和主控阀组34，通过各种传感器和电磁阀组来控制液压支架的各种动作，对准确描绘液压支架在综采工作面的姿态，从而反映出输送机的工作姿态，每台液压支架控制器之间通过总线连接，最后与液压支架服务器26相连接(见图1)，接入工作面控制中心20内通过综合监控平台和集中控制平台对液压支架进行监测和远程控制。
[0023]图4是链条自动张紧装置示意图。链条自动张紧装置由输送机机尾伸缩油缸44，伸缩油缸行程传感器45，液压阀组5，电磁阀46，伸缩油缸压力传感器47以及输送机尾监控装置6组成。液压阀组5和输送机尾监控装置6安装在机尾传动部3附近，电磁阀46，伸缩油缸压力传感器47安装在液压阀组5上。伸缩油缸行程传感器45安装在输送机机尾伸缩油缸44内。伸缩油缸行程传感器45、电磁阀46、伸缩油缸压力传感器47均接入输送机尾监控装置6，可在输送机尾监控装置6上设定油缸压力及行程的参数值，进行就地手动及自动控制，也可通过输送机尾监控装置6将链条自动张紧装置的数据上传至工作面控制中心20进行远程监测与控制。输送机开机前，通过液压阀组5上的电磁阀46驱动输送机机尾伸缩油缸44伸出，将链条自动张紧到设定的压力值，这时对应的伸缩油缸行程传感器45的油缸行程值作为参考点，输送机在工作过程中，如果监测到行程值有变化，伸缩油缸会动作将行程始终保持在参考点，从而保证链条的张紧力不变，输送机停机时，将伸缩油缸收回，使链条处于自然松弛状态，从而避免链条长期处于张紧状态，延长链条寿命，降低故障率。
[0024]本实用新型的原理是:位于顺槽设备列车上的工作面控制中心包括综合监控平台和集中控制平台。在综合监控平台内可以对工作面进行实时全景展示，对工作面的所有设备重要参数进行监测、历史数据存储、设置报警值、故障报警及诊断，根据各设备的参数值来对设备的状况进行预警和预判，将各种设备独立的控制系统信息进行融合，从而保障工作面所有设备的协调有序运行；在集中控制平台内可以对工作面所有设备进行远程单独以及联合运行操作，具有一键启动功能，从而使工作人员远离危险区域，实现工作面无人化。
[0025]综采工作面设备准备运行前，工作面控制中心对各设备的参数进行监测，所有设备的参数均在设定范围之内，无异常数据，达到运行条件，首先启动泵站系统，给各设备提供工作所需的乳化液及清水，接着控制链条张紧装置动作将链条张紧到设定值，之后下达指令按照破碎机、转载机、输送机、采煤机顺序起动，根据采煤机的运行轨迹，液压支架进行自动跟机，自动完成支架的收架、降柱、移架、升柱、推溜、打开护帮、自动调直等动作，采煤工作完成后工作面控制中心按照采煤机、输送机、转载机、破碎机的顺序进行停机，并控制链条张紧装置将伸缩油缸缩回，使输送机链条处于松弛状态，最后停止泵站的运行。
[0026]在采煤过程当中，通过工作面控制中心上的参数设定，采煤机可以进行自动定位、自动调高、速度调整、记忆截割等功能；液压支架通过推移千斤顶内安装的行程传感器可以控制支架推移梁的行程，进而控制采煤机的截割深度，通过安装在顶梁上的顶梁倾角传感器、安装在掩护梁上的掩护梁倾角传感器、安装在四连杆上的四连杆倾角传感器以及安装在底座上的底座倾角传感器，可准确反映出支架的姿态，并在工作面控制中心的综合监控平台上对液压支架及输送机的姿态进行二维及三维的展示，以便于工作人员进行远程人工干预；工作人员可以通过对高清摄像仪的远程操作，控制其角度来获得最佳的视频效果。
[0027]本实用新型的主要发明点是设计成功的工作面控制中心的综合监控平台和集中控制平台；应用高清晰无缝视频监控技术；通过安装在顶梁上的顶梁倾角传感器、安装在掩护梁上的掩护梁倾角传感器、安装在四连杆上的四连杆倾角传感器以及安装在底座上的底座倾角传感器，可准确反映出支架的姿态；链条自动张紧装置；凡与本系统结构类似的变换、改进等，凡是以变换安装位置和数量的各种变换，凡仅仅依靠变换不同型号设备进行控制的，均应落在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种综采工作面无人自动化开采系统，其特征在于:系统包括采煤机(1)、输送机(2)、液压支架(3)、破碎机(14)、转载机(17)、组合开关(19)、工作面控制中心(20)、运输三机监控系统、视频系统、语音通讯控制系统、泵站控制系统(23)、泵站(48)、采煤机控制系统、液压支架电液控制系统、链条自动张紧装置； 所述的工作面控制中心安装在顺槽设备列车上，包括综合监控平台和集中操作平台，通过对综采工作面所有设备的工况监测、故障诊断、远程操作，实现综采工作面所有设备的无人化联合运行，提高采煤效率和采煤的安全性。2.根据权利要求1所述的一种综采工作面无人自动化开采系统，其特征在于:运输三机监控系统包括输送机机尾监控装置￠)，输送机平行机头监控装置(9)、输送机垂直机头监控装置(12)、破碎机监控装置(13)、转载机监控装置(16)通过运输三机监控系统对运输三机进行实时监控，保证设备的正常运行。3.根据权利要求1所述的一种综采工作面无人自动化开采系统，其特征在于:液压支架电液控制系统内液压支架服务器(26)与液压支架控制器(33)连接；液压支架控制器(33)与推移千斤顶行程传感器(40)、立柱压力传感器(36)、护帮倾角传感器(42)、红外发射器(38)、顶梁倾角传感器(27)、掩护梁倾角传感器(29)、四连杆倾角传感器(31)、底座倾角传感器(35)连接；液压支架控制器(33)还连接电磁先导阀和主控阀组(34)、通过电磁先导阀和主控阀组(34)控制液压支架推移千斤顶(39)和液压支架立柱(37)的动作； 其中根据顶梁倾角传感器(27)、掩护梁倾角传感器(29)、四连杆倾角传感器(31)以及底座倾角传感器(35)的测量角度可描绘出液压支架在工作面的姿态，可以对其进行更精确的远程控制。4.根据权利要求1所述的一种综采工作面无人自动化开采系统，其特征在于:视频系统包括高清摄像仪(24)、光端机(25)、以及视频控制器(21);高清摄像仪(24)、光端机(25)安装在液压支架(4)内，在工作面布置多组，将整个综采工作面的视频信息实时传输到安装在顺槽设备列车上的视频控制器内，再通过工作面控制中心综合监控平台对综采工作面进行远程监控。5.根据权利要求1所述的一种综采工作面无人自动化开采系统，其特征在于:链条自动张紧装置包括输送机伸缩机尾油缸(44)、伸缩油缸行程传感器(45)、液压阀组(5)、输送机机尾监控装置￠)，伸缩油缸压力传感器(47)和电磁阀(46)安装在液压阀组(5)上，通过对油缸行程和压力的检测来控制伸缩油缸动作，自动调节链条张紧力。
【专利摘要】本实用新型公开了一种综采工作面无人自动化开采系统，涉及自动化、信息化技术领域。综采工作面无人自动化开采系统包括采煤机、输送机、液压支架、破碎机、转载机、组合开关、工作面控制中心、运输三机监控系统、视频系统、语音通讯控制系统、泵站控制系统、泵站、采煤机控制系统、液压支架电液控制系统、链条自动张紧装置。工作面控制中心安装在顺槽设备列车上，包括综合监控平台和集中操作平台。通过安装在液压支架内的倾角传感器的测量角度可描绘出液压支架在工作面的姿态，可以对其进行更精确的远程控制。链条自动张紧装置通过对油缸行程和压力的检测来控制伸缩油缸动作，自动调节链条张紧力。本系统可实现工作面无人自动化开采。
【IPC分类】E21C35/24
【公开号】CN204703903
【申请号】CN201520318035
【发明人】陈伟, 郭卫, 范宝冬, 曹琰, 王渊, 张武钢, 李榕, 赵明, 贾东升, 贾伟霞
【申请人】中煤张家口煤矿机械有限责任公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年5月14日