一种基于两巷道数据的采煤机与液压支架自动控制方法
技术领域
本发明涉及一种基于两巷道数据的采煤机与液压支架自动控制方法，属于煤矿自动化技术领域。
背景技术
目前，在煤矿中，煤层的形状受地质条件的影响不断变化，煤矿工人操作设备采煤时，采煤机和液压支架的俯仰角、滚动角也随着地质条件变化而改变。由于不能预知未开采区域的变化，很难自动控制采煤机和液压支架的俯仰角、滚动角，大大限制了煤矿自动化的技术进步。
有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种基于两巷道数据的采煤机与液压支架自动控制方法，使其更具有产业上的利用价值。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于两巷道数据的采煤机与液压支架自动控制方法。本发明通过机头传感器和机尾传感器测量出两巷道在机头和机尾处煤层的高度、倾角以及煤层与测量点之间的距离，进而提前获得未开采煤层在机头和机尾处的高度、倾角，并能测量出刮板运输机平直度的变化(业内俗称：上窜下移)，从而能够控制采煤机和液压支架调整俯仰角、滚动角，并调整平直度，可以大大提高综采工作面的自动化程度。
本发明的一种基于两巷道数据的采煤机与液压支架自动控制方法，具体控制方法是：
(1)在进风巷的转载机上安装机头传感器并测量数据；
(2)在处于回风巷的刮板运输机机尾安装一个安装支架，并在安装支架上安装机尾传感器并测量数据；
(3)提前测量机头传感器和机尾传感器到刮板运输机的最短直线距离、机头传感器和机尾传感器距离巷道的底板高度，并确保安装后的机头传感器和机尾传感器到刮板运输机的最短直线距离、机头传感器和机尾传感器距离巷道的底板高度稳定不变；
(4)将机头传感器和机尾传感器的测量数据通过串口发给采煤机和液压支架的控制器，采煤机和液压支架的控制器根据这些数据调整卧底量和截割高度，进而调整采煤机和液压支架的俯仰角、滚动角。
进一步的，所述机头传感器和机尾传感器分别与刮板运输机的机头、机尾固定在一起，并与刮板运输机的机头、机尾一起运动。
进一步的，步骤(1)中所述机头传感器测量的数据为：
(a)机头传感器到待开采煤壁的距离；
(b)转载机的俯仰角、滚动角；
(c)机头传感器到进风巷顶板的距离。
进一步的，步骤(2)中所述机尾传感器测量的数据为：
(a)机尾传感器到待开采煤壁的距离；
(b)安装支架的俯仰角、滚动角；
(c)机尾传感器到回风巷顶板的距离。
进一步的，根据机头传感器和机尾传感器安装点与煤壁之间的距离变化，可以测量出刮板运输机平直度的变化，进而通过采煤机和液压支架的控制器根据这些数据控制采煤机和液压支架修正工作面的平直度。
进一步的，采煤机和液压支架的控制器根据工作面平直度的变化，可以调整采煤机的割透点位置，进而确保采煤机准确割透煤壁，防止割不透或者割透后不停车造成事故。
进一步的，根据机头传感器和机尾传感器测量的顶板高度，可以通过采煤机和液压支架的控制器分析数据后，准确控制采煤机在机头和机尾的截割高度，确保工作面与两巷道合理衔接。
进一步的，所述机头传感器和机尾传感器可以用超声波测距仪和二维倾角仪替代，用超声波测距仪测量距离，用二维倾角仪测量俯仰角、滚动角。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
(1)本发明基于两巷道数据的采煤机与液压支架自动控制方法可以测量到未开采煤层在进风巷和回风巷的倾角、高度，从而能够有依据的控制采煤机和液压支架的俯仰角、滚动角；
(2)本发明基于两巷道数据的采煤机与液压支架自动控制方法可以测量出刮板运输机平直度的变化(业内俗称：上窜下移)，然后控制采煤机和液压支架修正工作面的平直度；
(3)本发明基于两巷道数据的采煤机与液压支架自动控制方法根据平直度的变化，调整采煤机的割透点位置，可以确保采煤机准确割透煤壁，防止割不透或者割透后不停车造成事故。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某个实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明机头传感器和机尾传感器的安装位置示意图；
其中图中，1、机尾传感器；2、传感器安装架；3、机头传感器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
参见图1，本发明一较佳实施例所述的一种基于两巷道数据的采煤机与液压支架自动控制方法；
本发明实施例中，实现过程如下：
(1)在进风巷的转载机上安装机头传感器并测量数据，测量的数据包括：
(a)机头传感器到待开采煤壁的距离；
(b)转载机的俯仰角、滚动角；
(c)机头传感器到进风巷顶板的距离。
(2)做一个安装支架，并将这个安装支架固定在刮板运输机的机尾，跟随刮板运输机一起运动。在安装支架上安装传感器，并测量数据，测量的数据为：
(a)传感器到待开采煤壁的距离；
(b)安装支架的俯仰角、滚动角；
(c)传感器到回风巷顶板的距离。
(3)提前测量机头传感器和机尾传感器到刮板运输机的最短直线距离、机头传感器和机尾传感器距离巷道的底板高度，并确保安装后的机头传感器和机尾传感器到刮板运输机的最短直线距离、机头传感器和机尾传感器距离巷道的底板高度稳定不变；
(4)将机头传感器和机尾传感器的测量数据通过串口发给采煤机和液压支架的控制器，采煤机和液压支架的控制器根据这些数据调整卧底量和截割高度，进而调整采煤机和液压支架的俯仰角、滚动角。
(5)根据机头传感器和机尾传感器安装点与煤壁之间的距离变化，可以测量出刮板运输机平直度的变化，进而通过采煤机和液压支架的控制器根据这些数据控制采煤机和液压支架修正工作面的平直度。
(6)采煤机和液压支架的控制器根据工作面平直度的变化，可以调整采煤机的割透点位置，进而确保采煤机准确割透煤壁，防止割不透或者割透后不停车造成事故。
(7)根据机头传感器和机尾传感器测量的顶板高度，可以通过采煤机和液压支架的控制器分析数据后，准确控制采煤机在机头和机尾的截割高度，确保工作面与两巷道合理衔接。
在本实施例中，用超声波测距仪测量距离，用二维倾角仪测量俯仰角、滚动角。其他类型的传感器，只要能测量出距离以及两巷道的俯仰角、滚动角，也是可以的，不影响实施效果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
