[发明专利]基于滚筒采煤机截割的煤岩识别装置

说明书

本发明涉及一种基于滚筒采煤机截割的煤岩识别装置，煤岩识别装置包括保护套筒、安装支架、喷水器、超声波换能器、激光发射器及激光接收器，安装支架安装于保护套筒内，保护套筒安装在摇臂的壳体上，喷水器、超声波换能器、激光发射器和激光接收器均安装于安装支架上。本发明的有益效果是：通过超声波换能器的收发超声波的作用可以将喷水器喷出的水流作为耦合介质，根据回波特性对煤岩界面进行识别，通过激光发射器发射激光和激光接收器接收激光可以根据激光特性对煤岩界面进行识别，从而能够将经过回波特性识别的煤岩界面和激光特性识别的煤岩界面进行比对，提高滚筒采煤机对煤岩界面的识别能力，以便于滚筒采煤机进行截割作业。

技术领域

本发明属于采煤工程技术领域，具体提供一种基于滚筒采煤机截割的煤岩识别装置。

背景技术

滚筒采煤机是一种集机械系统和电气系统为一体的用于采煤的复杂机械设备，采用机械化采煤可以减轻体力劳动并提高安全性，以达到高产量、高效率和低消耗的目的。滚筒采煤机进行采煤截割时，要进行煤岩识别是实现采煤自动化的关键，现有的煤岩识别方式有很多种，例如基于煤岩自然γ射线辐射特性的传感器法，基于滚筒采煤机切割力响应的煤岩界面识别传感器法和煤层界面红外线探测法等，但是由于技术不成熟以及识别方式较为复杂，并未得到较好的应用。在许多情况下，采煤过程中还是需要依靠操作人员在井下工作面进行手动调整采煤机滚筒高度，不仅调高精度低，并且工人劳动强度大，煤炭开采质量差。具体而言，这基本都是由于现有的煤岩识别装置较为复杂和适应性差原因造成的。

因此，本领域需要一种新的基于滚筒采煤机截割的煤岩识别装置来解决上述问题。

发明内容

为了解决背景技术指出的上述问题，即为了解决现有的煤岩识别装置较为复杂和适应性差的问题。本发明提供了一种基于滚筒采煤机截割的煤岩识别装置，该煤岩识别装置包括保护套筒、安装支架、喷水器、超声波换能器、激光发射器及激光接收器，所述安装支架安装于所述保护套筒内，所述保护套筒安装在所述采煤机摇臂的壳体上，所述喷水器、所述超声波换能器、所述激光发射器和所述激光接收器均安装于所述安装支架上，所述喷水器能够向煤岩界面喷射水流，所述超声波换能器能够向煤岩界面发射超声波并接收煤岩界面反射回来的回波，所述激光发射器能够向煤岩界面发射激光，所述激光接收器能够接收从煤岩界面反射回来的激光。

在上述煤岩识别装置的优选技术方案中，所述喷水器包括设置于所述安装支架上的外壳以及设置于所述外壳内的进水通道和出水通道，所述进水通道与所述出水通道相连通。

在上述煤岩识别装置的优选技术方案中，所述进水通道和所述出水通道同轴。

在上述煤岩识别装置的优选技术方案中，所述滚筒采煤机上从滚筒采煤机摇臂外喷雾水路或采煤机其他水路中引出一路水与进水通道连接。

在上述煤岩识别装置的优选技术方案中，所述滚筒采煤机摇臂外喷雾水路或采煤机其他水路通过水管与所述进水通道连接，所述水管沿所述摇臂的长度方向设置。

在上述煤岩识别装置的优选技术方案中，所述进水通道内设电磁流量阀，所述电磁流量阀用于检测所述出水通道内的水量。

在上述煤岩识别装置的优选技术方案中，所述电磁流量阀靠近所述进水通道的进口端。

在上述煤岩识别装置的优选技术方案中，所述出水通道内设有压力传感器，所述压力传感器用于检测所述出水通道内的水压。

在上述煤岩识别装置的优选技术方案中，所述压力传感器靠近所述出水通道的出口端。

在上述煤岩识别装置的优选技术方案中，所述喷水器设置于所述安装支架的底部，所述超声波换能器、所述激光发射器和所述激光接收器均安装于所述安装支架的顶部。

在上述煤岩识别装置的优选技术方案中，所述滚筒采煤机还包括控制器，所述控制器分别与所述超声波换能器、所述激光发射器和所述激光接收器信号连接。