用於連採設備的配套方法和系統的製作方法

2023-05-02 13:24:31

專利名稱：用於連採設備的配套方法和系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及採礦領域，尤其涉及一種煤礦連採設備及其配套和排程方法和系 統。
背景技術：
連續採煤機機組主要包括連續採煤機或掘錨機、錨杆機、梭車或運煤車、連續 運煤系統、鏟車等設備。對於這些設備的如何進行配套使用一直是構成中的重要問題， 現在通常採用人工配套來解決設備的配套使用問題。人工配套就是由配套工程師從新購 置的設備、大修好的設備、其它工作面頂替下來的設備中根據經驗來進行選擇、安排。 由於經驗、認識不同，兩個配套工程師會配出兩套差距很大的設備，既不規範嚴密，也 缺乏科學性。
由於傳統連採設備配套的方法是人工依靠經驗進行，因此配套原則模糊、松 散，人工操作依靠操作人員權衡利弊，考慮因素多的情況下難免有顧此失彼的情況發 生。
因此，有必要設計一種設備配套方法，以解決上述問題。 發明內容
針對現有技術的缺陷，本發明的目的是提供一種高效、迅速地利用連採設備的 配套方法和系統。
本發明的連採設備配套方法包括判斷工作模式，以確定是否發生了工作模式 的轉換；當工作模式發生轉換且當前工作模式為掘進模式時，選擇採煤能力為15-27噸/ 小時的連採設備；當工作模式發生轉換且當前工作模式為旺採模式時，選擇採煤能力為 17-32噸/小時的連採設備；判斷工作條件，根據相應工作條件選擇使用連採設備。其 中，連採設備包括連續採煤機、錨杆機、掘錨機、綜掘機、運煤車、梭車。
優選地，在步驟c中，所述工作條件包括單、雙巷掘進狀態，其中
當工作條件從雙巷掘進變為單巷掘進時，停用採煤機、停用錨杆機、停用鏟 車、選擇並且啟動掘錨機；當工作條件從單巷掘進變為雙巷掘進時，停用掘錨機、選擇 並啟動採煤機、錨杆機、鏟車中的一種或幾種。
優選地，在步驟c中，所述工作條件包括底板狀態，其中當底板硬度大於預 定值時，將梭車更換為運煤車；當底板硬度小於預定值時，將運煤車更換為梭車。
優選地，在步驟C中，所述工作條件包括頂板狀態，其中當頂板為一體時， 將掘錨機用連續採煤機替代；當頂板包括裂縫或分層時，將連續採煤機更換為掘錨機。
優選地，在步驟C中，所述工作條件包括採高變化，其中當採高變化時，根 據採高，重新選擇採煤機和錨杆機。
優選地，計算連採設備的使用時間，當所述使用時間達到大修時間時，確定更 換連採設備。
優選地，還包括在一個工作面完成連採設備配套之後，對下一個工作面進行 設備配套。
本發明還提供了一種用於連採設備的配套系統，所述系統包括模式判斷單 元，用於判斷工作模式是否發生轉換，並將工作模式轉換信息發送到設備更換控制單 元；工作條件判斷單元，用於判斷工作條件是否發生變化，並將工作條件變化信息發送 到設備更換控制單元；設備更換控制單元，根據來自模式判斷單元和工作條件判斷單元 的信息，發出設備更換控制消息。
優選地，所述系統進一步包括使用時間累計單元，所述使用時間累計單元用於 計算連採設備的使用時間，當所述使用時間達到大修時間時，確定更換連採設備。
採用本發明的連採設備配套方法，不僅可以提供連採設備的利用率，將各種符 合要求的設備組合在一起使用，而且能夠靈活地根據實際工作面情況調整連採設備的使 用。極大地提高了生產率。


圖1是本發明一種實施方式的連採設備配套方法流程圖2是本發明一種實施方式的連採設備配套系統的框圖3是本發明連採設備配套算法的流程圖。
具體實施方式
連採設備包括連續採煤機、錨杆機、掘錨機、綜掘機、運煤車、梭車等設備。 如圖1所示，本發明的用於連採設備的配套方法包括下列步驟
在步驟101，判斷工作模式，以確定是否發生了工作模式的轉換。工作模式的信 息可以從連採工作的控制中心獲得。獲得的信息包括(1)工作模式沒有改變。比如以 前是掘進模式，現在還是掘進模式；( 工作模式發生變化。例如從掘進模式改變為旺 採模式或者從旺採模式改變為掘進模式。在這些情況下，需要調整設備。
在步驟102，當工作模式發生轉換且當前工作模式為掘進模式時，選擇採煤能力 為15-27噸/小時的連採設備；當工作模式發生轉換且當前工作模式為旺採模式時，選擇 採煤能力為17-32噸/小時的連採設備。
在步驟103，判斷工作條件，根據相應工作條件選擇使用連採設備。
工作條件發生的變化，主要包括1)底板發生的變化；2~)頂板發生的變化；3) 雙巷掘進和單巷掘進狀態的改變；4)採高發生的變化。其中，底板是指巷道的底面， 頂板是指巷道的頂面。由於工作面的實際情況不同，底板和頂板的硬度、脆性會有所區 別。
可選擇地，當工作條件從雙巷掘進變為單巷掘進時，停用採煤機、停用錨杆 機、停用鏟車、選擇並且啟動掘錨機；當工作條件從單巷掘進變為雙巷掘進時，停用掘 錨機、選擇並且啟動採煤機、錨杆機、鏟車中的一種或幾種。
可選擇地，當底板硬度大於預定值時，將梭車更換為運煤車；當底板硬度小於 預定值時，將運煤車更換為梭車。底板的預定硬度值需要根據實際工作面的情況來確定。
可選擇地，當頂板為一體時，將掘錨機用連續採煤機替代；當頂板包括裂縫或 分層時，將連續採煤機更換為掘錨機。
可選擇地，當採高變化時，根據採高，重新選擇採煤機和錨杆機。對於掘進 1.7-2.0米高的煤層巷道，選用1.08-3.0米高的採煤機和錨杆機；對於掘進2-3.5米高的煤 層巷道，選用高度為2.0-3.7米的連採機；對於3.8米以上高度的煤層巷道，選用高度為 2.4-5米的連採機。不同型號的連採機掘進高度可以有交叉。
優選地，在步驟104，判斷設備是否達到大修使用時間，如果達到大修時間，則 對設備進行升井大修，並進行相應的更換。如生產條件沒有變化，則主要根據設備的大 修過煤量確定更換時間。
上述方法可以由軟體模塊或硬體控制邏輯實現，例如，計算機、工作站等等。 因此，本發明還提供一種用於連採設備的配套系統，如圖2所示，所述系統包括模式 判斷單元201、工作條件判斷單元202、設備更換控制單元203和使用時間累計單元204。
模式判斷單元201用於判斷工作模式是否發生轉換，並將工作模式轉換信息發 送到設備更換控制單元。模式判斷單元201可以是安裝在連採設備上的多種傳感器、單 片機、PLC等器件。
工作條件判斷單元202用於判斷工作條件是否發生變化，並將工作條件變化信 息發送到設備更換控制單元。工作條件判斷單元202可以是安裝在連採設備上的多種傳 感器、單片機、PLC等器件，例如感測底板和頂板硬度的傳感器等。
設備更換控制單元203根據來自模式判斷單元和工作條件判斷單元的信息，發 出設備更換控制消息。設備更換控制單元203可以是位於控制中心的計算機設備，例如 含有CPU、存儲器、輸入輸出接口的PC機、伺服器等設備。
優選地，本發明的系統還包括使用時間累計單元204，使用時間累計單元204用 於計算連採設備的使用時間，當所述使用時間達到大修時間時，確定更換連採設備。
在本發明中，連採設備配套算法需要確定配套的開始時間和結束時間；確定計 算期內每個連採隊的生產情況變化類型和時間；確定設備的延續更換時間。
如圖3所示，本發明的連採設備配套算法可以總結為
在步驟301，從計算期內的一個時刻開始檢測；
在步驟302，判斷在該時刻是否需要更換設備，如果更換時刻後延，則在步驟 303結束本次處理。如果確定在該時刻更換，則在步驟304系統查找滿足規則的設備，並 更換。優選地，在步驟305，並設置新設備的下一次更換時間。
在步驟306，判斷是否發生了生產條件變化。如果該時刻發生了生產條件變化， 則在步驟307，根據規則，進行設備的停用、更換和新增，對於該時刻新增、更換的設 備，按規則選擇並更換，並設置新設備的下一次更換時間。否則，執行步驟308。
在步驟308，按順序查找下一個時刻，如果有，轉到步驟302，否則轉到步驟 308。
儘管本發明是通過上述的優選實施方式進行描述的，但是其實現形式並不局限 於上述的實施方式。應該認識到在不脫離本發明主旨的情況下，本領域技術人員可以 對本發明做出不同的變化和修改。
權利要求
1.一種用於連採設備的配套方法，其特徵在於，所述方法包括a.判斷工作模式，以確定是否發生了工作模式的轉換；b.當工作模式發生轉換且當前工作模式為掘進模式時，選擇採煤能力為15-27噸/ 小時的連採設備；當工作模式發生轉換且當前工作模式為旺採模式時，選擇採煤能力為 17-32噸/小時的連採設備；c.判斷工作條件，根據相應工作條件選擇使用連採設備，其中，連採設備包括連續採煤機、錨杆機、掘錨機、綜掘機、運煤車、梭車。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在步驟c中，所述工作條件包括單、雙 巷掘進狀態，其中當工作條件從雙巷掘進變為單巷掘進時，停用採煤機、停用錨杆機、停用鏟車、選 擇並且啟動掘錨機；當工作條件從單巷掘進變為雙巷掘進時，停用掘錨機、選擇並啟動 採煤機、錨杆機、鏟車中的一種或幾種。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在步驟c中，所述工作條件包括底板 狀態，其中當底板硬度大於預定值時，將梭車更換為運煤車；當底板硬度小於預定值 時，將運煤車更換為梭車。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在步驟c中，所述工作條件包括頂板狀 態，其中當頂板為一體時，將掘錨機用連續採煤機替代；當頂板包括裂縫或分層時， 將連續採煤機更換為掘錨機。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在步驟c中，所述工作條件包括採高變 化，其中當採高變化時，根據採高，重新選擇採煤機和錨杆機。
6.根據權利要求1-5中任何一項所述的方法，其特徵在於，計算連採設備的使用時 間，當所述使用時間達到大修時間時，確定更換連採設備。
7.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，還包括在一個工作面完成連採設備 配套之後，對下一個工作面進行設備配套。
8.—種用於連採設備的配套系統，其特徵在於，所述系統包括模式判斷單元，用於判斷工作模式是否發生轉換，並將工作模式轉換信息發送到設 備更換控制單元；工作條件判斷單元，用於判斷工作條件是否發生變化，並將工作條件變化信息發送 到設備更換控制單元；設備更換控制單元，根據來自模式判斷單元和工作條件判斷單元的信息，發出設備 更換控制消息。
9.根據權利要求8所述的系統，其特徵在於，所述系統進一步包括使用時間累計單 元，所述使用時間累計單元用於計算連採設備的使用時間，當所述使用時間達到大修時 間時，確定更換連採設備。
全文摘要
本發明公開的連採設備配套方法包括判斷工作模式，以確定是否發生了工作模式的轉換；當工作模式發生轉換時，選擇預定採煤能力的連採設備；判斷工作條件，根據相應工作條件選擇使用連採設備。本發明用於連採設備的配套系統包括模式判斷單元、工作條件判斷單元和設備更換控制單元。採用本發明的連採設備配套方法，不僅可以提供連採設備的利用率，將各種符合要求的設備組合在一起使用，而且能夠靈活地根據實際工作面情況調整連採設備的使用，極大地提高了生產率。
文檔編號E21C41/00GK102022116SQ20091009324
公開日2011年4月20日 申請日期2009年9月23日 優先權日2009年9月23日
發明者任新峰, 劉顯望, 劉海琦, 宋瑋, 李西君, 楊鵬, 牛建軍, 王繼生, 翟桂武, 賀安民, 賈毓, 趙大海, 趙旭, 趙永峰, 遲國銘, 郝金波, 韓鵬軍, 魏永勝 申請人:中國神華能源股份有限公司