一种煤堆智能采样机的采样方法与流程

1.本发明涉及煤炭采样技术领域，具体涉及一种煤堆智能采样机的采样方法。


背景技术：

2.煤炭采样是煤炭分析化验的基础和前提，为了获得一个组成和特性都能代表被采样批煤的试验煤样。采样的基本原则是被采样批煤的所有颗粒都能进入采样设备，每一颗粒都有相等的几率被采入试样中。现有的煤堆采样方法包括人工采样，即人工手持采样铲按规定在不同的位置采取一定子样量，若干子样构成一个总样，然而人工采样的工人劳动强度大，效率低，人为影响因素多，准确性差。


技术实现要素：

3.为此，本发明提供一种煤堆智能采样机的采样方法，以解决现有技术中人工采样准确性差的问题。
4.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种煤堆智能采样机的采样方法，包括：
6.步骤s100：大车控制采样头移动到采样点的纵坐标；
7.步骤s200：小车控制采样头移动到采样点的横坐标；
8.步骤s300：采样头进行采样；
9.步骤s400：将样品输送至破碎混匀装置，破碎混匀装置对样品进行破碎混匀；
10.步骤s500：处理样品。
11.进一步地，大车和小车自动移动到采样点。
12.进一步地，在大车和小车移动之前，用户选择自动采样时的采样点数量。
13.进一步地，用户手动操作大车和小车移动到采样点。
14.进一步地，步骤s300包括：
15.步骤s301：升降机构控制采样头下钻进入煤层；
16.步骤s302：当采样头到达预定采样深度时，开爪油缸通过四连杆机构和内筒驱动锥形爪开启，采样头继续旋转下行，样品进入采样头的内筒；
17.步骤s303：当采样量达到设定值时，锥形爪关闭，采样结束，样品封存在内筒内，采样头逆时针旋转上升至顶点。
18.进一步地，步骤s400包括：
19.步骤s401：将样品卸样至输送机，输送机将样品输送到破碎混匀装置；
20.步骤s402：破碎混匀装置对样品筛分，筛下小粒度煤样直接进入缩分弃料皮带，筛上煤样通过锤式破碎机破碎后进行搅拌混匀再进入缩分弃料皮带。
21.进一步地，输送机先将样品经过除铁器进行除铁，然后再输送至破碎混匀装置。
22.进一步地，步骤s500包括：将破碎后的煤样缩分后，将留样送入分样器，多余的样品输送到室外煤场。
23.本发明具有如下优点：使用大车和小车控制采样机完成采样点选取、采样和卸样的全部工作。与人工采样相比，采样机采样具有安全、可靠、快捷、规范、采样点随机等多项优点。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。
25.本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。
26.图1为本发明具体实施方式提供的一种煤堆智能采样机的采样方法的工作流程图；
27.图2为本发明具体实施方式提供的一种煤堆智能采样机的大车和小车的结构示意图；
28.图3为本发明具体实施方式提供的一种煤堆智能采样机的采样头的结构示意图；
29.图4为本发明具体实施方式提供的一种煤堆智能采样机的破碎混匀装置的结构示意图。
30.图中：1
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大车；11
‑
端梁；12
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主梁；2
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小车；3
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煤堆车厢；4
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采样头；41
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内筒；42
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锥形爪；43
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连接板；5
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破碎混匀装置；6
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输送机；7
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锤式破碎机；8
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缩分弃料皮带。
具体实施方式
31.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
33.如图1所示，本发明具体实施方式提供了一种煤堆智能采样机的采样方法，主要用于对煤堆车厢3内煤样采制，包括：
34.步骤s100：大车1控制采样头4移动到采样点的纵坐标；
35.步骤s200：小车2控制采样头4移动到采样点的横坐标；
36.步骤s300：采样头4进行采样；
37.步骤s400：将样品输送至破碎混匀装置5，破碎混匀装置5对样品进行破碎混匀；
38.步骤s500：处理样品。
39.在本方案中，大车1采用专业起重机厂生产的通用桥式起重机桥架，包括前后平行
且水平设置的两根主梁12，还包括两根垂直于主梁12的端梁11，端梁11的两端各连接一根主梁12，两根主梁12和两根端梁11形成井字结构，主梁12上设有小车2。
40.使用大车1和小车2控制采样机完成采样点选取、采样和卸样的全部工作。与人工采样相比，采样机采样具有安全、可靠、快捷、规范、采样点随机等多项优点。可接入各类传感器及智能监管硬件，基于深度学习引擎、智能规则与大数据分析技术，将各类物联网采集的数据信息进行统一整合管理，结合全新设计的智能布防规则策略，实现对全网或特定场景的全方位、个性化的事件监管，主动识别各类事件风险。
41.在一个可选的实施方案中，大车1和小车2自动移动到采样点。具体地，在自动状态下，大车1和小车2采用超声波定位技术，自动寻点，可完全避免人的干预。
42.在一个可选的实施方案中，在大车1和小车2移动之前，用户选择自动采样时的采样点数量。
43.在一个可选的实施方案中，用户手动操作大车1和小车2移动到采样点。具体地，在手动状态下，选择大车1或小车2，按住“向前”、“向后”按钮控制大车1和小车2移动。
44.在一个可选的实施方案中，步骤s300包括：
45.步骤s301：升降机构控制采样头4下钻进入煤层；
46.步骤s302：当采样头4到达预定采样深度时，开爪油缸通过四连杆机构和内筒41驱动锥形爪42开启，采样头4继续旋转下行，样品进入采样头4的内筒41；
47.步骤s303：当采样量达到设定值时，锥形爪42关闭，采样结束，样品封存在内筒41内，采样头4逆时针旋转上升至顶点。采样过程可实现手动、半自动、自动操作。采样头4具有自动1点、自动2点、自动3点采样和半自动随机采样功能，采样头4可在任意点任意深度内采样，电控部分采用可编程控制器(plc)，性能可靠。
48.采样机构包括采样头，采样头包括外筒、内筒41、两个锥形爪42和连接板43，内筒41滑动设置在外筒内，两个锥形爪42的上端和内筒41的下端铰接，锥形爪42和内筒41通过连接板43相连。当内套筒滑动时，内套筒通过连接板43带动锥形爪42摆动，从而实现采样头的打开或者闭合，内筒41、连接板43与锥形爪42之间构成四连杆机构，内筒41通过连接板43控制锥形爪42的摆动。在闭合状态，采样头在物料中进行下钻动作，采样头的锥形爪42对煤块进行边钻边切削的动作，能够使得物料保持松散。
49.采样机构还包括开爪油缸，开爪油缸与内筒41相连接，并能够驱动内筒41在外筒内进行往复运动，从而实现锥形爪42的开启或者闭合。采样开始，采样头下钻进入煤层，安装在内筒41下端的两片锥形爪42封住煤样入口，煤样不能进入采样头内筒41；到达预定采样深度时，开爪油缸通过内筒41、连接板43驱动锥形爪42开启。采样头继续下行，煤样进入采样头内筒41；采样结束，锥形爪42关闭，煤样封存在内筒41内。
50.在一个可选的实施方案中，步骤s400包括：
51.步骤s401：将样品卸样至输送机6，输送机6将样品输送到破碎混匀装置5；
52.步骤s402：破碎混匀装置5对样品筛分，筛下小粒度煤样直接进入缩分弃料皮带8，筛上煤样通过锤式破碎机7破碎后进行搅拌混匀再进入缩分弃料皮带8。具体地，筛上煤样通过锤式破碎机破碎至13mm或6mm。
53.在一个可选的实施方案中，输送机6先将样品经过除铁器进行除铁，然后再输送至破碎混匀装置5。除铁器可以是永磁除铁器或者电磁除铁。
54.在一个可选的实施方案中，步骤s500包括：将破碎后的煤样缩分后，将留样送入分样器，多余的样品输送到室外煤场。
55.智能采样过程如下：
56.在启动智能采样机前，必须仔细检查设备状况及其工作场所，确认一切正常后方可启动采样机；在气温低于15℃时，先启动油泵运行15分钟预热；每班采样前，手动操作采样机空载运行一遍，确认动作正常，采样机变可开始采样工作。
57.放下挡车栏杆，使煤车停放在预定位置并停稳熄火；根据要求选择分样桶，按下对应按钮；正确选择采样工作方式(自动、半自动、手动)，按下相应按钮，采样工作开始，采样机将根据选定的工作方式完成采样过程。
58.采样开始，启动油泵、制样系统，选定车型、采样点数、煤样储样桶号，按下开始按钮，大车1、小车2运动寻找采样点，到达采样位置时，采样头4顺时针旋转下钻进入煤料内部，安装在外筒下端的两片锥形爪封住采集样品的入口，样品不能进入采样头4的内筒41；到达预定采样深度时，开爪油缸通过内拉杆和内筒驱动锥形爪开启。采样头4继续旋转下行，样品进入采样头4的内筒41；当采样量达到设定值时，锥形爪关闭，采样结束，样品封存在内筒内，采样头4逆时针旋转上升至顶点。
59.然后采样头4停止旋转，大车1、小车2返回，采样头4回到卸样位置，采样爪子开、闭三次，内推杆通过油缸推料三次卸样，样品卸入输送机6。采样机自动返回到工作原点位置。
60.样品由给料胶带输送机送入破碎混匀装置5，通过制样破碎混匀装置5制样破碎混匀，然后进入弃料缩分皮带8缩分，分析样进入对应的子样桶储存，弃样通过缩分弃料皮带8送出，采样机完成一次工作循环。
61.当风险发生时，煤堆智能采样机可联动智能监管设备对安全事件与特定场景进行全面感知与关键信息捕捉，与此同时立即开启与事件风险等级相匹配的应急机制，通知相关人员进行事中干预，减少事件带来的损失；得益于人工智能技术的打通与数据积累，能够帮助企业进行高效追溯风险事件。
62.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。