CN111946348B - 一种露天矿智能连续采煤系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种露天矿智能连续采煤系统，包括：至少一台采矿装置、运输装置和控制装置；采矿装置的截割部随着臂架前端的俯仰角逐渐减小实现对工作面的纵向连续截割，以实现自上而下的物料截割操作；采矿装置的第一行动部用于在臂架前端的俯仰角达到最小值时沿工作面的推进方向移动预设距离，以使截割部在下一个工作面进行纵向截割；运输装置的第二行动部与第一行动部联动，以使运输装置在作业时跟随采矿装置移动以保持预设姿态；控制装置用于控制采矿装置的截割部进行截割、控制采矿装置中臂架上下摆动，控制运载部按照预设方向移动以及控制第一行动部和第二行动部联动，以使运输装置在连续采矿作业时与采矿装置保持预设姿态。

Description

一种露天矿智能连续采煤系统

技术领域

本发明涉及煤炭矿工技术领域，尤其涉及一种露天矿智能连续采煤系统。

背景技术

相关技术中，露天煤矿的开采工艺主要有间断工艺、半连续工艺和轮斗工艺三种方式。其中，轮斗工艺是采用轮斗挖掘机替代单斗挖掘机可实现连续开采及煤炭物料的运输，其基本原理是依靠前端的斗轮旋转与臂架回转构成的复合运动不断将物料切下并装入轮斗内，当铲斗随着轮斗转到一定高度时，物料由于重力作用落轮斗挖掘机的受料处。

但是，相关技术存在的问题是，轮斗挖掘机截割物料时挖掘力较小，对于采掘物料的物理性能比较敏感，在岩块过大和过硬的岩层中，直接作业比较困难。

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，本发明提出一种露天矿智能连续采煤系统，以实现露天矿连续开采的高度自动化，有效减少露天采煤工况的人力消耗，节约生产成本。

为达上述目的，本发明提出的一种露天矿智能连续采煤系统，包括：至少一台采矿装置、运输装置和控制装置；

其中，所述采矿装置包括臂架、轮转部、截割部、落料部和第一行动部；

所述截割部设置在所述轮转部上，所述轮转部可绕设置在所述臂架前端的固定轴旋转，并带动所述截割部同步旋转，所述截割部还随着所述臂架上下摆动以对工作面的纵向进行连续截割；

所述截割部包括多个截割组件，所述截割组件周期性与待截割的物料接触以向所述物料施加方向朝向地面的作用力，被截割下的所述物料落入所述落料部；

所述第一行动部设置于所述采矿装置的底部，所述第一行动部用于在完成一次纵向截割工作循环时沿工作面的推进方向移动预设距离，以使所述截割部进行下一次的纵向截割工作循环；

其中，所述运输装置包括运载部和第二行动部；

所述运载部的接料端设置为所述采矿装置的下游端，所述运载部用于将所述采矿装置截割下的所述物料托运至目标地点，所述第二行动部设置于所述运输装置的底部；

所述控制装置分别与所述采矿装置和所述运输装置相连，所述控制装置用于控制所述采矿装置的所述截割部进行截割、控制所述采矿装置中所述臂架上下摆动，控制所述运载部按照预设方向移动以及控制所述第一行动部和所述第二行动部联动，以使所述运输装置在连续采矿作业时与所述采矿装置保持预设姿态，所述预设姿态包括预设距离和预设角度。

在一些实施例中，所述臂架包括第一动臂、第二动臂、第一动臂液压缸和第二动臂液压缸，第一动臂和第二动臂铰接，

所述第一动臂的后端部与所述采矿装置的操作台相连，所述第一动臂的前端部与所述第二动臂的后端部相连，所述第二动臂的前端部设置有固定轴；

所述第一动臂为钝角折线形连杆，所述第一动臂液压缸的活塞端与所述第一动臂的弯折点相连，所述第一动臂液压缸的缸底与所述操作台相连，所述第二动臂为直线型连杆，所述第二动臂液压缸的活塞端与所述第二动臂的后端相连，所述第二动臂液压缸的缸底与所述第一动臂的弯折点相连；

所述控制装置还与所述第一动臂液压缸和所述第二动臂液压缸相连，所述控制装置还用于控制所述第一动臂液压缸和所述第二动臂液压缸伸缩，以调整所述截割部的作业高度。

在一些实施例中，所述采矿装置还包括护帮结构，

所述护帮结构具有两个护帮组件，所述两个护帮组件分别设置于所述采矿装置的两侧，所述护帮组件的一端通过转动轴与所述采矿装置相连，所述护帮组件的另一端可延伸至所述截割工作面；

所述控制装置还与所述转动轴相连，所述控制装置还用于控制所述转动轴旋转，以控制所述护帮组件处于延伸状态或收缩状态。

在一些实施例中，所述操作台与所述第一行动部之间设置有回转机构；

所述控制装置还与所述回转机构相连，所述控制装置用于控制所述回转机构进行旋转，以改变所述截割部与所述工作面之间的角度。

在一些实施例中，所述运输装置包括第一运输单元和第二运输单元，

其中，所述运载部包括第一运载子单元和第二运载子单元，所述第二行动部包括第一行动子单元和第二行动子单元，所述第一行动子单元设置于所述第一运载子单元的底部，所述第二行动子单元设置于所述第二运载子单元的底部，所述第一运载子单元和所述第一行动子单元组成所述第一运输单元，所述第二运载子单元和所述第二行动子单元组成所述第二运输单元；

所述第一运输单元的接料端设置为所述采矿装置的下游端，所述第二运输单元的接料端设置为所述第一运输单元的下游端；

所述控制装置还分别与所述第一运输单元和所述第二运输单元相连，所述控制装置还用于控制所述第一运载子单元向所述第二运载子单元方向移动，控制所述第二运载子单元向所述目标地点移动，以及控制所述第一运输单元随着所述采矿装置沿工作面的推进方向移动，以及控制所述第二运输单元随着所述采矿装置垂直于所述工作面的推进方向移动。

在一些实施例中，所述采矿装置和所述第一运输单元之间还设置有移动破碎装置，

其中，所述移动破碎装置包括破碎料斗、破碎电机、转运机构和第三行动部，

所述破碎料斗的进料口设置为所述采矿装置的下游端，所述破碎料斗中设置有破碎组件，所述破碎组件在所述破碎电机的带动下旋转，所述转运机构的头部设置于所述破碎料斗的下方，所述转运机构的尾部与所述第一运载子单元的头部相连；所述第三行动部设置于所述移动破碎装置的底部；

所述控制装置与所述破碎电机、所述转运机构和所述第三行动部相连，所述控制装置用于控制所述破碎电机运行，带动所述破碎组件旋转，以将所述破碎料斗中的所述物料进行破碎，被破碎后的所述物料落入所述转运机构，所述控制装置控制所述转运机构向所述第一运载子单元移动，以将破碎后的所述物料转运至所述第一运载子单元，以及控制所述第三行动部随着所述采矿装置沿工作面的推进方向移动。

在一些实施例中，所述运输装置包括还包括移动接料车，

所述移动接料车包括接料斗和移动机构，所述接料斗设置于所述第一运载单元的尾部，所述移动接料车跨接在所述第二运载单元上；

所述控制装置与所述移动机构相连，所述控制单元用于控制所述移动机构随所述第一运输单元沿工作面的推进方向移动。

在一些实施例中，所述控制装置用于控制所述第二运输单元与所述工作面保持平行。

在一些实施例中，所述运输部还包括：第三运输单元，

其中，所述第三运输单元包括第三运载子单元和第三行动子单元，所述第三运输单元的接料端为所述第二运载单元的下游端；

所述第三运输单元的接料端设置于露天矿坑的底部，所述第三运输单元的出料端设置于所述露天矿坑的顶部；

所述控制装置与所述第三运输单元相连，所述控制装置用于控制所述第三行动子单元随所述第二行动子单元垂直于所述工作面移动，控制所述第三运载子单元将处于露天矿坑底部的所述物料运输至所述露天矿坑的顶部。

在一些实施例中，所述物料为煤矿石。

本申请实施例的露天矿智能连续采煤系统，采矿装置能够通过自上而下的挖掘方式进行挖掘，有效提高挖掘效率，提高采矿装置在露天采煤工况下使用的普适性，同时通过控制装置对采矿装置和运输装置进行控制，实现露天矿连续开采的高度自动化，有效减少露天采煤工况的人力消耗，节约生产成本。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例中一种露天矿智能连续采煤系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中一种采矿装置的结构示意图；

图3为本发明实施例中纵向截割示意图；

图4为本发明实施例中另一种采矿装置的结构示意图；

图5为本发明实施例中另一种露天矿智能连续采煤系统的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

相关技术中，露天煤矿的开采工艺主要有间断工艺、半连续工艺和轮斗工艺三种方式。间断工艺是采用单斗挖掘机进行采煤，配套卡车进行煤炭外运，挖掘过程和卡车装载过程存在间断，生产效率不高。半连续工艺是采用单斗挖掘机进行采煤，同时配套卡车运输、卸料及破碎装置、皮带运输机等，虽然相对于简单工艺效率有所提高，但由于工作面后续的辅助配套设备多，维护工作量庞大，单斗挖掘机及配套系统这种非连续开采系统，吨料开采成本高与开采效率低的问题日益严重。轮斗工艺是采用轮斗挖掘机替代单斗挖掘机可实现连续开采及煤炭物料的运输，其基本原理是依靠前端的斗轮旋转与臂架回转构成的复合运动不断将物料切下并装入轮斗内，当铲斗随着轮斗转到一定高度时，物料由于重力作用落至收料输送带，再经料斗卸到卸料输送带上，装入汽车或皮带输送机等运输工具，运往指定地点。

轮斗工艺相比于间断工艺和半连续工艺，其开采效率有了大幅度提高。但依然存在着一些问题，轮斗挖掘机工作时斗轮旋转带动铲斗自下而上的截割物料，其挖掘力相对较小，对于采掘物料的物料性能比较敏感，在岩块过大和过硬的岩层中，直接作业比较困难，多用于表土的剥离，在煤炭采掘中使用相对较少。此外，轮斗式挖掘机单机装备尺寸相对较大，有多个回转运动机构，设备布置占用空间很大且灵活性差，现场需要多人进行操作和维护。

因此，本申请在保持轮斗工艺连续开采高效率优势的基础上，借鉴井下连续采煤机的工作原理，结合露天开采的实际工况，提出一种露天矿智能连续采煤系统。

下面参考附图描述本发明实施例的露天矿智能连续采煤系统。

图1为本发明实施例的一种露天矿智能连续采煤系统的方框示意图。如图1-5所示，本发明实施例的露天矿智能连续采煤系统100包括采矿装置10、运输装置20和控制装置30。本申请中的物料为煤矿石。

其中，采矿装置10包括臂架11、轮转部12、截割部13、落料部14和第一行动部15。

截割部13设置在轮转部12上，轮转部12可绕设置在臂架11前端的固定轴旋转，并带动截割部13同步旋转，截割部13还随着臂架11上下摆动以对工作面的纵向进行连续截割。

截割部13包括多个截割组件，截割组件周期性与待截割的物料接触以向物料施加方向朝向地面的作用力，被截割下的物料落入落料部14。

第一行动部15设置于采矿装置的底部，第一行动部15用于在完成一次纵向截割工作循环时沿工作面的推进方向移动预设距离，以使截割部13进行下一次的纵向截割工作循环。

也就是说，本申请通过将采矿装置的截割组件设置为与待截割的物料接触以向物料施加方向朝向地面的作用力，从而有效增加截割部施加在待截割物料上的截割力，有效扩大采矿装置能够进行截割操作的物料范围，提高采矿系统的应用范围。进一步地，通过在轮转部上设置多个截割组件，以使每个截割组件都能够周期性的与待截割的物料接触，从而提高采矿装置工作的连续性，即，在轮转部旋转过程中，任一旋转角度均能够对工作面实现截割操作，有效提高连续采矿系统的采集效率。

进一步地，本申请通过在采矿装置的底部设置第一行动部，能够使得采矿装置能够沿着工作面进行连续采集，在连续采集过程中不受采集工作面的长度限制，而且，由于本申请中的采矿装置体积小，具有移动方便、快捷，在工作面推进过程中的有效提供采矿装置的移动效率。

可选的，臂架11包括第一动臂111、第二动臂112、第一动臂液压缸113和第二动臂液压缸114，第一动臂111和第二动臂112铰接。

第一动臂111的后端部与采矿装置10的操作台相连，第一动臂111的前端部与第二动臂112的后端部相连，第二动臂112的前端部设置有固定轴。

第一动臂111为钝角折线形连杆，第一动臂液压缸113的活塞端与第一动臂111的弯折点相连，第一动臂液压缸113的缸底与操作台相连，第二动臂112为直线型连杆，第二动臂液压缸114的活塞端与第二动臂112的后端相连，第二动臂液压缸114的缸底与第一动臂111的弯折点相连。

控制装置30还与第一动臂液压缸113和第二动臂液压缸114相连，控制装置30还用于控制第一动臂液压缸113和第二动臂液压缸114伸缩，以调整截割部13的作业高度。

具体地，如图3所示，在截割较高位置时，可通过对第一动臂液压缸113和第二动臂液压缸114收缩控制使截割部处于A位置，以对较高位置的物料进行截割，在截割中间位置时，可通过对第一动臂液压缸113和第二动臂液压缸114相对于A位置进行伸长控制使截割部处于B位置，以对中间位置的物料进行截割，在截割低位置时，可通过对第一动臂液压缸113和第二动臂液压缸114伸长控制使截割部处于C位置。

也就是说，本申请还对传统的采矿装置的臂架进行改进，使之具有由第一动臂和第二动臂组成的多级结构，有效增大采矿装置进行纵向截割时的截割范围，即，增大一次纵向截割的截割深度，经验证，本申请提出的采矿装置能够一次截割纵向高度为6m的截割面，使得较高的矿层可以一次截割，大大提高了采矿效率。同时，通过第一动臂和第二动臂的配合增大截割部的施力高度，保证截割部处于自上而下施力的姿态，增大截割力。

可选的，如图4所示，采矿装置10还包括护帮结构，护帮结构具有两个护帮组件161，两个护帮组件161分别设置于采矿装置10的两侧，护帮组件161的一端通过转动轴162与采矿装置10相连，护帮组件161的另一端可延伸至截割工作面。

控制装置30还与转动轴162相连，控制装置30还用于控制转动轴162旋转，以控制护帮组件161处于延伸状态或收缩状态。

应当理解的是，由于本申请应用于露天矿坑，而露天矿坑由于其无需采用例如房式采煤法、房柱式采煤法中的巷道结构，使得采煤工作面面向宽阔的区域，而本申请为了自上而下的进行开采，使得被截割下的物料容易飞溅，即，被截割下的物料无法全部落于落料部，飞溅至采矿装置的外侧，造成矿底有大量浮煤，不便于露天矿底的清扫。因此，本申请还进一步在采矿装置的两侧设置护帮组件，护帮组件采用钢性结构，能够有效抵抗物料被截割飞溅时的冲撞力，从而使得飞溅的物料能够受护帮组件的拦截落入落料部。

可选的，操作台与第一行动部15之间设置有回转机构，控制装置30还与回转机构相连，控制装置30用于控制回转机构进行旋转，以改变截割部与工作面之间的角度。

应当理解的是，如图5所示，采矿装置在沿工作面向前推进进行采掘时，当完成一层工作面的采掘工作，需要对下一层工作面进行采掘时，因其体型与采掘方式使得采矿装置需要进入到工作面内，因此，可采用回转机构使得截割部与采矿工作面之间呈一定角度，从而能够尽快在下一层工作面中挖掘出适宜容纳采矿装置的空间。

可选的，在对下一层工作面进行挖掘时，可通过回转机构使得截割部与下一层工作面之间呈45°。

其中，运输装置20包括运载部21和第二行动部22。

运载部21的接料端设置为采矿装置10的下游端，运载部21用于将采矿装置10截割下的物料托运至目标地点，第二行动部22设置于运输装置20的底部。

可选的，运输装置20可为皮带运输机，运载部21可为运载皮带，第二行动部22为托载运载部21的行动机构，例如万向轮、重型履带式行走机构。

控制装置30分别与采矿装置10和运输装置20相连，控制装置30用于控制采矿装置10的截割部13进行截割、控制采矿装置中臂架11上下摆动，控制运载部按照预设方向移动以及控制第一行动部15和第二行动部22联动，以使运输装置在连续采矿作业时与采矿装置保持预设姿态，预设姿态包括预设距离和预设角度。

可选的，运输装置20包括第一运输单元201和第二运输单元202。

其中，运载部21包括第一运载子单元211和第二运载子单元212，第二行动部22包括第一行动子单元221和第二行动子单元222，第一行动子单元221设置于第一运载子单元211的底部，第二行动子单元222设置于第二运载子单元212的底部，第一运载子单元211和第一行动子单元221组成第一运输单元201，第二运载子单元212和第二行动子单元222组成第二运输单元202。

第一运输单元201的接料端设置为采矿装置10的下游端，第二运输单元202的接料端设置为第一运输单元201的下游端。

控制装置30还分别与第一运输单元201和第二运输单元202相连，控制装置30还用于控制第一运载子单元211向第二运载子单元212方向移动，控制第二运载子单元212向目标地点移动，以及控制第一运输单元201随着采矿装置10沿工作面的推进方向移动，以及控制第二运输单元202随着采矿装置10垂直于工作面的推进方向移动。

其中，图5中直线箭头表示煤流方向，虚线箭头表示行动部的移动方向。

应当理解的是，由于露天采矿系统属于大型、重型机械结构，采掘的矿物具有体积大、重量大的特点，而且，各种机械动辄几米高，十几米、几十米长，因此，为了保证在采矿过程中各机械设备移动的稳定，通常会采用垂直连接、直线移动的方式，即，采矿装置无法通过拖拽运输部的运动方式带动运输部随之沿着工作面的推进方向进行移动。因此，需要采用多个运输单元互相呈垂直方向的组合，来实现运输部整体随着采矿装置工作面的推进而移动。

可选的，运输装置20包括还包括移动接料车23。

移动接料车23包括接料斗231和移动机构232，接料斗231设置于第一运载单元201的尾部，移动接料车23跨接在第二运载单元202上。

控制装置30与移动机构232相连，控制单元30用于控制移动机构232随第一运输单元201沿工作面的推进方向移动。

可选的，控制装置30用于控制第二运输单元202与工作面保持平行。

也就是说，本申请通过接料车有效的将第一运输单元和第二运输单元进行连接，使得第二运输单元与采矿装置推进的工作面呈平行姿态，且在第二运输单元移动过程中保持与工作面的平行姿态，即，第二运输单元的移动仅仅用于减少第二运输单元与工作面之间的距离，第一运输单元与采矿装置推进的工作面呈垂直姿态，在采矿装置沿工作面向前推进时，第一运输单元的头部随着采矿装置的推进而移动，第一运输单元的尾部通过移动接料车沿着第二运输单元进行移动，从而使得第一运输单元能够保持垂直工作面的姿态随采矿装置移动。

还应当理解的是，第一运输单元可设置为可伸缩式，以在第一运输单元伸长时能够增加采矿装置和第二运输单元之间的距离，从而有效减小第二运输单元的移动次数。

可选的，采矿装置10和第一运输单元201之间还设置有移动破碎装置40。

其中，移动破碎装置40包括破碎料斗、破碎电机、转运机构和第三行动部。

破碎料斗的进料口设置为采矿装置10的下游端，破碎料斗中设置有破碎组件，破碎组件在破碎电机的带动下旋转，转运机构的头部设置于破碎料斗的下方，转运机构的尾部与第一运载子单元211的头部相连；第三行动部设置于移动破碎装置40的底部。

控制装置与破碎电机、转运机构和第三行动部相连，控制装置用于控制破碎电机运行，带动破碎组件旋转，以将破碎料斗中的物料进行破碎，被破碎后的物料落入转运机构，控制装置控制转运机构向第一运载子单元211移动，以将破碎后的物料转运至第一运载子单元211，以及控制第三行动部随着采矿装置10沿工作面的推进方向移动。

应当理解的是，由于通过截割采掘的物料通常为体积较大的坚硬矿石，直接通过运输部进行运输容易造成运输部的带面损伤，甚至由于体积较大造成增大运输难度，无法实现连续运输的目的，因此，本申请还在采矿装置和第一运输单元之间设置破碎装置，以通过破碎装置将大块物料破碎成小块，便于运输部进行运输。

可选的，运输部20还包括：第三运输单元。

其中，第三运输单元包括第三运载子单元和第三行动子单元，第三运输单元的接料端为第二运载单元的下游端。

第三运输单元的接料端设置于露天矿坑的底部，第三运输单元的出料端设置于露天矿坑的顶部。

控制装置30与第三运输单元相连，控制装置30用于控制第三行动子单元随第二行动子单元垂直于工作面移动，控制第三运载子单元将处于露天矿坑底部的物料运输至露天矿坑的顶部。

应当理解的是，由于露天矿通常以矿坑的形式存在，矿物料在坑内，因此，采矿装置将物料截割下之后，不仅仅需要运输集中，还需要送至矿坑顶部，以便于集中处理，因此，需要采用能够具有提拉效果的第三运输单元。

可选的，第三运输单元可为大倾角皮带机。

综上所述，本申请实施例的露天矿智能连续采煤系统，通过控制装置对采矿装置和运输装置进行控制，从而实现对纵向截割面连续挖掘、对工作面的连续挖掘以及对矿区的连续挖掘，大大提高了露天矿的采掘效率，通过智能化的控制策略，减少人为干预，有效降低生产成本。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种露天矿智能连续采煤系统，其特征在于，包括：至少一台采矿装置、运输装置和控制装置；

其中，所述采矿装置包括臂架、轮转部、截割部、落料部和第一行动部；

所述臂架包括第一动臂、第二动臂、第一动臂液压缸和第二动臂液压缸，第一动臂和第二动臂铰接，

所述第一动臂的后端部与所述采矿装置的操作台相连，所述第一动臂的前端部与所述第二动臂的后端部相连，所述第二动臂的前端部设置有固定轴；

所述第一动臂为钝角折线形连杆，所述第一动臂液压缸的活塞端与所述第一动臂的弯折点相连，所述第一动臂液压缸的缸底与所述操作台相连，所述第二动臂为直线型连杆，所述第二动臂液压缸的活塞端与所述第二动臂的后端相连，所述第二动臂液压缸的缸底与所述第一动臂的弯折点相连；

所述控制装置还与所述第一动臂液压缸和所述第二动臂液压缸相连，所述控制装置还用于控制所述第一动臂液压缸和所述第二动臂液压缸伸缩，以调整所述截割部的作业高度；

所述操作台与所述第一行动部之间设置有回转机构；

所述控制装置还与所述回转机构相连，所述控制装置用于控制所述回转机构进行旋转，以改变所述截割部与工作面之间的角度；

所述截割部设置在所述轮转部上，所述轮转部可绕设置在所述臂架前端的所述固定轴旋转，并带动所述截割部同步旋转，所述截割部还随着所述臂架上下摆动以对工作面的纵向进行连续截割；

所述截割部包括多个截割组件，所述截割组件周期性与待截割的物料接触以向所述物料施加方向朝向地面的作用力，被截割下的所述物料落入所述落料部；

所述第一行动部设置于所述采矿装置的底部，所述第一行动部用于在完成一次纵向截割工作循环时沿工作面的推进方向移动预设距离，以使所述截割部进行下一次的纵向截割工作循环；

其中，所述运输装置包括运载部和第二行动部；

所述运载部的接料端设置为所述采矿装置的下游端，所述运载部用于将所述采矿装置截割下的所述物料托运至目标地点，所述第二行动部设置于所述运输装置的底部；

所述控制装置分别与所述采矿装置和所述运输装置相连，所述控制装置用于控制所述采矿装置的所述截割部进行截割、控制所述采矿装置中所述臂架上下摆动，控制所述运载部按照预设方向移动以及控制所述第一行动部和所述第二行动部联动，以使所述运输装置在连续采矿作业时与所述采矿装置保持预设姿态，所述预设姿态包括预设距离和预设角度；

其中，所述运输装置包括第一运输单元、第二运输单元和第三运输单元，

所述第二行动部包括第一行动子单元和第二行动子单元，所述第一行动子单元设置于第一运载子单元的底部，所述第二行动子单元设置于第二运载子单元的底部，所述第一运载子单元和所述第一行动子单元组成所述第一运输单元，所述第二运载子单元和所述第二行动子单元组成所述第二运输单元；

所述第一运输单元的接料端设置为所述采矿装置的下游端，所述第二运输单元的接料端设置为所述第一运输单元的下游端；

所述第三运输单元包括第三运载子单元和第三行动子单元，所述第三运输单元的接料端为所述第二运输单元的下游端；所述第三运输单元的接料端设置于露天矿坑的底部，所述第三运输单元的出料端设置于所述露天矿坑的顶部；

所述控制装置还分别与所述第一运输单元、所述第二运输单元和所述第三运输单元相连，所述控制装置还用于控制所述第一运载子单元向所述第二运载子单元方向移动，控制所述第二运载子单元向所述目标地点移动，以及控制所述第一运输单元随着所述采矿装置沿工作面的推进方向移动，以及控制所述第二运输单元随着所述采矿装置垂直于所述工作面的推进方向移动；所述控制装置用于控制所述第三行动子单元随所述第二行动子单元垂直于所述工作面移动，控制所述第三运载子单元将处于露天矿坑底部的所述物料运输至所述露天矿坑的顶部。

2.根据权利要求1所述的露天矿智能连续采煤系统，其特征在于，所述采矿装置还包括护帮结构，

所述护帮结构具有两个护帮组件，所述两个护帮组件分别设置于所述采矿装置的两侧，所述护帮组件的一端通过转动轴与所述采矿装置相连，所述护帮组件的另一端可延伸至所述工作面；

所述控制装置还与所述转动轴相连，所述控制装置还用于控制所述转动轴旋转，以控制所述护帮组件处于延伸状态或收缩状态。

3.根据权利要求1所述的露天矿智能连续采煤系统，其特征在于，所述采矿装置和所述第一运输单元之间还设置有移动破碎装置，

其中，所述移动破碎装置包括破碎料斗、破碎电机、转运机构和第三行动部，

所述破碎料斗的进料口设置为所述采矿装置的下游端，所述破碎料斗中设置有破碎组件，所述破碎组件在所述破碎电机的带动下旋转，所述转运机构的头部设置于所述破碎料斗的下方，所述转运机构的尾部与所述第一运载子单元的头部相连；所述第三行动部设置于所述移动破碎装置的底部；

所述控制装置与所述破碎电机、所述转运机构和所述第三行动部相连，所述控制装置用于控制所述破碎电机运行，带动所述破碎组件旋转，以将所述破碎料斗中的所述物料进行破碎，被破碎后的所述物料落入所述转运机构，所述控制装置控制所述转运机构向所述第一运载子单元移动，以将破碎后的所述物料转运至所述第一运载子单元，以及控制所述第三行动部随着所述采矿装置沿工作面的推进方向移动。

4.根据权利要求1所述的露天矿智能连续采煤系统，其特征在于，所述运输装置包括还包括移动接料车，

所述移动接料车包括接料斗和移动机构，所述接料斗设置于所述第一运输单元的尾部，所述移动接料车跨接在所述第二运输单元上；

所述控制装置与所述移动机构相连，所述控制装置用于控制所述移动机构随所述第一运输单元沿工作面的推进方向移动。

5.根据权利要求4所述的露天矿智能连续采煤系统，其特征在于，所述控制装置用于控制所述第二运输单元与所述工作面保持平行。

6.根据权利要求1所述的露天矿智能连续采煤系统，其特征在于，所述物料为煤矿石。

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