掘进机随掘随探超前预警装置的制作方法

1.本实用新型涉及掘进机技术领域，尤其涉及掘进机随掘随探超前预警装置。


背景技术：

2.掘进机是综采成套装备的主要设备之一，掘进机是一个集机械、电气、液压及自动控制为一体的大型复杂装备，工作环境恶劣，如果出现故障将会导致整个掘进工作的中断，造成巨大的经济损失或者安全问题。
3.由于掘进过程中所遇到地下介质情况复杂，断裂带、裂隙水、溶洞及大的孤石在掘进机作业过程中会对掘进机产生很大影响，甚至损坏掘进机和造成作业工人生命危险，现有的掘进机采用摄像机或电磁法独立天线等探测方法，在工作过程中，摄像机只能看到煤层表面，电磁法独立天线易被打坏，都不能实现掘进机随掘随探作业能力，因此这就必然要求在施工中能够穿透煤层进行实时探测，保证并实现掘进机随掘随探的一体化正常作业能力，提前探知前方的煤层走向及地质内部的异常体，采取相应的防护措施，以免造成人力、财力等的不必要损失。
4.因此需要研发出一种掘进机随掘随探超前预警装置来解决以上问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种掘进机随掘随探超前预警装置。
6.掘进机随掘随探超前预警装置，包括：
7.屏蔽信号探测阵列；屏蔽信号探测阵列包括屏蔽探测信号线和线圈；线圈套装在掘进机主体和炮头的连接部上；屏蔽探测信号线的第一端与线圈连接；
8.主信号探测阵列；主信号探测阵列包括主探测信号线和一个钢性连接点；主探测信号线的第一端固定在掘进机主体距离预警主机附近≤1m的一个钢性连接点上；
9.回流信号探测阵列；回流信号探测阵列包括回流信号线和锚杆，回流信号线的第一端与锚杆连接，锚杆在距离掘进机≥200m处插入地面；
10.预警主机；预警主机安装在掘进机主体上；屏蔽探测信号线的第二端、主探测信号线的第二端、回流信号线的第二端均与预警主机连接；
11.本地主机监视器；本地主机监视器与预警主机连接。
12.具体地，线圈外部包覆有橡胶皮，橡胶皮外部均包覆半封闭的金属保护罩。
13.具体地，线圈直径为20mm，长度为≤6m。
14.具体地，预警主机包括探测模块和计算模块，探测模块分别与屏蔽探测信号线的第二端、主探测信号线的第二端、回流信号线的第二端连接，探测模块和计算模块连接，计算模块与本地主机监视器连接。
15.具体地，掘进机随掘随探超前预警装置还包括供电箱，供电箱为预警主机供电。
16.本实用新型的有益效果在于：
17.通过屏蔽信号探测阵列、主信号探测阵列、回流信号探测阵列、预警主机的配合作用，实现了对掘进面前方2-3倍于炮头直径(长度)距离探测深度的异常地质体的超前探测，可以针对探测情况进行提前预警及进行工作计划安排，降低危险的发生，保障生命安全，增加工作效率。
附图说明
18.图1是本实用新型的结构示意图；
19.图2是本实用新型的系统结构框图；
20.图中：1-掘进机主体；2-炮头；3-线圈；4-屏蔽探测信号线；5-预警主机；6-回流信号线；7-锚杆；8-主探测信号线；9-钢性连接点。
具体实施方式
21.下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
22.如图1所示，掘进机随掘随探超前预警装置，包括：
23.屏蔽信号探测阵列；屏蔽信号探测阵列包括屏蔽探测信号线4和线圈3；线圈3套装在掘进机主体1和炮头2的连接部上；屏蔽探测信号线4的第一端与线圈3连接；
24.主信号探测阵列；主信号探测阵列包括主探测信号线8和一个钢性连接点；主探测信号线8的第一端固定在掘进机主体1距离预警主机5附近≤1m的一个钢性连接点9上；
25.回流信号探测阵列；回流信号探测阵列包括回流信号线6和锚杆7，回流信号线6的第一端与锚杆7连接，锚杆7在距离掘进机≥200m处插入地面；
26.预警主机5；预警主机5安装在掘进机主体1上；屏蔽探测信号线4的第二端、主探测信号线8的第二端、回流信号线6的第二端均与预警主机5连接；
27.本地主机监视器；本地主机监视器与预警主机5连接。
28.线圈3外部包覆有橡胶皮，橡胶皮外部均包覆半封闭的金属保护罩。
29.线圈3直径为20mm，长度为≤6m。
30.如图2所示，预警主机5包括探测模块和计算模块，探测模块分别与屏蔽探测信号线4的第二端、主探测信号线8的第二端、回流信号线6的第二端连接，探测模块和计算模块连接，计算模块与本地主机监视器连接。掘进机随掘随探超前预警装置还包括供电箱，供电箱为预警主机5供电。
31.在某一实施例中，炮头2直径(长度)为4.5米；探测距离可达到掘进面前方约9-10m深度。预警方向为炮头2的前方；预警内容为前方具体位置的断裂带、水、溶洞、大的孤石等，及其界面走向等情况；
32.工作时候，预警主机5输出低频连续波预警探测信号(电信号功率强度，≤3w)，通过回流信号线6同时回收回流信号并计算出结果；通过网络通信线缆(光纤或者can总线)把前向地质探测结果传输给顺槽综采集控主机或本地主机监视器。
33.工作时候，预警主机5探测模块输出低频连续波预警探测信号(电信号功率强度，≤3w)，通过回流信号线6同时回收回流信号并由预警主机5计算模块计算并给出解释结果；通过网络通信线缆(光纤或者can总线)把前向地质探测结果传输给顺槽综采集控主机或本地主机监视器。
34.在一些实施例中，预警主机5探测模块和计算模块可以本地一体化部署，预警主机5探测模块和计算模块可以本地分离部署，预警主机5探测模块和计算模块可以远程分离部署(计算模块部署在顺槽集控中心)。
35.本实用新型的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本实用新型的技术方案做出的技术变形，均落入本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.掘进机随掘随探超前预警装置，其特征在于，包括：屏蔽信号探测阵列；屏蔽信号探测阵列包括屏蔽探测信号线和线圈；线圈套装在掘进机主体和炮头的连接部上；屏蔽探测信号线的第一端与线圈连接；主信号探测阵列；主信号探测阵列包括主探测信号线和一个钢性连接点；主探测信号线的第一端固定在掘进机主体距离预警主机附近≤1m的一个钢性连接点上；回流信号探测阵列；回流信号探测阵列包括回流信号线和锚杆，回流信号线的第一端与锚杆连接，锚杆在距离掘进机≥200m处插入地面；预警主机；预警主机安装在掘进机主体上；屏蔽探测信号线的第二端、主探测信号线的第二端、回流信号线的第二端均与预警主机连接；本地主机监视器；本地主机监视器与预警主机连接。2.根据权利要求1所述的掘进机随掘随探超前预警装置，其特征在于，线圈外部包覆有橡胶皮，橡胶皮外部均包覆半封闭的金属保护罩。3.根据权利要求1或2所述的掘进机随掘随探超前预警装置，其特征在于，线圈直径为20mm，长度为≤6m。4.根据权利要求1所述的掘进机随掘随探超前预警装置，其特征在于，预警主机包括探测模块和计算模块，探测模块分别与屏蔽探测信号线的第二端、主探测信号线的第二端、回流信号线的第二端连接，探测模块和计算模块连接，计算模块与本地主机监视器连接。5.根据权利要求1所述的掘进机随掘随探超前预警装置，其特征在于，掘进机随掘随探超前预警装置还包括供电箱，供电箱为预警主机供电。

技术总结
本实用新型公开了掘进机随掘随探超前预警装置，包括屏蔽信号探测阵列、主信号探测阵列、回流信号探测阵列、预警主机、本地主机监视器；屏蔽信号探测阵列包括线圈和屏蔽探测信号线，线圈套装在掘进机主体与炮头的连接部上；线圈与屏蔽探测信号线连接；线圈通过屏蔽探测信号线与预警主机连接；屏蔽探测信号线、主探测信号线、回流信号线均与预警主机连接。通过屏蔽信号探测阵列、主信号探测阵列、回流信号探测阵列、预警主机的配合作用，实现了对掘进面前方2-3倍于炮头直径(长度)距离探测深度的异常地质体的超前探测，可以针对探测情况进行提前预警及进行工作计划安排，降低危险的发生，保障生命安全，增加工作效率。增加工作效率。增加工作效率。


技术研发人员：代强 王娟 刘勇
受保护的技术使用者：成都中蓝信息技术有限责任公司
技术研发日：2021.10.26
技术公布日：2022/3/8