基于DSP的煤矿钻机的监控装置设计

发布时间：2020-04-02 16:31

【摘要】：瓦斯突出是煤矿生产中的一种重大地质灾害,具体指的是伴随煤矿开采深度以及环境瓦斯含量的增加,在地应力以及瓦斯释放引力的作用之下,导致软弱煤层超过抵抗线,瞬间释放出来大量瓦斯与煤。由于瓦斯突出事故多发于掘进、开采等过程中,因此事故一旦发生,往往伴随重大人员伤亡。防止瓦斯突出的方法国际上已有共识,即严格遵循“先抽后采、监测监控、以风定产”的十二字方针,在采掘之前,使用瓦斯抽排钻机在采掘面按照规范预先打孔泄压。但在实际执行过程中,由于监管手段不足,对打钻结果缺乏准确判定,导致打钻工人偷工减料,“打假钻”、“打空钻”、“虚报孔深”的情况时有发生,严重影响了煤矿安全生产。在井下实际打钻过程中,最大的安全隐患是工人不按照作业指导要求书的要求打钻,而检查人员无法对实际打钻结果进行准确测量。本课题来源于与盘江矿机公司合作,针对上述问题,以现有最常见的ZDY-750型钻机为原型,设计了一整套智能化改造方案。该方案通过多种传感器实现钻机电机头位置、钻杆状态、实时姿态、振动情况等各工作状态的监测,并且通过高性能DSP处理器,按照数据逻辑模型实时处理各传感器数据并形成孔深、孔位数和打钻姿态等打钻工作数据。针对工人可能采用的造假手段,结合各传感器数据,设计了防作假算法。最终样机在累计70小时工作时间内,漏杆率0.85%,误报率0.077%,孔位误差0%,很好的达到了设计指标,可应用于生产实践。在实现对井下工人打钻工作的自动统计同时,还具有很完善的防作假功能,进一步提高了系统的适用性。经实践证明,本次研制的新型智能钻机监控系统,可以有效解决煤矿井下工人不按照作业指导规范打钻的现象,有助于推动了煤矿企业的安全生产。该系统应用到煤矿安全生产中,为安全生产提供了进一步保障。
【图文】：

钻机整体结构

7图 2.2 液压系统机、油箱以及过滤器等多个部件共同构成了该钻机的泵站，具体如下图 2.3 所驱动下会带动泵站进行转动，，进而把电能转化成旋转油路与推进油路的液压的操纵阀组从而把液压能（也就是压力油）传送至液压执行机构，这样一来就实现提供动力。
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TD712.63

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本文编号：2612177