CN113387141B - 一种用于无人工作面的分段式皮带运输机及回收方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及煤矿无通风智能无人开采技术领域，具体是一种用于无人工作面的分段式皮带运输机及回收方法。包括若干组利用滑轨收缩的伸缩机架，伸缩机架上安装有伸缩轮轴，伸缩轮轴两端安装车轮；车轮固定在轨道上运动，轨道包括回收轨道和固定钢轨，伸缩机架上部安装托辊、皮带和滚筒，滚筒由电机带动，滚筒带动皮带旋转，皮带旋下方设置托辊，由托辊承重和导向；伸缩机架由液压支柱支撑，液压支柱由液压泵驱动；每段伸缩机架头部最前端承重托辊下安装有载重传感器，载重传感器与数据处理控制系统信号连接；所述的伸缩轮轴和液压泵由电机驱动，在运煤阶段电机通过电缆供电，在回收阶段电机由蓄电池供电，电机与数据处理控制系统信号连接。

Description

一种用于无人工作面的分段式皮带运输机及回收方法

技术领域

本发明涉及煤矿无通风智能无人开采技术领域，具体是一种用于无人工作面的分段式皮带运输机及回收方法。

背景技术

目前采煤工作面普遍采用后退式回采，随着工作面的推进，输送距离越来越短，作为运输煤炭的皮带运输机（下称皮带机）需要逐渐缩短。之前皮带机缩短的主要工作为移动皮带机尾、撤皮带机架、缩皮带。目前经过长期研究和科技研发，开发了较为先进的皮带机自移机尾，将自行移动、调整、稳固机身合为一体，基本实现了机尾的自移；然而，撤皮带机架的工作仍然需要人工执行，不仅工序繁杂，工作强度仍然很大，且机尾自移与机架撤出无法实现同步自移，无法满足无人的要求。

煤矿开采无通风智能化、无人化的快速发展现状迫切要求皮带机的所有移动工序完全实现无人化。因此，为解决皮带机无人化、智能化的最后瓶颈问题，需要研发自移式皮带机及自移技术，故发明了一种用于煤矿无通风智能无人工作面的分段式皮带运输机及回收方法，实现皮带机呈阶段式自移及回收，达到煤矿无通风智能无人工作面皮带机智能无人自移的目的。

发明内容

本发明为了解决在工作面无通风且封闭条件下，在采用皮带运输机运送原煤时皮带机在无人化条件下收缩及移动自动化的问题，提供一种用于无人工作面的分段式皮带运输机及回收方法。

本发明采取以下技术方案：一种用于无人工作面的分段式皮带运输机，包括若干组利用滑轨收缩的伸缩机架，伸缩机架上安装有伸缩轮轴，伸缩轮轴两端安装车轮；车轮固定在轨道上运动，轨道包括回收轨道和固定钢轨，若干组固定钢轨在回收轨道两侧对称设置并与其连接；伸缩机架上部安装托辊、皮带和滚筒，滚筒由电机带动，滚筒带动皮带旋转，皮带旋下方设置托辊，由托辊承重和导向；伸缩机架由液压支柱支撑，液压支柱由液压泵驱动；每段伸缩机架头部最前端承重托辊下安装有载重传感器，载重传感器与数据处理控制系统信号连接；所述的伸缩轮轴和液压泵由电机驱动，在运煤阶段电机通过电缆供电，在回收阶段电机由蓄电池供电，电机与数据处理控制系统信号连接。

进一步的，伸缩机架接有伸缩轮轴和车轮，机架装有滑轨，在电机驱动车轮的同时在轨道作用下使机架收缩到回收轨道宽度。

进一步的，滚筒、皮带、托辊均由耐磨、防腐蚀材料制作，性能优良。

进一步的，液压支柱固定在机架上支撑滚筒和皮带部分及运输的煤炭，液压支柱四周由防耐磨及腐蚀材料包裹。

进一步的，钢轨由耐腐蚀和磨损的角钢制作，固定机架的同时起到一定的导向作用。

进一步的，每段电机上所接电缆为磁吸式，可以随设备移动的拉力下自动断开且包裹电线，断开后由蓄电池进行供电进行回收工作，电机可由数据处理控制系统调整转动方向。

进一步的，载重传感器实时监控皮带的运载情况，由蓄电池进行供电，安装完成通电开始工作皮带空载时不反馈，当运煤开始后再处于空载状态时随及传输信号给处理系统，控制设备收缩回收。

进一步的，数据处理控制系统接收到传感器传输的信号时随及控制电机反转，待电缆断开后设备后退至回收轨道上采用蓄电池进行收缩，控制液压支柱下降，进行回收工作。

一种用于煤矿无通风智能无人工作面的分段式皮带运输机及回收方法，包括以下步骤。

S1～安装时，每段皮带运输机车轮固定在外侧固定钢轨上，且机架上的电机由电缆串联连接；每段皮带运输机均独立运行，且成一定角度倾斜安装，运输机尾部在下一个运输机头部的上方，电机带动滚筒和皮带旋转进行运煤，从而让原煤连续运出；

S2～随着后退式采煤工序的进行，转载输送机运出原煤的位置不断向前移动；当每段皮带运输机上的载重传感器监测到该段皮带处于空载状态时（随着运煤的进行，监测到载重量下降到10%以下且持续20分钟时即判定为空载），该段皮带机随及进行回收工作：数据处理控制系统控制电机转动使该段皮带机向后运动，磁吸式电缆在拉力的作用下断开，同时在轨道的作用下该段机架沿滑轨向内收缩后固定；机架上的液压支柱下缩降低机架高度；随后该段伸缩机架在电机的牵引下沿着回收轨道在前端机架的腔体内向前移动至风门处进行回收；

S3～循环步骤S2，在无人化条件下，实现皮带运输机自移、回收的自动化过程。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的一种用于煤矿无通风智能无人工作面的分段式皮带运输机及回收方法，可实现皮带运输机在无人化条件下的自移、回收工作，保证无人工作面的连续高效回采。

本发明提供的一种用于煤矿无通风智能无人工作面的分段式皮带运输机及回收方法，整体采用分段式拼接工作，有效降低了施工难度，安装方便的同时提高了工作效率，也方便设备的重复利用。

本发明提供的一种用于煤矿无通风智能无人工作面的分段式皮带运输机及回收方法，结构简单合理，由于每段有单独电机驱动，大大降低了能量消耗及皮带磨损，从而减少维护成本，增加相关设备的使用年限，提高效益。

本发明提供的一种用于煤矿无通风智能无人工作面的分段式皮带运输机及回收方法，采用特制滑轨及液压支柱设计，可在处理中心的控制下进行收缩回收，实现自动化工作。

本发明提供的一种用于煤矿无通风智能无人工作面的分段式皮带运输机及回收方法，所设计的数据处理控制系统能实现停转、收缩、回收的全自动化，在无人条件下能保证运煤连续进行。

附图说明

图1为煤矿无通风智能无人工作面的分段式皮带运输机结构图；

图2为轨道示意图；

图3为机架及车轮示意图；

图4为机架腔体结构示意图；

图5为数据处理控制系统采集、处理、控制流程图；

图中：1—滑轨；2—伸缩机架；3—伸缩轮轴；4—车轮；5—回收轨道；6—固定钢轨；7—托辊；8—皮带；9—滚筒；10—电机；11—液压支柱；12—液压泵；13—载重传感器；14—数据处理控制系统；15—电缆；16—蓄电池。

具体实施方式

如图1所示，一种用于无人工作面的分段式皮带运输机，其特征在于：包括若干组利用滑轨1收缩的伸缩机架2，伸缩机架2上安装有伸缩轮轴3，伸缩轮轴3两端安装车轮4；车轮4固定在轨道上运动，轨道包括回收轨道5和固定钢轨6，若干组固定钢轨6在回收轨道5两侧对称设置并与其连接；伸缩机架2上部安装托辊7、皮带8和滚筒9，滚筒9由电机10带动，滚筒9带动皮带8旋转，皮带8旋下方设置托辊7，由托辊7承重和导向；伸缩机架2由液压支柱11支撑，液压支柱11由液压泵12驱动；每段伸缩机架2头部最前端承重托辊7下安装有载重传感器13，载重传感器13与数据处理控制系统14信号连接；所述的伸缩轮轴3和液压泵12由电机10驱动，在运煤阶段电机10通过电缆15供电，在回收阶段电机10由蓄电池16供电，电机10与数据处理控制系统14信号连接。

具体的，伸缩机架2接有伸缩轮轴3和车轮4，在电机10驱动车轮4的同时在轨道作用下使机架利用滑轨1收缩到回收轨道5宽度。

具体的，托辊7、皮带8、滚筒9均由耐磨、防腐蚀材料制作，性能优良。

具体的，液压支柱11固定在机架上支撑皮带8滚筒9和等设备及运输的煤炭，液压支柱11四周由防耐磨及腐蚀材料包裹。

具体的，钢轨由耐腐蚀和磨损的角钢制作，固定机架的同时起到一定的导向作用。

具体的，每段电机10上所接电缆15为磁吸式，可以随设备移动的拉力下自动断开且包裹电线，断开后由蓄电池16进行供电进行回收工作，电机10可由数据处理控制系统14调整转动方向。

具体的，载重传感器13实时监控皮带8的运载情况，由蓄电池16进行供电，安装完成通电开始工作皮带空载时不反馈，当运煤开始后再处于空载状态时随及传输信号给处理系统14，控制设备收缩回收。

具体的，数据处理控制系统14接收到传感器13传输的信号时随及控制电机10反转，待电缆15断开后设备后退至回收轨道5上采用蓄电池16进行收缩，控制液压支柱11下降，进行回收工作。

一种用于煤矿无通风智能无人工作面的分段式皮带运输机及回收方法，包括以下步骤。

S1～安装时，每段皮带运输机车轮4固定在外侧固定钢轨6上，且机架上的电机10由电缆15串联连接；每段皮带运输机均独立运行，且成一定角度倾斜安装，运输机尾部在下一个运输机头部的上方，电机10带动皮带8和滚筒9旋转进行运煤，从而让原煤连续运出；

S2～随着后退式采煤工序的进行，转载输送机运出原煤的位置不断向前移动；当每段皮带运输机上的载重传感器13监测到该段皮带8处于空载状态时（随着运煤的进行，监测到载重量下降到10%以下且持续20分钟时即判定为空载），该段皮带机随及进行回收工作：数据处理控制系统14控制电机10转动使该段皮带机向后运动，磁吸式电缆15在拉力的作用下断开，同时在轨道的作用下该段机架沿滑轨1向内收缩后固定；机架上的液压支柱11下缩降低机架高度；随后该段伸缩机架在电机10的牵引下沿着回收轨道5在前端机架的腔体内向前移动至风门处进行回收；

S3～循环步骤S2，在无人化条件下，实现皮带运输机自移、回收的自动化过程。

Claims (9)

1.一种用于无人工作面的分段式皮带运输机，其特征在于：包括若干组利用滑轨（1）收缩的伸缩机架（2），伸缩机架（2）上安装有伸缩轮轴（3），伸缩轮轴（3）两端安装车轮（4）；车轮（4）固定在轨道上运动，轨道包括回收轨道（5）和固定钢轨（6），若干组固定钢轨（6）在回收轨道（5）两侧对称设置并与其连接；伸缩机架（2）上部安装托辊（7）、皮带（8）和滚筒（9），滚筒（9）由电机（10）带动，滚筒（9）带动皮带（8）旋转，皮带（8）下方设置托辊（7），由托辊（7）承重和导向；伸缩机架（2）由液压支柱（11）支撑，液压支柱（11）由液压泵（12）驱动；每段伸缩机架（2）头部最前端承重托辊（7）下安装有载重传感器（13），载重传感器（13）与数据处理控制系统（14）信号连接；所述的伸缩轮轴（3）和液压泵（12）由电机（10）驱动，在运煤阶段电机（10）通过电缆（15）供电，在回收阶段电机（10）由蓄电池（16）供电，电机（10）与数据处理控制系统（14）信号连接。

2.根据权利要求1所述的用于无人工作面的分段式皮带运输机，其特征在于：所述的伸缩机架（2）接有伸缩轮轴（3）和车轮（4），在电机（10）驱动车轮（4）的同时在轨道作用下使伸缩机架利用滑轨（1）收缩到回收轨道（5）宽度。

3.根据权利要求1所述的用于无人工作面的分段式皮带运输机，其特征在于：所述的托辊（7）、皮带（8）、滚筒（9）均由耐磨、防腐蚀材料制作，性能优良。

4.根据权利要求1所述的用于无人工作面的分段式皮带运输机，其特征在于：所述的液压支柱（11）四周由防耐磨及腐蚀材料包裹。

5.根据权利要求1所述的用于无人工作面的分段式皮带运输机，其特征在于：所述的钢轨由耐腐蚀和磨损的角钢制作。

6.根据权利要求1所述的用于无人工作面的分段式皮带运输机，其特征在于：所述的电机（10）上所接电缆（15）为磁吸式，可以随设备移动的拉力下自动断开且包裹电线，断开后由蓄电池（16）进行供电进行回收工作，电机（10）可由数据处理控制系统（14）调整转动方向。

7.根据权利要求1所述的用于无人工作面的分段式皮带运输机，其特征在于：所述的载重传感器（13）实时监控皮带（8）的运载情况，由蓄电池（16）进行供电，安装完成通电开始工作皮带空载时不反馈，当运煤开始后再处于空载状态时随及传输信号给数据处理控制系统（14），控制设备收缩回收。

8.根据权利要求1所述的用于无人工作面的分段式皮带运输机，其特征在于：所述的数据处理控制系统（14）接收到载重传感器（13）传输的信号时随及控制电机（10）反转，待电缆（15）断开后设备后退至回收轨道（5）上采用蓄电池（16）进行收缩，控制液压支柱（11）下降，进行回收工作。

9.一种如权利要求1~8任一项用于无人工作面的分段式皮带运输机的回收方法，其特征在于：包括以下步骤，

S1～安装时，每段皮带运输机车轮（4）固定在外侧固定钢轨（6）上，且伸缩机架上的电机（10）由电缆（15）串联连接；每段皮带运输机均独立运行，且成一定角度倾斜安装，每段运输机尾部在下一个运输机头部的上方，电机（10）带动皮带（8）和滚筒（9）旋转进行运煤，从而让原煤连续运出；

S2～随着后退式采煤工序的进行，转载输送机运出原煤的位置不断向前移动；当每段皮带运输机上的载重传感器（13）监测到该段皮带（8）处于空载状态时，随着运煤的进行，监测到载重量下降到10%以下且持续20分钟时即判定为空载，该段皮带机随及进行回收工作：数据处理控制系统（14）控制电机（10）转动使该段皮带机向后运动，磁吸式电缆（15）在拉力的作用下断开，同时在轨道的作用下该段伸缩机架沿滑轨（1）向内收缩后固定；伸缩机架上的液压支柱（11）下缩降低伸缩机架高度；随后该段伸缩机架在电机（10）的牵引下沿着回收轨道（5）在前端伸缩机架的腔体内向前移动至风门处进行回收；

S3～循环步骤S2，在无人化条件下，实现皮带运输机自移、回收的自动化过程。

Images