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公开(公告)号：CN119266850A
公开(公告)日：2025-01-07
申请号：CN202411593434.7
申请日：2024-11-08
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及采矿设备技术领域，其公开了一种多点协同破岩与气液化输送多功能机器人及其掘采方法，包括载体用于在采矿工作面上移动，其上活动设有机械臂组件，在轴向和径向方向活动控制所述刀盘组件，所述刀盘组件用于多点截齿协同冲击粉碎并掘进工作面的岩石；高压气体供应系统，用于通过高压气体柔性输送管为所述刀盘组件输送高压气体；岩石气液化输送工作组站，用于将柔性输送管输送的所述刀盘组件掘进过程中的岩石颗粒进行气固液混合，并泵送到地表或地下仓库。本发明通过多点独立式钻头的设计提升掘进时冲击推动、旋转剪切的效能，从而大幅提升掘进效率，降低截齿磨损。
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公开(公告)号：CN118465848A
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202410579299.4
申请日：2024-05-11
Applicant: 宝鸡西北有色二里河矿业有限公司 , 中南大学
IPC: G01V1/40
Abstract: 本发明公开了一种基于矿山地声信号的智能监测系统及其布置方法，旨在提高矿山安全监测的效率和准确性。该系统包括地声加速度传感器、动态信号采集仪、同步台站、网络台站、光电转换器、分析主机；地声加速度传感器采集安装位置的地声信号；动态信号采集仪对采集的地声信号进行滤波等预处理和转换为光信号；同步台站对动态信号采集仪进行时间同步再将信号传送给网络台站；网络台站对接收的光信号汇总并通过光纤传输至地面调度室，转为电信号后传送至分析主机；分析主机提取信号波形特征，并采用CNN方法区分地声信号类型。本发明能对采集信号自适应保真降噪处理，改善大面积远距离布站带来的数据传输问题并实时精准获知地声信号的位置，同时保证信号采集的纯净性和对地声信号识别的准确性。
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公开(公告)号：CN116446876A
公开(公告)日：2023-07-18
申请号：CN202310098008.5
申请日：2023-02-10
Applicant: 中南大学
Abstract: 本申请涉及岩石、混凝土等固体材料破碎技术领域，提供一种同轴钻孔精确劈裂装置、破碎设备及同轴劈裂方法；该同轴钻孔精确劈裂装置，包括：总控制系统、钻进动力装置、油缸系统、油压控制系统、劈裂机构、钻杆、岩体多源声学定位与辨识模块和破岩机构；所述钻进动力装置、所述油缸系统、所述劈裂机构、所述钻杆和所述破岩机构同轴线设置，所述钻杆的一端和所述钻进动力装置连接，穿过所述油缸系统和所述劈裂机构后，另一端和所述破岩机构连接，所述油缸系统和所述油压控制系统配合控制所述劈裂机构进行劈裂破岩，劈裂机构和破岩机构上设有地声传感器。该同轴钻孔精确劈裂机具有劈裂效率高、安全、精确劈裂、能耗低和使用寿命长的优点。
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公开(公告)号：CN116291435A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310161546.4
申请日：2023-02-24
Applicant: 中南大学
Abstract: 本申请涉及岩石等坚硬固体材料破裂技术领域，提供一种钻拉连续快速破岩机械手、破岩设备及破岩方法，该钻拉连续快速破岩机械手，包括：安装接头、机械手连接臂、拉拔系统、块度调节机构、孔内锁紧系统及钻进系统，所述机械手连接臂的一端设置在所述安装接头上，另一端与所述钻进系统连接，所述钻进系统包括钻进动力装置、钻孔钻杆和钻孔钻头，所述拉拔系统、所述块度调节机构和所述孔内锁紧系统连接并与所述钻孔钻杆同轴设置。该钻拉连续快速破岩机械手具有破岩连续快速、破岩能力强、块度可控且适用范围广的特点。
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公开(公告)号：CN119288426A
公开(公告)日：2025-01-10
申请号：CN202411589263.0
申请日：2024-11-08
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及土层或岩石的钻进技术领域，提供一种应力环境再造的自适应掘进机器人及其掘进方法，包括动态稳定支撑系统、劈裂拉剪破岩系统、旋转支撑定位系统、预制自由面系统、凿岩系统、导轨系统、自适应智能控制系统和行走出渣系统。通过预制自由面系统解除岩体内高应力，避免装备被岩石卡住或快速安全解除卡钻问题，有效提高破岩效率和装备的安全性。自适应智能控制系统能够实时获取掘进参数，并根据地声传感器和钻杆的回转扭矩分析待掘进区域的岩体质量，自动调整作业参数以适应地质条件的变化。该机器人能够在硬岩地质条件下进行连续作业，减少停机时间，延长设备使用寿命，减少环境污染，提升了掘进作业效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115949406A
公开(公告)日：2023-04-11
申请号：CN202310073903.1
申请日：2023-02-07
Applicant: 中南大学
Abstract: 本申请涉及矿山地下破岩技术领域，提供一种钻拉剪破岩机构、钻拉剪原位破岩设备及掘进方法，该钻拉剪破岩机构包括：钻进动力装置、油缸系统、钻孔与孔内侧压梯度加载系统、岩体质量钻进感知模块和除尘机构，所述钻进动力装置配合所述钻孔与孔内侧压梯度加载系统进行钻孔，所述油缸系统配合所述钻孔与孔内侧压梯度加载系统先进行施加侧向压力，再进行施加外向拉拔力。该钻拉剪破岩机构为同轴心结构，无须退孔、对孔和再入孔等工作流程，可实现连续高效作业。该破岩设备充分利用了岩体抗压不抗拉剪的力学特性，具有破岩能力强、能耗低和体积小的优点。
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公开(公告)号：CN114737976B
公开(公告)日：2023-03-14
申请号：CN202210419094.0
申请日：2022-04-21
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种超前自成像自辨识的悬臂式掘进采矿机器人，包括悬臂式掘进采矿机器人本体、超前自成像自辨识系统及钻头状态采集模块；钻头状态采集模块用于采集悬臂式掘进采矿机器人本体的钻头的破岩状态；超前自成像辨识系统包括设置在悬臂式掘进采矿机器人本体上的主动震源、主动震源传感器、破岩震源传感器以及布设在监测地质区域围岩里的多个地声传感器；控制系统用于进行波速场反演成像，得到监测地质区域结构波速场成像模型；还用于根据此成像模型及钻头的破岩状态调整掘进控制参数。可实现对工作面前方的地质区域进行超前成像和辨识，优化掘进控制参数，提高切割岩层时的切割性能和钻头的寿命，并能适用于深部高应力岩体。
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公开(公告)号：CN119572253A
公开(公告)日：2025-03-07
申请号：CN202411567779.5
申请日：2024-11-05
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及岩石掘进技术领域，提供一种全断面岩石掘进机器人及其作业方法；包括行走机构、上下移动系统、左右移动系统、凿岩破岩系统等。行走机构包括履带、驱动轮、液压伸缩支撑腿；旋转平台机构安装好在行走机构上，全断面作业机构活动安装在旋转平台机构上；上下移动系统用于实现凿岩破岩系统升降，左右移动系统用于实现凿岩破岩系统左右移动；凿岩破岩系统包括机械长臂、机械短臂和破岩设备；破岩设备集成辨识系统，通过无线信号与控制系统通信，利用岩石性质进行拉剪破岩；控制系统集成破岩位置自动化模块、通信模块和导轨位置调整模块。本发明可实现机器人在任意形状断面的巷道中进行全方位、无死角、无干涉的全断面连续掘进。
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公开(公告)号：CN114737976A
公开(公告)日：2022-07-12
申请号：CN202210419094.0
申请日：2022-04-21
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种超前自成像自辨识的悬臂式掘进采矿机器人，包括悬臂式掘进采矿机器人本体、超前自成像自辨识系统及钻头状态采集模块；钻头状态采集模块用于采集悬臂式掘进采矿机器人本体的钻头的破岩状态；超前自成像辨识系统包括设置在悬臂式掘进采矿机器人本体上的主动震源、主动震源传感器、破岩震源传感器以及布设在监测地质区域围岩里的多个地声传感器；控制系统用于进行波速场反演成像，得到监测地质区域结构波速场成像模型；还用于根据此成像模型及钻头的破岩状态调整掘进控制参数。可实现对工作面前方的地质区域进行超前成像和辨识，优化掘进控制参数，提高切割岩层时的切割性能和钻头的寿命，并能适用于深部高应力岩体。
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公开(公告)号：CN119288486A
公开(公告)日：2025-01-10
申请号：CN202411441474.X
申请日：2024-10-16
Applicant: 中南大学
Abstract: 本申请涉及地下硬岩矿山开采技术领域，提供一种地下硬岩矿山机械连续非爆绿色开采N21工法，将待开采区分为N个盘区，每个盘区布置2条运输平巷和1条工作面巷道。该工法利用液压支撑装置支撑工作面巷道，在井下形成两个破岩自由面，结合钻孔切槽技术带来的额外自由面和矿体高应力状态解除，使矿体从“难以开采的有侧限整体状态”改为“较易开采的无侧限孤立状态”。该工法将传统钻爆法开采独立的九步(凿岩、装药、连线、通风、铲装、运输、检撬、支护、充填)变为N21工法开采连续的四步(钻裂、运输、支护、充填)，突破井下硬岩矿体机械化连续开采的难题，在显著提高破岩能力、开采效率和资源回收率的同时，大幅提高开采安全性，减少环境影响。
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