CN105386763B - 自动粉尘抑制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及用于控制粉尘的系统和方法。一种方法包括自动检测挖掘机械的运行状态。该方法还包括使用电子处理器基于挖掘机械的运行状态自动调整粉尘抑制系统的运行。

Description

自动粉尘抑制系统及方法

相关申请

本申请要求申请日为2014年8月13日、申请号为62/037081的美国临时申请的优先权，该临时申请的全部内容通过引用方式并入本申请中。

技术领域

本发明的实施例涉及用于诸如爆孔钻机或其他采掘机械的机械装置的自动粉尘抑制。

背景技术

由于被钻材料的类型和在采矿场所通常可见的其他环境因素，采掘机械，比如爆孔钻机，经常产生过量的粉尘。过量的粉尘会妨碍操作者充分地观察钻机的操作。而且，过多的粉尘会减少周边环境的能见度，从而对其他附近设备的操作者造成危险。在一些情况下，由于采矿地点接近居民区，粉尘控制具有严格的规定。

粉尘抑制系统和方法，诸如喷水法(即，通过钻钢的中心抽水以喷向钻头)和/或干式粉尘收集法(即，用风扇在钻井区域周围建立真空，收集粉尘，且以可控的方式定期倾倒所收集的粉尘)能减少在钻孔过程中制造的粉尘数量。但是，这些系统和方法经常是手动控制的，从而不适用于以遥控或自动控制的方式来控制采掘机械的情况。此外，解决过多粉尘的常用方法是手动地将喷水流速和/或真空吸力设定在最大量级(比如，最大水流量级和最大吸力量级)。这种方法经常比在特定的情况或环境下抑制粉尘要消耗更多的能量和水。例如，对于使用喷水法的机械，当使用所述最大量级时，机载水源减少得非常快，这需要多次地中断操作来续水。

发明内容

因此，本发明的实施例提供用于检测粉尘和空中传播的颗粒(以下称为“粉尘”)和/或机械操作状态、并基于所检测的数据使用喷水法和/或干式粉尘收集法自动地抑制粉尘的系统和方法。所述系统和方法可改善操作可视性。此外，通过仅仅使用为控制当前所产生的粉尘数量所需的水量或吸取能量，所述系统和方法可减少能量和水的消耗。

本发明的一个实施例提供一种用于抑制粉尘的系统。所述系统包括喷水粉尘抑制系统、干式粉尘收集系统、微粒传感器、孔深传感器以及控制器。所述控制器被配置为从微粒传感器接收第一值，从孔深传感器接收第二值，并基于第一值和第二值中的至少一个调整所述喷水粉尘抑制系统的水流量级和所述干式粉尘收集系统的吸力量级中的至少一个。

本发明的另一个实施例提供一种抑制粉尘的方法。所述方法包括通过控制器接收微粒传感器数值及孔深传感器数值。所述方法进一步包括通过所述控制器基于从微粒传感器接收的数值和从孔深传感器接收的数值中的至少一个调整喷水粉尘抑制系统的水流量级和干式粉尘收集系统的吸力量级中的至少一个。

本发明的另一个实施例提供一种控制粉尘的方法。所述方法包括自动检测采掘机械的操作状态以及使用电子处理器基于采掘机械的操作状态自动地调整粉尘抑制系统的操作。

本发明的另一实施例提供一种控制粉尘的系统。所述系统包括控制器，所述控制器包括与永久性计算机可读介质和输入/输出接口通讯的电子处理器。所述电子处理器被配置为自动检测采掘机械的操作状态以及基于采掘机械的操作状态自动调整粉尘抑制系统的操作。

借助于具体的描述和附图，本发明其他的一些方面将更加清楚。

附图说明

图1是采掘机械的透视图；

图2示意性地示出了用于图1的采掘机械的控制器；

图3是当采掘机械处于打眼模式时控制喷水粉尘抑制的方法的流程图；

图4是当采掘机械处于钻孔模式时控制喷水粉尘抑制的方法的流程图；

图5是当采掘机械处于打眼模式时控制干式粉尘收集的方法的流程图；

图6是当采掘机械处于钻孔模式时控制干式粉尘收集的方法的流程图。

具体实施方式

在发明的任何实施例被详细地解释之前，应当明白，本发明在应用方面不限于在下面的描述所介绍的或在下面的附图中所示出的结构细节和部件布局。本发明可以具有其他的实施例，并能够以多种方式来实现或实施。此外，应当明白，在本文中所运用的措辞和术语是为了描述的目的，而不应当被认为是限制性的。“包含”、“包括”或“具有”和它们在本文中的变型的使用将包含在其后面所列出的项目及它的等同和额外的项目。术语“安装”，“连接”和“耦合”被广泛地应用并且包含直接和间接的安装、连接和耦合。进一步地，“连接”和“耦合”不限于物理或机械连接或偶接，并且能包括电学连接或耦合，无论是直接还是间接。另外，电子通讯和通知可以使用包括直接连接、无线连接等任何已知的手段来实施。

应该注意的是，众多基于硬件和软件的设备以及众多不同的结构性部件可以被用于实施本发明。此外，应当明白，本发明的实施例可以包括硬件、软件和电子部件或模块，为了讨论的目的，其可以被例示或描述成犹如大多数部件仅仅在硬件中被实施。但是，本领域的普通技术人员基于对具体的描述的阅读能够认识到，在至少一个实施例中，本发明的基于电子的方面可以在可被一个或多个电子处理执行的软件(例如，存储于永久性计算机可读介质)中被实施。同样地，需要注意的是，众多基于硬件和软件的设备以及众多不同的结构性部件可被用于实施本发明。此外，如后续段落所描述，在附图中所示出的特殊配置是为了例示本发明的实施例，其他的替代性配置也是可能的。

虽然在此所描述的发明能够被应用于各种工业设备或者与其结合使用，在此所描述的本发明的实施例是针对爆孔钻机进行描述的，比如如图1所示的爆孔钻机5。该爆孔钻机5用于地表采矿操作。该爆孔钻机5包括底座7、具有机械甲板9的本体8、以及至少部分地被甲板9的一部分支撑的操作者隔间或驾驶室模块12。在一个实施例中，该爆孔钻机5可被驱动履带14驱动，并且当处于操作位置时被至少一个支撑结构16支撑。该爆孔钻机5包括钻机桅杆18位于其中的第一端17和与第一端17相对的第二端19。在所示结构中，该驾驶室模块12位于靠近爆孔钻机5的第一端17附近的钻机桅杆18。

该爆孔钻机5的钻机桅杆18包括钻钢20和用于在地表采矿操作中在地下钻孔的钻头22。该钻机桅杆18也包括由液压马达或电机(未示出)驱动的下拉/提升机构(未示出)，所述液压马达或电机通过变速起重传动装置(未示出)为下拉/提升机构提供转动扭矩。在典型的操作中，该爆孔钻机5位于预定区域的顶部。一旦爆孔钻机5使用调平控制被固定地调平至地面，操作者操作该爆孔钻机5的钻钢20在地下钻孔。在一个实施例中，机载摄像机31被安装于爆孔钻机5。该机载摄像机31显示该爆孔钻机5周围的区域且帮助操作者监控该区域。在一些实施例中，操作者位于远离该爆孔钻机5的位置。

如前面在发明内容中所描述，该爆孔钻机5在操作中会产生粉尘。为保持操作的能见度，可使用一种或多种抑制方法，比如喷水和/或干式粉尘收集法来抑制该粉尘。为了能自动控制这些类型的抑制系统，该爆孔钻机5包括控制器。如在下面更为详细地描述的，该控制器被配置成基于与该爆孔钻机5相关联的传感操作状态(例如，钻孔模式或孔深)和环境条件(例如，微粒浓度)自动控制粉尘抑制。

图2示出了与根据本发明的一个实施例的与爆孔钻机5相关联的控制器205。应当明白，该控制器205能被包括于该爆孔钻机5中(例如，安装于该爆孔钻机5的一个部件上)或可以是位于远离该爆孔钻机5的一个独立的部件(例如，作为用于该爆孔钻机5的遥控装置或遥控站的一部分)。

如图2所述，该控制器205包括电子处理器210、永久性计算机可读介质215、以及输入/输出接口220。该电子处理器210、计算机可读介质215、和输入/输出接口220由一条或多条允许部件通讯的控制和/或数据总线连接。应当明白，在其他的结构中，该控制器205包括附加的、更少的或不同的部件。此外，应当明白，在本申请中所描述的控制器205的功能可与其他控制器结合来执行额外的功能。额外地或替代地，该控制器205的功能也能分散于不止一个控制器之间。

电脑可读介质215存储程序指令和数据。该电子处理器210被配置成从计算机可读介质215获取指令并且执行该指令以执行在此所描述控制过程和方法以及其他事项。该输入/输出接口220从控制器205传输数据至位于远处或在爆孔钻机5上的系统、网络和设备(例如，通过一个或多个有线和/或无线的连接装置)。该输入/输出接口220也从位于远处或在爆孔钻机5上的系统、网络和设备(例如，通过一个或多个有线和/或无线的连接装置)接收数据。该输入/输出接口220向电子处理器210提供数据，在一些实施例中，还可将所接收的数据存储至该计算机可读介质215。

如图2所示，该控制器205与用户界面225通讯。该用户界面225允许操作者移动和调平该爆孔钻机5并且操作钻钢20。例如，该用户界面225能包括一个或多个由操作者控制的输入设备，比如操纵杆、杠杆、脚踏开关、和其他致动器。该用户界面225还允许操作者控制与爆孔钻机5相关联的粉尘抑制系统。例如，如下文更详细地描述的，操作者能利用该用户界面225选择自动粉尘抑制超驰控制(override)。此外，该用户界面225能允许操作者输入想要的粉尘抑制设置，比如水流切断深度、吸力切断深度、以及颗粒限制，如下描述。应当明白，在一些实施例中，该用户界面225是控制器205的集成部件。在其他的实施例中，该用户界面225能与控制器205相独立。在一些实施例中，该用户界面225向用户提供关于粉尘抑制系统的反馈。例如，该用户界面225能显示的信息包括测定水箱液位、测定水流速度、水流速度设定值、粉尘收集器吸力输出、粉尘收集器吸力设定值、测定微粒量级、和/或颗粒量级设定值。在一些实施例中，该用户界面225向用户提出警告，比如水箱低位警告和/或微粒传感器失效警告。

该控制器205还与位于爆孔钻机5上的其他设备通讯以控制粉尘抑制系统，比如控制水流量级和吸力量级。例如，该控制器205能发送控制信号至喷水系统227以控制系统227所使用的水量。同样地，该控制器225能发送控制信号至干式粉尘收集系统228，以控制系统228所使用的吸力量级或数量。在一些实施例中，该控制器205也与这些系统227和228通讯以接收状态信息或操作信息，比如由该系统227和228所应用的当前水流量和/或当前抽吸速度。

该控制器205还与一个或多个与该爆孔钻机5相关联的传感器通讯并从其接收信息。该一个或多个传感器监控钻孔过程的各种状况和钻孔环境，以检测该爆孔钻机5的操作状态和/或环境条件。例如，在一些实施例中，控制器205与微粒传感器230、孔深传感器235、和/或钻头空气异常传感器240通讯。微粒传感器230测量在钻孔环境中的大气粉尘和微粒的数量(“粉尘微粒浓度”)。在一些实施例中，微粒传感器230是一种恶劣环境级别的微粒传感器和发射器，其使用电导系数来测量探针周围区域的颗粒数量。在一些实施例中，该微粒传感器230被放置于在驾驶室模块12和钻钢20之间的甲板9的第一端17的上方。该孔深传感器235测量被爆孔钻机5钻出的钻孔的深度(“孔深”)。钻头空气异常传感器240显示何时需要缩回钻头以清除在孔内的堵塞。

如上所述，该电子处理器210被配置成从计算机可读介质215获取指令并且执行该指令以实施用于该爆孔钻机5的控制过程和方法以及其他事项。例如，图3是示出了当爆孔钻机5处于由控制器205(即，电子处理器210)控制的打眼模式时用于控制喷水粉尘抑制的方法的流程图。在钻挖每个孔的最初几英尺深度时，爆孔钻机5处于打眼模式。在其他的实施例中，控制器205根据爆孔钻机5的状态和从孔深传感器235收到的信息确定爆孔钻机5处于打眼模式。例如，当该爆孔钻机5在钻孔且孔深小于预定打眼(collar)深度，该爆孔钻机为打眼模式。在一些实施例中，预定打眼深度由用户设置(例如，通过用户界面225)。在其他的实施例中，预定打眼深度与输入的打孔图案一起被自动地载入该控制器205。

如图3所示，所述控制器205确定所述自动粉尘抑制超驰控制(例如，手动粉尘抑制)已被操作员选择(图框305)(例如，通过所述用户界面225)。如果自动粉尘抑制超驰控制已被选择，所述控制器205使用固定水流量级进行喷水(图框310)。所述固定水流量级可以为默认值或者由所述操作员手动设定的值(例如，通过所述用户界面225)。所述控制器205施加固定水流量级，直到所述钻孔的深度到达期望的打眼深度(即，基于从所述孔深传感器235接收的数据)(图框315)，或者直到所述固定水流量级被所述操作员手动调整。当所述钻孔的深度到达期望的打眼深度时(图框315)，所述控制器205将所述水流量级保持在其当前值(图框320)。

作为替代方式，如果没有选择所述自动粉尘抑制超驰控制(图框305)，所述控制器205在打眼过程中执行自动粉尘抑制以控制所述水流量级。特别地，如图3所示，所述控制器205被配置成当打眼开始时自动使用最小水流量级进行喷水(图框325)。

在所述孔的打眼过程中，所述控制器205还使用所述微粒传感器230监控在所述钻孔环境的空气中的微粒(图框330)，并且基于微粒的量自动调整所述水流量级(图框335)。例如，所述控制器205可以根据程序指令以及储存在计算机可读介质215中的数据，基于所述微粒传感器230所感测的数值增加或减少所述水流量级。在一些实施方式中，所述控制器205使用比例-积分(“PI”)控制回路基于回路参数来调节所述水流量级。所述回路参数可以包括最小和最大输出水流量级以及比例常数和积分分量，所述比例常数和积分分量决定所述回路能以多快的速度响应所述被传感微粒量级的变化。在一些实施方式中，如果所述传感器205基于所述被感测的微粒量级确定应当增加所述水流量级，但是所述当前水流量级处于所述最大输出水流量级，那么所述控制器205不会增加所述水流量级。然而，在这些情况下，所述控制器205能够产生警告(例如，如果在一段具体时间后如果微粒没有减少，通知所述操作员潜在的故障)。在一些实施方式中，所述微粒传感器230与对于微粒的可测量范围相关联。因此，所述控制器205可配置成假定被测微粒量级是有效的，只要其在所述传感器230的可测量范围内。然而，在其他实施方式中，所述控制器205可将被测微粒量级与特定的与所述传感器230的限度无关范围进行比较(例如，所述操作员通过所述用户界面225设置的范围)。如果被测微粒量级没有在特定的界限之内(例如，由所述操作员设置或者与所述传感器230相关联)，由所述控制器205提供的所述自动粉尘抑制功能将失效(例如，只允许通过手动控制调整所述水流量级)。

所述控制器205也可以基于从所述孔深传感器235接收到的数据监控被钻的孔的深度(图框340)。如果所述孔不在期望的打眼深度，所述控制器205继续使用所述微粒传感器230监控空气中的微粒(图框330)，并且相应地调整所述水流量级(图框335)。当所述孔到达所述期望的打眼深度时，所述控制器205将所述水流量级保持在其当前量值(图框320)。

打眼过程完成后，所述爆孔钻机5进入常规钻孔模式来打钻所述孔的剩余部分。图4是示出了当所述爆孔钻机5处于由所述控制器205(即，所述电子处理器210)实施的常规钻孔模式时控制喷水粉尘抑制的方法。如图4所示，所述控制器205最初将所述水流量级维持于最近在所述打眼过程中使用的水流量级(图框405)。所述控制器205还确定断水深度(water cutoff depth)选项是否被操作员选定(图框410)(例如，通过所述用户界面225)。所述断水深度表示大于打眼深度且小于所述孔的最终孔深的钻孔深度。如果断水深度选项已被选定，所述控制器205使用来自所述微粒传感器230的数据监控在所述钻孔环境的空气中的微粒(图框415)，并且基于微粒的量自动调整所述水流量级(图框420)。在一些实施方式中，所述控制器205基于微粒的量使用如上所述的PI回路调节所述水流量级。

所述控制器205继续该监控和调整(图框415和420)，直到所述钻孔的深度达到操作员选择的期望断水深度(即，基于来自所述孔深传感器235的数据)(图框425)。所述期望的断水深度，基于操作员的偏好和/或环境条件，可以为所述钻孔的底部，或者离所述钻孔的底部差一段距离(例如，一英尺或几英尺)。当所述钻孔的深度到达所述期望的断水深度时(图框425)，所述控制器205自动停止所述水流(图框430)。

作为替代方式，如果操作员没有选择断水深度选项，所述控制器205使用微粒传感器230监控在所述钻孔环境的空气中的微粒(图框435)，并且基于微粒的量自动调整所述水流量级(图框440)，直到到达所述最终孔深(图框445)。当所述钻孔到达最终深度(图框445)，所述控制器205停止所述钻孔，并且自动停止所述水流(图框430)。应当理解，在一些实施方式中，所述控制器205允许操作员在常规钻孔过程中超驰控制所述喷水系统的自动控制，所述超驰控制与上文关于图3所述的在所述打眼过程期间用于所述喷水系统的手动超驰控制相似。

作为控制所述喷水粉尘抑制方法的水流的替代或附加方式，所述控制器205控制干式粉尘收集系统。例如，所述控制器205可配置成使用如图3和4中所示的类似方法来调整真空泵的吸力量级。特别地，图5和图6示出了在由所述控制器205(即，所述电子处理器210)实施的干式粉尘收集过程中所使用的控制真空泵吸力量级的方法。

图5为流程图，其示出了当爆孔钻机5处于打眼模式时控制包括在干式粉尘收集系统中的真空泵的吸力量级的方法。如图5所示，当打眼开始时，所述控制器205被配置成自动打开真空泵，并且以最低吸力量级运行所述泵(图框505)。在所述钻孔的打孔期间，所述控制器205使用所述微粒传感器230监控所述钻孔环境的空气中的微粒(图框510)，并基于微粒的量自动调整所述真空泵的吸力量级(图框515)。例如，所述控制器205可被配置成根据程序指令以及储存在计算机可读介质215中的数据，基于所述微粒传感器230所感测的值，增加或减少所述吸力量级。在一些实施方式中，所述控制器205基于被感测的微粒量级，使用如上所述的PI回路来控制吸力量级。

如图5所示，所述控制器205还使用所述孔深传感器235监控被打钻的所述钻孔的深度(图框520)。如果所述钻孔没有处于期望的打眼深度，所述控制器205继续监控所述钻孔环境中的空气(图框510)，并且相应地自动调整所述吸力量级(图框515)。当所述钻孔到达所述期望的打眼深度时，所述控制器205将所述吸力量级保持在其当前数值(图框525)。

在打眼过程完成后，爆孔钻机5进入常规钻孔模式来打钻所述钻孔的剩余部分。图6是流程图，其示出了当所述爆孔钻机5处于常规钻孔模式时，控制包括在干式粉尘收集系统中的真空泵的吸力量级的方法。如图6所示，在常规打钻模式的过程中，所述控制器205最初保持最近在所述打眼过程中所使用的吸力量级(图框605)。所述控制器205然后确定所述操作员是否选择切断吸力深度(suction cutoff depth)选项(图框610)。与所述断水深度相似，所述切断吸力深度可以表示大于打眼深度但是小于所述钻孔的最终深度的孔深。

如果所述切断吸力深度选项被选定，所述控制器205使用所述微粒传感器230监控在所述钻孔环境的空气中的微粒(图框615)，并且基于微粒的量自动调整所述吸力量级(图框620)。在一些实施方式中，所述控制器205基于微粒的量使用如上所述的PI回路来调节所述吸力量级。

所述控制器205继续监控微粒(图框615)和自动调整所述吸力量级(图框620)，直到所述钻孔的深度到达操作员选择的期望的切断吸力深度(即，基于来自所述孔深传感器235的数据)(图框625)。如同上文关于断水深度的描述，所述期望的切断吸力深度可以基于操作员的偏好和/或环境条件处于所述钻孔的底部，或者离所述钻孔的底部差一段距离(例如，几尺)。当所述钻孔的深度到达所述期望的切断吸力深度时(图框625)，所述控制器205自动关闭所述真空泵以停止抽吸(图框630)。

可供选择地，如果所述操作员没有选择切断吸力深度选项，所述控制器205使用所述微粒传感器230监控在所述钻孔环境的空气中的微粒(图框635)，并且相应地自动调整所述吸力量级(图框640)，如上所述，直到到达所述最终孔深(图框645)。当所述钻孔到达最终深度(即，基于来自所述孔深传感器235的数据)并且停止钻孔时，所述控制机205自动关闭所述真空泵以停止吸力(图框630)。应当理解，在一些实施方式中，所述控制器205允许操作员超驰控制所述粉尘抑制系统的自动控制(例如，在所述打眼过程和/或所述常规钻孔过程期间)，所述超驰控制与上文关于图3所述的用于喷水系统的手动超驰控制相似。

应当理解，所述控制器205可配置成在图3-6的粉尘抑制方法中应用不同的选项以控制水流量级和/或吸力量级。例如，所述控制器205可配置成当到达所述钻孔的特定切断深度时(即，图框425和/或625)，自动关闭一个或多个粉尘抑制系统(例如，所述喷水系统和/或所述干式粉尘收集系统)。作为替代，所述控制器205可配置成当钻孔位于期望的最终深度时或者当钻孔已经停止时(即，图框445和/或645)，自动关闭一个或多个粉尘抑制系统。并且，在一些实施方式中，所述控制器205可配置成当所述控制器205停止钻孔时自动关闭一个或多个粉尘抑制系统，并当所述控制器205重新开始钻孔时自动重新打开一个或多个粉尘抑制系统。例如，当所述钻头空气异常传感器240检测到钻头空气异常时，可停止钻孔以清除堵塞。如果钻孔停止，所述控制器205可被配置成自动停止一个或多个粉尘抑制系统，直到所述堵塞被清除。在所述堵塞被清除并且重启钻孔之后，所述控制器205可以自动重新打开一个或多个抑制系统。应当理解，不管是水流量级和吸力量级是手动控制的还是自动调节的，所述粉尘抑制系统都可被自动打开或关闭。

在一些实施方式中，所述控制器205可被配置成调整所述水流量级和/或吸力量级以维持微粒限度(例如，将微粒浓度量级保持在预定的阀值处或在预定的阀值之下)。相应地，所述控制器205使用来自所述微粒传感器的数据作为反馈来确定是否已经超过所述微粒限度。例如，在一些实施方式中，可使用比例-积分-微分(PID)回路来维持所述期望的微粒限度。所述微粒限度可由所述操作员设定(例如，通过所述用户界面225)，或者作为替代方式，可在计算机可读介质215中预先编制。在一些实施方式中，所述微粒限度在所述打眼模式期间和在所述常规钻孔模式期间相同。在其他实施方式中，所述微粒限度在所述打眼模式期间和在所述常规钻孔模式期间不同，并且可能基于所使用的粉尘抑制系统的种类而不同。

还应当明白，在钻孔期间，所述控制器205可以彼此独立地或者彼此串联地自动调整所述水流量级和所述吸力量级。例如，在一些实施方式中，所述控制器205被配置成考虑将任何其他粉尘抑制系统的运行作为自动调整某一特殊粉尘抑制系统的一部分(例如，当自动设置所述干式粉尘收集系统的吸力量级时，考虑所述喷水系统将使用什么水流量级)。

另外，应当理解，所述控制器205可配置成在一个或多个钻孔过程期间(例如，打眼过程或常规钻孔过程)，允许用户手动控制一个或多个粉尘抑制系统(例如，使用如上所述的超驰控制)，而同时所述控制器205自动控制一个或多个粉尘抑制系统。用户可通过所述用户界面225设置对每个系统的手动或自动控制。并且，应当理解，在一些实施方式中，爆孔钻机5只有一个粉尘抑制系统可被手动或自动操作。例如，爆孔钻机5可仅使用喷水系统或干式粉尘收集系统进行操作。

如上所述，在一些实施方式中，所述控制器205配置成基于当前钻孔模式控制水流量级和/或吸力量级。例如，图框405和605分别施加当所述打眼过程结束时所保持的水流量级和所述吸力量级。然而，应当理解，在一些实施方式中，当爆孔钻机5转变模式时(例如，从打眼模式到常规钻孔模式)，所述控制器205会调整水流量级和/或吸力量级。

还应当理解，上文描述的所述超驰控制选项是可选的，可能无法在本发明的所有实施方式中或者在特殊模式或钻孔条件或环境的期间被操作员使用。例如，在一些实施方式中，如果空气中微粒的量到达预定的限度，所述控制器205可配置成阻止操作员选择手动超驰控制。

因此，本发明的具体实施方式，除了其他的之外，为诸如爆孔钻机，或其他采掘机械等机械提供自动粉尘抑制。控制器(包括在所述机械内，或者位于远离所述机械的地方)可监控运行参数，例如微粒量级、钻孔模式以及孔深，以自动控制与所述机械相关联的至少一个粉尘抑制系统。所述自动控制可以包括自动打开或关闭所述抑制系统和/或设置抑制系统的运行量级(例如，水流量级和/或吸力量级)。

Claims (20)

1.一种控制采掘机械在钻孔过程中生成的粉尘的方法，所述方法包括：

自动检测所述采掘机械的运行状态；

自动检测环境条件，其中自动检测所述环境条件包括：自动检测粉尘微粒浓度；以及

基于所述采掘机械的运行状态和所述环境条件，通过电子处理器自动调整粉尘抑制系统的运行；

其中自动调整粉尘抑制系统的运行包括：基于所述采掘机械的运行状态和所述环境条件，从多个运行量级中自动设置用于所述粉尘抑制系统的运行量级；

其中，自动检测所述采掘机械的运行状态包括：自动检测所述采掘机械的钻孔深度和/或钻孔模式。

2.根据权利要求1所述的方法，所述钻孔模式包括打眼模式和常规钻孔模式，所述打眼模式结束于打眼深度，所述常规钻孔模式开始于所述打眼深度并且结束于最终钻孔深度。

3.根据权利要求2所述的方法，在所述常规钻孔模式，当检测到的所述钻孔深度到达切断深度时，所述粉尘抑制系统被自动停止，其中所述切断深度大于所述打眼深度且小于所述最终钻孔深度。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，自动调整所述粉尘抑制系统的运行包括：自动调整喷水系统的运行。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，自动调整所述喷水系统的运行包括：自动调整所述喷水系统的水流量级。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，自动调整所述粉尘抑制系统的运行包括：自动调整干式粉尘收集系统的运行。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，自动调整所述粉尘抑制系统的运行包括自动调整干式粉尘收集系统的吸力量级。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，自动检测所述采掘机械的运行状态包括：接收来自孔深传感器的信息。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，自动检测所述采掘机械的运行状态包括：接收来自钻头空气异常传感器的信息。

10.根据权利要求2所述的方法，其中，自动检测所述环境条件包括接收来自微粒传感器的信息。

11.一种控制采掘机械在钻孔过程中生成的粉尘的系统，所述系统包括：

控制器，所述控制器包括电子处理器，所述电子处理器与永久性计算机可读介质以及输入/输出界面通讯，其中所述电子处理器被配置成：

自动检测采掘机械的运行状态；

自动检测环境条件，其中通过自动检测粉尘微粒浓度来自动检测所述环境条件；以及

基于所述采掘机械的运行状态和所述环境条件，自动调整粉尘抑制系统的运行；

其中通过下述步骤自动调整粉尘抑制系统的运行：基于所述采掘机械的运行状态和所述环境条件，从多个运行量级中自动设置用于所述粉尘抑制系统的运行量级；

其中，自动检测所述采掘机械的运行状态包括：自动检测所述采掘机械的钻孔深度和/或钻孔模式。

12.根据权利要求11所述的系统，所述钻孔模式包括打眼模式和常规钻孔模式，所述打眼模式结束于打眼深度，所述常规钻孔模式开始于所述打眼深度并且结束于最终钻孔深度。

13.根据权利要求12所述的系统，在所述常规钻孔模式，当检测到的所述钻孔深度到达切断深度时，所述粉尘抑制系统被自动停止，其中所述切断深度大于所述打眼深度且小于所述最终钻孔深度。

14.根据权利要求11所述的系统，其中，所述粉尘抑制系统包括喷水系统。

15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述电子处理器被配置成通过自动调整所述喷水系统的水流量级，自动调整所述喷水系统的运行。

16.根据权利要求11所述的系统，其中，所述粉尘抑制系统包括干式粉尘收集系统。

17.根据权利要求16所述的系统，其中，所述电子处理器被配置成通过自动调整干式粉尘收集系统的吸力量级，自动调整所述粉尘抑制系统的运行。

18.根据权利要求11所述的系统，其中，所述电子处理器被配置成基于通过所述输入/输出界面从孔深传感器接收到的信息，自动检测所述采掘机械的运行状态。

19.根据权利要求11所述的系统，其中，所述电子处理器被配置成基于通过所述输入/输出界面从钻头空气异常传感器接收到的信息，自动检测所述采掘机械的运行状态。

20.根据权利要求12所述的系统，其中，所述电子处理器被配置成基于通过所述输入/输出界面从微粒传感器接收到的信息，自动检测所述环境条件。

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