专利名称：煤矿井下综采工作面采掘高度在线监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种煤矿井下综采工作面采掘高度在线监测系统。
背景技术：
随着我国煤炭资源“整合”的发展趋势，国家淘汰关停了大量的中、小煤矿，大幅度 地提高了煤矿行业产量和安全准入门槛，综合机械化开采方式成为煤矿矿井开采的主要方 式，综合机械化开采无论在“产量”上，还是在“安全”上都较过去的“炮采”、“普采”等开采 方式先进的多，为使综采工作面能够安全高效的工作，业内人士曾对综采工作面的关键设 备进行了全方位的监测、控制，诸如“液压支架工作阻力在线监测”、“液压支架自动移架监 测”、“每日进度距离监测，，等等，但遗憾的是，“综采工作面采掘高度监测，，一直未能有所突 破；曾有人尝试用超声波测距仪来测量采掘高度，最终因安装位置不合理与井下煤尘干扰 而未能实施，本实用新型采高采集装置，通过在安装在液压支架底座上的压力传感器(该 传感器与支架顶梁上的采高点，通过液压胶管连接)来感知支架顶梁上采高点的变化，并 将这一压强变化通过采高采集装置内部的电路，将压强变化转换成电信号，传入本系统的 上位机_传输分站，传输分站汇总若干个支架上采高点的数据，上传至本系统的工控机，这 样就能够在线自动监测工作面的采高，并形成历史数据记录，便于相关部门随时掌握矿山 是否按规定的高度，进行开采。并为工作面的矿压分析提供了主要的采高参数。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种煤矿井下综采工作面采掘高度在线监测系统，以克 服现有的综采工作面在线监测采高数据缺失，或由于采高监测手段落后，导致人为降低开 采高度，致使煤层资源丢失浪费，同时矿压理论告诉我们，采高是影响上覆岩层破坏状况最 主要因素之一，采高与回采工作面顶板下沉量成正比关系，可见研究观测工作面顶板矿压 显现规律，离不开采高这一重要数据。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综采工作面采掘高 度在线监测系统，包括采高采集装置、传输分站、环网交换机、本安电源、工业光纤以太环网 和工控机，所述采高采集装置由安装在液压支架底座的压力传感器和安装在液压支架顶梁 上的采高指示端头通过液压胶管连接构成，所述采高采集装置所安装的液压支架会随着采 煤工作的进行出现周期性的降升，支架顶梁的采高指示端头位置和底板上的压力传感器的 压力数据发生相应的变化，采高采集装置的分析电路将压力信号转换成电信号，并通过上 位机传输分站、环网交换机和工业光纤以太环网传输到地面监控室进行日常监测及矿压综 合分析来换算出工作面的采掘高度，所述传输分站安装于设备巷顺槽的设备列车上，所述 传输分站通过串行总线与采高采集装置连接；所述环网交换机安装于矿井下具有以太网的 地方，环网交换机通过工业光纤以太环网监控系统进行数据传输；所述本安电源通过传输 分给井下部分提供电源工控机，所述工控机通过RS232或以太网接口与所述环网交换机连 接。[0005]本实用新型的有益效果为对矿井综采工作面采掘高度实时监测，给煤矿管理机 关提供准确的日常采高数据，防止煤炭资源丢失浪费；为分析工作面矿压提供重要的采高 数据。
下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。图1是本实用新型实施例所述的煤矿井下综采工作面采掘高度在线监测系统的 结构示意图；图2是所述煤矿井下综采工作面采掘高度在线监测系统的采集装置与液压支 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采高在线监测系统安装位置示 意图。图中1、采高采集装置；2、传输分站；3、环网交换机；4、本安电源；5、工业光纤以 太环网；6、工控机；7、液压支架；8、串行总线；9、压力传感器；10、支架顶梁采高指示端头； 11、液压胶管；12、液压支架顶梁；13、液压支架底座；14、液压支架后连杆。
具体实施方式
如图1-3所示，本实用新型实施例所述的煤矿井下综采工作面采掘高度在线监测 系统，包括采高采集装置1、传输分站2、环网交换机3、本安电源4、工业光纤以太环网5和 工控机6，其特征在于所述采高采集装置1由安装在液压支架底座的压力传感器9和安装 在液压支架顶梁上的采高指示端头10通过液压胶管11连接构成，所述采高采集装置1的 液压支架会随着采煤工作的进行出现周期性的降升，支架顶梁的采高指示端头10位置和 底板上的压力传感器9的压力数据发生了相应的变化，采高采集装置1的分析电路将压力 信号转换成电信号，并通过上位机传输分站2、环网交换机3和工业光纤以太环网5传输到 地面监控室进行日常监测及矿压综合分析来换算出工作面的采掘高度，所述传输分站2安 装于设备巷顺槽的设备列车上，所述传输分站2通过串行总线8与采高采集装置1连接；所 述环网交换机3安装于矿井下具有以太网的地方，并通过工业光纤以太环网5的监控系统 进行数据传输；所述本安电源4通过传输分站2给井下部分提供电源工控机6 ；所述工控机 6通过RS232或以太网接口与所述环网交换机3连接。本实用新型实施例所述的煤矿井下综采工作面采掘高度在线监测系统，所述每个 采高采集装置1包含压力传感器9、支架顶梁采高指示端头10和连接液压胶管11，当支架 顶梁采高指示端头10与压力传感器9位移发生变化时，压力传感器9所测的压强发生变 化，压力传感器9所测的信号与采高指示端头10位移量成正比，采高指示端头10位移量也 就是支架立柱伸缩量，所以压力传感器9信号变化与支架立柱伸缩量成正比，根据压力传 感器9信号换算出支架的支撑高度，分析出工作面采高，并根据移架速度算出产量。所述煤矿井下工作面采高在线监测系统可包含多个工作面采高分析，每个工作面 可安装256个采高采集装置1，每台采高采集装置1可通过串行总线8串联。采高采集装置 1采集、处理后的数据通过串行总线8传输到传输分站2，传输分站2将信号通过环网交换 机3送入工业光纤以太环网5 ；所述本安电源4通过电源输入接口分别给采高采集装置1、 传输分站2、环网交换机3提供本安电源；所述地面监控中心中的工控机6，可直接从工业光 纤以太环网5中提取采高采集装置1的信号，进行量化、处理、分析等；工控机6能够实时的在线监测工作面采高的状况，可以实现以下功能计算机动态显示监测参数、报警、监测数 据自动记录存储、连续监测曲线显示、分析、历史数据查询及报表输出、综合分析及工作面 采高评估分析。
权利要求一种煤矿井下综采工作面采掘高度在线监测系统，包括采高采集装置(1)、传输分站(2)、环网交换机(3)、本安电源(4)、工业光纤以太环网(5)和工控机(6)，其特征在于所述采高采集装置(1)由安装在液压支架底座的压力传感器(9)和安装在液压支架顶梁上的采高指示端头(10)通过液压胶管(11)连接构成；所述传输分站(2)安装于设备巷顺槽的设备列车上，所述传输分站(2)通过串行总线(8)与采高采集装置(1)连接；所述环网交换机(3)安装于矿井下具有以太网的地方，环网交换机(3)通过工业光纤以太环网(5)监控系统进行数据传输；所述本安电源(4)通过传输分站(2)给井下部分提供电源工控机(6)，所述工控机(6)通过RS232或以太网接口与所述环网交换机(3)连接。
专利摘要本实用新型涉及一种煤矿井下综采工作面采掘高度在线监测系统，包括采高采集装置、传输分站、环网交换机、本安电源、工业光纤以太环网和工控机，采高采集装置由安装在液压支架底座的压力传感器和安装在液压支架顶梁上的采高指示端头通过液压胶管连接构成；传输分站安装于设备巷顺槽的设备列车上，传输分站通过串行总线与采高采集装置连接；环网交换机安装于矿井下具有以太网的地方；本安电源通过传输分站给井下部分提供电源工控机；工控机通过RS232或以太网接口与环网交换机连接。本实用新型有益效果对矿井综采工作面采掘高度实时监测，给煤矿管理机关提供准确日常“采高”数据，防止煤炭资源丢失浪费，为分析工作面矿压提供重要采高数据。
文档编号G01B21/02GK201680827SQ20102013114
公开日2010年12月22日 申请日期2010年3月15日 优先权日2010年3月15日
发明者张斌, 张辰 申请人:张斌;张辰
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