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一种巷道裂隙分区识别与喷浆封堵方法及装置

申请号: CN202311561918.9
申请人: 中国矿业大学(北京)
申请日期: 2023/11/22

摘要文本

本发明公开了一种巷道裂隙分区识别与喷浆封堵方法及装置,该方法包括:获取巷道壁面裂隙发育情况的图像采集仪首先通过红外发射器向巷道壁面投射随机性三维红外点阵图案,由RGB相机获取巷道壁面裂隙图像,并基于定量分析方法获取不同分区裂隙的分形维数值,区域定位喷液控制面板接收到反馈的图像信息后,依托内置的感知轨迹规划系统和喷液运动控制系统实现对喷浆机定区域喷浆位置调节与喷浆作业。本发明实现自动对目标巷道壁面裂隙参数信息采集以及根据图像采集信息对喷浆机喷浆位置的自动调节,大大降低了人工作业强度,同时分区域识别喷淋,能够有效提高巷道新生裂隙的封堵效果,从根本上解决漏风引起的瓦斯浓度超限和煤自燃风险增加问题。

专利详细信息

项目 内容
专利名称 一种巷道裂隙分区识别与喷浆封堵方法及装置
专利类型 发明申请
申请号 CN202311561918.9
申请日 2023/11/22
公告号 CN117418863A
公开日 2024/1/19
IPC主分类号 E21D11/10
权利人 中国矿业大学(北京)
发明人 徐超; 郭琳; 蔡永博; 王娟; 王凯; 王文静; 杨通; 胡园园
地址 北京市海淀区学院路丁11号

专利主权项内容

1.一种巷道裂隙分区识别与喷浆封堵方法及装置,其特征在于:包括以下步骤:S1首先人工筛选出待重点封堵巷道,并将巷道裂隙分区识别与喷浆封堵装置通过巷道中运输轨道输运至指定巷道;S2然后,由控制器向图像采集仪发出指令,图像采集仪中的红外发射器向巷道壁面投射随机性三维红外点阵图案,根据巷道壁面形成的点阵图案的形变,通过RGB相机基于三角测量方法计算距离,进而获取巷道壁面裂隙深度信息图像;S3而后,通过图像采集仪内置图像分析系统,将上述获取巷道壁面裂隙原始图像转化为二值化图,并进一步通过内置计算程序,计算出不同分区的分形维数值D,筛选出分形维数大于预设值的区域,并将此信息反馈给控制器,其中S4控制器接收反馈信息后进一步反馈给区域定位喷液控制面板,首先区域定位喷液控制面板内置的感知轨迹规划系统根据反馈的不同区域的巷道裂隙分形维数值信息,完成具体区域的定位及动作轨迹的规划,然后调动喷液运动控制系统通过可伸缩支撑轮架的液压杆传感器,实现对可伸缩支撑轮架的升降控制,进一步完成对装载箱上部喷浆机上下位置的调节,通过喷浆机下部旋转盘内置液压杆传感器,完成对喷浆机的左右转向控制,进而实现对待封堵区域的精准定位;S5最后,通过喷浆机将堵漏浆液分3遍喷涂至目标巷道区域壁面,每遍间隔2~3min待材料反应后再喷涂,喷涂完成后,再次启动图像采集仪进行封堵后巷道壁面图像采集与裂隙分形维数计算分析,对分形维数大于预设值的漏喷或需加强喷涂的区域进行补喷;S6重复上述过程,直至本区段巷道裂隙分形维数值均小于预设值标准,即可进行下一区段巷道壁面的喷浆堵漏维护工作。所述的一种巷道裂隙分区识别与喷浆封堵装置,主要包括装载箱、喷浆机、图像采集仪、控制器、旋转盘、自动升降旋转杆、万向轮、支撑架、区域定位喷液控制面板、感知轨迹规划系统、喷液运动控制系统、旋转电机和储液箱,所述装载箱的顶部安装有旋转盘,旋转盘的上部固定有U形支架,U形支架的中部设有环形连接头,装载箱内部抽液管贯穿旋转盘中部通过环形连接头与外部喷浆软管相连,U形支架的上端通过轴承座活动连接喷浆机,所述喷浆机的前端底部通过第一气缸与旋转盘相连接,旋转盘的一侧设置有图像采集仪,图像采集仪通过自动升降旋转杆固定在装载箱的顶部,装载箱的前侧安装有控制器,用于控制图像采集仪和区域定位喷液控制面板的启动;装载箱的下部安装有活动轴,活动轴通过一组可伸缩支撑轮架与万向轮相连接,可伸缩支撑轮架之间设置第二气缸,实现对可伸缩支撑轮架的伸缩控制,装载箱的内部设置有储液箱,储液箱上端连接有抽液管,通过喷浆泵和抽液管完成对喷浆机补充浆液;区域定位控制面板内置感知轨迹规划系统和喷液运动控制系统。