐；集泥器导泥板把煤泥推到防堵污泥泵的吸水口，旋转搅拌器把煤泥搅拌使其悬浮，送入防堵污泥泵的出水口排出。所述旋转搅拌器为对称旋转叶片，所述吸水口为多孔吸水口。
[0012]所述控制总线和动力线吊挂滑块组是由控制总线和动力电缆、控制总线和动力电
缆滑块行走轮以及控制总线和动力电缆固定器组成，控制总线和动力电缆滑块行走轮设置在吊挂轨道上，控制总线和动力电缆固定器设置在控制总线和动力电缆滑块行走轮上，控制总线和动力电缆（即控制总线和动力线）设置在控制总线和动力电缆固定器上。
[0013]所述污泥排水管吊挂滑块组是由污泥排水管线、污泥排水管吊挂行走轮和污泥排水管固定器组成，污泥排水管吊挂行走轮设置在吊挂轨道上，污泥排水管固定器设置在污泥排水管吊挂行走轮上，污泥排水管线（即污泥排水管）设置在污泥排水管固定器上。
[0014]一种煤矿水仓机器人智能清仓方法，在水仓内对沉淀的煤泥进行搅拌使其悬浮，使用集泥器组将煤泥送入防堵污泥泵组，将煤泥和水混合物送到排水泵房吸水井，通过主排水泵排到地面；在防堵污泥泵组和排水泵房吸水井分别安装了搅拌系统，自动实现使煤泥悬浮在矿井水中，便于主排水泵把煤泥和水混合物排到地面。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤矿水仓机器人智能清仓系统，其特征在于：在煤矿井底巷道（100）下的水仓（122）顶部设置横向布置的吊挂轨道（120），吊挂轨道（120）上滑动设置吊挂滑块驱动模块和位置传感器模块（121），吊挂滑块驱动模块和位置传感器模块（121）左侧的吊挂轨道（120）上滑动设置控制总线和动力线吊挂滑块组（112），吊挂滑块驱动模块和位置传感器模块（121）右侧的吊挂轨道（120）上滑动设置污泥排水管吊挂滑块组（114），吊挂滑块驱动模块和位置传感器模块（121）的下面与清淤机器人模块（113）连接，清淤机器人模块（113）位于水仓（122）的底部；水仓（122）的左侧为巷道排水沟（108），水仓（122）的右侧设置排水泵房吸水井（107），排水泵房吸水井（107）的底部通过小井阀门（116）与水仓（122）联通，排水泵房吸水井（107）的底部设置搅拌泵（117），上部设置主排水泵吸水管（106）并与主排水泵（105）连接，主排水泵（105）通过主排水管路（104）输送到地面之上；所述控制总线和动力线吊挂滑块组（112）上携带的控制总线和动力线（102）一端与清淤机器人模块（113）连接，所述污泥排水管吊挂滑块组（114）上携带的污泥排水管（115）一端与清淤机器人模块（113）连接，另一端位于水仓（122）底部小井阀门（116）的上方。2.根据权利要求1所述的一种煤矿水仓机器人智能清仓系统，其特征在于：所述巷道（100）设有控制中心（101）和排水泵房（103），控制总线和动力线（102）的另一端连接控制中心（101）；主排水泵（105）设置在排水泵房（103）内。3.根据权利要求1或2所述的一种煤矿水仓机器人智能清仓系统，其特征在于：所述控制总线和动力线吊挂滑块组（112）数量为多个，共同在吊挂轨道（120）上滑动，便于长距离携带控制总线和动力线（102）；所述污泥排水管吊挂滑块组（114）数量为多个，共同在吊挂轨道（120）上滑动，便于长距离携带污泥排水管（115）。4.根据权利要求1或2所述的一种煤矿水仓机器人智能清仓系统，其特征在于：所述吊挂滑块驱动模块和位置传感器模块（121）是由位置传感器（121
‑
1）、吊挂模块驱动模块（121
‑
2）、吊挂模块驱动模块杆（121
‑
3）、污泥排水管（115）以及控制总线和动力电缆连接器（121
‑
4）组成，吊挂模块驱动模块（121
‑
2）在吊挂轨道（120）上滑动，位置传感器（121
‑
1）设置在吊挂模块驱动模块（121
‑
2）上，吊挂模块驱动模块（121
‑
2）通过吊挂模块驱动模块杆（121
‑
3）与清淤机器人模块（113）连接，清淤机器人模块（113）行走带动吊挂滑块驱动模块和位置传感器模块（121）沿吊挂轨道（120）滑动；吊挂模块驱动模块杆（121
‑
3）上设有污泥排水管（115）与控制总线和动力电缆连接器（121
‑
4），通过控制总线和动力线（102）与控制总线和动力线吊挂滑块组（112）连接，通过污泥排水管（115）与污泥排水管吊挂滑块组（114）连接。5.根据权利要求1或2所述的一种煤矿水仓机器人智能清仓系统，其特征在于：所述清淤机器人模块（113）是由污水排水管（113
‑
1）、防堵污泥泵电缆（113
‑
2）、潜水车电缆（113
‑
3）、集泥器组（113
‑
4）、防堵污泥泵组（113
‑
5）、潜水车驱动电机（113
‑
6）、减速器（113
‑
7）、潜水车行走轮（113
‑
8）、集泥器组框架（113
‑
9）和潜水车（113
‑
10）组成，潜水车（113
‑
10）上设置集泥器组框架（113
‑
9），集泥器组框架（113
‑
9）内设置集泥器组（113
‑
4）和防堵污泥泵组（113
‑
5），多个防堵污泥泵和多个集泥器分别构成防堵污泥泵组（113
‑
5）和集泥器组（113
‑
4），每个防堵污泥泵匹配一个集泥器，多个防堵污泥泵在集泥器组框架（113
‑
9）内纵向排列一排，每个防堵污泥泵通过各自管路共同连接污水排水管（113
‑
1），污泥排水管（115）与污水排水管（113
‑
1）联通；潜水车（113
‑
10）底部设置潜水车行走轮（113
‑
8），潜水车（113
‑
10）
上设置潜水车驱动电机（113
‑
6）和减速器（113
...

【专利技术属性】
技术研发人员：付贵祥，范云鹏，付昱，
申请(专利权)人：河北双安智能控制设备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：