[发明专利]一种煤矿开采工作面智慧除尘系统和方法

权利要求书

1.一种煤矿开采工作面智慧除尘系统，所述煤矿开采工作面包括设置在进风巷道与回风巷道之间的刮板输送机、采煤机以及排成一列的液压支架，其特征在于，每个所述液压支架上均设置有相连接的工作面支架电液控制器和喷雾装置，至少一部分所述工作面支架电液控制器还连接有工作面粉尘传感器和风速传感器，所述回风巷道内设置有相连接的回风巷道支架电液控制器和回风巷道粉尘传感器，所述进风巷道内设置有同时与所述工作面支架电液控制器和所述回风巷道支架电液控制器相连并进行数据传输的监控中心，所述监控中心用于根据从所述工作面粉尘传感器采集的工作面粉尘数据、从所述风速传感器采集的风速数据和预设模型找到粉尘浓度聚集点，并控制粉尘浓度聚集点位置的所述喷雾装置利用多点多轮次喷雾策略进行喷雾除尘，并且根据从所述回风巷道粉尘传感器采集的回风巷道粉尘数据是否达到预设阈值决定是否停止工作面喷雾除尘。

2.根据权利要求1所述的煤矿开采工作面智慧除尘系统，其特征在于，所述监控中心包括内置所述预设模型的计算机服务器，所述预设模型为多种多参量粉尘浓度智能分析计算模型中的一个。

3.根据权利要求2所述的煤矿开采工作面智慧除尘系统，其特征在于，所述计算机服务器具有三维动态显示部件，用于显示在工作面既定的风速条件下粉尘浓度的聚散情况，动态显示工作面上的所述喷雾装置的喷雾过程，以及显示粉尘浓度的变化过程。

4.根据权利要求1所述的煤矿开采工作面智慧除尘系统，其特征在于，所述工作面粉尘传感器设置有多组，每组包括设置在至少两个相邻的所述液压支架上的工作面粉尘传感器，且每组之间相隔1个至2个所述液压支架；

所述风速传感器在所述工作面的头部和尾部各设置一个，且在所述头部和尾部之间的区域至少设置三个。

5.根据权利要求1-4任一项所述的煤矿开采工作面智慧除尘系统，其特征在于，所述回风巷道内的50米至100米的位置设置有所述回风巷道支架电液控制器和所述回风巷道粉尘传感器。

6.一种煤矿开采工作面智慧除尘方法，其特征在于，利用如权利要求1-5任一项所述的煤矿开采工作面智慧除尘系统，包括：

基于除尘指令，所述监控中心通过所述支架电液控制器控制所述工作面粉尘传感器采集各自位置的工作面粉尘数据；

通过所述支架电液控制器控制所述风速传感器采集各自位置的风速数据；

利用所述工作面粉尘数据、所述风速数据和预设模型找到粉尘浓度聚集点，并控制粉尘浓度聚集点位置的所述喷雾装置利用多点多轮次喷雾策略进行喷雾除尘；

利用所述回风巷道粉尘传感器实时采集回风巷道粉尘数据，当所述回风巷道支架电液控制器传输过来的所回风巷道粉尘数据未达到预设阈值时则继续喷雾除尘，否则停止喷雾除尘。

7.根据权利要求6所述的煤矿开采工作面智慧除尘方法，其特征在于，还包括：

利用所述工作面粉尘数据对工作面喷雾效果进行评价；

利用机器学习模型改进所述预设模型，对所述多点多轮次喷雾策略进行改进。

8.根据权利要求7所述的煤矿开采工作面智慧除尘方法，其特征在于，所述利用多点多轮次喷雾策略进行喷雾除尘包括：

在工作面粉尘数据最高的一个或多个地点先进行喷雾除尘；

对工作面粉尘数据次高的一个或多个地点再进行喷雾除尘；

以此类推，直到完成最后的工作面粉尘数据高的地点的喷雾除尘后，继续找到当前工作面粉尘数据最高的一个或多个地点开始新一轮的喷雾除尘。

9.根据权利要求8所述的煤矿开采工作面智慧除尘方法，其特征在于，还包括：

利用所述监控中心里面的计算机服务器上的三维动态显示部件显示在工作面既定的风速条件下粉尘浓度的聚散情况，动态显示工作面的所述喷雾装置的喷雾过程，以及显示粉尘浓度的变化过程。

10.根据权利要求9所述的煤矿开采工作面智慧除尘方法，其特征在于，还包括：

当所述三维动态显示部件上显示的工作面没有明显的粉尘聚集点，但所述回风巷道内的粉尘数据仍然大于所述预设阈值时，控制在最后距离所述工作面的尾部第10个至第20个液压支架上的喷雾装置进行多轮次喷雾，同时检查工作面是否还存在粉尘聚集点，如果存在，则停止所述工作面的尾部的第10至20个液压支架上的喷雾，继续控制所述喷雾装置利用多点多轮次喷雾策略进行喷雾除尘。