CN203669851U - 一种地下矿山测量深部溜井矿位装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种地下矿山测量深部溜井矿位装置，包括转动机构、测量检测机构、安装支架以及电器控制系统，转动机构包括电机以及通过电机带动的卷筒，在卷筒上设置有尼龙绳，尼龙绳上的末端设置有测量锤；测量检测机构包括称重传感器和称重控制器、霍尔传感器和智能数显电子计米器；称重传感器用于感应尼龙绳拉力的变化，并通过称重控制器将信号送入电器控制系统，霍尔传感器用于测量卷筒上的尼龙绳的长度的变化，并通过智能数显电子计米器显示。本实用新型的地下矿山测量深部溜井矿位装置能够准确的测量出深部溜井剩余矿位，能够克服井下采区高温潮湿的环境、爆破的冲击以及金属矿山内金属粉尘对高精密度电子设备的影响。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种测量装置，特别涉及一种地下矿山测量深部溜井矿位装置。
背景技术
目前很多矿山使用人工抛石听声估算的办法来估算溜井内剩余矿量--操作人站在溜井口，向溜井内抛出石头如图1所示，从抛出石头到石头落到底下传出来声音的时间，来估算这口溜井从井口到井内剩余位置有多长距离，一般按一秒钟十米的算法估算，往往由于在计算时间时每个人的感觉都有偏差，这种不能直观的测量溜井剩余矿量的办法非常的不可靠。而且井边抛石时人必须要站在溜井边沿上听抛出的石头落到井底的声音，溜井边沿由于铲运机反复碾压，矿石结构非常复杂，所以会产生安全隐患。
还有的矿山使用人工放测量绳，用放出去的绳子长度来计算溜井内剩余矿量。这种方法是用一根测量绳上栓一个测量小锤，将测量绳放下溜井，在测量小锤的重力下，测量绳与小锤自由落体向下直至落到溜井剩余矿位时停止，测量人员将测量绳往上拉收紧测量绳，感觉到有测量小锤重量的时候，查看测量绳放出多少米，来判断溜井内剩余矿量的矿位。这种办法测量时由于是人工操作收绳，所以速度很慢且收100多米测量绳加上测量小锤劳动强度较大，而且测量绳在井下盘放、保存很不方便，最主要的是放绳的操作人员不能直观的观察到小锤是否真的落在溜井的剩余矿位的矿石上，或者测量绳往上拉时，测量绳还没有收紧而导致测量不准确。所以这种人工测量矿位的方法还是有很多的弊病。同样，用测量绳测量矿位时，测量人员必须要站在溜井边沿操作，溜井边沿由于铲运机反复碾压，矿石结构非常复杂，会产生一定的安全隐患。
激光测距仪、红外线测距仪、超声波测距仪等精密的电子仪器也在很多矿山实验过，但由于井下采区高温潮湿的环境、爆破的冲击以及金属矿山内金属粉尘对高精密度电子设备的影响，都没有实验成功。为满足数字化矿山和采矿生产精细管理的要求，必须发明出一套高效、准确、可靠的测量深部溜井矿位的装置。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服上述问题，提供一种地下矿山测量深部溜井矿位装。
为达到上述目的，本实用新型采用的方法是：一种地下矿山测量深部溜井矿位装置，包括转动机构、测量检测机构、安装支架以及电器控制系统，所述的转动机构包括电机以及通过电机带动的卷筒，在所述的卷筒上设置有尼龙绳，尼龙绳上的末端设置有测量锤；所述的测量检测机构包括称重传感器和称重控制器、霍尔传感器和智能数显电子计米器；所述的称重传感器用于感应尼龙绳拉力的变化，并通过称重控制器将信号送入电器控制系统，所述的霍尔传感器用于测量卷筒上的尼龙绳的长度的变化，并通过智能数显电子计米器显示。
作为本实用新型的一种改进，所述的安装支架的末端设置在溜井的上方，所述的称重装置设置在所述的安装支架的末端，并在称重装置上连接有导向轮，所述的尼龙绳穿过导向轮伸入所述的溜井内。
作为本实用新型的一种改进，在所述溜井上方的井口位置设置有电磁接近开关，所述的电磁接近开关通过电磁接近开关支架与所述的安装支架相连接。
作为本实用新型的一种改进，所述的霍尔传感器包括霍尔传感器贴片，所述的括霍尔传感器贴片设置在所述的卷筒上。
有益效果：
本发明的地下矿山测量深部溜井矿位装置能够准确的测量出深部溜井剩余矿位，能够克服井下采区高温潮湿的环境、爆破的冲击以及金属矿山内金属粉尘对高精密度电子设备的影响，为数字化矿山基础信息的数字化提供关键数据。测量深部溜井矿位装置准确的测量深部溜井矿位后，将深部溜井剩余矿量信息采集传递给采矿生产管理、作业人员，根据各水平多个深部溜井矿位信息，来组织原矿生产和溜井原矿运输，从而构筑原矿生产闭环管理。
附图说明
图1为本实用新型的现有技术的结构示意图；
图2为本实用新型的安装设计示意图；
图3为本实用新型的传动机构的结构示意图；
图4为本实用新型的传动机构的结构的右视图；
图5为本实用新型的称重传感器、电磁接近开关安装设计示意图；
图6为本实用新型的电器控制原理图；
图7为本实用新型的霍尔传感器与智能数显电子计米器接线图；
图8为本实用新型的称重控制仪与称重传感器接线图；
图中：1-电器控制箱，2-直流电机，3-装置预留硐室，4-卷筒，5-铝合金支架，6-巷道地板，7-高强度尼龙绳，8-矿体岩层，9-导向滑轮，10-固定锚杆，11-槽钢，12-称重传感器，13-溜井井筒，14-测量锤，15-涡轮蜗杆减速箱，16-减速箱输出轴，17-联轴器，18-轴承支架，19-霍尔传感器，20-霍尔传感器贴片，21-电磁接近开关，22-霍尔传感器信号电缆，23-卷筒转轴，24-轴承支架固定螺栓，25-称重传感器固定螺栓，26-电磁接近开关支架。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明；
一种地下矿山测量深部溜井矿位装置，包括转动机构、测量检测机构、安装支架以及电器控制系统，所述的转动机构如图3所示包括直流电机2、涡轮蜗杆减速箱15、减速箱输出轴16、联轴器17以及通过以及通过电机以及转轴带动的卷筒4，在卷筒4的两端设置有轴承支架18。在所述的卷筒4上设置有尼龙绳7，尼龙绳7上的末端设置有测量锤14。所述的测量检测机构包括称重传感器12和称重控制器、霍尔传感器19和智能数显电子计米器27；所述的称重传感器27用于感应尼龙绳拉力的变化，并通过称重控制器将信号送入电器控制系统。所述的霍尔传感器19用于测量卷筒上的尼龙绳的长度的变化，并通过智能数显电子计米器27显示。
如图2所示为本实用新型的地下矿山测量深部溜井矿位装置的安装设计示意图，在溜井口对面的巷道边帮施工准备了一个装置预留硐室，离地面1.3M高度，硐室的宽高深尺寸均为1.2M，用以避免矿山井下采区爆破冲击以及铲运机碰撞，同时为各部件安装预制固定地脚螺栓。转动机构以及控制系统设置在硐室内，控制系统设置在电器控制箱1内。
在溜井与卷扬机硐室之间巷道顶板预埋两处各三根吊顶锚杆，用以固定U型槽钢，及为本实用新型的安装支架。U型槽钢在架设时焊接在固定锚杆上，确保牢固可靠，同时槽钢架设时需保证溜井内的一端在溜井中间位置，这样可以保证测量锤在溜井井筒中间位置上下运行，避免测量锤因接触溜井井壁而影响测量数据的准确。在槽钢的两端分别设置有一个导向滑轮9，导向滑轮9用于引导所述的尼龙绳7的走向，尼龙绳7经过溜井的上方的导向滑轮9后垂直伸入所述的溜井中，如图5所示溜井的上方的导向滑轮9设置在称重传感器12上，称重传感器12通过称重传感器固定螺栓25固定在所述的槽钢11上。称重传感器12用于感应尼龙绳7上的测量锤14的重量的变化。如图8所示，XK3390-A35称重控制仪及输出控制继电器KA与称重传感器组成了本发明的称重控制模块，当测量锤到达溜井内当前的剩余矿石位置并与矿石接触时，称重传感器感应出5KG的测量锤重量变化达到称重控制仪所设定的下限值，称重控制器立即输出电信号控制输出控制继电器KA线圈吸合，控制测量锤停止下行并延时20秒后上行。
由于悬挂测量锤的高强度尼龙绳200M长度的质量仅110克，所以在考虑使用过程中尼龙绳受潮等因素，将称重控制仪控制下限重量设定为2KG。
在溜井上方的井口位置设置有电磁接近开关21，所述的电磁接近开关21通过电磁接近开关支架26与槽钢相连接。
所述的霍尔传感器19包括霍尔传感器贴片20，所述的括霍尔传感器贴片20设置在所述的卷筒4上，霍尔传感器19根据卷筒4转动的转数来判断尼龙绳7走动的距离，从而计算出溜井的深度。霍尔传感器与智能数显电子计米器接线图如图7所示，本实施例中智能数显电子计米器的型号采用KJM72S-B，其设定计算过程为：以霍尔传感器感应脉冲信号发送一次为卷筒转动一圈，设定卷筒内径×3.14=60mm×3.14=1884mm，计米器步长设定为1884mm，精度设定为1mm。
本实用新型在测量时，涡轮蜗杆直流减速电机顺时针转动，带动卷筒4以每分钟82转的速度顺时针转动放出卷筒内的高强度尼龙绳7，尼龙绳7末端悬挂的测量锤受自身重力以及卷筒牵引力以每分钟15米下行，当测量锤到达溜井内当前的剩余矿石位置并与矿石接触时，称重传感器12感应出测量锤重量变化，由称重控制器输出电信号给电器控制系统，停止涡轮蜗杆直流减速电机转动。这时，霍尔传感器19和智能数显电子计米器27将计算出从卷筒4开始转动到停止转动总共放出卷筒4的高强度尼龙绳7的长度并将具体数字显示在电器控制箱柜门上的数字显示窗口（该数字将一直保持在数字显示窗口直至操作人员人工清零或下一次测量溜井矿位开始）；涡轮蜗杆直流减速电机停止顺时针转动20秒后，电器控制系统将自动控制涡轮蜗杆直流减速电机逆时针转动，带动卷筒4以每分钟82转的速度逆时针转动收回高强度尼龙绳7，将尼龙绳7末端悬挂的测量锤14以每分钟15米上行，直至到达电磁接近开关21距离50MM左右时，由电磁接近开关SQ发出电信号给电器控制系统停止涡轮蜗杆直流减速电机转动，完成一个测量周期。系统的电器控制图如图6所示。
在整个测量周期内，电器控制柜顶部的报警灯将一直闪烁；测量锤下行与到达剩余矿石位置并停止20秒期间、测量锤上行期间两种状态时将各有一只报警蜂鸣器鸣响。
本发明的地下矿山测量深部溜井矿位装置能够准确的测量出深部溜井剩余矿位，能够克服井下采区高温潮湿的环境、爆破的冲击以及金属矿山内金属粉尘对高精密度电子设备的影响，为数字化矿山基础信息的数字化提供关键数据。测量深部溜井矿位装置准确的测量深部溜井矿位后，将深部溜井剩余矿量信息采集传递给采矿生产管理、作业人员，根据各水平多个深部溜井矿位信息，来组织原矿生产和溜井原矿运输，从而构筑原矿生产闭环管理。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作任何其他形式的限制，而依据本实用新型的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本实用新型所要求保护的范围。
Claims (4)
1.一种地下矿山测量深部溜井矿位装置，其特征在于：包括转动机构、测量检测机构、安装支架以及电器控制系统，所述的转动机构包括电机以及通过电机带动的卷筒，在所述的卷筒上设置有尼龙绳，尼龙绳上的末端设置有测量锤；所述的测量检测机构包括称重传感器和称重控制器、霍尔传感器和智能数显电子计米器；所述的称重传感器用于感应尼龙绳拉力的变化，并通过称重控制器将信号送入电器控制系统，所述的霍尔传感器用于测量卷筒上的尼龙绳的长度的变化，并通过智能数显电子计米器显示。
2.根据权利要求1所述的一种地下矿山测量深部溜井矿位装置，其特征在于：所述的安装支架的末端设置在溜井的上方，所述的称重装置设置在所述的安装支架的末端，并在称重装置上连接有导向轮，所述的尼龙绳穿过导向轮伸入所述的溜井内。
3.根据权利要求2所述的一种地下矿山测量深部溜井矿位装置，其特征在于：在所述溜井上方的井口位置设置有电磁接近开关，所述的电磁接近开关通过电磁接近开关支架与所述的安装支架相连接。
4.根据权利要求1所述的一种地下矿山测量深部溜井矿位装置，其特征在于：所述的霍尔传感器包括霍尔传感器贴片，所述的括霍尔传感器贴片设置在所述的卷筒上。
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