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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausrichten eines Strebausbaus einer untertägigen Gewinnungsanlage gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Anordnung zur Bestimmung der Position eines Schreitausbaus eines Strebausbaus einer untertägigen Gewinnungsanlage gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruchs 6.
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Mit herkömmlichen Mitteln ist es schwer möglich, den Verlauf einer Strebfront zu überwachen. Üblicherweise wird beim Einbau einer Gewinnungsanlage die Lage des Strebverlaufs durch Markscheider aufgenommen. Dieses Verfahren ist aufwendig und teuer und muss in regelmäßigen Abständen wiederholt werden. Aus der
DE 1 246 647 A ist ein Verfahren zum Ausrichten eines Strebbetriebes bekannt, bei welchem die Einmessung des Strebförderers in sehr kurzen Intervallen dadurch erfolgen soll, dass ein Kurskreisel oder ein anderer zweckentsprechender Kursanzeiger laufend, also nach Zurücklegung eines bestimmten Abbaufortschrittes im Strebförderer mit der Förderkette bewegt wird.
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In der
DE 37 43 758 A1 wird ein Verfahren zur Lenkung der Abbaufront vorgeschlagen. Jeder Rückzylinder eines Schildes soll einen Sensor zur Erfassung der Relativbewegung zwischen dem Förderer und dem zugehörigen Ausbauschild aufweisen, so dass innerhalb eines Rechners stets die aktuelle Bezugslinie für Förderer und Ausbau ermittelt werden kann. Auf diese Weise sollen Abweichungen von einer definierten Ausbaulinie bestimmt werden und anschließend ausgeglichen werden können.
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Aus der
DE 10 2009 048 154 A1 ist ein Verfahren zur Schreitwerksteuerung in einem untertägigen Strebausbau bekannt, bei welchem der Abstand zwischen einem Förderer und einem Ausbaugestell durch Sensoren ermittelt wird. Es kann auch die Winkellage zwischen dem Förderer und dem Ausbaugestell ermittelt werden, wodurch die Strebsteuerung die erforderlichen Informationen erhält, um die einzelnen Elemente des Förderers und die zugehörigen Ausbaugestelle in eine gewünschte Soll-Lage zu bewegen.
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In der
DE 34 24 007 A1 wird ein Verfahren zur Strebüberwachung vorgeschlagen, bei welchem mit der Messung des Abbaufortschritts laufend die Lage des Strebförderers sowohl in Abbaurichtung als auch im Einfallen ermittelt wird, wobei ein Rechner aus diesen Parametern die jeweilige Ist-Lage des Strebförderers ermittelt, wobei ferner mithilfe des Rechners die Lage des Schreitausbaus im Streb relativ zum Strebförderer ermittelt wird. Es können auch Winkellagen des Schreitausbaus bzw. des Förderers relativ zur Abbaurichtung auf diese Art und Weise bestimmt werden.
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In der
DE 37 43 758 A wird ein Verfahren zur Lenkung einer Abbaufront beschrieben. Eine Ausgangsstellung wird über innerhalb von Rückzylindern angeordneten Sensoren erfasst und im Rechner als Bezugslinie gespeichert mit dem schrittweisen Abbau wird der Förderer zusammen mit dem Gewinnungsgerät entsprechend der Abbautiefe nach jedem Abbauschritt vorgerückt, solange, bis ein vorbestimmter maximaler Hub der Rückzylinder erreicht ist. Die aktuelle Fördererstellung wird über Sensoren vom Rechner erfasst und als neue Bezugslinie gespeichert, wonach die Ausbaugestelle entlang der aktuellen IST-Förderlinien nachgerückt werden und sodann die Stellung der Ausbausgestelle als neue Bezugslinie ermittelt und festgelegt wird.
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Durch die
DE 12 46 647 A zählt ein Verfahren zum Ausrichten eines Strebbetriebes zum Stand der Technik, bei welchem ein Kurskreisel oder ein anderer zweckentsprechender Kursanzeiger nach Zurücklegen eines bestimmten Abbaufortschrittes im Strebförderer mit der Fördererkette bewegt wird, wobei ein Integrator eine Kurve liefert, welche die jeweilige Lage des Strebförderers wiedergibt.
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Die
WO 2009/103 306 A1 offenbart ein Verfahren zur Stabilisierung der Schildsäule eines Strebbetriebs. Mittels an wenigstens drei der vier Hauptbauteile jedes Schildausbaugestells wie Bodenkufe, Bruchschild, Traglenkern und versatzseitigem Bereich der Hangendkappe angebrachter Neigungssensoren wird die Neigung der Schildausbaugestelle in Abbaurichtung sowie quer zur Abbaurichtung ermittelt und in einer Rechnereinheit das mittlere Einfallen der aus den einzelnen Schildausbaugestellen gebildeten Schildsäule berechnet.
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Die
DE 42 11 340 A1 betrifft ein Verfahren zum Abbau von Kohleflözen mit definierter Schnitttiefenvorgabe bei schälender Gewinnung mittels eines Hobels. Innerhalb der Abbaufront wird ein bestimmter Abbaufrontverlauf als Abbaufrontverlaufsendwert in Bezug auf einen Drehpunkt in der Seite eines Haupt- oder Hilfsantriebs des Hobels derart festgelegt, dass der Abbaufrontverlaufsendwert eine Gerade durch den Drehpunkt bildet. Es soll ein automatisches Schwenken der Abbaufront ermöglicht werden, so dass ein Kreissegment abgebaut wird. Die einzelnen Ausbaugestelle werden in unterschiedlichen Teilhüben vorgerückt, bis der gewünschte gerade Abbaufrontverlauf erreicht wurde.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und robustes Verfahren zum Ausrichten eines Strebausbaus aufzuzeigen bzw. eine Anordnung zur Bestimmung der Position eines Schreitausbaus eines Strebausbaus einer untertägigen Gewinnungsanlage mit dem Ziel, die Abbaufront zu begradigen und zu lenken.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Der gegenständliche Teil der Erfindung ist Gegenstand des Patentanspruchs 5.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Ausrichten eines Strebausbaus sieht Vorschubeinrichtungen vor, die nach einem Abbaufortschritt Schreitausbaue, insbesondere Schildausbaue in Abbaurichtung um eine Solllage rücken. Es ist eine Messeinrichtung vorgesehen, welche einen Messwert erfasst, der an ein Steuerungssystem übermittelt wird, wobei der Messwert es dem Steuerungssystem ermöglicht, neue Positionen der Schildausbaue zu bestimmen.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine durch Schreiten der benachbarten Schreitausbaue bzw. Schilde verursachte Winkelveränderung zwischen zwei benachbarten Schreitausbauen mittels der Messeinrichtung erfasst wird. Der Schreitvorgang wird gestoppt, wenn eine der Solllagen entsprechende Winkelveränderung erreicht wurde.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird über Messeinrichtungen in Form von Winkelsensoren festgestellt, ob sich der benachbarte Schreitausbau in der gleichen Position wie der Basis-Schreitausbau als Bezugsgröße befindet. Dadurch wird das Ausrichten der Schreitausbaue während des Einbaus und während des Schreitens vereinfacht.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist sehr robust und unanfällig gegen äußere Einflüsse. Die Winkeländerungen können vergleichsweise einfach gemessen werden, indem in geschützter Position Messeinrichtungen, das heißt Winkelsensoren an den Schreitausbauen befestigt werden. Der Winkelsensor stellt nach einer Kalibrierung fest, in welcher Position sich nebeneinander stehende Schreitausbaue befinden. Hierbei wird nur die waagerechte Winkeländerung betrachtet, das heißt die Winkeländerung, die sich durch einen Abbaufortschritt in Horizontalrichtung zwischen zwei benachbarten Schreitausbauen ergibt. Wird nun ein Schreitausbau um ein Schreitmaß vorgezogen, so orientiert sich der zweite Schreitausbau an dem ersten Schreitausbau und schreitet bei seinem Schreitvorgang in die gleiche Position wie der erste Schreitausbau vor. Diese Sollposition wird dadurch bestimmt, dass die Winkeländerung zwischen den beiden Schreitausbauen gemessen wird und das übergeordnete Steuerungssystem den Schreitvorgang stoppt, wenn der Winkel zum benachbarten Schreitausbau z.B. 0° beträgt. Dieser Vorgang wiederholt sich bis zum letzten Schreitausbau eines Strebausbaus, so dass sich am Ende alle Schreitausbaue in einer Linie, bzw. in der gewünschten Ausrichtung befinden. Wenn man die Strebstellung verändern will, kann der Winkel, bei dem das Stoppsignal für die Vorschubeinrichtung ausgelöst wird, entsprechend verändert werden. Bei den nachfolgenden Schreitvorgängen wiederholen sich die oben beschriebenen Verfahrensschritte, so dass die Schreitausbaue immer in der gewünschten Form und insbesondere in einer Linie ausgerichtet sind. Durch dieses Verfahren ist es auch möglich, jede gewünschte Streblinienform einzustellen und auch Richtungsänderungen des Strebausbaus, wie z. B. ein Schwenken einzuleiten.
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Die Winkelveränderung zwischen zwei benachbarten Schreitausbauen kann von je einer Messeinrichtung an jedem der beiden Schreitausbaue erfasst werden, wobei die jeweiligen Messwerte der beiden Messeinrichtungen miteinander verglichen werden. Durch die redundanten Messeinrichtungen können Messfehler ausgeglichen werden. Sollte einmal eine Messeinrichtung ausfallen, wird durch die redundante Anordnung nach wie vor das Verfahren zum Ausrichten des Strebausbaus ermöglicht. Die defekte Messeinrichtung kann ausgetauscht werden, solange die intakte Messeinrichtung die Winkelveränderungen erfasst.
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Alternativ wird die Winkelveränderung zwischen zwei benachbarten Schreitausbauen nur von einer einzigen Messeinrichtung erfasst. Dadurch ist das Messergebnis nicht weniger genau und die Steuerung der Abbaufront genauso präzise möglich.
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Zur Messung der Winkelveränderung wird wenigstens ein vorgespanntes Zugmittel verwendet, wobei ein Ende dieses Zugmittels mit einer Messeinrichtung verbunden wird und wobei die Verlagerung des Zugmittels relativ zu der an dem Schreitausbau befestigten Messeinrichtung gemessen wird.
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Es sind verschiedene Verfahren zur Messung der Winkelveränderung bekannt. In Anbetracht der rauen Arbeitsbedingungen bei der untertägigen Gewinnung ist insbesondere robusten Messverfahren der Vorzug zu geben, die wenig anfällig gegen Störungen sind. Ein vorgespanntes Zugmittel wie beispielsweise ein Drahtseil, das zwischen zwei benachbarten Schreitausbauen gespannt wird, ist einfach zu installieren. Derartige Zugmittel können unterhalb der Kappen in einem Bereich montiert werden, welcher frei ist von Einbauten, so dass das Zugmittel unterhalb der Kappe nicht nur geschützt ist, sondern sich auch beim Schreiten hinreichend bewegen kann. Das Zugmittel kann an einem Befestigungspunkt an einem Schreitausbau eingehängt werden und mit seinem anderen Ende mit einem drehbaren Teil der Messeinrichtung verbunden werden.
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Eine Vorspannkraft kann über eine Federkraft aufgebracht werden. Das Zugmittel verläuft dabei vorzugsweise waagerecht, das heißt in Längsrichtung des Strebausbaus parallel zu den Kappen. Wenn zum Schreiten die Kappen abgesenkt werden, ist dies unschädlich für die exakte Messung der Winkellage, da das Zugmittel, insbesondere in Form eines Zugseiles den Bewegungen der Kappe folgt. Das Zugmittel kann dazu zwar auch in Hochrichtung verlagert werden. Das beeinflusst jedoch nicht die gewünschte Messung der Winkellage in Längsrichtung des Strebs. Das Zugmittel kann durch seine Vorspannung mittels eines Federelements Längenänderungen in jeder Raumrichtung ausgleichen. Dadurch ist die Messung der Winkelveränderung extrem robust. Ein solches Zugmittel ist zudem sehr leicht austauschbar, kostengünstig und insbesondere an bestehenden Schreitausbauen leicht nachrüstbar.
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Die Erfindung betrifft daher auch eine Anordnung zur Bestimmung der Position von Schreitausbauen eines Strebausbaus einer untertägigen Gewinnungsanlage, wobei der Schreitausbau nach einem Abbaufortschritt in Abbaurichtung mittels Vorschubeinrichtung in eine Solllage rückbar ist. Die vorstehend beschriebene Messeinrichtung ist dazu vorgesehen, einen Messwert an ein Steuerungssystem zu übermitteln, wobei es der Messwert dem Steuerungssystem ermöglicht, die neue Position des Schreitausbaus bzw. des einzelnen Schreitausbaus innerhalb des Strebausbaus zu bestimmen. An mindestens zwei benachbarten Schreitausbauen ist eine Messeinrichtung in Form eines Winkelsensors angeordnet, um mit Schreiten eines der benachbarten Schreitausbaue als Messwert eine Winkelveränderung zwischen den benachbarten Schreitausbauen zu erfassen. Das vorstehend beschriebene Verfahren wird mit einer solchen Anordnung durchgeführt.
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Es ist ein vorgespanntes Zugmittel zwischen zwei benachbarten Schreitausbauen angeordnet, wobei wenigstens ein Ende des Zugmittels mit der Messeinrichtung verbunden ist, zur Erfassung der Winkelveränderung des Zugmittels relativ zum Schreitausbau.
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Ein vorgespanntes Zugmittel ist vorzugsweise mit einer Messeinrichtung an einer Kappe des Schreitausbaus verbunden. Die Messeinrichtung ist vorzugsweise mit gleichem Seitenabstand zu jedem benachbarten Schreitausbau platziert. Sie befindet sich vorzugsweise in der Mitte unterhalb einer Kappe. Andere Positionen der Messeinrichtung sind möglich. Beispielsweise können je Schreitausbau zwei Messeinrichtungen angeordnet sein, eine für die Winkelmessung zum benachbarten linken Schreitausbau und eine für die Winkelmessung zum benachbarten rechten Schreitausbau. Wenn alle Schreitausbaue auf diese Art und Weise ausgerüstet sind, kann die Messung redundant erfolgen. Es ist aber auch möglich, an jedem Schreitausbau nur eine einzige Messeinrichtung anzuordnen.
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Besonders bevorzugt verläuft das Zugmittel, das als Winkelgeber für den Winkelsensor dient, von einem zentralen Punkt unterhalb der Kappe, das heißt insbesondere von dem Gehäuse einer Messeinrichtung zu der Messeinrichtung an dem benachbarten Schreitausbau. Dadurch wird der Winkel immer auf die mittlere Position der Kappe bezogen. Diese Positionierung ermöglicht bei bekannter Breite des Schreitausbaus eine einfache Umrechnung der Winkel in die Schrittlänge zur Berechnung der neuen Sollposition eines Schreitausbaus. Andere Positionen der Messeinrichtungen bzw. Abstände der Messeinrichtungen und der Befestigungspunkte zueinander sind möglich. Wichtig für die Auswertung der Messergebnisse, das heißt der Winkelveränderungen, ist die genaue Kenntnis der Anschlagpunkte des Zugmittels als Winkelgeber, damit die korrekten Rückschlüsse auf die Schrittlänge gezogen werden können.
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Erfindungsgemäß wird es als besonders vorteilhaft angesehen, wenn das Zugmittel permanent gespannt ist. Es soll nicht durchhängen oder schlaff sein. Das Zugmittel wird vorzugsweise in Längsrichtung des Zugmittels wirkende Spannkraft gespannt. Das Zugmittel kann und soll Abstandsveränderungen zwischen den Anschlagpunkten des Zugmittels während des Schreitens ausgleichen. Nicht benötigte Bereiche des Zugmittels können in einem Zugmittelspeicher aufgenommen sein. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um einen Seilspeicher. Dieser Seilspeicher kann gleichzeitig ein Mittel zum Aufbringen einer Spannkraft auf das Zugmittel beinhalten, wie beispielsweise eine Feder. Dadurch ist die Feder geschützt angeordnet und nicht benötigte Längenbereiche des Zugmittels werden geschützt bevorratet.
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In einer Weiterbildung der Erfindung ist ein Mittel zur Visualisierung der Messwerte vorgesehen. Es kann sich hierbei um eine Steuerungs- und Auswertesoftware handeln, die über Tage und unter Tage in einer Grubenwarte benutzt wird und die Messwerte auswertet und anzeigt. Die Anzeige kann ähnlich aussehen, wie nachfolgend anhand der Ausführungsbeispiele der 1 bis 5 gezeigt wird, welche den Verlauf des Strebausbaus in Bezug auf eine Solllinie als Abbaufront darstellen. Die Visualisierung kann auch vergleichbar zu den 6 bis 8 erfolgen, welche den jeweiligen Winkel zwischen benachbarten Schildausbauen und das notwendige Schreitmaß zeigen. Des Weiteren können Messwerte nicht nur in der örtlichen Grubenwarte angezeigt werden, sondern per Datenübertragung weltweit.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt:
- 1 einen Strebausbau im noch nicht ausgerichteten Zustand;
- 2 den Strebausbau der 1 in entlang einer Linie ausgerichteten Zustand;
- 3 einen gebogenen Strebausbau, bei welchem die endseitigen Antriebe zurückliegen;
- 4 einen gebogenen Strebausbau, bei welchem die Antriebe vorauseilen;
- 5 einen geschwenkten Strebausbau für einen Richtungswechsel;
- 6 eine Draufsicht einer Ausgangsstellung eines Strebausbaus;
- 7 den Strebausbau der 6 nach einem ersten Schreitvorgang;
- 8 den Strebausbau der 6 nach einem zweiten Schreitvorgang;
- 9 in einer Seitenansicht und teilweise im Schnitt Messeinrichtungen an Kappen benachbarter Schreitausbau;
- 10 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Bestimmung der Position eines Schreitausbaus;
- 11 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Bestimmung der Position eines Schreitausbaus und
- 12 ein drittes Ausführungsbeispiel zur Bestimmung der Position eines Schreitausbaus.
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1 zeigt einen Strebausbau 1 entlang einer Abbaufront 2, die in Form einer graden Bezugslinie eingezeichnet ist. Der Strebausbau 1 setzt sich aus einer Vielzahl nebeneinander angeordneten Schreitausbauen S1-4 zusammen, von denen beispielhaft nur vier bezeichnet wurden. Jeder Schreitausbau wird hydraulisch bewegt und besteht aus zwei oder mehr Stempeln, einem Kappenzug, Bodenrahmen und Schreitzylindern. Der Begriff Schreitausbau ist der Oberbegriff sowohl für den Rahmenausbau, bei welchem die Stempel auf Kufen oder einem gemeinsamen Bodenrahmen befestigt sind. Der Begriff Schreitausbau erfasst auch den Schildausbau sowie den Bockschildausbau.
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Der Strebausbau 1 bzw. die einzelnen Schreitausbaue S1-4 schreiten durch Nachziehen der jeweiligen Baue an einem nicht näher dargestellten Strebförderer. Beim Schreiten werden die einzelnen Schreitausbaue S1-4 wechselseitig gelöst und vorgeschoben bzw. nachgezogen gemäß dem Abbaufortschritt des gesamten Strebs.
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1 zeigt, dass die einzelnen Schreitausbaue S1-4 nicht exakt entlang einer Linienform an der Abbaufront ausgerichtet sind. Dies kann zu ungewünschten Verläufen des Förderers und zu einem überhöhten Überwachungsaufwand der Strebfront führen, die in bestimmten Zeitabständen ausgeglichen werden muss.
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2 zeigt die Idealstellung des Strebausbaus 1 entlang der Abbaufront 2. Diese Idealstellung ist eine Solllinienvorgabe, wobei zu erkennen ist, dass die einzelnen Schreitausbaue S1-4 exakt nebeneinander ausgerichtet sind.
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Es ist nicht für jede Betriebssituation erforderlich, dass alle Schreitausbaue 2 exakt nebeneinander stehen. Je nach vorgegebener Solllinie kann der Strebausbau eine gebogene Anordnung haben, wie es in den 3 und 4 dargestellt ist. In 3 eilen die streckenseitigen Antriebe nach und bei 4 eilen die Antriebe vor. Bei einem Richtungswechsel des Strebs ist es auch möglich, die einzelnen Schreitausbaue nicht nur grade vorzurücken, sondern um einen gewissen Winkel zu schwenken, wie anhand der 5 gezeigt ist. Insgesamt ist allen Strebfronten gemäß den 2 bis 5 gemeinsam, dass einander benachbarte Schreitausbaue 2 eine an entsprechenden Solllinien ausgerichtet sind. Das dadurch erreicht, dass an benachbarten Schreitausbauen Messeinrichtungen 5, 6 angeordnet sind, die Messsignale an eine Steuerung abgeben, welche das Schreiten des Strebausbaus unter Berücksichtigung der Messsignale steuert.
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6 zeigt beispielhaft einen Ausschnitt eines Strebausbaus 1, umfassend vier Schreitausbaue S1-4, die jeweils in eine Ansicht von oben dargestellt sind, wobei nur rein schematisch die Position zweier Stempel 3, 4 eines jeden Schreitausbaus S1-4 dargestellt ist. Der jeweilige Schreitausbau S1-4 besitzt eine Vielzahl weiterer Komponenten, insbesondere hydraulische Komponenten sowie unter anderem eine Kappenstruktur, die nicht weiter im Detail dargestellt ist. 6 dient zur Veranschaulichung, dass die Stempel 3, 4 in der Bildebene der 6 nicht exakt in Horizontalrichtung (Richtung zur Abbaufront) ausgerichtet sind, sondern zueinander versetzt sind. Als Bezugsgröße für die Differenzen des Schreitmaßes wurde der jeweilige Mittelpunkt der Stempel 3, 4 gewählt. Die jeweiligen Differenzen der Schreitmaße bezogen auf den jeweils benachbarten Schreitausbau werden als D1/2, D2/3, D3/4 bezeichnet, wobei die Ziffern für die Nummern des jeweiligen Schreitausbaus S1-4 stehen, zwischen denen die Differenzen in Schreitrichtung gemessen werden. Es ist erkennbar, dass der Schreitausbau S2 gegenüber den benachbarten Schreitausbauen S1 und S3 zu weit vorgerückt ist. Dies gilt auch für das Verhältnis zwischen den Schreitausbauen S3 und S4. Zur Begradigung des Strebausbaus 1 ist vorgesehen, den Winkel zwischen zwei benachbarten Schreitausbauen S1 - S4 zu messen. Dabei ist der Winkel W1/2 zwischen den ersten beiden Schreitausbauen S1, S2 in Bezug auf die Lage der Abbaufront negativ, während der Winkel W2/3 zwischen den Schreitausbauen S2 und S3 leicht positiv ist. Mittels des Winkels W1/2 kann ein Rückschluss auf die Differenz D1/2 zwischen den benachbarten Schreitausbauen S1 und S2 gemacht werden. Beim Schreiten des ersten Schreitausbaus kann diese Differenz D1/2 des Schreitmaßes berücksichtigt werden.
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7 zeigt, dass der erste Schreitausbau S1 in Abbaurichtung um ein Schreitmaß M1 gerückt wurde. Der Abstand D1/2 zwischen den benachbarten Schreitausbauen S1 und S2 ist nun wesentlich größer und korrespondiert mit einem ebenfalls vergrößerten Winkel W1/2. Diese Winkelveränderung deltaW ist die Differenz zwischen dem ursprünglichen Winkel zwischen zwei benachbarten Schreitausbauen S1, S2 und dem gemessenen Winkel W1/2 nach dem Schreiten eines der beiden Schreitausbaue S1, S2.
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Ziel der Erfindung ist es, die Vorschubeinrichtung zum Rücken des zweiten Schreitausbaus S2 so anzusteuern, dass sich der gewünschte Winkel W1/2 einstellt und z.B. 0° wird, so dass der zweite Schreitausbau S2 exakt zum ersten Schreitausbau S1 und damit exakt zur Abbaufront 2 ausgerichtet ist.
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Die Stempel 3, 4 eines jeden Schreitausbaus S1, S2 befinden sich in gleichmäßigem Abstand von der Abbaufront 2. Das Schreiten um das Schrittmaß M2 des zweiten Schreitausbaus S2 entspricht der Differenz D1/2 gemäß 7. Die Differenz D1/2 zur Bestimmung des Schreitmaßes M2 kann über ein nicht näher dargestelltes Steuerungssystem berechnet werden. Das Schreiten wird gestoppt, wenn der Winkel W1/2 gleich 0° ist.
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In gleicher Weise werden die nachfolgenden Schreitausbaue S3 und S4 gerückt, so dass eine gerade, lineare Ausrichtung des Strebausbaus 1 erfolgt.
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Die Messung der Winkel erfolgt über Messeinrichtungen 5, 6, die bei dem Ausführungsbeispiel der 6 bis 8 mittig unter der Kappe 7 des jeweiligen Schreitausbaus S1 bis S4 angeordnet sind.
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9 zeigt in vereinfachter schematischer Darstellung Messeinrichtungen 5, 6, die zur Durchführung des Verfahrens verwendet werden. Die Blickrichtung in 9 ist von der Abbaufront auf die Stempel (nicht dargestellt) gerichtet. Es ist eine Frontansicht auf einen Schreitausbau, wobei nur die für die Erläuterung der Erfindung wesentlichen Komponenten gezeigt sind.
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Die Messeinrichtungen 5, 6 sind Winkelsensoren. Die beiden Messeinrichtungen 5, 6 sind identisch konfiguriert und befinden sich jeweils unterhalb von Kappen 7 von Schreitausbauen S1, S2, wie sie in 9 rein schematisch angedeutet sind. Zwischen den beiden Messeinrichtungen 5, 6 befindet sich ein vorgespanntes Zugmittel 8 in Form eines Stahlseiles. Das Zugmittel 8 verläuft in der Bildebene waagerecht und parallel zu den Kappen 7 der jeweiligen Schreitausbaue S1, S2. Das Zugmittel 8 und die Messeinrichtungen 5, 6 sind über Konsolen 9 im vertikalen Abstand zu den Unterseiten der Kappen 7 angeordnet. Die Drehachse der Messeinrichtungen 5, 6 verläuft senkrecht zu den Kappen 7 und damit senkrecht zum Hangenden und zum Liegenden. Im Rahmen der Erfindung wird von einer waagerechten Ausrichtung gesprochen, wobei die tatsächliche räumliche Orientierung naturgemäß von der räumlichen Lage des Schreitausbaus in Strebbaurichtung abhängt.
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Die Messeinrichtungen 5, 6 besitzen jeweils ein Gehäuse 10, das feststehend mit den Konsolen 9 verbunden ist. An dem von den Kappen 7 abgewandten Enden der Gehäuse 10 ragen drehbar gelagerte Zapfen 11 aus dem jeweiligen Gehäuse 10 heraus. Über die Winkellage der Zapfen 11 wird innerhalb des Gehäuses 10 der jeweils anliegende Winkel erfasst und in näher dargestellter Weise an ein Steuerungssystem zur Auswertung übergeben.
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Das Zugmittel 8 ist vorgespannt. Die Vorspannung an dem Zugmittel ist so groß, dass sich keine relevanten Abweichungen durch eine nicht-waagerechte Position des Zugmittels ergeben. Das Zugmittel 8 mündet in der Bildebene links in einen Zugmittelspeicher 12, in welchem ein nicht näher dargestelltes Federmittel angeordnet ist. Das Federmittel hält das Zugmittel 8 auf Vorspannung. Das Zugmittel 8 hängt dadurch nicht durch. Wird einer der beiden Schreitausbaue S1, S2 bewegt, sei es dadurch, dass die jeweilige Kappe gesenkt wird oder der jeweilige Schreitausbau S1, S2 schreitet, folgt die an der jeweiligen Kappe 7 angeordnete Messeinrichtung 5, 6 der Bewegung der Kappe 7. Das längenveränderliche Zugmittel 8 gleicht die sich ändernden Abstände zwischen den Messeinrichtungen 5, 6 aus. Die Befestigung des Zugmittels 8 ist schwenkbeweglich. Dadurch kann das Zugmittel 8 alle zur Messung benötigten räumlichen Lagen einnehmen, ohne dass im ruhenden Zustand ein Drehmoment auf die jeweilige Messeinrichtung 5, 6 ausgeübt wird. Die Auflösung der Messeinrichtungen 5, 6 ist so fein, dass es unerheblich ist, ob der jeweils bewegende Schreitausbau hinsichtlich seiner Kappe 7 etwas höher oder niedriger angeordnet ist. Die gewünschte Winkelmessung in Bezug auf die Abbaufront bleibt in jedem Fall hinreichend exakt.
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Ein weiterer Vorteil des Zugmittels 8 in Form eines Seils ist, dass zwischen den Kappen 7 gegebenenfalls hindurchfallende kleinstückige Berge oder Stäube die Messung nicht stören. Daher ist die erfindungsgemäße Messanordnung sehr robust.
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Die 10 bis 12 zeigen unterschiedliche Möglichkeiten für die Anordnung von Messeinrichtungen 5, 6. 10 entspricht im Wesentlichen der Anordnung der 9. An jedem Schreitausbau S1, S2, S3 sind jeweils zwei Messeinrichtungen 5, 6 angeordnet, so dass die Winkelveränderung ΔW redundant durch Messung von Winkel und Gegenwinkel gemessen werden kann.
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11 zeigt eine alternative Ausgestaltung, bei welcher auf jede zweite Messeinrichtung 5 verzichtet worden ist, so dass nur noch eine Messeinrichtung je Schreitausbau S1, S2, S3 vorhanden ist. Das jeweilige Zugmittel 8 verläuft auch bei diesem Ausführungsbeispiel parallel zu der jeweiligen Kappe 7, allerdings ist unterhalb der jeweiligen Kappe 7 nur ein einzelner Bezugspunkt 13 vorgesehen, der als Referenzpunkt für das angeschlagene Zugmittel 8 dient. Die Messung des jeweiligen Winkels zwischen zwei benachbarten Schreitausbauen S1, S2 erfolgt nur über die jeweils einzige Messeinrichtung 6.
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Während bei dem Ausführungsbeispiel der 11 der jeweilige Bezugspunkt 13 für das Zugmittel 8 außermittig angeordnet ist, sieht die Ausführungsform der 12 vor, dass je Schreitausbau S1 nur eine einzelne Messeinrichtung 6 angeordnet ist, und zwar zentral, wie es auch bei den 6 bis 8 dargestellt ist. Das Zugmittel 8 erstreckt sich dabei nicht zu einem außermittigen Bezugspunkt 13, sondern ist einerseits an der jeweiligen Messeinrichtung 6 befestigt, andererseits an dem Gehäuse 10 der benachbarten Messeinrichtung am benachbarten Schreitausbau S1, S2, S3. Dadurch verläuft das Zugmittel 8 in einem geringen spitzen Winkel zu jeweiligen Kappe 7 der Schreitausbaue S1, S2, S3, was allerdings keinen Einfluss auf die Messgenauigkeit hat, da Winkelabweichungen in dieser Ebene nicht gemessen werden und damit auch keinen Einfluss auf das Ausrichten des Strebausbaus 1 haben.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Strebausbau
- 2
- Abbaufront
- 3
- Stempel
- 4
- Stempel
- 5
- Messeinrichtung
- 6
- Messeinrichtung
- 7
- Kappe
- 8
- Zugmittel
- 9
- Konsole
- 10
- Gehäuse von 5, 6
- 11
- Zapfen
- 12
- Zugmittelspeicher
- 13
- Bezugspunkt
- S1
- Schreitausbau
- S2
- Schreitausbau
- S3
- Schreitausbau
- S4
- Schreitausbau
- M1
- Schreitmaß
- M2
- Schreitmaß
- W1/2
- Winkel zwischen S1 und S2
- W2/3
- Winkel zwischen S2 und S3
- W3/4
- Winkel zwischen S3 und S4
- D1/2
- Differenz der Schreitmaße zwischen S1 und S2
- D2/3
- Differenz der Schreitmaße zwischen S2 und S3
- D3/4
- Differenz der Schreitmaße zwischen S3 und S4
