(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210745929.1 (22)申请日 2022.06.29 (71)申请人 中国矿业大 学 （北京） 地址 100083 北京市海淀区学院路丁1 1号 (72)发明人 张锦旺　高鹏　宋一辰　范天瑞　 魏炜杰　赵恒泰　刘继琦　 (74)专利代理 机构 北京博尔赫知识产权代理事 务所(普通 合伙) 16045 专利代理师 于武江 (51)Int.Cl. G01N 21/64(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 一种荧光标记煤矸识别装置及方法 (57)摘要 本发明涉及煤矿采煤技术领域， 尤其是指一 种荧光标记煤矸识别装置及方法， 包括以下步 骤， S1： 先在液压支架前方钻孔， 并在钻孔内安装 时步漏斗， 同时也在液压支架上安装 特殊光照灯 和信号发射器； S2： 液压支架向前移动， 使得信号 发射器与时步漏斗内的距离传感器的距离发生 改变； S3： 当信号发射器与时步漏斗内的距离传 感器的距离减小到预先设置的阈值时， 距离传感 器通过算法控制电机开启， 时步漏斗内的荧光物 质向外喷洒； S4： 利用荧光识别相机识别由装在 支架上的特殊光照灯照射在煤和矸石表面发出 的荧光。 本发明通过时步漏斗、 信号发射器、 特殊 光照灯和荧光识别相机在放煤过程中的相互配 合， 以达到识别煤和矸石进而准确把握尾梁关闭 时机的目的。 权利要求书1页 说明书4页 附图5页 CN 115015205 A 2022.09.06 CN 115015205 A 1.一种荧 光标记煤矸识别方法， 其特 征在于： 包括以下步骤， S1： 先在液压支架前方钻孔， 并在钻孔内安装时步漏斗， 同时也在液压支架上安装特殊 光照灯和信号发射器； S2： 液压支架向前移动， 使得信号发射器与时步漏斗内的距离传感器(2)的距离发生改 变； S3： 当信号发射器与时步漏斗内的距离传感器(2)的距离减小到预先设置的阈值时， 距 离传感器(2)通过算法控制电机(5)开启， 时步漏斗内的荧 光物质向外喷洒； S4： 利用荧光识别相机识别由装在支架上的特殊光照灯照 射在煤和矸石表面发出的荧 光。 2.根据权利要求1所述的一种荧光标记煤矸识别方法， 其特征在于： 所述步骤S1中， 利 用钻孔机进行钻孔， 使得钻孔深度位于 煤岩分界上 方矸石层处。 3.根据权利要求1所述的一种荧光标记煤矸识别方法， 其特征在于： 所述步骤S2中， 信 号发射器和距离传感器(2)在放煤过程中持续发射和接收信号。 4.根据权利要求1所述的一种荧光标记煤矸识别方法， 其特征在于： 所述步骤S3 中在第 一个时步漏斗打开的同时， 在液压支架前方再次钻孔放置下一个时步漏斗， 以保证工作面 推进方向上 方矸石随着工作面的推进可以全部被标记。 5.根据权利要求1所述的一种荧光标记煤矸识别方法， 其特征在于： 所述步骤S4中荧光 识别相机刚开始会识别到部 分被标记煤体所散发出的低强度荧光， 此时起到提醒工人即将 出现矸石需要及时关闭尾梁的示警作用； 随后荧光识别相机识别到大范围高强度荧光出 现， 即放煤已经 结束矸石开始放出， 可以关闭尾梁。 6.一种荧光标记煤矸识别装置， 包括 时步漏斗， 其特征在于： 所述 时步漏斗由时步漏斗 容器(1)、 距离传 感器(2)、 固定板(3)、 电机(5)和密封板(6)组成， 所述时步漏斗容器(1)内 固定连接有距离传感器(2)和固定板(3)， 所述固定板(3)位于时步漏斗容器(1)下端， 所述 固定板(3)上端面开设有第一排放口(4)， 所述固定板(3)上端固定连接有电机(5)， 所述电 机(5)输出端固定连接有密封板(6)， 所述密封板(6)与时步漏斗容器(1)之间转动连接， 且 密封板(6)位于固定 板(3)下端， 所述密封 板(6)上端面 开设有第二 排放口(7)。 7.根据权利要求6所述的一种荧光标记煤矸识别装置， 其特征在于： 所述密封板(6)下 端固定连接有喷洒槽(8)， 所述喷洒槽(8)上端开口与第二排放口(7)保持齐平， 且喷洒槽 (8)与第二 排放口(7)一 一对应。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115015205 A 2一种荧光标记煤矸识别装 置及方法 技术领域 [0001]本发明涉及煤矿 采煤技术领域， 尤其涉及一种荧 光标记煤矸识别装置及方法。 背景技术 [0002]放顶煤采煤法目前我国厚煤层开采的主要手段之一。 放顶煤过程中最重要的步骤 是对于尾梁关闭时机的把握， 因为尾梁关闭时机直接影响到煤炭回采率和混矸率的高低； 对于尾梁关闭时机的掌握最主 要的问题是煤矸的高效识别。 [0003]现有技术在对于煤矸的识别主要依托于化学喷雾后利用红外装置检测煤矸表面 温度的变化进 行煤矸识别。 但是不同地区、 不同深度对于地温均有影响， 且在大范围喷雾除 尘的过程中， 不仅液体与煤矸反应使煤矸表面温度条件发生改变需要时间， 而且持续喷洒 过程中液体本身温度对于煤矸表面温度也是有较大影响的。 在工作面温度条件较为恶劣 时， 通过检测温度变化对于煤矸识别的准确率会有 所降低。 此外， 由于煤炭开采中往往伴随 着瓦斯的释放， 采用该种方法产生的热量聚集可能会造成瓦斯爆炸安全隐患。 发明内容 [0004]本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点， 而提出的一种荧光标记煤矸识 别装置及方法。 [0005]为了实现上述目的， 本发明采用了如下技术方案： 一种荧光标记煤矸识别方法， 包 括以下步骤， [0006]S1： 先在液压支架前方钻孔， 并在钻孔内安装时步漏斗， 同时也在液压支架上安装 特殊光照灯和信号发射器； [0007]S2： 液压支架向前移动， 使得信号发射器与时步漏斗内的距离传感器 的距离发生 改变； [0008]S3： 当信号发射器与时步漏斗内的距离传感器 的距离减小到预先设置 的阈值时， 距离传感器通过算法控制电机开启， 时步漏斗内的荧光物质向外喷洒； S4： 利用荧光识别相 机识别由装在支 架上的特殊 光照灯照射在煤和矸石表面发出的荧 光。 [0009]作为上述 技术方案的进一 步描述： [0010]所述步骤S1中， 利用钻孔机进行钻孔， 使得钻孔深度位于煤岩分界处煤岩分界上 方矸石层处。 [0011]作为上述 技术方案的进一 步描述： [0012]所述步骤S2中， 信号发射器和距离传感器在放煤过程中持续发射和接收信号。 [0013]作为上述 技术方案的进一 步描述： [0014]所述步骤S3中在第一个时步漏斗打开的同时， 在液压支架前方再次钻孔放置下一 个时步漏斗， 以保证工作面推进方向上 方矸石随着工作面的推进可以全部被标记。 [0015]作为上述 技术方案的进一 步描述： [0016]所述步骤S4中荧光识别相机刚开始会识别到部分被标记煤体所散发出的低强度说　明　书 1/4 页 3 CN 115015205 A 3