沿留空巷液壓支架支護(hù)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于煤礦井下的沿留空巷液壓支架自動支護(hù)系統(tǒng)，尤其涉及一種使用支架控制器對液壓立柱和液壓支架進(jìn)行支護(hù)控制的自動支護(hù)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]沿留空巷是一種新型的采煤方法，其取消區(qū)段煤柱、提高煤炭資源回收率，在施工過程中少掘一條巷道，可以降低巷道掘進(jìn)率、解決礦井采掘接替緊張的難題，可以實現(xiàn)工作面Y型通風(fēng)系統(tǒng)，有效解決了工作面隅角瓦斯積聚與超限等問題，是無煤柱開采的重要發(fā)展方向，但是沿空巷經(jīng)歷兩次采動影響，特別是本工作面回采后原巖盈利與強(qiáng)采動應(yīng)力疊加，導(dǎo)致巷道變形強(qiáng)烈、維護(hù)困難。
[0003]研究表明，沿留空巷的成功是巷內(nèi)支護(hù)和巷旁支護(hù)共同作用的結(jié)果。巷旁支護(hù)經(jīng)歷了木垛、密集支柱、矸石帶、混凝土砌塊等傳統(tǒng)低強(qiáng)度支護(hù)方式，發(fā)展到目前的高水速凝材料和膏體材料等高強(qiáng)度支護(hù)方式，基本解決了沿留空巷巷旁支護(hù)和密閉采空區(qū)的問題。巷內(nèi)支護(hù)方式則經(jīng)歷了工字鋼、u型鋼等棚式支護(hù)體系，發(fā)展到現(xiàn)在的高強(qiáng)度錨桿支護(hù)體系，但由于棚式支護(hù)體系為被動支護(hù)，支護(hù)阻力小、適應(yīng)圍巖變形量小，不能適應(yīng)沿留空巷的需要，常常因錨桿、錨索的延伸量不足而破斷或者因支護(hù)強(qiáng)度不足而發(fā)生頂板整體性垮冒事故，導(dǎo)致留巷失敗，巷內(nèi)支護(hù)還未得到很好的解決。
[0004]在現(xiàn)有技術(shù)中，CN200999613Y公開了一種用于沿留空巷巷旁充填的液壓支架，包括頂梁、四連桿機(jī)構(gòu)、立柱、推移油缸、推桿，還包括鉸接前梁、底座、尾梁、擋板和擺桿，鉸接前梁前端設(shè)置伸縮梁和護(hù)幫板，末端通過銷軸和千斤頂與頂梁的一端相連，頂梁和底座通過四連桿機(jī)構(gòu)和兩排立柱相連，頂梁的后端用銷軸與尾梁相連，擋板的上端通過銷軸與尾梁相連，下端通過銷軸與底座相連；其沒有公開通過手持終端和支架控制器對液壓支架進(jìn)行遙控。而CN202718698U則公開了一種液壓支架的控制系統(tǒng)和方法，包括手持無線發(fā)射器、無線接收裝置、液壓支架控制器，手持無線發(fā)射器由工作人員隨身攜帶，無線接收裝置與液壓支架控制器安裝在液壓支架上；其沒有公開用于沿留空巷液壓支架的控制，也沒有公開控制系統(tǒng)中液壓回路的具體連接關(guān)系。
[0005]為了解決以上問題，且利于沿留空巷支護(hù)設(shè)備重復(fù)利用，本發(fā)明提出了一種利用液壓立柱及液壓支架對沿留空巷巷內(nèi)進(jìn)行支護(hù)的支護(hù)方式及其自動支護(hù)系統(tǒng)，其可以對沿留空巷進(jìn)行安全可靠且便捷的支護(hù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述問題，本發(fā)明提出一種沿留空巷液壓支架自動支護(hù)系統(tǒng)，包括多個液壓支架組和液壓支柱，每個液壓支架組包括多個液壓支架，所述多個液壓支架沿所述沿留空巷的走向順次布置，每個所述液壓支架上設(shè)置有支架控制器，所述液壓支柱設(shè)置在液壓支架的頂部和底座之間，每個液壓支架上設(shè)置有兩個液壓支柱，所述兩個液壓支柱的布置方向平行于所述沿留空巷的走向。
[0007]優(yōu)選所述兩個液壓支柱分別為前柱和后柱。
[0008]優(yōu)選所述液壓支架、前柱和后柱上分別設(shè)置有檢測傳感器。
[0009]優(yōu)選還包括遠(yuǎn)程遙控器。
[0010]優(yōu)選所述支架控制器上設(shè)置有手動控制按鈕。
[0011 ] 本發(fā)明可以安全有效的解決沿留空巷的支護(hù)問題，實現(xiàn)了沿留空巷的支護(hù)重復(fù)利用，不存在材料損耗；能夠?qū)ρ亓艨障飳崿F(xiàn)支護(hù)自動化，可采用液壓支架控制器進(jìn)行就地控制，采用監(jiān)控主機(jī)、遠(yuǎn)程操作臺或無線遙控器對支護(hù)液壓支架進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，保障了人員安全性；通過單動控制、成組控制以及組合邏輯自動控制功能完成了對支架的高效操控，減少了工人的勞動強(qiáng)度，提高了工作效率。
【附圖說明】
[0012]附圖1為本發(fā)明所述液壓支架自動支護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]附圖標(biāo)記如下:
[0014]1-液壓支架組；2_液壓支架；3_液壓支柱。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0016]參見附圖1，其描述了根據(jù)本發(fā)明沿留空巷液壓支架自動支護(hù)系統(tǒng)的一個優(yōu)選實施例。沿留空巷液壓支架自動支護(hù)系統(tǒng)包括2個液壓支架組和12個液壓支柱，每個液壓支架組包括3個液壓支架，每個液壓支架組中的液壓支架沿沿留空巷的走向順次布置，每個液壓支架除正常的立柱外，還設(shè)置有兩個另外的液壓支柱進(jìn)行額外的支撐，液壓支柱設(shè)置在液壓支架的頂部和底座之間，每個液壓支架上設(shè)置有兩個液壓支柱，分別為前柱和后柱，兩個液壓支柱的布置方向平行于沿留空巷的走向。
[0017]每個液壓支架上設(shè)置有支架控制器，液壓支架、前柱和后柱上分別設(shè)置有行程傳感器和壓力傳感器，支架控制器通過傳感器檢測的數(shù)據(jù)控制液壓支架和液壓支柱的動作。
[0018]上述沿留空巷液壓支架自動支護(hù)控制系統(tǒng)的控制方法包括單動模式、成組控制模式、自動控制模式和遠(yuǎn)程控制模式，單動模式包括選擇支架、選擇動作和執(zhí)行；成組控制模式包括選擇功能和執(zhí)行，選擇支架為輸入該架所在組內(nèi)需要操作的架號，選擇動作為選取支架的獨立動作優(yōu)選，選擇功能為支架為按規(guī)定的時序控制邏輯協(xié)同執(zhí)行動作。
[0019]本發(fā)明為支架裝置預(yù)設(shè)了自動控制邏輯，使支架根據(jù)組合控制邏輯，自動順序執(zhí)行支架升柱、支架移架和支架升柱功能，達(dá)到支架在巷道中的穩(wěn)步移動。同時預(yù)設(shè)相應(yīng)的行程和壓力門限值，當(dāng)行程傳感器或壓力傳感器反饋值超出門限值時視為支架自動移動到位，系統(tǒng)可自行停止以等待后續(xù)指令。
[0020]當(dāng)系統(tǒng)按行程目標(biāo)來控制功能時，設(shè)置“升柱M”“降柱M”，升柱和降柱時行程傳感器會實時檢測立柱升降移動的行程值，當(dāng)傳感器反饋值到達(dá)目標(biāo)行程后停止動作；同時設(shè)有“最大差值”，同一支架的立柱內(nèi)，由各立柱行程傳感器反饋并經(jīng)過數(shù)據(jù)處理得到立柱動作行程差值，其不能超過“最大差值”，超過該值的立柱停止動作，直到小于該值繼續(xù)動作。
[0021]而以壓力目標(biāo)來控制功能可用于升柱動作，在成組升柱過程中，控制器內(nèi)設(shè)定了動作過程中立柱壓力目標(biāo)范圍，每個支架立柱的壓力傳感器實時檢測反饋立柱壓力值，若反饋值在壓力目標(biāo)范圍之外則停止動作，以避免壓力過小時產(chǎn)生的支撐力不足和壓力過大時升柱動作超調(diào)毀壞頂板的情況發(fā)生，達(dá)到動作的安全可靠。
[0022]在自動補(bǔ)壓功能中，壓力傳感器通過反饋壓力值給控制器來完成支架立柱補(bǔ)壓，控制器設(shè)置了“補(bǔ)壓下限”、“補(bǔ)壓上限”和“目標(biāo)壓力”三個閾值來進(jìn)行邏輯控制。根據(jù)壓力傳感器反饋值，當(dāng)單個立柱壓力在補(bǔ)壓下限壓力以下，不補(bǔ)壓，視為處于降柱(不支護(hù))狀態(tài)。壓力從低端越過此值，則進(jìn)入了可補(bǔ)壓區(qū)；當(dāng)立柱工作壓力從補(bǔ)壓上限值之上下降，跌過此值，則補(bǔ)壓功能自動啟動；當(dāng)立柱壓力達(dá)到目標(biāo)壓力值時，補(bǔ)壓功能停止。
[0023]同時在具有推移缸的支架上也設(shè)有壓力傳感器來監(jiān)測推移聯(lián)動壓力，來完成推移聯(lián)動功能:當(dāng)具有推移缸的支架連接的兩個壓力傳感器反饋值的較高值達(dá)到了參數(shù)設(shè)置列“推移聯(lián)動”所設(shè)的壓力值，助推功能啟動。即:執(zhí)行支架伸推移動作時，當(dāng)前部推移支架其中一個推移壓力大于“推移聯(lián)動”參數(shù)時，后部推移支架執(zhí)行伸推移動作來幫助推移；同理執(zhí)行支架收推移動作時，當(dāng)后部推移支架中一個推移壓力大于“推移聯(lián)動”參數(shù)時，前部推移支架執(zhí)行收推移動作來幫助推移。
[0024]通過升降柱功能與推移聯(lián)動功能協(xié)調(diào)運(yùn)作可實現(xiàn)液壓支架的移動，使其可以根據(jù)采掘進(jìn)度跟隨工作面前移，實現(xiàn)了沿留空巷中液壓支架的充分利用。
[0025]工作面的工作情況往往非常復(fù)雜，僅靠支架控制器的固定程序通常情況下無法達(dá)到滿意的支架移動效果。因此，將支架控制器連接到監(jiān)控主機(jī)上，通過監(jiān)控主機(jī)收集支架狀態(tài)信息并可發(fā)送控制信號到支架控制器上實現(xiàn)對支架的遠(yuǎn)程控制。同時可以設(shè)置遠(yuǎn)程操作臺或無線遙控器與支架控制器通訊，在支架控制器內(nèi)加裝無線收發(fā)模塊，將支架控制器與無線遙控器的信息融合，實現(xiàn)對支架移動的進(jìn)一步可靠控制。在支架按照程序運(yùn)行完成后，通過遙控裝置或手動按鈕對支架的位置進(jìn)行微調(diào)，保證液壓支架處于最優(yōu)的支撐位置。
[0026]可以理解的是，液壓支架的數(shù)目和液壓立柱的數(shù)目都可根據(jù)現(xiàn)場實際使用要求進(jìn)行添減。
[0027]以上所述，僅為本發(fā)明專利較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明專利的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明專利揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明專利的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.沿留空巷液壓支架自動支護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:包括多個液壓支架組和液壓支柱，每個液壓支架組包括多個液壓支架，所述多個液壓支架沿所述沿留空巷的走向順次布置，每個所述液壓支架上設(shè)置有支架控制器，所有控制器反饋信息到監(jiān)控主機(jī)并可通過監(jiān)控主機(jī)、遠(yuǎn)程操作臺或遠(yuǎn)程遙控器對支架進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，所述液壓支柱設(shè)置在液壓支架的頂部和底座之間，每個液壓支架上設(shè)置有兩個液壓支柱，所述兩個液壓支柱的布置方向平行于所述沿留空巷的走向。2.如權(quán)利要求1所述的沿留空巷液壓支架自動支護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:所述兩個液壓支柱分別為如柱和后柱。3.如權(quán)利要求2所述的沿留空巷液壓支架自動支護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:所述液壓支架、前柱和后柱上分別設(shè)置有檢測傳感器。4.如權(quán)利要求1-3任一所述的沿留空巷液壓支架自動支護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:還包括遠(yuǎn)程遙控器。5.如權(quán)利要求4所述的沿留空巷液壓支架自動支護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:所述支架控制器與遠(yuǎn)程遙控器上設(shè)置有手動控制按鈕。6.如權(quán)利要求5所述的沿留空巷液壓支架自動支護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:所述監(jiān)控主機(jī)為支架控制系統(tǒng)終端，實時收集支架狀態(tài)信息，可遠(yuǎn)程控制支架。7.如權(quán)利要求6所述的沿留空巷液壓支架自動支護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:所述遠(yuǎn)程操作臺可遠(yuǎn)程控制支架。8.如權(quán)利要求7所述的沿留空巷液壓支架自動支護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:所述支架控制系統(tǒng)可實現(xiàn)支架單動控制、成組控制與自動控制功能。
【專利摘要】沿留空巷液壓支架自動支護(hù)系統(tǒng)，包括多個液壓支架組和液壓支柱，每個液壓支架組包括多個液壓支架，所述多個液壓支架沿所述沿留空巷的走向順次布置，每個所述液壓支架上設(shè)置有支架控制器，所述液壓支柱設(shè)置在液壓支架的頂部和底座之間，每個液壓支架上設(shè)置有兩個液壓支柱，所述兩個液壓支柱的布置方向平行于所述沿留空巷的走向。本發(fā)明可以安全有效的解決沿留空巷的支護(hù)問題，實現(xiàn)了沿留空巷的支護(hù)重復(fù)利用，不存在材料損耗；能夠?qū)ρ亓艨障飳崿F(xiàn)支護(hù)自動化，可采用液壓支架控制器對支護(hù)液壓支架進(jìn)行單動控制、成組控制或自動控制，也可通過監(jiān)控主機(jī)、遠(yuǎn)程操作臺或無線遙控器對支架進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，保障了人員安全，減少了工人的勞動強(qiáng)度，提高了工作效率。
【IPC分類】E21D23/14, E21D23/12
【公開號】CN105370308
【申請?zhí)枴緾N201510617134
【發(fā)明人】魏文艷, 劉清, 崔耀, 王磊, 李俊士, 李首濱, 黃曾華, 何正剛, 牛劍峰, 李森, 田成金, 畢東柱, 姚鈺鵬, 楊立
【申請人】北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年9月24日