Способ регулирования скорости подачи комбайна

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii)968391 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 18.03.81 (21) 3261755/22-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.

Е 21 С 35/24

Гееударстеелеые кемитет (53) УДК 622.232. .72 (088.8) Опубликовано 23.10.82. Бюллетень № 39

Дата опубликования описания 01.11.82 лв делам лэебретенил

К PTNPbtZIIII (72) Авторы изобретения

Н. И. Чичикало, В. А. Светличная, Е. А. Будзина и В. И. Ватис

Донецкий ордена Трудового Красного Знамен политехнический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ПОДАЧИ

КОМБАЙНА

Изобретение относится к горной автоматике и может быть использовано для управления угледобывающими комплексами, работающими в различных горно-геологических условиях.

Известен способ автоматического регулирования скорости движения угледобывающей машины, включающий измерение нагрузки двигателя и содержания метана и регулирование скорости подачи по нагрузке и фактору газовыделения (1).

Недостатком известного способа является низкая производительность машины при опасных концентрациях метана в лаве.

Известен способ регулирования скорости подачи комбайна, основанный на измерении нагрузки на привод комбайна с последующим воздействием на скорость подачи в сторону ее снижения при увеличении нагрузки, в котором измеряют также нагрузку на привод конвейера, а скорость комбайна регулируют по отклонению ее от заданной, а скорость конвейера — по разности величины скорости подачи машины и скорости конвейера (2).

Недостатком способа является недостаточная безопасность работ и простои, связанные с неучетом нагрузки на крель, обрушением угля и пород кровли в призабойное пространство, что приводит к росту сводообразований и вывалам, и отсутствием сигнализации о необходимости проведе5 ния работ, предупреждающих посадку «на жесткую» секции крепи.

Целью изобретения является повышение безопасности работ и уменьшение простоев.

Указанная цель достигается тем, что дополнительно измеряют нагрузку не менее чем на трех секциях крепи по направлению движения комбайна, дискретизируют каждую нагрузку на три уровня и в соответствии с этой нагрузкой корректируют ско15 рость подачи комбайна в соответствии с соотношениемм

V = 4 (2 — PI ) PI+ 4 (2 — Рг) Рг +

yegg(- — Р ) Р, где Р„Рг и Р— нагрузка соответственно на ю первой, второй и третьей секциях крепи по направлению движения комбайна дискретизируемая на значения 0,1 и 2;

968391

+ 1(2 — Р ) Р, а1,& и (-коэффициенты, в соответствии с которыми ограничивается сверху скорость подачи комбайна для конкретных горногеологических условий.

На фиг. 1 — 3 даны примеры конкретных состояний пород кровли; на фиг. 4 — структурная .схема, поясняющая способ регулирования скорости подачи комбайна.

В зависимости от типа контакта кровли— крепь возможно выделить наиболее характерные состояния: а) полный контакт кровли с крепыш (фиг. 1); при этом нет склонности к обрушению кровли и скорость подачи комбайна может быть ограничена только горно-геологическими факторами для данного угольного массива; б) наличие свода над призабойной частью секций крепи, при котором возможны вывалы в призабойное пространство (фиг. 2); скорость подачи необходимо регулировать в зависимости от величины свода для предотвращения его роста; в) зависание кровли в выработанном пространстве, нагрузке на крепь превышает давление гидросмеси (фиг. 3); при этом возможна посадка секции «на жесткую».

Добычной комбайн 1 с установленным на нем датчиком 2 положения двигается по конвейеру 3 вдоль лавы мимо секций крепи

4, на которых установлены датчики 5 нагрузки, производя разрушение целика угля б и погрузку его на конвейер 3. По мере подвигания крепи 4 на забой происходит обрушение кровли 7.

Регулирование скорости подачи осуществляется путем измерения нагрузки на привод комбайна с последующим воздействием на скорость подачи в сторону ее снижения при увеличении нагрузки. Одновременно по направлению движения комбайна 1 по конвейеру 3 вдоль секций крепи 4 с помощью датчика 2 положения комбайна опрашивают три датчика нагрузки соответственно на трех секциях крепи по ходу комбайна. Полученные с каждого из трех опрошенных датчиков сигналы о нагрузке на секции крепи дискретизируют на три уровня:

0 — при слабой нагрузке; 1 — при нормальной нагрузке; 2 — при нагрузке выше нормы. Затем в соответствии с полученными дискретными значениями о нагрузке на трех передних секциях дополнительно регулируют скорость подачи комбайна, причем изменение скорости осуществляют в соответствии с соотношением

N((2 — P() + dg(2 Рг ) Рг+

+ з(2 Рз) Рь.

При прохождении комбайном секции и подключении очередной секции скорость подачи комбайна, в зависимости от показаний датчиков, пересчитывают и корректируют.

15 В таблице представлены значения скорости, которые она принимает в зависимости от различных нагрузок на крепь.

В случае наличия вывалов над стойками крепи впереди комбайна он останавливается (V = О) и подает предупредительный сигнал на выкладку костров.

Значения коэффициентов, „. и сз выбирают в зависимости от горно-геологических условий в пределах от 0 до 3.

Так, например, при мягких углях и устойчивой кровле коэффициенты(,, и (принимаются соответственно равными 3, 2 и 1.

Выражение для расчета скорости подачи будет иметь вид

З0 V 3(2 — Р,) P, + 2(2 в Р) Р + а регулирование возможно в пределах от 0 до 6 м/мин.

При = 2; д = 1; з = 1- возможно регулирование скорости подачи в пределах от 0 до 4 м/мин.

При с = 2; л= 1; з = 0,5— в пределах от 0 до 3,5 м/мин и т. д.

40 Проверка способа в шахтных условиях показала, что пройденный комбайном путь с учетом выбора оптимальных скоростей подачи за фиксированное время увеличивается, повышается безопасность ведения очистных работ и уменьшаются простои, 4 особенно в лавах с неустойчивой кровлей средней крепости.

968391 л

IU о а о х о с

lQ

Э Z э с

3 S

m o

lQ

X а о

1 1

1 1 ! I

I I

I I

I I

I I

1 1

1 I

I 1

I 1

I I

1 а I

1 Х 1

1 Ф 1

1 (U I

>Х I

1 Ql 1 (Х

1 (Q I

О

1 и 1

1 I

I в

1 Б I

I Э 1 ! Q а 1 с

1 и I

1 (О I

I а

1 с I ! » I

I 1

1 Х 1

1 I

I а ! S 1

1 I

1 fÎ 1

I »

1 (- 1

I Х I ! 1 >

I 1

1 1

1 1

1 1

1 1

I 1

1 I

1 I

1 1 с

Щ

Х

S о

K л (в

О. . 1Щ

CL о

K л (Ql а (>Х в (в

О.

I(О о

Ш о о о

1U о а а

О х а о

О!

Ш (- а (О S ю z (О с

V СО о ч а о в

Y S о

Qi

Э

Ш л

l0 а а! о о.

Z C (V о

CL о

Y о

>S с

CL о ((О с

lQ

Ф

7>

О! с

Щ

Ш

Ф с (О

lQ

О!

>Х о

S

1и

» с о

ct с (О и .0

S

X (О

)s о

Iи с а (О (0 а а о о

1й (О а л

Э а о

)Х (Q (в а (с m

>О О а z a

X c I»s u

muo ч

so»

X L Y

3 O ct

mtø

as c в

co 3

» Ф ч с

lQ O lQ ч z в (О

z o

9 а

Э 1v

m o в

О. с»

Y ч с и с и (O й

X

» K

О! f0 ч Ф а

s в

X C

m D а 1э и с о а ч о

l0 X х о а с ш а

Ф о д О и й с

lQ и .0 и а

m с с а сО е

Q (О Ф л л

Ф О! (О

)s о (О

3а (9 .С >О а то

1 д и

СО ° O

Ф (Оа а а с

9 9 с О и

lQ с *

fQ

m c

3 (Q со

lQ l0

X о. а о о

lQ

X а о о

Х с (О

Ф .0

СО

lQ l0

X X Х

a a о î о

Iс а о

Y о

I S 1 1

3 I »> I

1 (0 1 + 1

a >s с s а о х

1 В В 1 (»1 I

I S U 1 с 1

KX I(L

О л 1

1 1- X 1 1

1 И В 1 I. I

О (О Х 1 (>m I o ь СЧ lD СЧ О (Ч Ь вЂ” СЧ О

СЧ О

Ь СЧ

С> О

lD O

I 1 о. о

1 В I- >Х

X o оох

О K

О (Ч

s

1 (0

1 о

1 C

1

1

1

I

1

1 (С

1 S

1 Z

1 Э Z

I Z S

1 О! X

1 X N

1 и

I

1 Ш

1 Q Z

1 Ш >Х

1 (0 (0 с (О

s o сч х

I (,р 1

1 ) 1

I I

1 1

1 >l) I

1 ) 1

I 1

1 1

Г 1 ч !

1 ) I

1 1

I I

«» I

1 ) I

I 1

1 I

1 I

1»Ч I

) 1

I 1 — 1

1 I

1 1

1 1

1 ) I

I 1

1 1

I I

1 I

1 1 о 1

I ) 1

1 !

I 1

l0

Х

>Х

l0 (О

X о

Ф

m o о а (й о о

O Y о

»

П!

Z ct

lQ с с (О Y

Х .0 (О

S и (О

Z с с !

О О!

О! Z л ( (О Х

I

>Х

S Б

x z

lQ х с

>х в о 1s о ч

Э а о.

X c

9»

a ct

0 в а ч с (О

Х S в >s

S 3

Z Z в с с и в

f0 let с1

I Э а

>s с

9» .0 Ч

l- в в а ас ч Ф

lQ O

z z (О

>" с v

О

О!

3 и

K л

IЭ а >Х о

X л (-!.) и о» а с

Q o и

Э

>О .0

С!. о л (Qi а

K >л

Iв ш а а о

S Z

L

S и

Щ

О! и а о в z с ш (л и

О о о а о о х o m о X Q

s а г

l0 ÎИ

» о а с х о о

Х

9 ct

>s 3

О 3 С

Х О!

S J>

1- I (О и

» а 10 с о

Ч 90. а а! в о X

S в в S

Э а а

m a z в o s

a t- а с m C

K (С

l0 и

Iа v с в э (и о о а о о а х о о х

v с

lQ lQ (О а

m o

fQ

X lQ а о а

z o

K о

9 л а (о о л а о и х о о а

О

Y о v

L о с (О

t0

Ф с о ч (с

9 Z

S Э

Э О! э ч

Ф

9 В а с х в

Э и и

CL 9 с а с

968391 а

t0

0l а

Э с!

О о

Q Э а с с

Z IО О

V t0 а

K Э

03 63 с а

Ф Ф

t0 (О (о

О. е с

Z t0

Э I

3 л (О Щ

Э Z а с

>?

2 л

I- .О э с а t3I

3- IS а

Э а а

0 С а л о ч

1- Э

Ф а. с

Э

CL

C л а

Э а с и

S с

30 (О

II

S а

Э а с л а

Ф а с а щ а о а

Э Ф

m а

3Э л

Iо v о

О а о о а х

Q v

О

Э

Щ Z

Z Э и о

Z Ol

Э а а с

?

Э с (с (О о

Щ

tD а

В IS

z s

Э з а (О

Ф а э о а с m а

Щ

Ф а (О с (О о

Щ

3о

K Л

4!

3- Ч

Э IO о. с х и

Щ

Э с с

Ф 10

Щ (Z

Б в о

Z >S .е 7> д z

m c

Э Ol а о с ч

1 Ф а. а с !

О Л а а о э а

Ф C

П3

CL о

3о а о х

m о

I0

1v о

Ф

? и в о э а

Б

Ф v э о а х с л

Y с с

IO tQ

m c д r

Ф л

03

K t0

S I

? е с с щ

m z

tO

t?

О в

>S

I o

04 ?

-I O

i c

to в

Э 3«l S с

1Э, а

3е

S е д

03

Э а с а

Щ а о

303

Ф

О

Щ

-Ф IO

О. О

Э О (: О

Щ Ф

m o а z (O t0

Щ

03 а

Э (:

tO

CL о (О

Щ Щ

Z а о о с ?

S ч

I

1 П>

1 г

I а

Г

1 СЧ т х а !

1 х

I О сч о

>S

Z

1

1

1

I

1

I (I

1

I

1

1

1

l (1

1

1

I

I

I !

1 !

1

1

1

I

1

1

I !

I

1

I

I

1

I !

1

1

I 1

1 I

1 1

1 I! I

I 1

I 1

Э 3 I

S 1 1! 1

Э 1

1 K 1

1 S 1 о I m I

О I о v 1 а 1 >S I с э I! t? I (9 I

О 1

03 1

1 I е 1

I S I

l I

Я 1

I tl; 1

C 1

1 и 1

30 1

CL I

C I л 4

1 1

S 1

1 1

I K 1

S 1

I !

t0 1 л 1

I- I! S

3> 1

I

I 1

I 3

1

I Ф

1 I ) I I

I I

1 1

I 1 >О

1 1 ) I I

1! 1

1 V 1

0 а о х

О! 1 а

I ? 1

I Z I

1 В Z п() 1 t(I Z

1 Z N I

Щ ?

1 ? 1

l ° I

О z

1 (>3 >? I

t0 IO с р

Щ т

s 0

1 Х 1 ) 1 I

I 3

1 10 а >s с s о а

1 Y

1 Э Ф

1 Z а х о ?

1 I- Е

И Э

О 10 (О

1 — — — - ——

I 1 а о

1 Э 11 ? О

" "о

О (О с о

Щ 0.

Ф(- а — о о

m o

Y с л с

t0 Y m

dl Ч 03

? t0 л

Ф с

Y о а Ф а

S S

Щ

Э Z Э с с и с

tO tO Щ а z

Ф S Ф

1,3 ?

Z I

O3 >S Э

3 2 З

z z и о и

О(С Э а э а

С 1- С о

Iо о а о х а v о

IЭ а

303 л

I- и

О 10 о с а о э

3«?

03 О

Э о 3

Щ

v о а э а о о ? с

Y и

Щ IO

Z ? с, а а

П3 О O

Ф Z T. л

03 а а

S S

? ?

? 03 Э а с с

o m m

Z I0 П3 ч

Э Э Э

K S S

Z Z I (U Э Э э д д

2 и Ф m

Э Э Э а О. а с с (= с> сч (Ч СЧ (4

«4 М (>4 (Ч С 4 л с Ф

Ф а о и i a

Ф v o

Q Y и

I

I

1

I

1

Q л

I- I

0l

Щ I

Z I

>S 1

? I

Э I о

Л 1 х ч 1

l0 3

v о с

I х

Q!

Ч I

Э I а 1 с л 1 ч !

1

1

1

1

1

1

1

1

1

I

I

1

1

1

1

968391

Формула изобретения

Фиг. Г

Способ регулирования скорости подачи комбайна, основанный на измерении нагрузки на привод комбайна с последующим изменением скорости подачи в сторону ее снижения при увеличении нагрузки, отличаюи1ийся тем, что, с целью повышения безопасности работ и уменьшения простоев, дополнительно измеряют нагрузку не менее чем на трех секциях крепи по направлению движения комбайна, дискретизируют нагрузку на три уровня и корректируют скорость подачи комбайна в соответствии с соотношением

V=

+ 4(2 — Рз) Рз-, где ЄРи Р— нагрузка соответственно на первой, второй и третьей секциях крепи по направлению движения комбайна, дискретизируемая на значения О,1 и 2;

d, < иЫ вЂ” коэффициенты, в соответствии с которыми ограничивается сверху скорость подачи комбайна для конкретных горно-геологических условий.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 214463, кл. Е 21 С 27/36, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР № 583304, кл. Е 21 С 35/24, 1971 (прототип).

96839l фиг. 3

Редактор О. Юрковецкая

Заказ 8074 50

Составитель А. Онищенко

Техред И. Верес Корректор М. Демчнк

Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам Изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4