专利名称：掘进测距闭锁控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种掘进测距闭锁装置，尤其是一种应用于煤矿巷道掘进工作的掘进测距闭锁控制装置。
背景技术：
在煤巷的掘进过程中，透水事故时常发生，而超前探水是防止透水事故的有效措施。因此，在有突水可能的地段，均须提前探水，并坚持“有疑必探、先探后掘”的施工原则。通常情况下，在煤巷掘进过程中，对前方地质条件了解较少时，掘进工作一般先沿巷道掘进方向进行探水，以保证巷道掘进安全，探水完毕后启动掘进机进行掘进。此过程中每探水一定距离，掘进机的掘进距离都有一个安全范围，需要掘进工人随时对掘进机的掘进距离进行人力测量，当超过安全距离范围时必须停止掘进机的掘进工作，直到再次探水安全后，方可再次掘进。因此，掘进过程是一个不断探水再掘进的重复过程，而且重复作业过程始终必须做到“掘前必探”。由于掘进过程的不断测量，掘进机不断地启动、停止，不仅测量距离的精度无法得到保证，而且使煤矿工人承担较大的劳动强度的同时，也增加了煤矿工人在井下操作的危险性。基于上述原因，设计一种掘进测距闭锁装置是煤巷掘进过程中必不可少的设施，也为实现现代化开采作业提供了必要的条件。
发明内容本实用新型通过对现有技术进行改进，提供一种掘进测距闭锁控制装置，对煤巷掘进距离进行实时测量，并在达到探水条件时对掘进机进行闭锁，不仅提高了测量精度，降低了劳动强度，而且最大程度地提高了煤巷掘进工作的安全性与可靠性。本实用新型所提供的一种掘进测距闭锁控制装置，包括矿用本安型激光测距传感器、无线信号发射电控柜、无线信号接收电控柜、声光报警器；其特征是:矿用本安型激光测距传感器设置于煤巷顶壁锚杆上；无线信号发射电控柜置于掘进机后，并与掘进工作面相距初始距离处，无线信号发射模块置于无线信号发射电控柜内部；无线信号接收电控柜置于掘进机机身上，其内部安装有无线信号接收模块；声光报警器置于无线信号发射电控柜附近的煤巷侧壁；无线信号发射电控柜通过矿用电缆与矿用本安型激光测距传感器和声光报警器相连接构成。上述技术方案中所述的掘进测距闭锁控制是矿用本安型激光测距传感器通过发射激光束至前方煤壁，接收反射回来的光束，经计算得到实时距离，并将实时数据传送给无线信号发射电控柜，无线信号发射电控柜内部PLC按既定程序对实时距离进行监测；当达到闭锁条件时，PLC发出闭锁信号，并通过无线信号发射电控柜内部无线信号发射模块发闭锁无线信号，无线信号接收电控柜内部的无线信号接收模块接收相应的无线信号，并将信号传递给无线信号接收电控柜内部的PLC，通过PLC处理后，将信号传递给掘进机控制系统，掘进机闭锁，停止掘进作业，开始进行探水；探水结束后解除锁定，掘进机进行正常工作。实现上述一种掘进机测距闭锁装置的技术方案，与现有技术相比，采用激光测距传感器测量掘进机的掘进距离，测量精度高，速度快，安全可靠，减小了多次测量造成的积累误差。采用PLC分析处理测量数据，并将指令信号发送给掘进机，自动化程度高，提高了掘进机的工作效率；探水后掘进机的前进作业距离可调，根据不同的掘进工况采用不同的掘进距离，提高了掘进机的工作效率和安全系数；采用无线信号发送和接收，避免了电缆的拖挂和破损，保证了闭锁装置的连续稳定工作；当掘进机的闭锁装置不动作时，掘进机仍然能够正常启停和工作，避免了因检修而影响掘进作业。
图1是掘进测距闭锁装置的结构示意图。图2是掘进测距闭锁装置的无线信号发射电控柜内部线路结构图。图3是掘进测距闭锁装置的无线信号接收电控柜内部线路结构图。图中:1:激光测距传感器；2:激光测距传感器支架；3:无线信号发射控制柜；4:无线发射模块；5:声光报警器；6:AC127V电源；7:无线信号接收控制柜；8:无线接收模块；9:掘进机。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作出说明。实施本实用新型的所提供的一种掘进测距闭锁装置，包括矿用本安型激光测距传感器1、无线信号发射电控柜3、无线信号接收电控柜7和声光报警器5 ;其具体构成是将矿用本安型激光测距传感器I通过激光测距传感器支架2固定在煤巷顶壁锚杆上；无线信号发射电控柜I置于掘进机正后方，与掘进工作面相距初始距离处，即初始距离是激光探头井下测距量程的一半，将采集的信号通过矿用电缆传送给无线信号发射电控柜3，无线信号发射模块4置于无线信号发射电控柜3内部，其发射天线伸出至无线信号发射电控柜3外部；无线信号接收电控柜7置于掘进机9机身上，其内部装有无线信号接收模块8，该模块的接收天线伸出至无线信号接收电控柜7外部；声光报警器5置于无线信号发射电控柜3附近的煤巷侧壁；为无线信号发射电控柜3与无线信号接收电控柜7提供AC127V电源6，无线信号发射电控柜3通过矿用电缆与矿用本安型激光测距传感器1、声光报警器5相连。并通过无线信号接收电控柜7处理后传输给掘进机控制系统，以实现对掘进机的控制。在具体掘进测距闭锁过程中，矿用本安型激光测距传感器I通过发射激光束至前方煤壁，接收反射回来的光束，经过计算得到实时距离，并将实时数据传送给无线信号发射电控柜3，无线信号发射电控柜3内部PLC按照既定程序对实时距离进行监测。当达到闭锁条件时，PLC发出闭锁信号，并通过无线信号发射电控柜3内部无线信号发射模块4发闭锁无线信号，无线信号接收电控柜7内部的无线信号接收模块8接收相应无线信号，并将信号传递给无线信号接收电控柜7内部PLC，通过PLC处理后，将信号传递给掘进机9控制系统，掘进机9闭锁，停止掘进作业，探水工作队开始进行探水。探水结束后解除锁定，掘进机方进行正常工作。具体实现功能实例如下:[0016](I)当探水达到30米后，激光测距传感器I每检测到掘进机9向前掘进10米，无线信号发射电控3控制声光报警器5报警，并发出控制掘进机9停止作业的指令，指令信号由无线信号发射电控柜3发射，无线信号接收电控柜7负责接收，并向掘进机9输出停止作业指令信号，掘进机9立即停止作业。待下一次探水完毕后，相关人员在无线信号发射电控柜3上输入密码，声光报警器5停止报警，并发出启动掘进机作业的指令，指令信号由无线信号发射电控柜3发射，无线信号接收电控柜7负责接收，并向掘进机输出指令信号，掘进机9立即进行下一轮作业。(2)在激光测距传感器检测距离至满量程时，无线信号发射电控柜3控制声光报警器2报警，并发出控制掘进机9停止作业的指令，指令信号由无线信号发射电控柜3发射，无线信号接收电控柜7负责接收，并向掘进机9传输指令信号，掘进机停止作业。相关人员将激光测距传感器1，无线信号发射电控柜3，声光报警器5向掘进方向移动，直至激光测距传感器与掘进工作面相距为初始距离处，相关人员在无线信号发射电控柜3上输入密码，声光报警器5停止报警，并发出启动掘进机9作业的指令，掘进机9接收到指令信号后，掘进机立即进行作业，有可能上一轮作业的继续、亦有可能新一轮作业。(3)当掘进机未进行掘进作业时，如撤离巷道，掘进机掘进测距闭锁控制装置断电停止动作。(4) PLC电控柜设有应急开关，可以在掘进机作业过程中，或有紧急情况出现时随时停止掘进机作业。(5)每次探水后，掘进机的前进作业距离，10米可调，即参数可调。(6)在掘进机掘进测距闭锁装置不动作时，掘进机按正常工作。实施上述所提供的一种掘进测距闭锁装置，克服了传统煤巷掘进距离测量时存在的一些问题，如作业难度大，劳动强度高，测量精度低等一些问题，而且在达到探水条件时，使掘进机闭锁而停止掘进工作，需要输入密码方可继续掘进作业，可以防止技术人员的误操作引发安全事故，提高了煤巷掘进工作的安全性与可靠性，同时为实现自动化掘进工作打下基础。本实用新型装置功率低、控制精度高、结构简单、操作方便、安全可靠，而且检修时不影响掘进工作。
权利要求1.一种掘进测距闭锁控制装置，包括矿用本安型激光测距传感器、无线信号发射电控柜、无线信号接收电控柜、声光报警器；其特征是:矿用本安型激光测距传感器(I)设置于煤巷顶壁锚杆上；无线信号发射电控柜(I)置于掘进机后，并与掘进工作面相距初始距离处，无线信号发射模块(4)置于无线信号发射电控柜(3)内部；无线信号接收电控柜(7)置于掘进机(9)机身上，其内部安装有无线信号接收模块(8);声光报警器(5)置于无线信号发射电控柜(3)附近的煤巷侧壁；无线信号发射电控柜(3)通过矿用电缆与矿用本安型激光测距传感器(I)和声光报警器(5)相连接构成。
专利摘要一种掘进测距闭锁控制装置是将矿用本安型激光测距传感器设置于煤巷顶壁锚杆上，无线信号发射电控柜置于掘进机后，并与掘进工作面相距初始距离处，无线信号发射模块置于无线信号发射电控柜内部；无线信号接收电控柜置于掘进机机身上，其内部安装有无线信号接收模块；声光报警器置于无线信号发射电控柜附近的煤巷侧壁；无线信号发射电控柜通过矿用电缆与矿用本安型激光测距传感器和声光报警器相连接。本装置功率低、控制精度高、结构简单、操作方便、安全可靠，而且检修时不影响掘进工作。
文档编号E21D9/00GK203066982SQ201320070459
公开日2013年7月17日 申请日期2013年2月7日 优先权日2013年2月7日
发明者袁文丰, 李俊虎, 赵保平, 赵五兵, 李建平, 张金平, 李俊庭, 宋杰 申请人:山西长治王庄煤业有限责任公司