[发明专利]一种新型的煤岩识别装置及方法

摘要

本发明针对目前煤岩识别装置复杂，不能广泛使用等问题，提供了一种新型的煤岩识别装置及方法，能够快速，便捷，准确的识别煤矿中的煤层和岩壁。该装置及方法利用不同物质介电常数ε不同的特性，根据平行板电容器的电容变化，得到相位差的变化，进而识别当前开采区域的煤样是否为可挖掘的煤层。这种煤岩识别装置及方法的优点是操作简单，便捷，能够实时反应矿井下煤岩识别情况。

主权项

1.一种新型的煤岩识别装置，其特征在于，该装置包括煤样收集装置、电容值检测模块、相位差检测模块，其中：煤样收集装置,包括破碎机，摇臂，电动机，装置主体，平行板电容器，传送皮带，转叶，煤样装载器；破碎机为截割滚筒，截割滚筒在煤样收集装置与采煤挖掘处良好接触时，旋转从采煤面的煤层面破碎出缺口，并能够通过钻头的旋转得到煤样；摇臂与破碎机相连，它的高低和角度由电动机控制，用于确定截割滚筒施力的方向；煤样装载器安装在装置截割滚筒的下方，为装载煤样的容器；经过截割滚筒开采得到的煤样，能够直接被煤样装载器收集，便于后续检测；转叶安装于煤样装载器上方，用于将落在装载器上的煤样拨向传送皮带；皮带用于将煤样运送到电容检测模块的平行板电容器中；装置主体用于承载整个装置结构；电容检测模块，包括平行板电容器，电容检测芯片及外围电路；平行板电容器，可用于填充煤样收集装置获得的煤样；外围电路，包括电感L，电阻R和信号源Vs，与平行板电容器组成一个RLC串联电路；电容检测芯片，用于检测和计算电容值，并将电容值的变化传送到相位差检测模块；其中，电容值的计算公式：其中，ε是电容极板间介质的介电常数；d代表两平行极板间距离；S代表两平行极板相对面积；相位差检测模块，包括相位差检测芯片，根据电容检测芯片发送的平行板电容器的电容值变化，检测出电容变化前与变化后的相位差变化，根据相位差变化的正负，判定RLC串联电路的容性与感性；相位差为负，则向容性变化，相位差为正，向感性变化，进而判定当前采煤区域是否为煤层，识别煤层与岩壁。