采矿量测量装置及采矿量测量方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及煤矿开采技术领域，特别涉及一种采矿量测量装置及采矿量测量方法。
【背景技术】
[0002]矿山和煤矿开采、井下行业，经常需要对开采的矿产资源进行传输，目前现有的煤矿井下钢管皮带输送机是由两根平行的钢管作为承载架，托辊吊挂在钢管上。在输送时，托辊位于皮带下方，皮带在电机的驱动下带动托辊转动即可以减少摩擦又可以保证皮带平稳转动。现有井下钢管皮带输送机仅运送物料，在物料运送到地面上时，再通过称重装置进行称重计量来计算采矿产量。
[0003]然而，上述采矿量计算方式是在物料运动到地面后，需要花费较长时间及较多人力完成物料的称重计量，如此影响矿山和煤矿开采、井下行业的生产效率。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，有必要提供一种能够在将物料从井下运送到地面的过程中计算出物料重量的采矿量测量装置。
[0005]还有必要提供一种能够在将物料从井下运送到地面的过程中计算出物料重量的采矿量测量方法。
[0006]一种采矿量测量装置，包括物料传送装置、速度检测模块、电能计算模块、处理模块及速度控制模块。物料传送装置包括物料速度产生设备及物料输送设备，物料速度产生设备用于承载采矿机采到的物料，并带动物料移动以使物料具有第一速度Va，物料输送设备用于以第二速度Vb将物料速度产生设备运输的物料用送到地面，其中第一速度Va小于第二速度\。速度检测模块用于检测物料输送设备运送物料时的速度，并产生对应的第三速度V。，并将第三速度V。提供给处理模块。电能计算模块用于计算与物料输送设备电性连接的电能输送模块输出的电能，并产生对应的总功W1，及将产生的总功W1提供给处理模块。处理模块用于将接收的第三速度V。与预设的第二速度Vb进行比较，在比较出第三速度\小于预设的第二速度\时，输出预设的第一控制信号给速度控制模块；处理模块还用于根据预存的第一速度Va、第二速度Vb表示出物料的动能增量Λ Ek,根据预存的用于表示从井下到地面的高度的高度值H表示出物料的势能ΕΡ，根据总功W1、动能增量Λ Ek、势能EP及预设的消耗功W2计算出物料的重量值，并将产生的重量值提供给操作者参考。速度控制模块用于根据第一控制信号，控制物料输送设备维持在第二速度Vb运送物料。
[0007]一种采矿量测量方法，该采矿量测量方法包括以下步骤:
利用物料速度产生设备承载采矿机采到的物料，并带动物料移动以使物料具有第一速度Va;
利用物料输送设备将物料速度产生设备运输的物料以第二速度Vb用送到地面，其中第一速度Va小于第二速度Vb ； 利用速度检测模块检测物料输送设备运送物料时的速度，并产生对应的第三速度V。；利用电能计算模块计算与物料输送设备电性连接的电能输送模块输出的电能，并产生对应的总功Wl ；
利用处理模块执行以下步骤:
将接收的第三速度V。与预设的第二速度Vb进行比较，在比较出第三速度V。小于预设的第二速度\时，处理模块输出预设的第一控制信号给速度控制模块，以使速度控制模块控制物料输送设备维持在第二速度Vb运送物料；
根据预存的第一速度Va、第二速度Vb表示出物料的动能增量Λ Ek ；
根据预存的用于表示从井下到地面的高度的高度值H表示出物料的势能EP ;
根据总功W1、动能增量Λ Ek、势能EP及预设的消耗功W2计算出物料的重量值，并将产生的重量值提供给操作者参考。
[0008]利用上述采矿量测量装置及采矿量测量方法，在物料从井下运送到地面的过程中，处理模块根据预存的第一速度Va、第二速度Vb表示出物料的动能增量Λ Ek,根据预存的用于表示从井下到地面的高度的高度值H表示出物料的势能ΕΡ，根据电能计算模块提供的总功W1、动能增量Λ Ek、势能EP及预设的消耗功W2计算出物料的重量值，如此不需要额外增加人力及花费较多时间进行物料称重计量，如此提高了矿山和煤矿开采、井下行业的生产效率。
【附图说明】
[0009]附图1是一较佳实施方式的采矿量测量装置的功能模块图。
[0010]附图2是附图1中物料传送装置的结构示意图。
[0011]附图3是一较佳实施方式的采矿量测量方法的步骤流程图。
[0012]图中:采矿量测量装置10、物料传送装置11、速度检测模块12、电能计算模块13、处理模块14、速度控制模块15、输入/输出模块16、采矿量测量方法步骤S300?S310。
【具体实施方式】
[0013]如图1所示，采矿量测量装置10包括物料传送装置11、速度检测模块12、电能计算模块13、处理模块14、速度控制模块15、输入/输出模块16及电能输送模块17。
[0014]物料传送装置11包括物料速度产生设备111及物料输送设备112。物料速度产生设备111用于承载采矿机采到的物料，并带动物料移动以使物料具有第一速度\。物料输送设备112与电能输送模块17电性连接，利用电能输送模块17输送的电能来将物料速度产生设备111运输的物料以第二速度Vb运送到地面，其中第一速度Va小于第二速度\。请同时参看图2，在本实施方式中，物料速度产生设备111及物料输送设备112为两组皮带机，且物料速度产生设备111及物料输送设备112分别以第一速度Va、第二速度Vb匀速运动，由于B点为水平位置，当质量为m的物料从C点降到B点时，它的水平瞬间速度为Va，由于物料输送设备112的速度为恒速Vb，此时物料输送设备112需要使物料达到第二速度Vb而增加的功等于物料的动能增量Λ Ek，物料输送设备112将物料从井下运送到地面A点而做的功等于物料的增加的势能EP。
[0015]速度检测模块12与物料传送装置11中的物料输送设备112连接，用于检测物料输送设备112运送物料时的速度，并产生对应的第三速度V。，并将第三速度V。提供给处理模块14。在本实施方式中，速度检测模块12包括测速齿轮、红外线发射器、红外线接收器及运算单元，测速齿轮安装在物料输送设备112中的驱动电机的转轴上，红外线发射器安装在测速齿轮一侧、红外线接收器安装在测速齿轮的另一侧，测速齿轮随着驱动电机的转轴转动时，红外线接收器产生对应的脉冲信号，运算单元根据红外线接收器提供的脉冲信号计算出物料输送设备112当前速度。
[0016]电能计算模块13与电能输送模块17连接，用于计算与物料输送设备112电性连接的电能输送模块17输出的电能，并产生对应的总功W1，及将产生的总功W1提供给处理模块14。
[0017]处理模块14分别于速度检测模块12、电能计算模块13、速度控制模块15及输入/输出模块16连接。处理模块14用于将接收的第三速度V。与预设的第二速度Vb进行比较，在比较出第三速度V。小于预设的第二速度Vb时，输出预设的第一控制信号给速度控制模块15 ;处理模块14还用于根据预存的第一速度Va、第二速度Vb表示出物料的动能增量Λ Ek，根据预存的用于表示从井下到地面的高度的高度值H表示出物料的势能EP，根据总功W1、动能增量Λ Ek、势能EP及预设的消耗功W2计算出物料的重量值。其中，消耗功W2为预设值，其通过如下方式确定:当物料输送设备112的物理结构确定后，消耗功W2由物料输送设备112的速度、物料输送设备112的质量、物料的质量来确定，可通过在采矿现场调试来确定消耗功W2的大小。处理模块14对连续产生的动能增量Λ Ek、物料的势能EP及输出的消耗功W2在时间及质量上做积分运算，以计算出将采到的物料运送到地面需要消耗的总功，处理模块14根据电能计算模块13提供的总功W1及经过积分运算的得到的总动能增量、总势能及总消耗功W