一种巷道掘进成套装备掘进系统及控制方法技术方案

本发明专利技术提出了一种巷道掘进成套装备掘进系统及控制方法，涉及巷道掘进工作面装备布置工艺及自动化控制领域，包括：掘进成套装备和掘进机远程智能控制系统；掘进成套装备包括掘进机，掘进机上方布置有自移迈步式临时支护装置，掘进机的后方布置有履带自移式转载机，履带自移式转载机后方设置有带式输送机自移机尾，带式输送机自移机尾由综掘机二运皮带机与后运带式输送机尾的快速推移和搭接，带式输送机自移机尾中间段上安装补打锚杆机构，整体采用摆动臂形式，掘进机远程智能控制系统包括智能控制系统、可视化系统、定位系统、软件系统。本发明专利技术能够实现巷道掘进装备间掘、支、运的协同控制和平行作业，提升了巷道的掘进效率和自动化、智能化水平。智能化水平。智能化水平。

【技术实现步骤摘要】
一种巷道掘进成套装备掘进系统及控制方法


[0001]本专利技术涉及巷道掘进工作面装备布置工艺及自动化控制
，尤其涉及一种巷道掘进成套装备掘进系统及控制方法。

技术介绍

[0002]多年以来，巷道掘进存在速度慢、掘进效率低、综合机械化掘进装备配套混乱、成套装备无法平行作业、装备智能化控制水平低等呕待解决的难题，同时掘进工作面环境恶劣，人员密度大，装备单机人工操作繁琐，工人劳动强度大，导致巷道掘进自动化水平直无法向采煤工作面一样，形成多种装备之间的紧密配套融合，进而无法突破单机掘进和支护的局限性，掘进装备的协同控制与平行作业问题成为巷道掘进的“卡脖子”问题，巷道掘进效率和智能化水平始终无法突破瓶颈，加剧了的采掘接续难题。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，本专利技术的目的提出一种巷道掘进成套装备掘进系统及控制方法，以实现巷道掘进装备间掘、支、运的协同控制和平行作业，并普遍适用于各种巷道施工，快速提升巷道的掘进效率和自动化、智能化水平。
[0004]为了实现上述技术目的，本专利技术提供了一种巷道掘进成套装备掘进系统，包括：掘进成套装备和掘进机远程智能控制系统；
[0005]所述掘进成套装备包括掘进机，所述掘进机上方布置有自移迈步式临时支护装置，所述掘进机的后方布置有履带自移式转载机，所述履带自移式转载机后方设置有带式输送机自移机尾，所述带式输送机自移机尾由综掘机二运皮带机与后运带式输送机尾的快速推移和搭接，所述带式输送机自移机尾用于输送带跑偏调整、推移方向校正和自行前移，保证掘进工作面转载的通畅和衔接；
[0006]所述带式输送机自移机尾中间段上安装补打锚杆机构，整体采用摆动臂形式，用于完成补打锚杆、锚索工作；
[0007]所述掘进机远程智能控制系统包括智能控制系统、可视化系统、定位系统、软件系统。
[0008]优选地，所述智能控制系统包括掘进机中央控制单元、数据采集、传输系统、远程控制系统。
[0009]优选地，所述可视化系统基于红外高清摄像头，采用无线WIFI/分站5G模组与矿方5G基站完成通讯，实时呈现掘进工作面监控视频。
[0010]优选地，所述定位系统须包括惯性定位导航系统、里程传感组合、视觉成像系统、激光测距定位系统、串联式光纤光栅三维曲率传感系统。
[0011]优选地，所述软件系统包括掘进机远程监控系统和掘进机数字孪生系统。
[0012]优选地，所述掘进机、带式输送机、带式输送自移机尾、补打锚杆机构上分别布置有分布式无线通讯收发装置以实现各装置位姿信息和协同定位控制系统的通讯。
[0013]优选地，所述掘进机采用掘进机和机载钻机结构，功能互用并集截割、装运、输送、支护于一体，割煤、支护、锚杆之间设置闭锁装置，通过一键切换实现功能间互相闭锁，在截割时，锚钻所有功能闭锁，在支护作业时，掘进机组所有动作及截割电机有效闭锁，掘进与锚钻系统切换合理，互相闭锁，形成截割、支护互补态势，实现截割与支护循环作业，机组功能全面、性能稳定，作业安全可靠。
[0014]一种巷道掘进成套装备掘进控制方法，应用于所述的巷道掘进成套装备掘进系统，包括：
[0015]启动定位系统：启动惯性定位导航系统、激光测距定位系统、串联式光纤光栅三维曲率传感系统，并完成初始对准及标定；
[0016]启动掘进机，进行迎头断面掘进，惯性定位导航系统和激光测距定位系统实时测量掘进机机体位姿，无线通讯收发装置实时将掘进机机体位姿和掘进机相对巷道迎头、侧帮和自移迈步式临时支护装置的距离发送至定位控制系统；
[0017]启动自移迈步式临时支护装置在掘进机上方进行临时支护，防止掘进机空顶作业，锚护作业时，切换至锚护系统，同时掘进系统、截割电机闭锁停止；
[0018]启动履带自移式转载机，将掘进机截割下的物料连续转运至巷道后方，履带自移式转载机机体安装的串联式光纤光栅三维曲率传感系统实时采集履带自移式转载机沿水平方向和竖直方向的弯曲位姿,并通过转载机无线通讯收发装置发送至协同定位控制系统；
[0019]数据采集与传输系统通过光纤以太环网通信方式，完成控制信号、工况数据和视频信息的交互、传输、处理工作。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0021]本专利技术提出一种巷道掘进成套装备掘进系统及控制方法，以实现巷道掘进装备间掘、支、运的协同控制和平行作业，并普遍适用于各种巷道施工，快速提升巷道的掘进效率和自动化、智能化水平。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，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。
[0023]图1是本专利技术所述的巷道掘进成套装备掘进系统结构示意图；
[0024]图2是本专利技术所述的巷道掘进成套装备掘进控制方法流程图。
[0025]其中：1、前锚杆机构；2、掘进机；3、履带自移式转载机；4、带式输送机自移机尾；5、补打锚杆机构；6、集控室；7、动力系统；8、单轨吊系统；9、空中钻锚系统。
具体实施方式
[0026]下为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术
实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]本专利技术提供了一种巷道掘进成套装备掘进系统包括掘进成套装备以及掘进机远程智能控制系统，所述掘进成套装备包括巷道掘进机，整机采用掘进机和机载钻机结构，所述掘进机上方布置有自移迈步式临时支护装置，所掘进机的后方布置有履带自移式转载机，带式输送机自移机尾主要使用于综掘机二运皮带机与后运带式输送机尾的快速推移和搭接，所述带式输送机自移机尾4中间段上安装补打锚杆机构5，整体采用摆动臂形式，用于完成补打锚杆、锚索工作，所述掘进机远程智能控制系统由智能控制系统、可视化系统、精确定位系统及软件系统等子系统组成，所述智能控制系统由掘进机中央控制单元、数据采集与传输系统及远程控制系统组成，所述可视化系统基于红外高清摄像头，采用无线WIFI/分站5G模组与矿方5G基站完成通讯，实时呈现掘进工作面监控视频，所述定位系统须包括惯性定位导航系统、里程传感组合、视觉成像系统、激光测距定位系统、串联式光纤光栅三维曲率传感系统，所述软件系统由掘进机远程监控系统和掘进机数字孪生系统组成，所述掘进机2、带式输送机、带式输送自移机尾4、补打锚杆机构5上分别布置有分布式无线通讯收发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种巷道掘进成套装备掘进系统，其特征在于，包括：掘进成套装备和掘进机远程智能控制系统；所述掘进成套装备包括掘进机，所述掘进机上方布置有自移迈步式临时支护装置，所述掘进机的后方布置有履带自移式转载机，所述履带自移式转载机后方设置有带式输送机自移机尾，所述带式输送机自移机尾由综掘机二运皮带机与后运带式输送机尾的快速推移和搭接，所述带式输送机自移机尾用于输送带跑偏调整、推移方向校正和自行前移，保证掘进工作面转载的通畅和衔接；所述带式输送机自移机尾中间段上安装补打锚杆机构，整体采用摆动臂形式，用于完成补打锚杆、锚索工作；所述掘进机远程智能控制系统包括智能控制系统、可视化系统、定位系统、软件系统。2.根据权利要求1所述的巷道掘进成套装备掘进系统，其特征在于，所述智能控制系统包括掘进机中央控制单元、数据采集、传输系统、远程控制系统。3.根据权利要求1所述的巷道掘进成套装备掘进系统，其特征在于，所述可视化系统基于红外高清摄像头，采用无线WIFI/分站5G模组与矿方5G基站完成通讯，实时呈现掘进工作面监控视频。4.根据权利要求1所述的巷道掘进成套装备掘进系统，其特征在于，所述定位系统须包括惯性定位导航系统、里程传感组合、视觉成像系统、激光测距定位系统、串联式光纤光栅三维曲率传感系统。5.根据权利要求1所述的巷道掘进成套装备掘进系统，其特征在于，所述软件系统包括掘进机远程监控系统和掘进机数字孪生系统。6.根据权利要求1所述的巷道掘进成套装备掘进系统，其特征在于，所述掘进机、带式输送机、带式输送自移机尾、补打锚杆机构上分别布置有分布式无线通讯收发装置以实...

【专利技术属性】
技术研发人员：马振乾，李志浩，段勇信，王明仲，景小健，左少杰，康向涛，姜志忠，
申请(专利权)人：贵州盘江精煤股份有限公司，
类型：发明
国别省市：