自移式多向快速巷道充填装置

775 编辑：中冶有色技术网来源：山东东山新驿煤矿有限公司

2024-02-20 13:47:51

权利要求书： 1.一种自移式多向快速巷道充填装置，其特征在于，包括：本体总成，本体总成的底部设置有行走履带，所述的行走履带由行走液压马达驱动；

本体总成的前方下侧设置有夯实结构，包括夯实液压马达，所述的夯实液压马达通过液压管路连接到夯实液压缸，夯实液压缸的输出端连接有夯实梁；

本体总成的前方设置有旋转平台，所述的旋转平台连接有左旋转液压缸和右旋转液压缸，所述的左旋转液压缸和右旋转液压缸通过液压管路连接到旋转液压马达；

所述的旋转平台上设置有填充抛矸皮带机，所述的填充抛矸皮带机包括高速皮带机，高速皮带机的底部设置有抛矸液压缸，所述的抛矸液压缸通过管道连接到抛矸液压马达；

所述的本体总成上还设置有中间转运皮带机，所述的中间转运皮带机包括普通皮带机和转运液压缸，普通皮带机的后端通过连接轴固定在本体总成上，普通皮带机的中间部位通过转运液压缸固定在本体总成上，普通皮带机的前端连接到填充抛矸皮带机；所述的转运液压缸通过液压管道连接到转运液压马达；

所述的本体总成还通过连接杆连接有桥式转载皮带机，桥式转载皮带机的另一端连接到可伸缩矸石输送机；

所述的行走液压马达、夯实液压马达、旋转液压马达、抛矸液压马达、转运液压马达均通过无线方式与总控制器通信；

行走液压马达、夯实液压马达、旋转液压马达、抛矸液压马达、转运液压马达与总控制器之间通过以下方法进行无线通信：S1：对最优节点进行定位，具体包括以下步骤：S1.1：通过公式(1)计算出全部通信节点相对空间位置的偏离距离：式中，全部空闲通信节点数量用pem表示，所有通信节点数目用q表示，pef＝pem?q×

0.1；

S1.2：设置簇头通信节点的通信服务领域，公式如下：式中，无线传输网络所覆盖的区域内簇头节点的服务簇头数量高于30用nfull表示；第k个簇头内所有的通信节点量用qk表示；

S1.3：对区域内的数据节点进行分组；

S1.4：针对不同的组别分别计算通信节点比率；

S1.5：结合S1.4中的通信节点比率值确定最优通信节点；

S2：结合S1.4中的最优通信节点，建立加权组播数；并用Q(X)表示步骤S1.5中已经明确的最优通信节点数量，用xk代表数据在各最优通信节点间的连通性，用hp(v)代表通信终端的空间坐标，用xp表示第p条数据支路，λ代表与之相对应的影响因子；

具体构建步骤如下：

S2.1：设置：

S2.2：对通信网络获取的最优通信节点进行筛选，设置当前最优通信节点能够用xk进行描述，如果k＝0，则执行步骤S2.3，否则令Xh＝X；

S2.3：在整个通信网络中，搜索出所有的最优通信节点，如果nt(xk)＞0，则最优通信节点与邻域最优通信节点之间的关系表示为：通信约束条件为：

S2.4：如果P(X)＜P(X)，则返回步骤S2.2进行计算，否则结束运算；

所述的总控制器还连接有数据存储器；用以存储施工过程中的相关数据；

所述的数据存储器采用以下步骤进行数据存储：S1、构建数据库模型的步骤，具体包括：S1.1、采用3×3网格拓扑结构构建数据存储的分布式网格模型，提取数据特征分布梯度图，得到数据库中数据存储的量化分布向量值分别为：其中m为数据存储空间的嵌入维数；

S1.2、定义R1和R2为数据库存储分布空间的特征分布区域，在链路层中采集总控制器传送的数据特征序列，

根据数据特征序列设置向量量化编码书如下：定义存储元的初始值为：

S1.3、在链路层，对总控制器发送的数据进行编码训练，获取信息流的向量模式如下：T

x(t)＝(x0(t)，x1(t)，…，xk?1(t)) ；

S1.4、依据交叉分布云存储数据结构，获取已经构建的数据库中各分类存储节点的距离如下：

T

其中ωj＝(ω0j，ω1j，…，ωk?1，j) 为向量量化权重；

S1.5、得到量化特征编码数据输出：其中，

S2、数据聚类处理的步骤，具体包括：S2.1、在链路层中，对总控制器传输的数据做自适应特征匹配操作，依据统计特征分类算法，获取数据聚类中心；

S2.2、在链路层中，对总控制器传输的数据做分段融合模糊聚类处理，获取模糊隶属函数；

S2.3、压缩合并存储空间内的冗余存储数据，匹配检测链路层的动态输出数据，离散调度数据回归，分层融合总控制器传送的数据；实现数据存储的特征压缩。

说明书：一种自移式多向快速巷道充填装置技术领域[0001] 本发明属于煤矿井下巷道填充设备技术领域，具体涉及一种自移式多向快速巷道充填装置。

背景技术[0002] 在煤矿井下采矿过程中，需要对井下巷道进行矸石填充处理。现有技术中的矸石充填装置存在如下问题：无法自行行走、在矸石填充后无法即时进行夯实，导致填充的矸石

出现晃动；充填过程中充填装置中的抛矸充填皮带机上、下、左、右调节困难，充填率不高，

充填效果差。此为现有技术的不足之处。

[0003] 因此，针对现有技术中的上述缺陷，提供设计一种自移式多向快速巷道充填装置；以解决现有技术中的上述缺陷，是非常有必要的。

发明内容[0004] 本发明的目的在于，针对上述现有技术存在的缺陷，提供设计一种自移式多向快速巷道充填装置，以解决上述技术问题。

[0005] 为实现上述目的，本发明给出以下技术方案：[0006] 一种自移式多向快速巷道充填装置，其特征在于，包括：[0007] 本体总成，本体总成的底部设置有行走履带，所述的行走履带由行走液压马达驱动；

[0008] 本体总成的前方下侧设置有夯实结构，包括夯实液压马达，所述的夯实液压马达通过液压管路连接到夯实液压缸，夯实液压缸的输出端连接有夯实梁；对填充的矸石进行

夯实；

[0009] 本体总成的前方设置有旋转平台，所述的旋转平台连接有左旋转液压缸和右旋转液压缸，所述的左旋转液压缸和右旋转液压缸通过液压管路连接到旋转液压马达；通过旋

转液压马达驱动左旋转液压缸和右旋转液压缸，实现对旋转平台的旋转控制；

[0010] 所述的旋转平台上设置有填充抛矸皮带机，所述的填充抛矸皮带机包括高速皮带机，高速皮带机的底部设置有抛矸液压缸，所述的抛矸液压缸通过管道连接到抛矸液压马

达；旋转平台的旋转带动高速皮带机在水平方向转动，抛矸液压缸带动高速皮带机在竖向

移动，实现无死角填充矸石，提高了矸石的填充效率和质量；

[0011] 所述的本体总成上还设置有中间转运皮带机，所述的中间转运皮带机包括普通皮带机和转运液压缸，普通皮带机的后端通过连接轴固定在本体总成上，普通皮带机的中间

部位通过转运液压缸固定在本体总成上，普通皮带机的前端连接到填充抛矸皮带机；所述

的转运液压缸通过液压管道连接到转运液压马达；

[0012] 所述的本体总成还通过连接杆连接有桥式转载皮带机，桥式转载皮带机的另一端连接到可伸缩矸石输送机；可伸缩矸石输送机运送的充填矸石通过桥式转载皮带机机卸载

到中间转运皮带机，然后再运输到充填抛矸皮带机进行抛矸充填；

[0013] 所述的行走液压马达、夯实液压马达、旋转液压马达、抛矸液压马达、转运液压马达均通过无线方式与总控制器通信。

[0014] 作为优选，行走液压马达、夯实液压马达、旋转液压马达、抛矸液压马达、转运液压马达与总控制器之间通过以下方法进行无线通信：

[0015] S1：对最优节点进行定位，具体包括以下步骤：[0016] S1.1：通过公式(1)计算出全部通信节点相对空间位置的偏离距离：[0017][0018] 式中，全部空闲通信节点数量用pem表示，所有通信节点数目用q表示，pef＝pem?q×0.1；

[0019] S1.2：设置簇头通信节点的通信服务领域，公式如下：[0020][0021] 式中，无线传输网络所覆盖的区域内簇头节点的服务簇头数量高于30用nufll表示；第k个簇头内所有的通信节点量用qk表示；

[0022] S1.3：对区域内的数据节点进行分组；[0023] S1.4：针对不同的组别分别计算通信节点比率；[0024] S1.5：结合S1.4中的通信节点比率值确定最优通信节点；[0025] S2：结合S1.4中的最优通信节点，建立加权组播数；并用Q(X)表示步骤S1.5中已经明确的最优通信节点数量，用xk代表数据在各最优通信节点间的连通性，用hp(v)代表通信

终端的空间坐标，用xp表示第p条数据支路，λ代表与之相对应的影响因子；

[0026] 具体构建步骤如下：[0027] S2.1：设置：[0028][0029][0030] S2.2：对通信网络获取的最优通信节点进行筛选，设置当前最优通信节点能够用xk进行描述，如果k＝0，则执行步骤S2.3，否则令Xh＝X；

[0031] S2.3：在整个通信网络中，搜索出所有的最优通信节点，如果nt(xk)＞0，则最优通信节点与邻域最优通信节点之间的关系表示为：

[0032][0033] 通信约束条件为：[0034][0035] S2.4：如果P(X)＜P(X)，则返回步骤S2.2进行计算，否则结束运算。[0036] 作为优选，所述的总控制器还连接有数据存储器；用以存储施工过程中的相关数据。

[0037] 作为优选，所述的数据存储器采用以下步骤进行数据存储：[0038] S1、构建数据库模型的步骤，具体包括：[0039] S1.1、采用3×3网格拓扑结构构建数据存储的分布式网格模型，提取数据特征分布梯度图，得到数据库中数据存储的量化分布向量值分别为：

[0040][0041] 其中m为数据存储空间的嵌入维数；[0042] S1.2、定义R1和R2为数据库存储分布空间的特征分布区域，在链路层中采集总控制器传送的数据特征序列，

[0043] 根据数据特征序列设置向量量化编码书如下：[0044][0045] 定义存储元的初始值为：[0046][0047] S1.3、在链路层，对总控制器发送的数据进行编码训练，获取信息流的向量模式如下：

[0048] x(t)＝(x0(t)，x1(t)，…，xk?1(t))T；[0049] S1.4、依据交叉分布云存储数据结构，获取已经构建的数据库中各分类存储节点的距离如下：

[0050][0051] 其中ωj＝(ω0j，ω1j，…，ωk?1，j)T为向量量化权重；[0052] S1.5、得到量化特征编码数据输出：[0053][0054] 其中，[0055] S2、数据聚类处理的步骤，具体包括：[0056] S2.1、在链路层中，对总控制器传输的数据做自适应特征匹配操作，依据统计特征分类算法，获取数据聚类中心；

[0057] S2.2、在链路层中，对总控制器传输的数据做分段融合模糊聚类处理，获取模糊隶属函数；

[0058] S2.3、压缩合并存储空间内的冗余存储数据，匹配检测链路层的动态输出数据，离散调度数据回归，分层融合总控制器传送的数据；实现数据存储的特征压缩。

[0059] 本发明的有益效果在于，实现整体机构的自移，加快挪移速度，做到了省时、省人、省工。自动充填系统安装了夯实装置，能够使充填的矸石更加致密，增加了充填矸石量，提

高了巷道的整体充填率。充填抛矸皮带机、中间转运皮带机、桥式转载机能有机的配合，可

实现矸石的快速转运和充填。充填抛矸皮带机使用专用高速电机，抛矸速度快，抛射距离

远。充填抛矸皮带机通过旋转平台和液压缸可以方便的进行多方向的移动，能做的无缝充

填，能极大的提高充填效率。

[0060] 此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。[0061] 由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著地进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明[0062] 图1是本发明提供的一种自移式多向快速巷道充填装置的结构示意图。[0063] 图2是本发明提供的一种自移式多向快速巷道充填装置的控制原理图。[0064] 其中，1?本体总成，1.1?行走履带，1.2?行走液压马达，[0065] 2?夯实结构，2.1?夯实液压马达，2.2?夯实液压缸，2.3?夯实梁，[0066] 3?旋转平台，3.1?左旋转液压缸，3.2?右旋转液压缸，3.3?旋转液压马达，[0067] 4?填充抛矸皮带机，4.1?高速皮带机，4.2?抛矸液压缸，4.3?抛矸液压马达，[0068] 5?中间转运皮带机，5.1?普通皮带机，5.2?转运液压缸，5.3?连接轴，5.4?转运液压马达，

[0069] 6?桥式转载皮带机，6.1?连接杆，7?可伸缩矸石输送机，8?总控制器，9?数据存储器。

具体实施方式[0070] 下面结合附图并通过具体实施例对本发明进行详细阐述，以下实施例是对本发明的解释，而本发明并不局限于以下实施方式。

[0071] 如图1和2所示，本发明提供的一种自移式多向快速巷道充填装置，包括：[0072] 本体总成1，本体总成1的底部设置有行走履带1.1，所述的行走履带1.1由行走液压马达1.2驱动；

[0073] 本体总成1的前方下侧设置有夯实结构2，包括夯实液压马达2.1，所述的夯实液压马达2.1通过液压管路连接到夯实液压缸2.2，夯实液压缸2.2的输出端连接有夯实梁2.3；

对填充的矸石进行夯实；

[0074] 本体总成1的前方设置有旋转平台3，所述的旋转平台3连接有左旋转液压缸3.1和右旋转液压缸3.2，所述的左旋转液压缸3.1和右旋转液压缸3.2通过液压管路连接到旋转

液压马达3.3；通过旋转液压马达驱动左旋转液压缸和右旋转液压缸，实现对旋转平台的旋

转控制；

[0075] 所述的旋转平台3上设置有填充抛矸皮带机4，所述的填充抛矸皮带机4包括高速皮带机4.1，高速皮带机4.1的底部设置有抛矸液压缸4.2，所述的抛矸液压缸4.2通过管道

连接到抛矸液压马达4.3；旋转平台的旋转带动高速皮带机在水平方向转动，抛矸液压缸带

动高速皮带机在竖向移动，实现无死角填充矸石，提高了矸石的填充效率和质量；

[0076] 所述的本体总成1上还设置有中间转运皮带机5，所述的中间转运皮带机5包括普通皮带机5.1和转运液压缸5.2，普通皮带机5.1的后端通过连接轴5.3固定在本体总成上，

普通皮带机5.1的中间部位通过转运液压缸5.2固定在本体总成上，普通皮带机5.1的前端

连接到填充抛矸皮带机；所述的转运液压缸通过液压管道连接到转运液压马达5.4；

[0077] 所述的本体总成1还通过连接杆6.1连接有桥式转载皮带机6，桥式转载皮带机6的另一端连接到可伸缩矸石输送机7；可伸缩矸石输送机运送的充填矸石通过桥式转载皮带

机机卸载到中间转运皮带机，然后再运输到充填抛矸皮带机进行抛矸充填；

[0078] 所述的行走液压马达、夯实液压马达、旋转液压马达、抛矸液压马达、转运液压马达均通过无线方式与总控制器8通信。

[0079] 本实施例中，行走液压马达、夯实液压马达、旋转液压马达、抛矸液压马达、转运液压马达与总控制器8之间通过以下方法进行无线通信：

[0080] S1：对最优节点进行定位，具体包括以下步骤：[0081] S1.1：通过公式(1)计算出全部通信节点相对空间位置的偏离距离：[0082][0083] 式中，全部空闲通信节点数量用pem表示，所有通信节点数目用q表示，pef＝pem?q×0.1；

[0084] S1.2：设置簇头通信节点的通信服务领域，公式如下：[0085][0086] 式中，无线传输网络所覆盖的区域内簇头节点的服务簇头数量高于30用nufll表示；第k个簇头内所有的通信节点量用qk表示；

[0087] S1.3：对区域内的数据节点进行分组；[0088] S1.4：针对不同的组别分别计算通信节点比率；[0089] S1.5：结合S1.4中的通信节点比率值确定最优通信节点；[0090] S2：结合S1.4中的最优通信节点，建立加权组播数；并用Q(X)表示步骤S1.5中已经明确的最优通信节点数量，用xk代表数据在各最优通信节点间的连通性，用hp(v)代表通信

终端的空间坐标，用xp表示第p条数据支路，λ代表与之相对应的影响因子；

[0091] 具体构建步骤如下：[0092] S2.1：设置：[0093][0094][0095] S2.2：对通信网络获取的最优通信节点进行筛选，设置当前最优通信节点能够用xk进行描述，如果k＝0，则执行步骤S2.3，否则令Xh＝X；

[0096] S2.3：在整个通信网络中，搜索出所有的最优通信节点，如果nt(xk)＞0，则最优通信节点与邻域最优通信节点之间的关系表示为：

[0097][0098] 通信约束条件为：[0099][0100] S2.4：如果P(X)＜P(X)，则返回步骤S2.2进行计算，否则结束运算。[0101] 本实施例中，所述的总控制器8还连接有数据存储器9；用以存储施工过程中的相关数据。

[0102] 本实施例中，所述的数据存储器采用以下步骤进行数据存储：[0103] S1、构建数据库模型的步骤，具体包括：[0104] S1.1、采用3×3网格拓扑结构构建数据存储的分布式网格模型，提取数据特征分布梯度图，得到数据库中数据存储的量化分布向量值分别为：

[0105][0106] 其中m为数据存储空间的嵌入维数；[0107] S1.2、定义R1和R2为数据库存储分布空间的特征分布区域，在链路层中采集总控制器传送的数据特征序列，

[0108] 根据数据特征序列设置向量量化编码书如下：[0109][0110] 定义存储元的初始值为：[0111][0112] S1.3、在链路层，对总控制器发送的数据进行编码训练，获取信息流的向量模式如下：

[0113] x(t)＝(x0(t)，x1(t)，…，xk?1(t))T；[0114] S1.4、依据交叉分布云存储数据结构，获取已经构建的数据库中各分类存储节点的距离如下：

[0115][0116] 其中ωj＝(ω0j，ω1j，…，ωk?1，j)T为向量量化权重；[0117] S1.5、得到量化特征编码数据输出：[0118][0119] 其中，[0120] S2、数据聚类处理的步骤，具体包括：[0121] S2.1、在链路层中，对总控制器传输的数据做自适应特征匹配操作，依据统计特征分类算法，获取数据聚类中心；

[0122] S2.2、在链路层中，对总控制器传输的数据做分段融合模糊聚类处理，获取模糊隶属函数；

[0123] S2.3、压缩合并存储空间内的冗余存储数据，匹配检测链路层的动态输出数据，离散调度数据回归，分层融合总控制器传送的数据；实现数据存储的特征压缩。

[0124] 以上公开的仅为本发明的优选实施方式，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的没有创造性的变化，以及在不脱离本发明原理前提下所作的若干改进和

润饰，都应落在本发明的保护范围内。