【CN109823868A】一种煤矿用双箕斗提升自动分储系统【专利】

专利名称：提升箕斗配煤装置
专利类型：实用新型专利
发明人：冯旭东,张玉祥,李强,段昌桂,徐文艺,凌凯申请号：CN201520142090.8
申请日：20150312
公开号：CN204568741U
公开日：
20150819
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型提供一种提升箕斗配煤装置，在立井的侧壁内，且垂直于立井方向设置平煤仓，在平煤仓底部设置可开闭的开口，在平煤仓上方平行设置用于将煤运输到所述平煤仓的主运输皮带机，在平煤仓下方平行设置供煤皮带机，在立井中设置提升箕斗，并使得初始状态的提升箕斗的上端开口的高度低于供煤皮带机的高度，从而使得煤可以通过主运输皮带机运送到平煤仓，当平煤仓中的煤达到一定储量后，经过平煤仓底部设置的可开闭的开口到达供煤皮带机，被供煤皮带机运送到提升箕斗中。

申请人：中煤第三建设(集团)有限责任公司
地址：234000 安徽省宿州市汴河西路215号
国籍：CN
代理机构：北京同立钧成知识产权代理有限公司
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(10)申请公布号 CN 102817383 A(43)申请公布日 2012.12.12C N 102817383 A*CN102817383A*(21)申请号 201210340837.1(22)申请日 2012.09.15E02F 3/28(2006.01)E02F 9/22(2006.01)(71)申请人山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司地址048006 山西省晋城市城区北石店镇晋煤集团申请人山西晋煤集团金鼎煤机矿业有限责任公司(72)发明人闫振东 张豫 高建光 杨继忠刘前坤 赵强 武昆昆(74)专利代理机构太原晋科知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 14110代理人郑晋周(54)发明名称矿用耙斗(57)摘要本发明属于煤矿井下装载机械设备，特别涉及一种矿用耙斗。

解决目前中小型煤矿在开采中，工作面转载机头部位落在底板上浮煤无法清理的问题，结构包括转载机，工作平台，驾驶室，动臂、偏转油缸、动臂油缸、斗杆、斗杆油缸、铲斗、铲斗油缸、操纵杆、回转装置，液压控制系统，转载机的底槽上设有工作平台，工作平台中设有回转装置，工作平台上设有驾驶室，工作平台前端依次连接有动臂、斗杆、铲斗，其中动臂由偏转油缸和动臂油缸驱动连接，斗杆由斗杆油缸驱动连接，铲斗由铲斗油缸驱动连接。

使用在中小型煤矿采煤工作面，通过在转载机上安装小型的挖掘机系统，使在该处割煤过程中产生的浮煤得到有效清理，将这些浮煤快速送到转载机上。

(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书2页 附图4页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 4 页1/1页1.一种矿用耙斗，其特征在于：结构包括转载机（13），工作平台（11），驾驶室（8），动臂（5）、偏转油缸（12）、动臂油缸（6）、斗杆（2）、斗杆油缸（4）、铲斗（1）、铲斗油缸（3）、操纵杆（7）、回转装置，液压控制系统，转载机的底槽（10）上设有工作平台（11），工作平台（11）中设有回转装置，工作平台（11）上设有驾驶室（7），工作平台（11）前端依次连接有动臂（5）、斗杆（2）、铲斗（1），其中动臂（5）由偏转油缸（12）和动臂油缸（6）驱动连接，斗杆（2）由斗杆油缸（4）驱动连接，铲斗（1）由铲斗油缸（3）驱动连接。

专利名称：矿用提升箕斗
专利类型：实用新型专利
发明人：司喜全
申请号：CN200520031113.4申请日：20050629
公开号：CN2784382Y
公开日：
20060531
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种矿用提升箕斗，包括：提升滑轮、料仓、挡块、弹簧、料斗、机架、曲轨、直轨组成，料斗安装在机架上，能够以联接点为中心进行旋转料斗的一侧装有辊子，料斗上开有凹槽；曲轨和直轨都安装在矿井架上；在机架的中部还装有挡块，挡块的一端装有弹簧，挡块的另一端卡在料斗的凹槽中。

本实用新型的优点在于：操作简便、自动化程度高，大大提高了工作效率，省时省力。

申请人：司喜全
地址：450000 河南省新密市牛店镇潭村湾村
国籍：CN
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提升箕斗防二次装煤系统的设计应用作者：黄山游弋来源：《中国科技博览》2014年第32期摘要：在提升箕斗与定量斗配合装煤系统中，将箕斗满信号串接入定量斗扇形门的打开控制回路中，对扇形门打开信号进行闭锁，只有在满足箕斗满信号消失的情况下，扇形门闭锁方可解除，达到防止二次装煤的目的。

同时设计有应急操作按钮，在检修期间，可将闭锁关系解除。

关键词：箕斗扇形门闭锁分类号：TP311一、技术背景：主提升系统生产过程中，因为设备本身的设计缺陷以及司机不规范操作，造成箕斗二次装煤的事故时有发生，导致大量的煤落入井底，尾绳及井筒装备受到严重威胁，甚至可能造成井底通风被堵，停止生产的严重后果。

因此，在技术手段上预防提升箕斗二次装煤显得尤为重要。

三、箕斗二次装煤原因分析1、物的缺陷：系统程序设计缺陷，在箕斗装煤程序里，由于缺乏箕斗满信号与扇形门打开信号闭锁功能，当箕斗到位后，plc将发出到位信号，经内部逻辑运算扫描，输出信号控制舌板和扇形门打开，完成装煤任务，一次装煤过程结束后，此时程序没有对装煤进行闭锁，如进行二次装煤，仍然可行。

2、人的行为：除了设备存在的技术缺陷，人的操作行为也是导致箕斗二次装煤的主要因素，调查发现，员工的浮躁心理和懒惰行为占有主要地位，尤其是在两个班组交接时间，当班将定量斗已将煤装入箕斗内，此时没有及时提升，又没有下一班清楚交代。

而当下一班要求提煤时，司机在没有进行核实原箕斗是否装煤，就开始装煤，导致箕斗二次重装。

四、防止二次装煤工作原理工作原理：主要通过提升机的箕斗满信号来完成闭锁功能，由于箕斗满信号取自扇形门开信号，该信号一旦产生，必须该箕斗提升至卸载位置并在卸载后才会消失，根据这一原理，将这个微弱信号进行放大隔离，将其串接在扇形门打开的回路中，以实现闭锁功能的目的，另外，在检修和应急操作时，专门设置一个应急操作按钮。

（1#箕斗为例说明）：1、信号取样电路：根据下图分析工作原理，信号取样电路是从plc获取，它的信号来源于装载站开闭器打开信号，当箕斗到装煤位置时，如果其它条件具备，将发出装煤信号。

引言
本系统整合 ２ ０ ４ ２： Ｖ变压器 ， ２０ ２ 将 ２Ｖ信号转换成可以使用的 ２ Ｖ低压 ４ 并通过整流桥将其转换成直流信号。由于本系统功耗低， 稳定 煤炭 作为 当前 主要 消耗能 源 ，在我 国煤炭需 求量 占一 次能源 生产 信号。 和消耗 总量 的 ６ ． ７１ ％。随着煤炭能源 的需求量 持续增长 ， 矿安全 稳定 要求高 。 采用 ７０ 与 ７０ 双电源系统对 ２Ｖ信号进行转换 ， ２Ｖ 煤 故 ８９ ８５ ４ 将 ４ 生产 成为 当今煤矿 发展 的重要 问题之一 。 如今煤 矿生产 中 ， 由于井下工 电压按照使用要求转换成 ９ ｖ与 ５ ｖ电源。 为单片机与运放进行供电， 保 作环境恶劣， 通用的测量设施难以正常工作。 长时间使用会由于粉尘等 证系统的各方面使用要求。由于地下环境恶劣故在电源使用回路上添 原因造成线路老化 、 短路等各种原因， 产生安全隐患。不仅在经济上造 加大小滤波电容 ，对高频与低频信号进行滤除，确保电源的稳定。在 ８９ 避 ８９ 成一定的损失 ， 对煤矿安全运行也是一大威胁。为此设计一种安全可靠 ７０ 上 方安装二极管 ， 免开机冲击 电流过大造成 ７ ０ 坏 损。达 到电 的箕 斗定重测量 系统成为煤矿 安全生产必 要研究方 向。 源保护 的作 用 。 本文对原有 的液压 系统进行改 造 ， 简化 自动控制 系统 ， 使其更 加稳 定。 利用单片机小型化集成化处理 ， 将系统最小化。 降低使用风险， 提高 安 全系数 。使煤矿箕斗 提升实现全 自动化 、 小型化控 制系统 。由于小型 系统易于密封 ， 小。在 使用过程 中 ， 了粉尘 与电源等影响 ， 功耗 避免 提高 了系统可靠性 。 １系统设计原理 本系统 主要分为 信号采集 、 数据处理 、 控制输 出三大部分 。在实 际 图 ３ ９ 电 源 电 路 图 Ｖ 应用中， 由于箕斗下落冲力过大 ， 容易将传感器与液压支柱冲坏 ， 故先 让箕斗下落时碰撞横梁支柱， 消耗箕斗下降冲力。 通过接触式传感器判 ４数 据控制核心 电路 该系统选用 Ａ Ｒ单片机 中的 Ａ Ｍ Ｇ ４ 芯片作为本系统的数据 Ｖ Ｔ Ｅ Ａ８ 断出箕斗停止下落后， 抬升液压支柱。通过液压支柱将箕斗顶起， 并利 用安装在液压支柱上的压力传感器测量当前箕斗重量。将换算出箕斗 处理与控制芯片， 该芯片ｇ． 路 １ 位 Ａ ｆ８ ０ Ｄ采集系统 ， 可以满足对传感 其测量范 围为 Ｏ５ 满足放 大后 电压量 程。 ＿Ｖ， 该芯 片 重量 与预设值 进行 比较 ，当达到 预设值 时。控制箕 斗抬升液 压支柱 归 器 放大信号 的采 集。 位 。最终 达到 自动化控 制箕斗 自 动化 抬升 的控制 。 同时具有 ６ Ｋ片内 Ｆ Ａ Ｈ存储功能。运算速率可以达到 １ＭＨ ， ＬＳ ６ ｚ并具 有 ２ 路 Ｉ 口输出 。 ４ ． Ｏ 完全满足 本系统 的各项使 用要求 。 该芯 片运行稳定 可以保证在各种工况下正常工作 。利用其内部 Ａ Ｄ与数据存储功能 ， 可 大量简化信号 采集 电路 。 目其具有 串 口通讯 功能 ， 并 使其可 以具有远距 离通讯功能 ， 应付各种使用需求。 ５传 感器的选用 本系统在测力传感器方面选取惠斯通电桥电阻应变式传感器 ， 其 工作电压低且为直流电源 ， 方便系统测量使用。并且具有高精度， 抗干 扰能力强等特｜ 满足井下工作要求。 。 在具体传感器选用方面选］ｇ， Ｒ ｆ 良好耐腐性， 抗过载能力的传感器。通过多方面选取， 最终选取力敏传 图 １箕斗定重抬升控 制原理 图 感器 Ｎ － 通用小型压力变送器作为本系统力学传感器使用。 Ｄ１ 其敏感元 在实 际测量 中： 液压力 ＰＰ） （ 与箕斗 中煤质量 ｍｔ 间的关系式 为 ： 件采用高性能原装进 口 ａ （ ） 之 扩散硅充油芯体 ， 带隔离膜片。 具有抗过载能力 与耐腐能 力的优点 ， 可在井下潮 湿环境下 长时间正常工作 。安装过程 简 便， 可直接安 装在油管上对油 管 内油压进行 测量 。 通过液 压缸 中油压 变 式 中：— ｄ液压缸 活塞 直径 ， 。 ｍ 化， 最终得 出箕斗装载重量 。 油液压力 Ｐ ａ （） Ｐ 与箕斗 中煤 质量 ｍ （ 间的 ｇＺ ０ ２信 号号处理部分 关 系式 为 ： ４ ｇ￣１ ａ ｒ ０ 。 一 在信号测量 方面 ，选取 常用 的惠斯 通 电桥 测力 系统对压力 信号进 ７ｄ ｒ 行 检测 ， 该系统在测 量精度 与稳 定性方 面均有 出色表现 。 其安装于液 将 压传感器顶端 ， 即可测量出箕斗固定质量 ， 利用 Ｌ ３４对传感器产生 Ｍ２ 式 中 ： 液 压缸活塞直径 。 ｄ — 的信号进行放大。 使其满足单片机采集量程 ， 保证测量精度。在实际测 ６控制输 出 量应用中， 测量信号为 ｍ Ｖ级别 ， 所以在选取传感器放大时选取 １０ ０ 倍 在 液压缸 的控制 系统 中，所使用 的电磁液压 阀需要 ２Ｖ 的驱 动 电 ４ 作为其放大倍数， 将信号放大到 ０ ５。满足单片机对信号采集的要求。 压使 其正常工作 。并 需要大 功率驱动 能力 ， －ｖ － 单片机 本身 Ｉ ． Ｏ控制端 口输 由于测量 系统位 于地下 ， 环境对 测量 系统 ｇ，极 大的干扰 故在传输 出无 法满足 电磁 阀本 身驱动要 求 。为此 在单片机 输 出端 口处设计 放大 其 ｆ 过程中选取压差传输方式， 保证信号的干净稳定。使得采集更加精准。 电路， 使其输出功率满足电磁阀驱动要求。为了提高系统集成度 ， 降低 使用风险。 选取 ＭＣ ４ ３ １ １ 三极管阵作为本系统输出信号放大器。 图４ 为 ＭＣ ４ ３ １１ 控制输 出电路 图 ， ｌ Ｇ 为继 电器接 口。

科技成果——煤矿主井箕斗防二次装载装置
成果简介
由于煤矿主井箕斗的结构特点和提运煤炭物料粒（块）度、所含水分等因素的变化，有时会发生箕斗内煤炭堵塞、卸料不净，出现重斗下放的提升工况，而这种工况对于提升系统是非常危险的。

本项目采用γ射线，将γ射线穿透箕斗钢板和箕斗内卸载后残留煤，被射线探测器接收，被吸收的量与残留煤层的厚度成一定的对应关系。

主机通过检测电信号的强度按一定的数学模型、公式，就可以精确地测量出箕斗中物料有无。

根据测量结果，无残留煤时发出关闭闸板继续下一个提升循环的指令，否则，发出报警信号，待人工方法或其它机械方法处理后，在得到卸空信号后，再发出正常提升的指令。

本项目实现了箕斗卸载状态的自动检测和智能控制，取代手动操作，节省了大量的人力、物力，促进企业现代化，提高生产安全具有重要意义。

技术指标
1、控制主机可检测箕斗被测载面卸载残留煤的厚度值，按预设的上限报警值进行报警。

2、系统免维护。

γ射线检测仪是使用Cs-137作放射源的。

Cs-137的原子核能够自发地持续不断地衰变并在此过程中不断的向四面八方射出γ粒子。

由于Cs-137的半衰期为30.17年，即经过30.17年后强度减弱一半。

也就是说，短期内不需对装置进行任何维护和调试。

3、系统可靠性高。

因为γ射线检测仪是布置在箕斗的外侧，同箕斗内运动状态下的煤料不接触因此，这种测量方式不受物料的应力、
温度、密度、粘度等参数变化的影响，也不受箕斗内部煤料运动所产生的冲击等影响。

并且，探测器为密封式结构，内部电路为低功耗数字式电路，受粉尘污染极小。

因此该装置工作寿命周期长且稳定可靠。

专利名称：一种矿用斜井提升箕斗专利类型：实用新型专利
发明人：胡忠强,高绍利,唐天京,尹升申请号：CN201822165488.X
申请日：20181224
公开号：CN209367630U
公开日：
20190910
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种矿用斜井提升箕斗，它包括箱体；所述箱体的上面设有装填口，底部设有车轮，前面设有绳索连接孔，后面设有带闸门的卸料口；所述箱体的两侧设有垂直对称分布的定位销；所述定位销上分别设有转动连接的支撑杆；所述支撑杆的末端与闸门连接；所述支撑杆上设有垂直连接的摇杆；所述摇杆的末端通过连接杆连接；所述连接杆位于箱体的上方；所述箱体的上面设有油顶；所述油顶的活塞杆与连接杆连接。

本实用新型结构合理，采用尾部卸料，闸门开闭稳定，有效的解决了现有技术的提升容器存在使用不方便的技术问题。

申请人：锡林郭勒盟山金阿尔哈达矿业有限公司
地址：026300 内蒙古自治区锡林郭勒盟东乌珠穆沁旗满都镇
国籍：CN
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矿井箕斗定重自动装载系统摘要：为了解决传统的矿井提升系统结构复杂，开凿硐室面积大，投资大，运行不可靠等缺点，设计了矿井箕斗定重自动装载系统。

详细介绍了系统组成、运行过程和校正系统的工作原理。

实际应用表明，该系统的使用提高了运行可靠性，节省投资，应用前景广阔。

关键词：箕斗；定重装载；PLC 引言：传统的提升式装载系统采用定量称进行称量，这种称量结构具有以下一些弊端：（1）结构复杂，易出故障；（2）水分含量大的原煤滞留定量斗的情况较为突出，增加空气炮进行疏通增加了成本和复杂度[1] 。

针对以上情况本文提出了一种非接触称量技术的矿井箕斗定重自动装载系统，结构简单，运行经济可靠。

该系统的使用减少了硐室开凿面积和凿井深度，降低了提升高度和排水高度，节省投资。

一、传统的箕斗提升式定量装载系统传统的箕斗提升式定量装载系统在实际的使用过程中，定量斗箱式装载设备的箕斗滞煤严重，且滞煤量极具不确定性[2]。

如图1 所示，对于这些煤矿因为煤质粘度大，原煤因为潮湿而滞留定量斗的问题，工程技术人员往往会通过在定量斗 4 中装载空气炮的方法迫使定量斗中原煤进入提升箕斗。

而且，在这种情况下，微电子元件受井简涌水严重、硐室湿度大等恶劣条件影响，很容易损坏，进而导致控制设备出现故障而停运。

在这种煤质的煤矿的生产过程中，通常将主井箕斗提升改为手动操作。

操作时凭经验及感觉，估计滞煤量，采用打点计数（27〜55s）装载，很不准确，常出现半罐提升和溢出，撒煤量大，提升能力受到极大的限制。

1-煤仓；2-给煤机；3-皮带机；4-定量斗；5-提升箕斗图1 传统的提升式装载系统二、箕斗定重自动装载系统矿井箕斗定重自动装载系统，有效地实现了主提升自动定量装载，结构简单，使用安全可靠，经济、合理。

改进了原系统的硐室结构，取消定量斗，采用原煤经皮带直接进入箕斗的装载结构。

本系统造价低，平均为6000 元/套，投资不到定量斗箱式装载设施0.3-0.4%，一方面降低了装载系统的复杂程度，减少了投入成本，避免了不必要的故障隐患；另一方面使用经济效益好，减小了硐室体积（开挖硐室2500m3 左右），对新建矿井可减少建井深度10m 左右，每次提升减少提升距离10m，排水高度减少10m,节约了主井建设成本。