[发明专利]在煤矿开采的刨煤机作业中自动建立确定的工作面开口的方法

说明书

本发明涉及一种用于在地下煤矿开采的具有工作面输送机、至少一个在工作面输送机上导引的、用作采煤机的刨煤机以及液压式掩护支架的长壁式开采作业中自动建立确定的工作面开口的方法。

在自动控制长壁式开采作业中的问题在于，在所采用的采煤机的开采方向(Abbaurichtung)和回采方向(Verhiebsrichtung)上，一方面要产生足够大的工作面开口，为的是当采煤机通过时，在采煤机和掩护支架之间没有碰撞的情况下确保长壁装备的通过，并且另一方面又在开采工作中使矿山故障尽可能地少，据此将开采工作尽可能限制在煤层水平，而不太多地切削旁边石块。在开采前主要提供使用的矿藏数据，即有关煤层厚度、下盘和上覆层水平和在长壁装备的开采方向和纵向方向、也就是采煤机的回采方向上存在的鞍部和/或凹部，很不精确，以致于开采工作和支架工作的自动控制不能以此为依据。

在所述的刨煤作业中以特殊的方式产生这种问题。在所述作业时在设置在工作面输送机上的固定的导向装置上，刨煤机沿着长壁前部来回地运行。在这种情况中装配有刀具的刨煤机具有由设定所确定的固定的切削高度和比较小的切削深度，其数量级大约为60毫米，这样，与切削式的开采不同的是，在开采期间切削高度无论如何是不能变化的。在刨煤机运行时，刨煤机的高度控制是通过在作为刨煤机的固定的导向装置的工作面输送机与作为所谓的悬臂控制器(Auslegersteuerung)的、设在与工作面输送机相连的掩护支架框架上的控制缸而建立的。因此，通过用悬臂控制器可改变的工作面输送机的倾斜，除了进行水平中立控制外，还使得工作面输送机和因此在其上导引的刨煤机在开采行驶期间沿开采方向作下沉运动。在这种下沉运动中刨煤机通过它的底部刀具的切削入下盘而倾斜，或者也做爬升运动，在这种爬升运动中，刨煤机进行爬升式开采。

只要在开采工作时也应尽量避免通过刨煤机损害下盘，于是按照已公开的在下盘上刨除边界层的方法来控制刨煤机的高度。在所述方法中通过在刨煤机的底部刀具的水平中一起随动的传感器进行检测，刨煤机的底部刀具是否是在旁边岩石中，也就是在下盘中切削，或者是在煤中切削。这种方法首先是在硬件方面就有缺陷，因为有关的传感器和所属的分析计算机在一种极端恶劣的环境中安装在刨煤机上或者之中，并且因此承受着相应的载荷或者出现故障。此外，刨煤机的移动性还要求用蓄电池给硬件提供电流，并且要求借助多个在长壁式开采作业上设置的变送器用无线电进行数据传输，其中，特别是在低的长壁式开采作业中，长壁装备的铁磁部件所占比例高很难掌握无线电的条件。除此之外，这种方法其信息具有不可靠性，或者在可能要求的设定中也产生相应的时间滞后，因为在一定程度上关于由刨煤机切削的材料只有在几个刨削进程之后，也就是说在几次，通常大约5次从掩护支架框架旁经过之后才得以兑现。

因此，本发明的任务是提供一种本文开头所述类型的方法。借助这种方法在刨煤作业中也能在制造规定的工作面开口方面实现开采工作和支架工作的自动化。

从权利要求的内容中产生在任务的答案，包括本发明的有利的方案和改进方案。所述权利要求放置在本说明书的后面。

为此，本发明规定了一种方法，在此方法中借助在每个掩护支架框架的四个主构件，如底部滑架、采空区掩护架、支承导杆和顶梁的采空区侧的区域，的其中至少三个上设置的倾斜传感器来检测掩护架构件相对于水平面的倾斜，并且从所述测得的数据中在计算机单元中通过和在该计算机中存储的、确定在步进期间构件的几何取向及其运动的基本数据进行比较，计算出掩护支架框架的相应垂直于基床的掩护架高度，并且在所述方法中，将所求出的掩护支架框架的掩护架高度和刨煤机的与机器有关的固定的切削高度进行比较，并且在此方法中，为了对已确定的偏差进行修正，通过设在掩护支架框架和工作面输送机之间的悬臂控制器引发刨煤机的高度控制，其中，在位置同步分析的意义下，保留所引发的刨煤机的高度控制，直到以时间上的延迟跟随刨煤机的掩护支架框架达到刨煤机在引发所述高度控制的时间点所在的位置。