[发明专利]用于长壁采矿系统的自推进顶部支架

说明书

一种用于长壁采矿系统的自推进顶部支架，包括底座；液压驱动器，其一端枢转地联接到底座；以及顶盖部分，其连接到液压驱动器的另一端。顶部支架还包括设置在顶盖部分上的载荷传感器。载荷传感器产生信号，该信号指示由与地下矿区的顶部邻近的顶盖部分承载的载荷量。控制器通信地联接到载荷传感器和液压驱动器。控制器测定来自载荷传感器的信号是否暗示与顶盖部分上方区域邻近的空腔。基于该测定，控制器驱动液压驱动器的移动，从而使顶盖部分被移位到空腔下方的位置。

技术领域

本发明涉及一种长壁采矿系统的自推进顶部支架。更具体地，本发明涉及一种用于自动控制与长壁采矿系统相关的顶部支架的移动的控制系统。

背景技术

长壁采矿系统通常使用顶部支架来控制地下矿井的顶部。这些系统使用移动式长壁采煤机来切割位于采煤机前方的一部分矿层。然而，如果采煤机切割煤层的一部分时存在不良地质条件，则在顶部支架前部区域和前方煤层之间的一部分顶部中可能形成空腔。这个空腔可能对矿井和操作人员的安全造成风险，因为它使矿井和操作人员暴露于顶部坍塌的潜在危险中。在暴露的洞穴下方尽可能快地提供支撑将是明智的，这样在进行采矿活动时，可以始终确保矿井和操作人员的安全。

然而，由于长壁采矿系统的操作人员通常承担注意煤层中的变形的活动，例如地下矿井顶部的空腔的形成，因此在检测这些变形的过程中，操作人员可能会因为人工干预而疲劳。此外，不能完全依赖于操作人员在检测这些变形时的直觉和判断过程。在检测空腔的存在时，操作人员的判断可能不够准确、错误程度不够充分或判断延迟，因此操作人员可能无法减轻对矿井和操作人员安全的风险因素。

因此，需要一种用于长壁采矿系统的顶部支架以克服上述缺点并提高矿井和操作人员的安全性。

发明内容

在本发明的一个方面，提供了一种控制系统，用于自动控制与长壁采矿系统相关的顶部支架的移动。该顶部支架具有底座；至少一个液压驱动器，其一端枢转地联接到底座；以及顶盖部分，其连接到液压驱动器的另一端并通过中间枢转连杆件枢转地联接到底座。该控制系统包括至少一个载荷传感器，其设置在所述顶盖部分上。至少一个载荷传感器被配置成产生指示由与地下矿区的顶部邻近的顶盖部分承载的载荷量的信号。控制系统还包括控制器，该控制器通信地联接到顶部支架的至少一个载荷传感器和至少一个液压驱动器。控制器被配置成测定指示由顶盖部分承载的载荷量的信号是否暗示与顶盖部分上方区域邻近的空腔。基于所述测定，控制器被配置成驱动至少一个液压驱动器的移动以引起顶部支架的移动，从而使顶盖部分被移位到空腔下方的位置。

在本发明的另一个方面，用于长壁采矿系统的自推进顶部支架包括底座；至少一个液压驱动器，其一端枢转地联接到底座；以及顶盖部分，其连接到液压驱动器的另一端并通过中间枢转连杆件枢转地联接到底座。自推进式顶部支架还包括至少一个设置在顶盖部分上的载荷传感器。至少一个载荷传感器被配置成产生指示由与地下矿区的顶部邻近的顶盖部分承载的载荷量的信号。自推进式顶部支架还包括控制器，该控制器通信地联接到顶部支架的至少一个载荷传感器和至少一个液压驱动器。控制器被配置成测定指示由顶盖部分承载的载荷量的信号是否暗示与顶盖部分上方区域邻近的空腔。基于所述测定，控制器被配置成驱动至少一个液压驱动器的移动，以引起顶部支架的移动，从而使顶盖部分被移位到空腔下方的位置。

在本发明的又一方面，提供了一种用于自动控制与长壁采矿系统相关的顶部支架的移动方法。该顶部支架具有底座；至少一个液压驱动器，其一端枢转地联接到底座；以及顶盖部分，其连接到液压驱动器的另一端并通过中间枢转连杆件枢转地联接到底座。该方法包括使用设置在顶盖部分上的至少一个载荷传感器产生信号，该信号指示由与地下矿区的顶部邻近的顶盖部分承载的载荷量。该方法进一步包括通过与至少一个载荷传感器通信地联接的控制器接收信号，该信号指示由与地下矿区的顶部邻近的顶盖部分承载的载荷量。该方法还包括通过控制器测定指示由顶盖部分承载的负载量的信号是否暗示与顶盖部分上方区域邻近的空腔。基于所述测定，该法还包括通过控制器驱动至少一个液压驱动器的移动，以引起顶部支架的移动，从而使顶盖部分被移位到空腔下方的位置。