Забойное оборудование с проложенным на нём шланговым нивелиром для определения высотной отметки отдельных элементов забойного оборудования



Забойное оборудование с проложенным на нём шланговым нивелиром для определения высотной отметки отдельных элементов забойного оборудования
Забойное оборудование с проложенным на нём шланговым нивелиром для определения высотной отметки отдельных элементов забойного оборудования
Забойное оборудование с проложенным на нём шланговым нивелиром для определения высотной отметки отдельных элементов забойного оборудования
Забойное оборудование с проложенным на нём шланговым нивелиром для определения высотной отметки отдельных элементов забойного оборудования
Забойное оборудование с проложенным на нём шланговым нивелиром для определения высотной отметки отдельных элементов забойного оборудования

 


Владельцы патента RU 2544939:

РАГ АКЦИЕНГЕЗЕЛЬШАФТ (DE)

Изобретение относится к горному делу, в частности к средствам для добычи полезных ископаемых. Предложено забойное оборудование для машинной добычи в сплошной системе разработки, прежде всего при подземной разработке месторождений каменного угля, с расположенным вдоль фронта очистных работ забойным конвейером, выполненным с возможностью перемещения вдоль забойного конвейера очистным средством и закрепленными на нем под углом к забойному конвейеру узлами щитовой крепи. При этом для определения абсолютной высотной отметки заданных элементов забойного оборудования вдоль фронта (10) очистных работ на избранных элементах (12, 15, 31) забойного оборудования проложен наполненный жидкостью шланговый нивелир (17). Указанный шланговый нивелир подсоединен к точно определенной по своей высоте в качестве точки отсчета, расположенной в одном из параллельных выемочных штреков (13, 14) базисной станции (19). Причем с распределением по протяженности забойного оборудования на отдельных элементах (12, 15, 31) забойного оборудования в шлангопровод (18, 23, 24) шлангового нивелира (17) включены и соединены с центральным блоком обработки результатов и управления датчики (22) давления. Предложенное изобретение обеспечивает точное определение высотной отметки расположения элементов забойного оборудования за счет снижения влияния динамических факторов таких, как механических вибраций. 13 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к забойному оборудованию для машинной добычи в сплошной системе разработки (длинном забое), прежде всего при подземной разработке месторождений каменного угля, с расположенным вдоль фронта очистных работ забойным конвейером, выполненным с возможностью перемещения вдоль забойного конвейера очистным средством и закрепленными на нем под углом к забойному конвейеру узлами щитовой крепи.

Забойное оборудование с указанными выше признаками, а также способ управления таким забойным оборудованием описаны в WO 2009/103303. Кроме того, в вышеуказанной публикации, в частности, указано, что автоматизация такого управления забойным оборудованием, в общем, зависит от знания положения забойного оборудования или же его элементов в пространстве, но, прежде всего, от знания соответственно имеющейся в области переднего конца перекрытия кровли пласта высоты ширины призабойного пространства.

Определение базисных величин для расчета, например высоты ширины призабойного пространства, в соответствии с этим уровнем техники происходит через установленные на основных компонентах отдельных узлов щитовой крепи, таких как опорный полоз, завальный щит, направляющие рычаги и установленные на перекрытии кровли пласта датчики наклона, с помощью которых определяется наклон соответствующих деталей относительно горизонтали. Путем сравнения полученных данных с хранимыми в блоке обработки результатов, определяющими геометрическую ориентацию деталей и их движение во время шагания, базисными данными может быть рассчитана соответствующая пласту высота узлов щитовой крепи на переднем конце перекрытия кровли пласта, которая является мерой для высоты ширины призабойного пространства.

С известным образом действия связан недостаток трудоемких вычислительных работ, которые, к тому же, предполагают соответствующую регистрацию действующих для соответствующей конструктивной формы используемого узла щитовой крепи базисных данных и выработку применимого алгоритма для расчета соответствующей пласту высоты.

Не считая указанного выше опосредованного определения данных высоты, из DE 4333032 С2 известна непосредственная регистрация данных высоты с помощью системы шланговых нивелиров при проходке туннелей. При этом между машиной для проходки туннелей и точкой отсчета расположена система шланговых нивелиров, герметичный наполненный жидкостью шланг, который одним концом соотнесен с базовой (эталонной) высотой, а другим концом для определения других величин измеряемой высоты - с машиной для проходки туннелей.

В основе изобретения лежит задача упростить определение данных высоты при забойном оборудовании соответствующего вида.

Решение этой задачи, включая благоприятные варианты осуществления и усовершенствования изобретения, вытекает из содержания формулы изобретения.

По своей основной идее изобретение предусматривает, что для определения абсолютной высотной отметки заданных элементов забойного оборудования вдоль фронта очистных работ на избранных элементах забойного оборудования проложен наполненный жидкостью шланговый нивелир, который подсоединен к точно определенной по своей высоте точке отсчета в расположенной в одном из параллельных выемочных штреков базисной станции, причем с распределением по протяженности забойного оборудования на отдельных элементах забойного оборудования в шлангопровод шлангового нивелира включены датчики давления и соединены с блоком обработки результатов и управления. С изобретением связано то преимущество, что с помощью проложенного на забойном оборудовании вдоль фронта очистных работ шлангового нивелира могут регистрироваться непосредственные данные высоты и через расположенные через соответственно выбранные расстояния датчики давления также могут быть соотнесены с отдельными местами протяженности фронта очистных работ. Из соответственно подлежащего определению отличия между определенным на базисной станции опорным давлением и зарегистрированным соответствующим локальным датчиком давления в забое абсолютным давлением может быть определена разность давления и использована для определения соответствующих данных высоты. Посредством выведения из нескольких определенных на протяжении забоя данных высоты может быть определен высотный профиль для элементов забойного оборудования, с которыми соотнесен соответствующий шланговый нивелир.

Поскольку в соответствии с примерами осуществления изобретения отдельные шланговые нивелиры или система шланговых нивелиров может быть проложена на перекрытиях кровли пласта и/или опорных полозах используемых узлов щитовой крепи и/или на забойном конвейере, а также подсоединены к очистному комбайну, абсолютные высотные отметки указанных элементов забойного оборудования определяются непосредственно, так что тем самым создана важная основная предпосылка для автоматизированного управления действующими очистными забоями. Поскольку уже известные в уровне техники датчики наклона в качестве измерителей абсолютных углов и измерение продвижения очистных работ узлами щитовой крепи, забойным конвейером и очистным комбайном на основе обычного измерения пути шагающего цилиндра сохраняются, на основе этих систем регистрации является возможным непрерывно регистрировать абсолютные координаты и абсолютное положение отдельных элементов забойного оборудования в пространстве. Таким образом, вместе с известными конструктивными размерами отдельных элементов является возможным, например, оценивать проблемы столкновения между перекрытиями кровли пласта узлов щитовой крепи и перемещающимся вдоль фронта очистных работ очистным комбайном или же предотвращать соответствующие столкновения.

В частности, согласно одному примеру осуществления изобретения предусмотрено, что шлангопровод шлангового нивелира проложен на перекрытиях кровли пласта узлов щитовой крепи, и с отдельными узлами щитовой крепи соотнесен соответственно один датчик давления. При этом шлангопровод соответствующего шлангового нивелира может быть проложен в передней области или в средней области перекрытий кровли пласта узлов щитовой крепи.

Кроме того, согласно одному примеру осуществления изобретения может быть предусмотрено, что шлангопровод шлангового нивелира проложен на опорных полозьях узлов щитовой крепи, и с отдельными узлами щитовой крепи соотнесен соответственно один датчик давления; также может быть предусмотрено, что шлангопровод шлангового нивелира проложен на желобах забойного конвейера, и с отдельными, разнесенными между собой секциям желоба соотнесен соответственно один датчик давления, кроме того, что выполненный с возможностью перемещения вдоль фронта очистных работ очистной комбайн подсоединен к подсоединенному к базисной станции шлангопроводу шлангового нивелира, и на очистном комбайне расположен по меньшей мере один датчик давления.

Прежде всего, поскольку в каждом случае на всех элементах забойного оборудования, а именно перекрытиях кровли пласта, опорных полозах, забойном конвейере и очистном комбайне, проложены соответствующие шланговые нивелиры, является возможным для положения узлов щитовой крепи и положения забойного конвейера с ведомым на нем очистным комбайном вырабатывать соответственно один высотный профиль, так что из этого можно делать заключения о поведении забойного оборудования во время очистных работ.

Поскольку, прежде всего, при проложенных на нескольких элементах забойного оборудования шланговых нивелирах образованы соответствующие системы шланговых нивелиров, согласно одному примеру осуществления изобретения может быть предусмотрено, что несколько отдельных шланговых нивелиров с соответствующими шлангопроводами и расположенными в них датчиками давления расположены отдельно на элементах забойного оборудования.

В альтернативной форме осуществления изобретения может быть предусмотрено, что от базисной станции к переходу забой-штрек проведена центральная подводящая линия, от которой отходят по меньшей мере два проложенных на разных компонентах забойного оборудования шлангопровода, которые соединены между собой в области противолежащего параллельного выемочного штрека, и что включенные в разные шлангопроводы датчики давления имеют соответственно одинаковое расстояние от перехода забой-штрек.

В отношении образования шлангового нивелира или же системы шланговых нивелиров согласно одному примеру осуществления изобретения предусмотрено, что в противолежащем вмещающему базисную станцию параллельному выемочному штреку параллельном выемочном штреке проложен участок шлангопровода шлангового нивелира.

При этом в первой форме осуществления изобретения может быть предусмотрено, что в конце участка шлангопровода расположен редукционный клапан, и в этом отношении шлангопровод закрыт, так что с вовлечением базисной станции получается закрытый с обеих сторон наполненный под давлением шланговый нивелир. Редукционный клапан также может служить в качестве спуска для воздуха и воды для удаления воздуха и вентиляции шлангового нивелира при наполнении шланга из базисной станции. Преимущество закрытого с обеих сторон шлангового нивелира по существу состоит в том, что измерения могут происходить независимо от высотного прохождения системы без изменения измерительной конструкции, так как, например, базисная станция может находиться глубже, чем концевой участок шлангопровода без того, чтобы нарушался процесс измерения. Другие преимущества закрытого шлангового нивелира состоят в том, что не требуется барометрическая коррекция и что из-за повышенного уровня давления в системе шлангопроводов обусловленные газовыделением изменения плотности жидкости (например, освобожденный воздух) играют меньшую роль, которой можно пренебречь. Недостаток закрытого шлангового нивелира состоит, например, в том, что содержащаяся в системе жидкость является полностью заключенной в камеру. При этом из-за пережимов или изменений температуры шланга, как и жидкости, уровень давления может изменяться. Поэтому измерение высоты должно быть соотнесено с изменениями базисного давления в точке отсчета в самом глубоком месте шлангового нивелира или же рассчитано. При этом опорное давление, в общем, измеряется на более высоком уровне давления, что при датчиках давления с одинаковой процентной точностью, в соответствии с тенденцией, дает уменьшенные величины основной точности. Кроме того, можно констатировать более высокую чувствительность к динамическим влияниям, таким как механические вибрации, так как в результате заключения жидкости в камеру уменьшено демпфирование системы.

Поэтому согласно альтернативному примеру осуществления изобретения предусмотрено, что на конце проложенного в соответствующем параллельном выемочном штреке участка шлангопровода для образования односторонне открытого шлангового нивелира расположен образующий наивысшую точку шлангового нивелира сливной бассейн, так что получается односторонне открытый шланговый нивелир. Преимущества такого односторонне открытого шлангового нивелира состоят в том, что получается простое гидростатическое определение давления/высоты, причем определенные абсолютные давления всегда могут быть соотнесены с измеренным на базисной станции давлением. Влияние на измерение в результате пережимов шланга или вызванных температурой изменений внутреннего давления исключено, и существует лишь малая чувствительность к динамическим влияниям в форме механических вибраций. Недостатком является то, что для точных измерений требуется барометрическая коррекция. Кроме того, могут возникать проблемы расположения, так как открытая сторона шлангового нивелира со сливным бассейном должна всегда находиться в самом высоком месте. При меняющихся условиях, которые в подземном очистном забое исключать нельзя, это может потребовать проведения мер по перестройке. Прежде всего, при меняющихся общих высотах должен быть обеспечен слив шлангового нивелира или же долив, чтобы добиться надлежащей работы шлангового нивелира.

В этом отношении в одном примере осуществления изобретения предусмотрено, что базисная станция расположена в соответственно глубже лежащем параллельном выемочном штреке.

Кроме того, является целесообразным, если ближайший к сливному бассейну датчик давления шлангового нивелира расположен на заданной высоте под сливным бассейном.

В соответствии с этим может быть предусмотрено, что на базисной станции расположен разъем для наполнения шлангового нивелира жидкостью.

Ввиду барометрической коррекции определенных датчиками давления величин может быть предусмотрено, что параллельно шлангопроводу шлангового нивелира проложен воздухопровод, к которому подсоединены расположенные в шлангопроводе шлангового нивелира датчики давления.

На чертежах показаны примеры осуществления изобретения, которые описаны ниже. Показано на:

Фиг.1 - забой с установленным забойным оборудованием и проложенным на забойном конвейере односторонне открытым шланговым нивелиром в схематическом представлении,

Фиг.2 - система односторонне открытых шланговых нивелиров для применения на забойном оборудовании согласно фиг.1 в схематическом представлении,

Фиг.3 - забой согласно фиг.1 с закрытым с обеих сторон шланговым нивелиром,

Фиг.4 - система с закрытыми с обеих сторон шланговыми нивелирами согласно фиг.2 в эксплуатации на забойном оборудовании согласно фиг.3,

Фиг.5 - представленное в виде сбоку относительно узла щитовой крепи забойное оборудование с проложенными на нем шланговыми нивелирами.

Поскольку на фиг.1 схематически представлена ситуация выемки в подземной разработке месторождения каменного угля, фронт 10 очистных работ проходит на пласте 11 между двумя параллельными выемочными штреками, из которых на фиг.1 левый параллельный выемочный штрек обозначен как верхний (вентиляционный) штрек 13, а соответственно правый параллельный выемочный штрек как конвейерный штрек 14. Между верхним штреком 13 и конвейерным штреком 14 вдоль фронта 10 очистных работ проложен забойный конвейер 12, на котором установлен не показанный здесь очистной комбайн (ср. фиг.5). В качестве очистных комбайнов рассматриваются движущийся на забойном конвейере 12 очистной комбайн с барабанным исполнительным органом или же установленный на забойном конвейере 12 струг. Напротив пласта 11 на забойном конвейере 12 посредством обратных цилиндров 16 закреплены узлы 15 щитовой крепи, конструкция которых также более детально следует из фиг.5 Соответствующая ситуация выемки, включая элементы забойного оборудования, вообще известна и среднему специалисту привычна.

Для определения высотного профиля прохождения фронта очистных работ, например, такого как положения элементов забойного оборудования в пространстве на основе абсолютных данных высоты, в показанном на фиг.1 примере осуществления установлен электронный шланговый нивелир 17 с проложенным на забойном конвейере 12 шлангопроводом 18. Шлангопровод 18 проведен на переходе 40 забой-штрек из забоя в конвейерный штрек 14 и подсоединен к установленной в конвейерном штреке 14 базисной станции 19. На противоположной стороне проложенный на забойном конвейере 12 шлангопровод 18 переходит в проложенный в верхнем штреке 13 участок 20 шлангопровода. В шлангопровод 18, на расстоянии друг от друга и таким образом соотнесенные с отдельными узлами 15 щитовой крепи, включены датчики давления, причем дополнительно на конце проложенного в верхнем штреке 13 участка 20 шлангопровода расположен концевой датчик 21 давления.

Поскольку в представленном на фиг.1 примере осуществления речь идет об односторонне открытом электронном шланговом нивелире, базисная станция 19 должна быть расположена в самом глубоком месте шлангового нивелира 17. Поскольку обычно в подземных очистных забоях с падением фронта 10 очистных работ от верхнего штрека 13 к конвейерному штреку 14 стремятся к очистной выемке по восстанию (пласта), в представленном примере осуществления базисная станция 19 соответственно расположена в конвейерном штреке 14, а именно на таком расстоянии до фронта 10 очистных работ, что уже больше не следует ожидать сильных воздействий конвергенции в области штрека. На базисной станции 19 должна быть отмерена соответствующая производственная исходная высота h0 с соответствующей точностью, причем для обеспечения точности текущих измерений должны производиться регулярные контрольные замеры исходной высоты h0.

Как показано, на каждом n-ном узле 15 щитовой крепи может быть установлен датчик 22 давления для измерения имеющегося в шлангопроводе 18 на соответствующем месте абсолютного давления, который через установленные на узлах 15 щитовой крепи блоки управления или другую систему передачи данных посылает свои данные на центральный блок обработки результатов и управления. Из разности между отмеренным на базисной станции 19 опорным давлением и измеренным соответствующим локальным датчиком на фронте 10 очистных работ давлением могут быть определены разностная высота и абсолютная высота локального датчика 22 давления. Эти величины для каждого датчика 22 давления, а в рамках измерения продвижения выемки для каждой новой координаты датчика, могут быть записаны в блоке обработки результатов и управления и использованы для выведения подлежащего установлению по фронту 10 очистных работ высотного профиля.

Так как при соответствующей прокладке нескольких электронных шланговых нивелиров 17 на отдельных элементах забойного оборудования также может быть определена и высотная отметка на элементах забойного оборудования, через непосредственный отмер высоты является возможным определять расстояния между отдельными элементами забойного оборудования. Для этого может быть образована система электронных шланговых нивелиров 17, как это схематически показано на фиг.2, также с односторонне открытыми электронными шланговыми нивелирами. Дополнительно к проложенному на забойном конвейере 12 шлангопроводу 18 согласно фиг.1, согласно фиг.2 проложен еще один шлангопровод 23 на опорных полозьях узлов 15 щитовой крепи, а также еще один шлангопровод 24 на перекрытиях кровли пласта узлов 15 щитовой крепи. Все три шлангопровода 18, 23, 24 подсоединены к общей подводящей линии 25, которая соединяет шлангопроводы 18, 23, 24 с установленной в конвейерном штреке 14 базисной станцией 19. Таким же образом в области верхнего штрека 13 шлангопроводы 18, 23, 24 подсоединены к проложенному в верхнем штреке 13 участку 20 шлангопровода, который в соответствии с образованием показанных на фиг.1 и 2 односторонне открытых шланговых нивелиров проведен к установленному в верхнем штреке 13 сливному бассейну 26.

Поскольку действие техники шланговых нивелиров предполагает сплошной водяной столб в шлангопроводе шлангового нивелира без воздушных включений, должна быть разработана подача жидкости, которая обеспечивает именно это. Поэтому наполнение шлангопровода нивелиров должно происходить с самого глубокого места, то есть в представленном в этом примере осуществления случае - от базисной станции 19. В наивысшей точке шлангового нивелира, в представленных примерах осуществления в области сливного бассейна 26, должен быть расположен сливной сифон с открытой выгрузкой. Для контроля полного наполнения, а также процессов наполнения концевой последний датчик 21 давления образованной датчиками 22 и 21 измерительной цепи должен быть интегрирован на заданной высоте под сливным сифоном (сливной бассейн 26). То есть, если в области сливного бассейна 26 индицируется правильная высота (в качестве сигнала давления), система шланговых нивелиров полностью заполнена. Если же заполнение является неполным, то, например, при установке электромагнитного клапана в области базисной станции 19 может быть инициировано автоматическое наполнение до тех пор, пока в области сливного бассейна 26 не будет желаемого столба жидкости. Кроме того, может быть рассмотрено применение так называемых шланговых тритонов, посредством которых воздушные пузыри также могут быть надежно удалены из системы шлангов.

Преимущество применения описанного выше односторонне открытого шлангового нивелира, прежде всего, состоит в том, что является возможным простое гидростатическое определение давления или же высоты, причем измеренные датчиками 22 давления абсолютные давления всегда могут быть соотнесены с имеющимся на базисной станции 19 давлением. Не происходит никакого влияния на измерение в результате пережимов шланга или в результате вызванных температурой изменений внутреннего давления, и, наконец, имеется незначительная чувствительность к динамическим влияниям, например, в форме механических вибраций. Как показано, также является возможным автоматическое и контролируемое наполнение односторонне открытого шлангового нивелира. Недостатки состоят в том, что для точных измерений требуется барометрическая коррекция. На горнотехническом предприятии могут возникать проблемы расположения односторонне открытого шлангового нивелира, так как открытый конец шлангового нивелира 17 всегда должен находиться в самом высоком месте; при меняющемся залегании пласта или же меняющихся условиях выемки это может потребовать проведения соответствующих мер по перестройке. Поэтому при меняющихся общих высотах должен быть обеспечен слив или же долив шлангового нивелира.

В общем, при применении электронных шланговых нивелиров согласно изобретению следует использовать прецизионные датчики давления с абсолютной точностью по меньшей мере 0,01 бар и длительно стабильными эксплуатационными свойствами. Требуется соблюдение точной нулевой точки, а также очень хорошей линейности. Поскольку это может быть обеспечено только посредством внутренней температурной компенсации, температура имеющейся в шлангопроводе шлангового нивелира жидкости также должна регистрироваться и передаваться на блок обработки результатов и управления, так чтобы участками могли компенсироваться обусловленные температурой изменения плотности столба жидкости. Также является рациональным физическое (гидравлическое) и электронное демпфирование данных измерений, чтобы успокаивать данные измерений, несмотря на возникающие в очистном забое при работающем забойном конвейере или же движущимся мимо очистном комбайне вибрации.

Для обеспечения желаемой точности используемые на электронном шланговом нивелире датчики 22 или же 21 давления должны быть калибруемыми через применение высокоточного эталонного датчика, причем эталонный датчик должен быть подсоединен к соответствующему датчику давления на одинаковой высоте. Для калибрования оба датчика с помощью подходящих шиберов временно должны быть включены без давления. Затем подлежащий проверке датчик давления посредством электронной установки нулевой точки должен быть точно калибрирован на нулевую точку. После этого шланговый нивелир снова переключается на гидравлический проход, и подлежащий проверке датчик давления теперь должен научиться у эталонного датчика фактическому абсолютному давлению. При таком двухточечном калибровании все используемые в рамках шлангового нивелира 17 датчики 22 или же 21 давления получают согласованную индикационную характеристику. За счет этого может быть обеспечено, что и при малых отличиях по высоте посредством сравнения абсолютных давлений могут быть точно определены высотные отметки элементов забойного оборудования.

Для компенсации вызванных вентиляцией подземных горных выработок влияний давления воздуха с помощью шлангопроводов 18, 23, 24 шланговых нивелиров 17 может быть проложен второй небольшой воздушный шланг, к которому подсоединены все датчики 22 или же 21 давления. За счет этого является возможным измерение разностного давления столба жидкости по сравнению с обусловленным вентиляцией соответствующим локальным давлением воздуха, так что соответствующее влияние давления воздуха может быть физически компенсировано.

Представленный в соответствии с фиг.1 и 2 на фиг.3 и 4 пример осуществления отличается от описанных выше примеров изобретения тем, что использован закрытый с обеих сторон шланговый нивелир 17, который на своем расположенном в верхнем штреке 13 конце закрыт с помощью оснащенного открытой выгрузкой редукционного клапана 29. Этот редукционный клапан 29 служит при наполнении шлангопровода 18 из расположенной в конвейерном штреке 14 базисной станции 19 в качестве спуска для воздуха и жидкости для удаления воздуха и наполнения. Если уровень давления в зарытой системе шлангов падает ниже предельной величины, может происходить автоматическое пополнение. Преимущество использования закрытого с обеих сторон электронного шлангового нивелира состоит в том, что измерения могут происходить независимо от формы изменения высоты без изменения измерительной конструкции. Так, например, расположенный в верхнем штреке 13 конец шлангопровода 18 теперь может находиться глубже, чем расположенная в конвейерном штреке 14 базисная станция 19, без нарушения измерительного процесса. Из разности давлений между определенным соответствующим локальным датчиком 22 давлением и измеренным на базисной станции 19 давлением могут быть определены разностная высота и абсолютная высота каждого датчика 22 давления на фронте 10 очистных работ, как это описано для односторонне открытого шлангового нивелира.

Недостаток системы шланговых нивелиров с закрытыми с обеих сторон шланговыми нивелирами 17 состоит в том, что уровень давления внутри шланговых нивелиров 17 в результате пережимов или изменений температуры материала шланга, так же как и жидкости, может изменяться. Также имеется более высокая чувствительность к динамическим влияниям в форме механических вибраций, так как в результате заключения жидкости в камеру уменьшено демпфирование.

Как следует из фиг.4, является возможным использование нескольких измерительных линий в рамках системы шланговых нивелиров с проложенным на забойном конвейере 12 шлангопроводом 18, а также с проложенным на опорных полозьях узлов 15 щитовой крепи шлангопроводом 23 и с проложенным на перекрытиях кровли пласта элементов 15 щитовой крепи шлангопроводом 24.

Реализация такой системы шланговых нивелиров в рамках забойного оборудования еще раз явствует из фиг.5. Показанные лишь схематически на фиг.1-4 узлы 15 щитовой крепи, в частности, состоят из перекрытия 32 кровли пласта, завального щита 33, направляющих рычагов 14 и опорныех полозлов 35, причем каждый узел 15 щитовой крепи посредством обратного цилиндра 16 соединен с забойным конвейером 12. В представленном примере осуществления очистной комбайн состоит из очистного комбайна 31 с барабанным исполнительным органом с режущим барабаном 31а. Такая конструкция забойного оборудования известна из уровня техники.

Согласно фиг.5 видно, что на забойном конвейере 12, опорных полозах 35, а также перекрытиях 32 кровли пласта узлов 15 щитовой крепи проложены шлангопроводы 18, или же 23, или же 24, причем в представленном примере осуществления шлангопровод 24 проложен на переднем конце перекрытий 32 кровли пласта. Дополнительно, и очистной комбайн 31 с барабанным исполнительным органом посредством подключенного на нем шлангопровода с расположенным на очистном комбайне 31 датчиком 38 давления подсоединен к базисной станции 19, так что также является возможным определение высотной отметки очистного комбайна 31 с барабанным исполнительным органом. Таким образом, при такой системе является возможным из сравнения высоты перекрытий 32 кровли пласта с положением опорных полозьев 35 или же забойного конвейера 12 делать заключения о высоте ширины призабойного пространства в области передних концов перекрытий 32 кровли пласта, а из знания высотной отметки очистного комбайна 31 по отношению к переднему концу перекрытия 32 кровли пласта, в свою очередь, можно делать заключения о возможных столкновениях между очистным комбайном 31 и узлами 15 щитовой крепи.

Как следует из фиг.5, известным из уровня техники способом на составных частях узлов 15 щитовой крепи, а именно на перекрытии 32 кровли пласта и опорном полозе 35, а также на забойном конвейере 12 и на очистном комбайне 31 установлены соответственно датчики 50 наклона, которые также могут быть привлечены к определению высотных данных.

В общем, измеренные высотные данные могут различным образом быть использованы для автоматизированного управления действующими очистными забоями.

Раскрытые в вышеизложенном описании, формуле изобретения, реферате и на чертеже признаки предмета этого документа могут, как отдельно, так и в любых сочетаниях, быть существенными для осуществления изобретения в разных формах его осуществления.

1. Забойное оборудование для машинной добычи в сплошной системе разработки, прежде всего при подземной разработке месторождений каменного угля, с расположенным вдоль фронта очистных работ забойным конвейером, выполненным с возможностью перемещения вдоль забойного конвейера очистным средством и закрепленными на нем под углом к забойному конвейеру узлами щитовой крепи, отличающееся тем, что для определения абсолютной высотной отметки заданных элементов забойного оборудования вдоль фронта (10) очистных работ на избранных элементах (12, 15, 31) забойного оборудования проложен наполненный жидкостью шланговый нивелир (17), который подсоединен к точно определенной по своей высоте в качестве точки отсчета, расположенной в одном из параллельных выемочных штреков (13, 14) базисной станции (19), причем с распределением по протяженности забойного оборудования на отдельных элементах (12, 15, 31) забойного оборудования в шлангопровод (18, 23, 24) шлангового нивелира (17) включены и соединены с центральным блоком обработки результатов и управления датчики (22) давления.

2. Забойное оборудование по п.1, отличающееся тем, что шлангопровод (24) шлангового нивелира (17) проложен на перекрытиях (32) кровли пласта узлов (15) щитовой крепи, и с отдельными узлами (15) щитовой крепи соотнесен соответственно один датчик (22) давления.

3. Забойное оборудование по п.1, отличающееся тем, что шлангопровод (23) шлангового нивелира (17) проложен на опорных полозьях (35) узлов (15) щитовой крепи, и с отдельными узлами (15) щитовой крепи соотнесен соответственно один датчик (22) давления.

4. Забойное оборудование по п.1, отличающееся тем, что шлангопровод (18) шлангового нивелира (17) проложен на желобах забойного конвейера (12), и с отдельными, дистанцированными друг от друга секциям желоба соотнесен соответственно один датчик (22) давления.

5. Забойное оборудование по п.1, отличающееся тем, что выполненный с возможностью перемещения вдоль фронта (10) очистных работ очистной комбайн (31) подсоединен к подсоединенному к базисной станции (19) шлангопроводу шлангового нивелира, и на очистном комбайне (31) установлен по меньшей мере один датчик (38) давления.

6. Забойное оборудование по одному из пп.1-5, отличающееся тем, что несколько отдельных шланговых нивелиров (17) с соотнесенными шлангопроводами (18, 23, 24) и расположенными в них датчиками (22) давления расположены на элементах (12, 15, 31) забойного оборудования.

7. Забойное оборудование по одному из пп.1-5, отличающееся тем, что от базисной станции (19) до перехода (40) забой-штрек проведена подводящая линия (25), от которой отходят по меньшей мере два проложенных на различных компонентах (12, 15, 31) забойного оборудования шлангопровода (18, 23, 24), которые соединены между собой в области противолежащего параллельного выемочного штрека, и что включенные в различные шлангопроводы (18, 23, 24) датчики (22) давления имеют соответственно одинаковое расстояние от перехода (40) забой-штрек.

8. Забойное оборудование по одному из пп.1-5, отличающееся тем, что в противолежащем размещающему базисную станцию (19) параллельному выемочному штреку (14) параллельном выемочном штреке (13) проложен участок (20) шлангопровода шлангового нивелира (17).

9. Забойное оборудование по п.8, отличающееся тем, что в конце участка (20) шлангопровода для образования закрытого с обеих сторон, наполненного под давлением шлангового нивелира расположен редукционный клапан (29).

10. Забойное оборудование по п.8, отличающееся тем, что в конце участка (20) шлангопровода для образования односторонне открытого шлангового нивелира расположен образующий наивысшую точку шлангового нивелира (17) сливной бассейн (26).

11. Забойное оборудование по п.10, отличающееся тем, что базисная станция (19) расположена в соответственно глубже лежащем параллельном выемочном штреке (14).

12. Забойное оборудование по п.10 или 11, отличающееся тем, что ближайший к сливному бассейну (26) датчик (21) давления шлангового нивелира (17) расположен на заданной высоте под сливным бассейном (26).

13. Забойное оборудование по п.1, отличающееся тем, что на базисной станции (19) расположен разъем для наполнения шлангового нивелира (17) жидкостью.

14. Забойное оборудование по одному из пп.1-5, отличающееся тем, что параллельно шлангопроводу (18, 23, 24) шлангового нивелира (17) проложен воздухопровод, к которому подсоединены расположенные в шлангопроводе шлангового нивелира датчики (22) давления.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной технике и строительству, а именно к гидроуровням, предназначенным для определения превышения одной точки сооружения над другой, в частности к применению резинового кольца в качестве подвижной метки уровня жидкости, охватывающей колбу гидроуровня.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для высокоточного измерения превышений, а также постоянного контроля за высотным положением точек инженерных сооружений и технологического оборудования сочетанием методов гидродинамического и гидростатического нивелирования.

Изобретение относится к геофизической аппаратуре и может быть использовано для регистрации вертикальных движений и наклонов земной коры, а также для инженерного контроля крупных объектов промышленного и научного значения (зданий, плотин ГЭС, АЭС, радиотелескопов, антенных комплексов, ускорителей элементарных частиц и т.п.).

Нивелир // 1732154
Изобретение относится к геоде зическому приборостроению и может 2 . .

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к секции горной крепи, предназначенной для механизации очистных работ при разработке пластов угля, калийной соли и рудных залежей.

Изобретение относится к угольной промышленности, в частности к области механизированного крепления очистных выработок при выемке угля из мощных наклонных пластов.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к области механизированного крепления очистных выработок при выемке угля из средней мощности наклонных пластов.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к области механизированного крепления очистных выработок при выемке угля из мощных и средней мощности крутых пластов с блочным динамичным проявлением горного давления.

Изобретение относится к горному делу, в частности к агрегатированным крепям для поддержания очистного забоя наклонного слоя средней мощности. Техническим результатом является повышение безопасности ведения работ по сооружению гибкого перекрытия, эффективности поддержания рабочего пространства при разработке наклонных и крутонаклонных угольных пластов и расширение области применения.

Изобретение относится к горному делу, в частности к механизированным крепям для поддержания очистных забоев наклонных и крутонаклонных пластов. Техническим результатом является повышение эффективности поддержания рабочего пространства очистного забоя и расширение области применения.

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано для поддержания кровли в экстремальных условиях вечной мерзлоты. Техническим результатом является упрощение конструкции, снижение трудоемкости установки и повышение эффективности закрепления выработанного пространства за счет повышения устойчивости крепи.

Изобретение относится к горному делу, в частности к разработке наклонных угольных пластов. Способ включает подготовку шахтного поля столбами по системе разработки «Длинные столбы по простиранию» с применением очистных механизированных комплексов - ОМК, диагональное проведение вскрывающих горных выработок с углом наклона в пределах техусловий транспортных средств по выдаче полезных ископаемых, выемку угля в длинном очистном забое обратным ходом с проведением монтажной камеры, демонтажной камеры, комплексом и техосмотром при перемонтаже на промплощадке, управление горным давлением обрушением пород кровли в выработанном пространстве, сбор шахтных вод в нижних точках шахты и подачу водного раствора антипирогена в выработанное пространство.

Изобретение относится к горному делу, в частности к механизированной разработке мощных крутонаклонных угольных пластов в наклонных слоях по щитовой системе разработки с выпуском угля межслоевой пачки.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к области механизированного крепления очистных выработок при выемке угля из мощных и средней мощности крутых пластов.

Изобретение относится к угольной промышленности, в частности к области механизированного крепления очистных выработок при выемке угля из наклонных и крутых пластов средней мощности. Предложена механизированная крепь для наклонных и крутых пластов средней мощности, содержащая секции, каждая из которых включает верхняк, башмак, пневмоподушку и завальное ограждение, а также капсулу аппаратного отсека и механизм передвижки. Кроме того, секция крепи выполнена с возможностью регулируемого распора и импульсивной подачи воздуха в пневмоподушки распорных элементов и содержит ультразвуковой генератор с волноводом, передающим ультразвук на башмак, возбуждая в нем колебания, способствующие улучшению скольжения секции крепи. При этом завальное ограждение состоит из шарнирно соединенных секторов, мягко опирающихся на башмак через пневматические амортизаторы. Механизм передвижки содержит две распорные штанги с выдвижными штырями, закрепленными на каретке, с возможностью перемещения их по направляющим, расположенным на боковых поверхностях капсулы аппаратного отсека с помощью пневмодомкрата двойного действия. Предложенная крепь обеспечивает повышение приспособляемости крепи к изменениям гипсометрии пласта, стабилизацию секции крепи и выживание ее в аварийных ситуациях, связанных с обрушением пород. 2 ил.
Наверх