[发明专利]采煤机滚筒截割保护系统及方法

说明书

本发明公开了一种采煤机滚筒截割保护系统及方法，所述系统包括：遥控单元、防火花控制单元、采煤机控制单元、喷雾单元和惰性气体喷射单元；遥控单元和采煤机控制单元连接，采煤机控制单元用于控制采煤机的行走和截割作业；遥控单元和防火花控制单元连接，防火花控制单元和喷雾单元和惰性气体喷射单元连接，用于控制喷雾单元和惰性气体喷射单元工作；喷雾单元，用于向截割区域喷射雾化水；惰性气体喷射单元，用于向截割区域喷射惰性气体。本发明的采煤机滚筒截割保护系统及方法，通过雾化水和惰性气体进行双重保护，避免发生瓦斯燃烧或爆炸，安全性较高。

技术领域

本发明涉及矿山机械技术领域，尤其涉及一种采煤机滚筒截割保护系统及方法。

背景技术

矿山采煤作业中，利用采煤机滚筒截割煤岩，完成采煤工作。采煤机滚筒截割煤岩过程中，由于截齿、齿座和煤岩之间的碰撞、摩擦，当达到金属电子跃迁所需能量时，金属就会释放出火花。高瓦斯矿井煤层中瓦斯储藏量高，在截割煤岩过程中，会释放瓦斯气体，特别是在滚筒附近，空气中瓦斯浓度高。当截割火花能量达到瓦斯燃点，就会发生瓦斯燃烧，甚至爆炸。因此，有必要对采煤机滚筒截割煤岩过程进行保护，避免发生瓦斯燃烧或爆炸现象。

现有技术中，通过在滚筒的截齿表面熔覆陶瓷层材料对截割过程进行保护。陶瓷材料为惰性材料，不会因碰撞摩擦产生火花，进而起到保护作用。然而，滚筒表面熔覆的陶瓷层易在碰撞摩擦过程中发生磨损或者脱离等，失去保护效果。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种采煤机滚筒截割保护系统及方法。具体技术方案如下：

第一方面，提供了一种采煤机滚筒截割保护系统，所述系统包括：遥控单元、防火花控制单元、采煤机控制单元、喷雾单元和惰性气体喷射单元；所述遥控单元和所述采煤机控制单元连接，所述采煤机控制单元用于控制采煤机的行走和截割作业；所述遥控单元和所述防火花控制单元连接，所述防火花控制单元和所述喷雾单元和所述惰性气体喷射单元连接，用于控制所述喷雾单元和所述惰性气体喷射单元工作；所述喷雾单元，用于向截割区域喷射雾化水；所述惰性气体喷射单元，用于向截割区域喷射惰性气体。

在一种可能的设计中，所述采煤机控制单元分别与牵引调速器和截割电机控制器连接，所述牵引调速器用于控制采煤机行走，所述截割电机控制器与滚筒连接，用于控制滚筒转动。

在一种可能的设计中，所述系统还包括：与所述遥控单元和所述防火花控制单元连接的数据采集单元；所述数据采集单元用于检测截割区域的数据采集，并将采集数据发送给所述防火花控制单元和所述采煤机控制单元。

在一种可能的设计中，所述数据采集单元与喷雾水压力流量传感器连接，用于检测喷雾水的压力和流量，当喷雾水压力和/或流量低于预设值时，所述遥控系统通过所述采煤机控制系统控制采煤机减速停机，然后对所述喷雾单元进行检修。

在一种可能的设计中，所述数据采集单元与瓦斯传感器和红外火花传感器连接，分别用于检测截割区域的瓦斯浓度和火花，当瓦斯浓度超过预设值和/或检测到火花时，所述防火花控制单元控制所述惰性气体喷射单元向截割区域喷射惰性气体。

在一种可能的设计中，所述系统还包括：与所述防火花控制单元连接的过滤软化水装置，用于对所述喷雾单元的水源进行过滤软化。

在一种可能的设计中，所述数据采集单元与水质检测传感器连接，用于检测所述喷雾单元喷出雾化水中的钙镁离子含量，当钙镁离子含量超过预设值时，所述防火花控制单元开启所述过滤软化水装置进行过滤。

在一种可能的设计中，所述系统还包括：与所述防火花控制单元连接的报警装置，用于在发生异常情况时发出报警信息。

在一种可能的设计中，采煤机滚筒为抗火花截割滚筒。

第二方面，提供了一种采煤机滚筒截割保护方法，所述方法包括：