[实用新型]煤矿井下工作面液压支架工作状况在线监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种煤矿井下工作面液压支架工作状况在线监测系统。

背景技术

随着煤矿行业综采设备的推广应用，液压支架成为现代采煤技术中的关键设备之一，液压支架在综采工作面能否有效地支撑和控制工作面顶板、隔离采空区，并实时监控其所承载的工作阻力，而对工作面顶板的优劣程度进行客观准确的评价，是需要解决的首要问题。工作面顶板压力的危害主要通过压坏支架、发生冒顶和片帮而表现出来，因此，通过监测工作面液压支架的工作阻力，来撑握工作面顶板压力的规律，对于采用什么支护形式，放顶步距等都是很重要的。同时，为了科学、高效地开采，实时监测工作面的采掘高度，本实用新型通过安装在立柱上的超声波测距仪，在线监测工作面的采高，并形成历史记录，便于国家煤矿管理机关随时掌握矿山是否按规定的高度，进行科学、有效地开采。目前，国内的液压支架的压力监测大多采用机械压力表，既观察不变，又不能存储历史数据以便于分析，能够实时在线监测的存在着“采高”数据缺失，仍需人工填写“采高”日报表、工作面采样周期较长，不能客观、准确的记录支架所承受的阻力，同时因未建立专家分析软件，因而缺失数据的实际指导意义。因此提供一种集采集、传输及专家分析系统为一体的煤矿井下工作面液压支架工况监测系统很有必要。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种煤矿井下工作面液压支架工作状况在线监测系统，以克服现有的监测采用机械压力表，既观察不变，又不能存储历史数据以便于分析，不能实时在线监测并及时显示、存储当前的支架受力情况，从而分析工作面顶板的优劣状况的不足。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：

一种煤矿井下工作面液压支架工作状况在线监测系统，包括：

采集分机，所述采集分机通过高压油管与液压支架立柱单向阀阻隔处连接、所述采集分机安装在液压支架的两立柱之间或液压支架的后连杆上，所述采集分机与采集分机之间通过串行总线连接；

超声波测距仪，所述超声波测距仪安装在支架立柱上，发出的超声波经液压支架顶面反射后再接收，达到测量支架的压缩位移量的目的，换算出采高，根据移架速度算出产量，所述超声波测距仪通过超声波信号线与采集分机连接；

通讯分站，所述通讯分站安装于设备巷顺槽的设备列车上，所述通讯分站通过串行总线与采集分机连接；

数据接口，所述数据接口安装于井上监控中心，数据接口通过工业光纤以太环网监控系统、电话线或矿用电缆与通讯分站连接；

工控机，所述工控机通过RS232与所述数据接口连接；

本安电源，所述本安电源通过通讯分站给井下部分提供电源。

本实用新型基于液压支架立柱高压腔压力的变化，结合液压支架的压缩位移量，经串行总线、以太网或电话线传输至地面控制中心，而完成在线监测、分析工作面矿压、支架工作状况、采高、产量等的监测系统。

本实用新型的有益效果：通过该系统中的液压支架、立柱所受压力来分析工作面顶板状况、支架的安全状况，以及通过安装在立柱上的超声波测距仪来连续监测采煤高度，为煤矿安全、科学、高效的开采提供依据；结合煤矿现有的通讯介质完成井上监测监控，避免煤矿行业对通讯介质的重复投资。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型实施例所述的煤矿井下工作面液压支架工作状况在线监测系统的组成图；

图2是所述采集分机与液压支架连接图；

图3是本实用新型实施例所述的煤矿井下工作面液压支架工作状况在线监测系统安装位置示意图；

图4是所述采集分机示意图；

图5是所述通讯分站示意图；

图6是所述采集分机的电路原理图；

图7是所述通讯分站的电路原理图；

图8是主通讯电路原理图。