[发明专利]控制长壁开采作业的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在地下煤矿开采中控制长壁开采作业的方法，此长壁开采作业包含工作面输送机、至少一个采煤机以及液压式掩护支架。

背景技术

在回采的过程中控制长壁开采作业时，通常指，在避免停机的情况下尽可能最佳地使用提供的机器能力，其中按可能性应使必需的控制过程实现自动化，以避免人为的误差决定。控制的自动化的使用正在研发之中或已经在应用当中，例如感应地识别/控制边界层、学习步骤方法、识别和控制步进式支架的回程、步进式支架的自动步进以及自动地维持工作面输送机的预定的额定倾斜。

在使长壁控制实现自动化时，还出现的问题是，在每个掩护支架框架的顶梁的前方区域中具有足够的垂直于基床(bankrecht)的高度(即足够的工作面开口)，以确保采煤机无故障地驶过，因为采煤机与掩护支架框架的顶梁的任何碰撞都会由于工作面开口太小而导致相应的运行故意亦或作业机构的损坏。

发明内容

因此按本发明的目的是，提出一种前述类型的方法，它能在采煤机与掩护支架框架之可能相撞时发出指示，从而可帮助避免相应的碰撞。

此目的的解决方案(包括本发明的有利的构造方案和改进方案)都从专利权利要求的内容中得出，此专利权利要求位于此说明的后面。

本发明规定了一种方法，其中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、支承导杆以及顶梁的采空区侧的区域，的其中至少三个上设有倾斜传感器，此倾斜传感器可在步进方向上检测掩护架构件相对于水平面的倾斜，由测得的数据在计算机单元中通过与储存在其中的、确定在步进期间构件的几何取向及其运动的基础数据进行比较，计算出掩护支架框架在顶梁的前端上的相应垂直于基床的高度，作为工作面开口的尺度。

借助本发明首先实现了这样的优点，即在使用掩护支架框架时只是由于求出的几何关系(其用相对较少的费用)，就能求出顶梁前端部上的工作面开口(形式是为此位置求出的垂直于基床的高度)，只要此工作面开口等于或略大于由采煤机在计划作业时产生的工作面开口，则采煤机与相关的掩护支架框架之间就不存在相撞的危险。如果持续地监控顶梁的前端上的工作面开口表明工作面开口太小，则通过相应地操控采煤机可避免迫近的碰撞。在单个的掩护支架框架上获得的数据以更有利的方式额外地给出信息，此信息是关于长壁前部(Strebfront)的单个区段或整个长壁前部在连续回采时的行为，这使各个开采作业实现集成的过程控制。

因此，从工作面开口与对相应的开采作业适用的矿藏数据(例如必要时在长壁的长度上改变的煤层厚度)之间的关系，可推断出，上覆层(Hangende)是否有置于掩护支架框架上的危险，或在努力实现自动化时是否面临超出掩护支架框架的调整上极限的危险。如果在收敛出现时掩护架支柱完全退回，并由于随后加载的上覆层而阻塞了掩护支架框架，并且不能再往前推，这时就有上覆层冲击(Aufsetzen)的危险；另一可能性在于，钢结构在下调整极限上在掩护支架框架的双纽线机构(Lemniskatengetriebe)中或在顶梁/采空区掩护架的铰接位置中被阻止，并且不能再往前推。尤其在经过煤层走向中的凹部或鞍部时会出现上述的危险瞬间，可通过相应地设置各个所用采煤机的开采高度来对此加以考虑。此外，工作面开口的相应数据还可给出信息，此信息是关于从上覆层上的崩落、煤层变薄、采煤机“在煤碳上行驶“或采煤机的可能的下盘切削(Liegendeinschnitt)。

按本发明的一种实施例规定，在掩护支架框架上也可使用分体式的底部滑架，掩护支架框架的步进机构设置在两个单个滑架之间，因此与彼此相连的滑架不同，可相互分开地收缩掩护支架框架的所述两个单个滑架，从而可实现所谓的“大象步”作为步进控制。在这样的掩护支架框架中，尤其在对刨削作业来说典型的较小的煤层厚度所用的掩护支架框架中，在两个单个滑架上分别设有倾斜传感器。

为此可规定，对于所述两个单个滑架中的每个单个滑架，相应的掩护架高度从测得的倾斜角度中计算出来，所述倾斜角度是用于顶梁、采空区掩护架以及掩护支架框架的左、右单个滑架，其中可规定，为掩护支架框架求出的掩护架高度从为两个单个滑架算出的掩护架高度值的平均值中计算而来。但为了识别由支柱冲击(Stempelaufsetzer)引起的问题，或为了分析在掩护支架框架中是否已到达了调整上极限，需要在单个滑架上求出的倾斜角度的基础上，单独地评判右半掩护架和左半掩护架的掩护架高度。