一种智能放煤控制系统的制作方法

allin2025-04-21  42


本申请涉及煤矿地下开采,特别是涉及一种智能放煤控制系统。


背景技术:

1、当下煤矿地下开采工程中,尽管工作面自动化程度越来越高,但也还未普及无人作业。尤其是对于放顶煤开采工艺,目前综放开采仍普遍采用根据现场经验的人工识别、决策和放煤,效率低、不精准、劳动强度大,人工成本及矸石处理成本高。


技术实现思路

1、为了解决背景技术中提到的问题,本申请提供一种智能放煤控制系统,以实现工作面的智能化精准放顶煤,取代人工放煤从而避免一系列缺点。

2、为实现上述目的,本申请提供了如下方案。

3、本申请提供一种智能放煤控制系统,包括:中心计算控制系统以及与所述中心计算控制系统相连接的顶煤运移监测系统、煤矸图像智能识别系统和液压支架电液控制系统;

4、所述顶煤运移监测系统包括顶煤运移跟踪标签和标签信号接收器;各顶煤运移跟踪标签在局部顶煤钻孔内按一定间隔安置并编号;所述标签信号接收器安装在放煤机的液压支架上;所述顶煤运移跟踪标签随着顶煤运移而运动,并随顶煤运移逐个被放出;所述标签信号接收器用于发射射频信号来监测标签运动信息,并将标签运动信息发送至中心计算控制系统;

5、所述煤矸图像智能识别系统安装在液压支架上,用于采集放出煤矸图像,根据放出煤矸图像计算含矸率并发送至中心计算控制系统;

6、所述中心计算控制系统用于根据标签运动信息和含矸率调整放煤工艺并输出控制指令至液压支架电液控制系统;

7、所述液压支架电液控制系统用于在控制指令的控制下开始或停止放煤。

8、可选地,所述煤矸图像智能识别系统包括摄像机、图像采集模块、图像预处理模块、图像识别模块以及含矸率计算模块;

9、所述摄像机安装在液压支架上;所述图像采集模块基于差异照度法控制摄像机采集放出煤矸图像并发送至图像预处理模块;所述图像预处理模块采用图像除尘去雾技术对放出煤矸图像进行除尘去雾,并将预处理后图像发送至图像识别模块;所述图像识别模块采用煤矸精准分割技术识别出预处理后图像中的矸石区域;所述含矸率计算模块根据识别出的矸石区域计算含矸率。

10、可选地,所述中心计算控制系统用于根据标签运动信息和含矸率调整放煤工艺并输出控制指令至液压支架电液控制系统,具体包括:

11、所述中心计算控制系统根据记忆的放煤工艺参数决策放煤;放煤过程中,根据标定的顶煤厚度、标签运动信息和含矸率将放煤工艺调整至最佳放煤工艺;所述放煤工艺参数包括单轮放煤和多轮放煤、单架放煤和多架放煤、顺序放煤和间隔放煤、放煤轮数、放煤时间以及放煤步距。

12、可选地,所述中心计算控制系统用于根据标签运动信息和含矸率调整放煤工艺并输出控制指令至液压支架电液控制系统,具体包括:

13、所述中心计算控制系统根据标签运动信息确定最后一个顶煤运移跟踪标签被放出后,标志着顶煤被放完,中心计算控制系统输出控制指令至液压支架电液控制系统,控制液压支架电液控制系统关闭放煤口,停止放煤。

14、可选地,所述中心计算控制系统用于根据标签运动信息和含矸率调整放煤工艺并输出控制指令至液压支架电液控制系统,具体包括:

15、所述中心计算控制系统确定含矸率超标后,输出控制指令至液压支架电液控制系统,控制液压支架电液控制系统关闭放煤口,停止放煤。

16、可选地,所述中心计算控制系统还用于在每一轮次放煤结束之后,判断工作面推进是否结束;若工作面推进结束则输出控制指令至液压支架电液控制系统,停止放煤;若工作面推进未结束,更新下一轮次放煤工艺至最佳放煤工艺,继续放煤。

17、可选地,所述液压支架电液控制系统用于在控制指令的控制下开始或停止放煤,具体包括:

18、所述液压支架电液控制系统在控制指令的控制下,通过尾梁和插板的工作来开启或关闭放煤口,以实现开始或停止放煤。

19、可选地,所述智能放煤控制系统还包括地质条件探测系统;所述地质条件探测系统用于探测煤层赋存状况和顶煤夹矸层数;当探测到煤层赋存状况发生明显变化时,将煤层赋存状况和顶煤夹矸层数发送至中心计算控制系统;所述中心计算控制系统根据煤层赋存状况和顶煤夹矸层数调整放煤工艺。

20、根据本申请提供的具体实施例,本申请公开了以下技术效果:

21、本申请提出一种智能放煤控制系统,依据煤矸图像智能识别系统4的精准煤矸识别及含矸率计算,减少了矸石放出,降低了矸石处理成本。在减少矸石放出的过程中提高了顶煤的放出量,从而提高了顶煤回收率。通过中心计算控制系统、顶煤运移监测系统、煤矸图像智能识别系统和液压支架电液控制系统的多系统有效衔接,数据获取精准,智能决策科学,信息传递流畅,不断根据当前放煤效果调整放煤工艺参数,保证智能放煤控制系统以最佳放煤工艺运行,减少了依赖经验的人工操作误差,降低了人工成本,提高了放煤精确度和放煤效率。



技术特征:

1.一种智能放煤控制系统,其特征在于,包括:中心计算控制系统以及与所述中心计算控制系统相连接的顶煤运移监测系统、煤矸图像智能识别系统和液压支架电液控制系统;

2.根据权利要求1所述的智能放煤控制系统,其特征在于,所述煤矸图像智能识别系统包括摄像机、图像采集模块、图像预处理模块、图像识别模块以及含矸率计算模块;

3.根据权利要求1所述的智能放煤控制系统,其特征在于,所述中心计算控制系统用于根据标签运动信息和含矸率调整放煤工艺并输出控制指令至液压支架电液控制系统,具体包括:

4.根据权利要求1所述的智能放煤控制系统,其特征在于,所述中心计算控制系统用于根据标签运动信息和含矸率调整放煤工艺并输出控制指令至液压支架电液控制系统,具体包括:

5.根据权利要求1所述的智能放煤控制系统,其特征在于,所述中心计算控制系统用于根据标签运动信息和含矸率调整放煤工艺并输出控制指令至液压支架电液控制系统,具体包括:

6.根据权利要求1所述的智能放煤控制系统,其特征在于,所述中心计算控制系统还用于在每一轮次放煤结束之后,判断工作面推进是否结束;若工作面推进结束则输出控制指令至液压支架电液控制系统,停止放煤;若工作面推进未结束,更新下一轮次放煤工艺至最佳放煤工艺,继续放煤。

7.根据权利要求1所述的智能放煤控制系统,其特征在于,所述液压支架电液控制系统用于在控制指令的控制下开始或停止放煤,具体包括:

8.根据权利要求1所述的智能放煤控制系统,其特征在于,还包括地质条件探测系统;所述地质条件探测系统用于探测煤层赋存状况和顶煤夹矸层数;当探测到煤层赋存状况发生明显变化时,将煤层赋存状况和顶煤夹矸层数发送至中心计算控制系统;所述中心计算控制系统根据煤层赋存状况和顶煤夹矸层数调整放煤工艺。


技术总结
本申请公开了一种智能放煤控制系统,涉及煤矿地下开采领域。其中顶煤运移监测系统包括顶煤运移跟踪标签和标签信号接收器;顶煤运移跟踪标签随着顶煤运移而运动并随顶煤运移逐个被放出;标签信号接收器用于发射射频信号来监测标签运动信息;煤矸图像智能识别系统安装在液压支架上,用于采集放出煤矸图像并计算含矸率;中心计算控制系统用于根据标签运动信息和含矸率调整放煤工艺并输出控制指令至液压支架电液控制系统;液压支架电液控制系统用于在控制指令的控制下开始或停止放煤。本申请智能放煤控制系统能够取代人工放煤实现工作面的智能化精准放顶煤,从而避免人工放煤效率低、不精准、劳动强度大、人工成本及矸石处理成本高等一系列缺点。

技术研发人员:潘卫东,闫少宏,赵志强,林涛,李咸锦
受保护的技术使用者:中矿先进(北京)采矿技术研究院有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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