DE102021001338A1 - Schneidmeissel-überwachungssystem und -verfahren für ein langfrontabbausystem - Google Patents

Schneidmeissel-überwachungssystem und -verfahren für ein langfrontabbausystem Download PDF

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DE102021001338A1
DE102021001338A1 DE102021001338.7A DE102021001338A DE102021001338A1 DE 102021001338 A1 DE102021001338 A1 DE 102021001338A1 DE 102021001338 A DE102021001338 A DE 102021001338A DE 102021001338 A1 DE102021001338 A1 DE 102021001338A1
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DE102021001338.7A
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Edward F. Niederriter
Jeffrey A. Ley
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Joy Global Underground Mining LLC
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    • E21C27/02—Machines which completely free the mineral from the seam solely by slitting
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21C—MINING OR QUARRYING
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    • E21C25/06—Machines slitting solely by one or more cutting rods or cutting drums which rotate, move through the seam, and may or may not reciprocate
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    • E21C35/24—Remote control specially adapted for machines for slitting or completely freeing the mineral

Abstract

Es wird ein Langfrontabbausystem bereitgestellt, das eine Langfront-Schrämmaschine aufweist, die Schneidwalzen hat. Die Schneidmeißel an der Schneidwalze werden in Bezug auf Abnutzung unter Verwendung von Bildgebungsvorrichtungen überwacht, die an dem Langfrontabbausystem angebracht sind. Verfahren zur Überwachung der Abnutzung umfassen einen Controller, der Bilddaten von einer Bildgebungsvorrichtung empfängt, die auf eine Schneidwalze einer Schrämmaschine gerichtet ist. Der Controller analysiert die Bilddaten, um einen Abnutzungsgrad eines Schneidmeißels an der Schneidwalze zu ermitteln. Der Controller ermittelt dann, ob der Abnutzungsgrad einen Abnutzungs-Schwellenwert überschreitet, und in Reaktion darauf erzeugt er in Reaktion auf das Ermitteln, dass der Abnutzungsgrad den Abnutzungs-Schwellenwert überschreitet, eine Warnung bzw. einen Alarm, die bzw. der angibt, dass der Schneidmeißel abgenutzt ist.

Description

  • DAMIT IN BEZIEHUNG STEHENDE PATENTANMELDUNGEN
  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität aus der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 62/989,323 , die am 13. März 2020 eingereicht worden ist und deren Offenbarung hiermit durch Bezugnahme darauf zum Bestandteil der vorliegenden Patentanmeldung wird.
  • GEBIET
  • Die vorliegende Patentanmeldung bezieht sich auf die Überwachung von Schneidmeißeln in einer Schrämmaschine in einem Langfrontabbausystem bzw. Strebbausystem.
  • HINTERGRUND
  • Der Langfrontabbau beginnt damit, ein Materialflöz, das abgebaut werden soll, zu identifizieren und das Flöz in Platten „auszublocken“, indem Fahrbahnen bzw. Förderstrecken um den Umfang jeder Platte herum ausgehoben bzw. ausgebaggert werden. Während der Abtragung des Flözes (z.B. Gewinnung von Kohle) können ausgewählte Pfeiler an Material zwischen benachbarten Platten stehen gelassen werden, also nicht abgetragen werden, um bei der Abstützung der darüberliegenden geologischen Schichten zu helfen. Die Materialplatten werden von einem Langfrontabbausystem abgetragen, das Komponenten wie etwa automatische elektrohydraulischeStrebausbauten bzw. Schildausbauten (Deckenstützen), eine Material schrämende Maschine (d.h. eine Langfront-Schrämmaschine) und einen Kettenkratzerförderer bzw. Panzerförderer (AFC; Armored Face Conveyor) parallel zu dem Materialstoß aufweist. Während sich die Schrämmaschine entlang der Breite des Materialstoßes vorwärts bewegt, werden Schneidwalzen der Schrämmaschine gedreht, um eine Schicht oder Bahn bzw. Schrämbreite an Material zu entfernen. Außerdem bewegen sich die Strebausbauten, während die Schrämmaschine entlang der Breite des Materialstoßes wandert, automatisch vorwärts, um die Decke des neu freigelegten Abschnitts an Schichten abzustützen. Der AFC wird dann durch die Strebausbauten in Richtung auf den Materialstoß um eine Strecke vorwärts bewegt, die gleich groß wie die Tiefe der Materialschicht ist, die vorher durch die Schrämmaschine entfernt worden ist. Das Vorwärtsbewegen des AFC in Richtung auf den Materialstoß in einer derartigen Art und Weise erlaubt es, dass die Schrämmaschine mit dem Materialstoß in Eingriff kommt und das Wegschrämen von Material aus dem Materialstoß heraus fortsetzt.
  • Die Schneidwalzen der Schrämmaschine weisen Schneidmeißel auf, die in den Materialstoß hinein schneiden, um das Material wegzuschrämen. Im Laufe der Zeit nutzen sich die Schneidmeißel ab und ihre Effektivität beim Schneiden von Material verringert sich.
  • ÜBERBLICK
  • Es kann schwierig sein, Schneidmeißel an einer Schrämmaschine zu inspizieren, um zu beurteilen, ob die Schneidmeißel ausgetauscht werden sollen. Um zum Beispiel Schneidmeißel manuell zu inspizieren, muss die Schrämmaschine abgeschaltet werden, wodurch die Produktion angehalten bzw. unterbrochen wird, und ein Minenarbeiter kann sich der Schneidwalze nähern, um die Schneidmeißel visuell zu inspizieren.
  • Ausführungsformen, die hier bereitgestellt sind, beziehen sich auf Systeme und Verfahren zur Überwachung der Abnutzung von Schneidmeißeln an Schneidwalzen einer Schrämmaschine in einem Langfrontabbausystem. In einigen Ausführungsformen ermöglichen die Systeme und Verfahren eine Fernüberwachung ohne eine manuelle Inspektion durch Minenarbeiter an dem Materialstoß. In einigen Ausführungsformen ermöglichen die Systeme und Verfahren schnellere, häufigere und genauere Beurteilungen der Schneidmeißel im Vergleich zu einer manuellen Inspektion.
  • Ausführungsformen, die hier beschrieben sind, stellen auch ein Verfahren zur Überwachung eines Langfrontabbausystems bereit. Das Verfahren umfasst einen Controller, der Bilddaten von einer Bildgebungsvorrichtung empfängt, die auf eine Schneidwalze einer Schrämmaschine gerichtet ist. Der Controller analysiert die Bilddaten, um einen Abnutzungsgrad eines Schneidmeißels an der Schneidwalze zu ermitteln. Der Controller ermittelt dann, dass der Abnutzungsgrad einen Abnutzungs-Schwellenwert überschreitet, und in Reaktion darauf erzeugt er in Reaktion auf das Ermitteln, dass der Abnutzungsgrad den Abnutzungs-Schwellenwert überschreitet, eine Warnung bzw. einen Alarm, die bzw. der angibt, dass der Schneidmeißel abgenutzt ist.
  • In einigen Ausführungsformen des Verfahrens umfasst das Erzeugen der Warnung bzw. des Alarms das Steuern eines elektronischen Anzeigebildschirms derart, dass-dieser die Warnung bzw. den Alarm anzeigt.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren des Weiteren das Empfangen durch den Controller von weiteren Bilddaten von einer zweiten Bildgebungsvorrichtung, die auf eine zweite Schneidwalze der Schrämmaschine gerichtet ist. Der Controller analysiert die weiteren Bilddaten, um einen Abnutzungsgrad eines zweiten Schneidmeißels an der zweiten Schneidwalze zu ermitteln. Die Steuerung ermittelt dann, dass der Abnutzungsgrad des zweiten Schneidmeißels den Abnutzungs-Schwellenwert überschreitet, und in Reaktion darauf erzeugt sie eine zweite Warnung bzw. einen zweiten Alarm, die bzw. der angibt, dass der zweite Schneidmeißel abgenutzt ist.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren des Weiteren das Empfangen durch den Controller von weiteren Bilddaten von der Bildgebungsvorrichtung. Die weiteren Bilddaten werden von der Bildgebungsvorrichtung erzeugt, nachdem sich die Schrämmaschine relativ zu der Bildgebungsvorrichtung derart bewegt, dass die Bildgebungsvorrichtung auf eine zweite Schneidwalze der Schrämmaschine gerichtet ist. Der Controller analysiert die weiteren Bilddaten, um einen Abnutzungsgrad eines zweiten Schneidmeißels an der zweiten Schneidwalze zu ermitteln. Der Controller ermittelt dann, dass der Abnutzungsgrad des zweiten Schneidmeißels den Abnutzungs-Schwellenwert überschreitet, und in Reaktion darauf erzeugt er eine zweite Warnung bzw. einen zweiten Alarm, die bzw. der angibt, dass der zweite Schneidmeißel abgenutzt ist.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren des Weiteren das Betätigen der Schrämmaschine des Langfrontabbausystems, um Material aus einem Minenstoß abzubauen, wobei die Betätigung der Schrämmaschine das Steuern der Schrämmaschine derart, dass sie sich entlang des Minenstoßes bewegt, und das Steuern der Schneidwalze derart, dass sie sich dreht, umfasst; das Anhalten der Bewegung der Schrämmaschine entlang des Minenstoßes; und das Steuern der Schneidwalze derart, dass sie sich dreht, nachdem die Schrämmaschine angehalten hat, um loses Material von der Schneidwalze wegzuräumen bzw. zu entfernen. Die Bilddaten, die von der Bildgebungsvorrichtung empfangen werden, werden aufgenommen, nachdem das lose Material entfernt ist. In einigen Ausführungsformen umfasst das Anhalten der Bewegung der Schrämmaschine entlang des Minenstoßes das Ermitteln, dass eine Schneidwalze der Schrämmaschine auf eine Bildgebungsvorrichtung für das Aufnehmen der Bilddaten ausgerichtet ist; und in Reaktion auf das Ermitteln, dass die Schneidwalze der Schrämmaschine auf die Bildgebungsvorrichtung ausgerichtet ist, das Anhalten der Bewegung der Schrämmaschine entlang des Minenstoßes.
  • Ausführungsformen, die hier beschrieben sind, stellen ein Langfrontabbau-Steuersystem bereit. Das System weist eine Bildgebungsvorrichtung, die auf eine Schneidwalze einer Schrämmaschine in dem Langfrontabbausystem gerichtet ist; und einen Controller auf, der mit der Bildgebungsvorrichtung gekoppelt ist. Der Controller weist einen elektronischen Prozessor und einen Speicher auf und ist dafür konfiguriert, Bilddaten von der Bildgebungsvorrichtung zu empfangen. Der Controller ist des Weiteren dafür konfiguriert, die Bilddaten zu analysieren, um einen Abnutzungsgrad eines Schneidmeißels an der Schneidwalze zu ermitteln; zu ermitteln, dass der Abnutzungsgrad einen Abnutzungs-Schwellenwert überschreitet; und in Reaktion auf das Ermitteln, dass der Abnutzungsgrad den Abnutzungs-Schwellenwert überschreitet, eine Warnung bzw. einen Alarm zu erzeugen, die bzw. der angibt, dass der Schneidmeißel abgenutzt ist.
  • In einigen Ausführungsformen des Systems umfasst das Erzeugen der Warnung bzw. des Alarms das Steuern eines elektronischen Anzeigebildschirms derart, dass dieser die Warnung bzw. den Alarm anzeigt.
  • In einigen Ausführungsformen weist das System des Weiteren eine zweite Bildgebungsvorrichtung auf, die auf eine zweite Schneidwalze der Schrämmaschine gerichtet ist, und die zweite Bildgebungsvorrichtung ist mit dem Controller gekoppelt. Der Controller ist des Weiteren dafür konfiguriert, die weiteren Bilddaten zu analysieren, um einen Abnutzungsgrad eines zweiten Schneidmeißels an der zweiten Schneidwalze zu ermitteln; zu ermitteln, dass der Abnutzungsgrad des zweiten Schneidmeißels den Abnutzungs-Schwellenwert überschreitet; und in Reaktion auf das Ermitteln, dass der Abnutzungsgrad des zweiten Schneidmeißels den Abnutzungs-Schwellenwert überschreitet, eine zweite Warnung bzw. einen zweiten Alarm zu erzeugen. Die zweite Warnung bzw. der zweite Alarm gibt an, dass der zweite Schneidmeißel abgenutzt ist.
  • In einigen Ausführungsformen des Systems ist der Controller des Weiteren dafür konfiguriert, weitere Bilddaten von der Bildgebungsvorrichtung zu empfangen. Die weiteren Bilddaten werden von der Bildgebungsvorrichtung erzeugt, nachdem sich die Schrämmaschine relativ zu der Bildgebungsvorrichtung derart bewegt, dass die Bildgebungsvorrichtung auf eine zweite Schneidwalze der Schrämmaschine gerichtet ist. Der Controller ist des Weiteren dafür konfiguriert, die weiteren Bilddaten zu analysieren, um einen Abnutzungsgrad eines zweiten Schneidmeißels an der zweiten Schneidwalze zu ermitteln; zu ermitteln, dass der Abnutzungsgrad des zweiten Schneidmeißels den Abnutzungs-Schwellenwert überschreitet; und in Reaktion auf das Ermitteln, dass der Abnutzungsgrad des zweiten Schneidmeißels den Abnutzungs-Schwellenwert überschreitet, eine zweite Warnung bzw. einen zweiten Alarm zu erzeugen. Die zweite Warnung bzw. der zweite Alarm gibt an, dass der zweite Schneidmeißel abgenutzt ist.
  • In einigen Ausführungsformen des Systems ist der Controller des Weiteren dafür konfiguriert, die Schrämmaschine des Langfrontabbausystems so zu betätigen, dass sie Material aus einem Minenstoß abbaut, wobei die Betätigung der Schrämmaschine das Steuern der Schrämmaschine derart, dass sie sich entlang des Minenstoßes bewegt, und das Steuern der Schneidwalze derart, dass sie sich dreht, umfasst; die Bewegung der Schrämmaschine entlang des Minenstoßes anzuhalten; und die Schneidwalze derart zu steuern, dass sie sich dreht, nachdem die Schrämmaschine angehalten hat, um loses Material von der Schneidwalze zu entfernen. Die Bilddaten, die von der Bildgebungsvorrichtung empfangen werden, werden dann aufgenommen, nachdem das lose Material entfernt ist. In einigen Ausführungsformen des Systems ist der Controller, um die Bewegung der Schrämmaschine entlang des Minenstoßes anzuhalten, dafür konfiguriert: zu ermitteln, dass eine Schneidwalze der Schrämmaschine auf eine Bildgebungsvorrichtung für das Aufnehmen der Bilddaten ausgerichtet ist; und in Reaktion auf das Ermitteln, dass die Schneidwalze der Schrämmaschine auf die Bildgebungsvorrichtung ausgerichtet ist, die Bewegung der Schrämmaschine entlang des Minenstoßes anzuhalten.
  • Ausführungsformen, die hier beschrieben sind, stellen ein Langfrontabbausystem bereit. Das System weist eine Langfront-Schrämmaschine, die dafür konfiguriert ist, sich entlang eines Minenstoßes zu bewegen, und eine erste Schneidwalze auf, die an der Langfront-Schrämmaschine bereitgestellt ist und eine erste Vielzahl von Schneidmeißeln aufweist; die dafür konfiguriert sind, Material aus dem Minenstoß herauszuschneiden, während sich die Langfront-Schrämmaschine entlang des Minenstoßes bewegt. Das System weist auch eine erste Bildgebungsvorrichtung, die dafür konfiguriert ist, ein oder mehrere Bilder der ersten Schneidwalze aufzunehmen, und einen ersten Arm auf, der zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegbar ist. Die erste Bildgebungsvorrichtung ist an dem ersten Arm angebracht. Wenn sich der erste Arm in der ersten Position befindet, befindet sich die erste Schneidwalze innerhalb einer Sichtlinie der ersten Bildgebungsvorrichtung, und wenn sich der erste Arm in der zweiten Position befindet, befindet sich die erste Schneidwalze außerhalb der Sicht der ersten Bildgebungsvorrichtung. Das System weist einen elektronischen Prozessor auf, der elektrisch mit der Langfront-Schrämmaschine, der ersten Schneidwalze, dem ersten Arm und dem ersten Bildgebungssystem gekoppelt ist. Der elektronische Prozessor ist dafür konfiguriert, den ersten Arm so zu steuern, dass sich dieser in die erste Position bewegt und unter Verwendung der ersten Bildgebungsvorrichtung ein erstes Bild von wenigstens einem von den Schneidmeißeln von der ersten Vielzahl von Schneidmeißeln aufnimmt. Der elektronische Prozessor ist auch dafür konfiguriert, das erste Bild zu analysieren, um einen ersten Abnutzungsgrad des wenigstens einen Schneidmeißels von der ersten Vielzahl von Schneidmeißeln zu ermitteln, und um zu ermitteln, dass der erste Abnutzungsgrad einen Abnutzungs-Schwellenwert überschreitet. Der elektronische Prozessor ist des Weiteren dafür konfiguriert, in Reaktion auf das Ermitteln, dass der erste Abnutzungsgrad den Abnutzungs-Schwellenwert überschreitet, eine erste Warnung bzw. einen ersten Alarm zu erzeugen, die bzw. der angibt, dass der wenigstens eine Schneidmeißel von der ersten Vielzahl von Schneidmeißeln abgenutzt ist.
  • Ausführungsformen, die hier beschrieben sind, stellen ein Verfahren zur Überwachung eines Langfrontabbausystems bereit, das eine Langfront-Schrämmaschine, die dafür konfiguriert ist, sich entlang eines Minenstoßes zu bewegen, und eine erste Schneidwalze aufweist, die an der Langfront-Schrämmaschine bereitgestellt ist und eine erste Vielzahl von Schneidmeißeln aufweist, die dafür konfiguriert sind, Material aus dem Minenstoß herauszuschneiden, während sich die Langfront-Schrämmaschine entlang des Minenstoßes bewegt. Das Verfahren umfasst das Steuern, unter Verwendung eines elektronischen Prozessors des Langfrontabbausystems, eines ersten Arms derart, dass sich dieser in eine erste Position bewegt: Eine erste Bildgebungsvorrichtung ist an dem ersten Arm angebracht. Der erste Arm ist zwischen der ersten Position und einer zweiten Position bewegbar. Wenn sich der erste Arm in der ersten Position befindet, befindet sich die erste Schneidwalze innerhalb einer Sichtlinie der ersten Bildgebungsvorrichtung, und wenn sich der erste Arm in der zweiten Position befindet, befindet sich die erste Schneidwalze außerhalb der Sicht der ersten Bildgebungsvorrichtung. Das Verfahren umfasst auch das Aufnehmen, unter Verwendung der ersten Bildgebungsvorrichtung, eines ersten Bilds von wenigstens einem von den Schneidmeißeln von der ersten Vielzahl von Schneidmeißeln, und das Analysieren, unter Verwendung des elektronischen Prozessors, des ersten Bilds, um einen ersten Abnutzungsgrad von dem wenigstens einen Schneidmeißel von der ersten Vielzahl von Schneidmeißeln zu ermitteln. Das Verfahren umfasst des Weiteren das Ermitteln, unter Verwendung des elektronischen Prozessors, dass der erste Abnutzungsgrad einen Abnutzungs-Schwellenwert überschreitet, und das Erzeugen, unter Verwendung des elektronischen Prozessors, in Reaktion auf das Ermitteln, dass der erste Abnutzungsgrad den Abnutzurigs-Schwellenwert überschreitet, einer ersten Warnung bzw. eines ersten Alarms, die bzw. der angibt, dass der wenigstens eine Schneidmeißel von der ersten Vielzahl von Schneidmeißeln abgenutzt ist.
  • Bevor irgendwelche Ausführungsformen ausführlich erläutert werden, sollte es verstanden werden, dass die Ausführungsformen in ihrer Anwendung nicht auf die Einzelheiten der Konfiguration und der Anordnung von Komponenten bzw. Bauteilen beschränkt sind, die in der folgenden Beschreibung dargelegt sind oder in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht sind. Die Ausführungsformen können auf verschiedene Arten und Weisen praktiziert oder ausgeführt werden. Es sollte auch klar sein, dass die hier verwendete Ausdrucksweise und Terminologie zum Zwecke der Beschreibung dienen und nicht als beschränkend zu erachten sind. Die Verwendung von „umfassen“, „einschließen“, „aufweisen“ oder „haben“ und Variationen davon ist hier dazu gedacht, die Elemente, die danach aufgelistet sind, und Äquivalente davon sowie auch zusätzliche Elemente einzuschließen. Sofern dies nicht anders spezifiziert oder eingeschränkt ist, werden die Begriffe „angebracht“ bzw. „montiert“ oder „befestigt“, „verbunden“, „abgestützt“ und „gekoppelt“ sowie Variationen davon allgemein bzw. umfassend verwendet und umfassen sowohl direkte als auch indirekte Befestigungen, Verbindungen, Abstützungen und Kopplungen.
  • Außerdem sollte es klar sein, dass Ausführungsformen Hardware, Software und elektronische Komponenten bzw. Bauteile oder Module umfassen können, die für die Zwecke der Erörterung so veranschaulicht und beschrieben sein können, als ob die Mehrzahl der Komponenten bzw. Bauteile einzig und allein in Hardware implementiert wäre. Aber ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet würde, auch auf der Grundlage des Lesens der vorliegenden ausführlichen Beschreibung, erkennen, dass in wenigstens einer Ausführungsform die elektronisch basierten Aspekte in Software (z.B. gespeichert in einem nicht flüchtigen computerlesbaren Medium) implementiert werden können, die von einer oder mehreren Verarbeitungseinheiten, wie etwa einem Mikroprozessor und/oder anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen („ASICs“; Application Specific Integrated Circuits), ausgeführt werden kann. Somit sollte es angemerkt werden, dass eine Vielzahl von auf Hardware und Software basierenden Geräten bzw. Vorrichtungen sowie eine Vielzahl von unterschiedlichen strukturellen Komponenten verwendet werden können, um die Ausführungsformen zu implementieren. So können zum Beispiel „Server“, „Rechengeräte“, „Controller“, „Prozessoren“, etc., die in der Patentspezifikation beschrieben sind, eine oder mehrere Verarbeitungseinheiten, ein oder mehrere computerlesbare Medium-Module, eine oder mehrere Eingabe-/Ausgabeschnittstellen und verschiedene Verbindungen bzw. Anschlüsse (z.B. einen Systembus), die die Komponenten bzw. Bauteile verbinden, einschließen.
  • Eine relative Terminologie, wie etwa zum Beispiel „etwa“, „ungefähr“, „im Wesentlichen“, etc., die in Verbindung mit einer Menge oder einer Bedingung verwendet wird, würde von den Durchschnittsfachleuten auf dem Gebiet so verstanden werden, dass sie den genannten Wert einschließt und die Bedeutung hat, die durch den Kontext diktiert ist (z.B. umfasst der Begriff mindestens den Grad an Fehler, der mit der Messungsgenauigkeit, Toleranzen [z.B. Herstellung, Montage, Verwendung, etc.] assoziiert ist, die mit dem speziellen Wert assoziiert sind, etc.). Eine solche Terminologie sollte auch so betrachtet werden, dass sie den Bereich offenbart, der durch die absoluten Werte der zwei Endpunkte definiert ist. So offenbart zum Beispiel der Begriff „von etwa 2 bis etwa 4“ auch den Bereich „von 2 bis 4“: Die relative Terminologie kann sich auf plus oder minus einen Prozentsatz (z.B. 1 %, 5 %, 10 % oder mehr) eines angegebenen Wertes beziehen.
  • Eine Funktionalität, die hier so beschrieben ist, dass sie von einer einzigen Komponente durchgeführt wird, kann auch von mehreren Komponenten in einer verteilten Art und Weise durchgeführt werden. In ähnlicher Weise kann eine Funktionalität, die von mehreren Komponenten durchgeführt wird, konsolidiert werden und von einer einzigen Komponente durchgeführt werden. Desgleichen kann eine Komponente, die als eine bestimmte Funktionalität durchführend beschrieben ist, auch eine zusätzliche Funktionalität durchführen, die hier nicht beschrieben ist. So ist zum Beispiel eine Vorrichtung oder eine Struktur, die in einer bestimmten Art und Weise „konfiguriert“ ist, mindestens auf diese Weise konfiguriert, aber sie kann auch auf Arten und Weisen konfiguriert sein, die nicht explizit aufgelistet sind.
  • Weitere Aspekte der Ausführungsformen werden unter Berücksichtigung der ausführlichen Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen offensichtlich werden.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein schematisches Diagramm eines Gewinnungssystems in Übereinstimmung mit einigen Ausführungsfbrmen.
    • 2 veranschaulicht ein Langfrontabbausystem des Gewinnungssystems von 1,
    • 3A veranschaulicht eine andere Ansicht des Langfrontabbausystems von 2.
    • 3B - 3C veranschaulichen vergrößerte Teilansichten des Langfrontabbausystems von 3A.
    • 4A - 4C veranschaulichen eine Langfront-Schrämmaschine des Langfrontabbausystems von 2.
    • 5 veranschaulicht eine Ansicht eines Strebausbaus bzw. Schildausbaus (Deckenstütze) des Langfrontabbausystems von 2.
    • 6 veranschaulicht eine andere Ausführungsform eines Strebausbaus bzw. Schildausbaus (Deckenstütze) des Langfrontabbausystems von 2.
    • 7 veranschaulicht ein Abbau- bzw. Bergbauüberwachungssystem für die Verwendung mit dem Langfrontabbausystem von 2.
    • 8 ist ein ausführlicheres Diagramm des Abbauüberwachungssystems von 7.
    • 9 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zur Überwachung von Schneidmeißeln eines Langfrontabbausystems veranschaulicht.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Ausführungsformen, die hier bereitgestellt sind, beziehen sich auf Systeme und Verfahren zur Überwachung der Abnutzung von Schneidmeißeln an Schneidwalzen einer Schrämmaschine in einem Langfrontabbausystem. In einigen Ausführungsformen ermöglichen die Systeme und Verfahren eine Fernüberwachung durch Minenarbeiter an dem Materialstoß. In einigen Ausführungsformen ermöglichen die Systeme und Verfahren schnellere, häufigere und genauere Beurteilungen der Schneidmeißel im Vergleich zur manuellen Inspektion.
  • 1 veranschaulicht ein Langfrontabbau-Gewinnungssystem 100. Das Gewinnungssystem 100 weist ein Langfrontabbausystem bzw. Strebbausystem 105 und ein Minenüberwachungssystem 110 auf. Das Gewinnungssystem 100 ist dafür konfiguriert, ein Material oder Produkt (zum Beispiel Kohle oder andere Erze) aus einer Mine in einer effizienten Art und Weise zu gewinnen. Das Langfrontabbausystem 105 gewinnt physisch Material aus einem Bergwerk unter Tage bzw. einer Untertagemine. Das Minenüberwachungssystem 110 überwacht den Betrieb des Langfrontabbausystems 105, um zu gewährleisten, dass die Gewinnung des Materials effizient bleibt. Obwohl es als eine einzige Vorrichtung veranschaulicht ist, kann das Minenüberwachungssystem mehrere Rechenvorrichtungen umfassen, die sich entfernt von dem Minenstandort, an der Oberfläche des Minenstandorts oder unter Tage an dem Minenstandort befinden (siehe z.B. 7).
  • 2 veranschaulicht das Langfrontabbausystem 105, das Strebausbauten bzw. Schildausbauten (Deckenstützen) 115 und eine Langfront-Schrämmaschine 120 aufweist. Die Strebausbauten 115 sind parallel zu einem Materialstoß (siehe 5) durch elektrische und hydraulische Verbindungen miteinander verbunden. Die Strebausbauten 115 schirmen die Schrämmaschine 120 vor den darüberliegenden geologischen Schichten ab. Die Anzahl an Strebausbauten 115, die in dem Langfrontabbausystem 105 verwendet wird, hängt von der Breite des Materialstoßes ab, der abgebaut wird, da die Strebausbauten 115 dazu gedacht sind, die gesamte Breite des Materialstoßes vor den geologischen Schichten zu schützen. Die Schrämmaschine 120 wird entlang der Linie des Materialstoßes durch einen Kettenkratzerförderer bzw. Panzerförderer (AFC; Armored Face Conveyor) 125 vorwärts bewegt, der eine dedizierte Zahnstange für die Schrämmaschine 120 aufweist, die parallel zu dem Materialstoß zwischen dem Stoß selbst und den Strebausbauten 115 verläuft. Der AFC 125 weist auch einen Förderer parallel zu der Schrämmaschinen-Zahnstange derart auf, dass gewonnenes Material auf den Förderer fällt, um weg von dem Stoß transportiert zu werden. Der Förderer und die Zahnstange des AFC 125 werden von AFC-Antrieben 130 (z.B. einem ersten AFC-Antriebsmechanismus und einem zweiten AFC-Antriebsmechanismus) angetrieben, die an einem Maingate (Kopfstrecke) 135 und an einem Tailgate (Fußstrecke) 140 angeordnet sind, welche sich an distalen Enden des AFC 125 befinden. Das heißt, der AFC 125 umfasst ein Maingate-Ende und ein Tailgate-Ende, wobei der erste AFC-Antriebsmechanismus an dem Maingate-Ende vorgesehen ist und der zweite AFC-Antriebsmechanismus an dem Tailgate-Ende vorgesehen ist. Die AFC-Antriebe 130 erlauben es, dass der AFC 125 kontinuierlich Material zu dem Maingate 135 (linke Seite von 2) transportieren kann. Die AFC-Antriebe 130 erlauben es auch, dass die Schrämmaschine 120 entlang der Zahnstange des AFC 125 bidirektional und quer über den Materialstoß befördert werden kann. In einigen Ausführungsformen kann das Layout des Langfrontabbausystems in Abhängigkeit von dem spezifischen Grundriss der Mine anders als oben beschrieben sein. Zum Beispiel kann sich das Maingate 135 an dem rechten distalen Ende des AFC 125 befinden und kann sich das Tailgate 140 an dem linken distalen Ende des AFC 125 befinden. Das Langfrontabbausystem 105 weist auch einen Streckenförderer (BSL; Beam Stage Loader) 145 auf, der senkrecht an dem Maingate 135 des AFC 125 angeordnet ist.
  • 3A veranschaulicht eine perspektivische Ansicht des Langfrontabbausystems 105 und eine erweiterte Ansicht des BSL 145. 3B und 3C veranschaulichen jeweils vergrößerte Teilansichten des Maingate-Bereichs und des Tailgate-Bereichs des Langfrontabbausystems 105 von 3A Wenn das gewonnene Material, das von dem AFC 125 befördert wird, das Maingate 135 erreicht, wird das Material durch eine 90°-Wende bzw. -Biegung auf den BSL 145 geleitet. In einigen Fällen ist der BSL 145 mit dem AFC 125 in einem schiefen Winkel (z.B. einem nicht rechtwinkligen Winkel) verbunden. Der BSL 145 bereitet dann das Material vor und lädt dieses auf einen Maingate-Förderer (nicht gezeigt), der das Material an die Oberfläche transportiert. Das Material wird durch einen Crusher bzw. einen Brecher oder Sizer bzw. Zerkleinerer 150 für das Laden vorbereitet, welcher das Material zertrümmert, um das Laden auf den Maingate-Förderer zu verbessern. Ähnlich wie der Förderer des AFC 125 wird auch der Förderer des BSL 145 durch einen BSL-Antrieb 155 angetrieben.
  • 4A, 4B und 4C veranschaulichen die Schrämmaschine 120. Die Schrämmaschine 120 hat ein längliches zentrales Gehäuse 200 (z.B. ein Schrämmaschinengehäuse), das die Betätigungssteuerungen für die Schrämmaschine 110 aufnimmt. Unter dem Gehäuse 200 erstrecken sich Kufenschuhe (skid shoes) 205 und Führungskufen (trapping shoes) 210 ( 4B). Die Kufenschuhe 205 stützen die Schrämmaschine 120 auf der Stoßseite des AFC 125 ab (d.h. die Seite, die sich am nächsten bei dem Materialstoß befindet), und die Führungskufen 210 stützen die Schrämmaschine 120 auf der Alter-Mann-Seite des AFC 125 ab. Insbesondere kommen die Führungskufen 210 und Beförderungskettenräder mit der Zahnstange des AFC 125 in Eingriff, was es erlaubt, dass die Schrämmaschine 120 entlang des AFC 125 und des Materialstoßes vorwärts getrieben werden kann. Linke und rechte Tragarme 215 und 220 (zum Beispiel ein erster Tragarm und ein zweiter Tragarm) erstrecken sich jeweils lateral ausgehend von dem Gehäuse 200, wobei die linken und rechten Tragarme 215 und 220 durch hydraulische Zylinder angehoben und abgesenkt werden, die an den Tragarmen 215, 220 und dem Gehäuse 200 angebracht sind. An dem distalen Ende des rechten Tragarms 215 (in Bezug auf das Gehäuse 200) befindet sich eine rechte Schneidwalze 225 (zum Beispiel eine erste Schneidwalze), und an dem distalen Ende des linken Tragarms 220 befindet sich eine linke Schneidwalze 230 (zum Beispiel eine zweite Schneidwalze). Jede Schneidwalze 225, 230 wird durch einen Elektromotor 235, 240 über das Zahnradgetriebe bzw. den Getriebezug innerhalb des Tragarms 215, 220 angetrieben. Jede von den Schneidwalzen 225, 230 hat eine Vielzahl von Schneidmeißeln 245 (z.B. eine erste Vielzahl von Schneidmeißeln und eine zweite Vielzahl von Schneidmeißeln), die den Materialstoß abtragen, während die Schneidwalzen 225, 230 gedreht werden, wodurch das Material weggeschnitten wird. Die Schneidmeißel 245 sind auch von Sprühdüsen begleitet, die ein Fluid während des Abbauprozesses sprühen, um gesundheitsschädliche und/oder entzündliche Gase zu dispergieren, die sich an der Gewinnungsstelle entwickeln, Staub zu unterdrücken und das Abkühlen zu verbessern. 4B veranschaulicht eine Seitenansicht der Schrämmaschine 120, die die Schneidwalzen 225, 230 (ohne Schneidmeißel gezeigt), Tragarme 215, 220, Führungskufen 210 und das Gehäuse 200 aufweist. 4B veranschaulicht auch einen linken Beförderungsmotor 250 und einen rechten Beförderungsmotor 255.
  • Die Schrämmaschine 120 weist auch verschiedene Sensoren auf, um zum Beispiel eine automatische Steuerung der Schrämmaschine 120 zu ermöglichen. Wie zum Beispiel in 4C veranschaulicht ist, weist die Schrämmaschine 120 zum Beispiel einen Neigungsmesser 260 für einen linken Tragarm, einen Neigungsmesser 265 für einen rechten Tragarm, linke Beförderungsgetriebesensoren 270, rechte Beförderungsgetriebesensoren 275 und einen Nickwinkel- und Rollwinkelsensor 280 auf. 4C veranschaulicht eine ungefähre Position der verschiedenen Sensoren an der Schrämmaschine 120; aber die Sensoren sind in anderen Ausführungsformen an anderen Stellen in der Schrämmaschine 120 positioniert. Die Neigungsmesser 260, 265 stellen Informationen in Bezug auf einen Neigungswinkel der Tragarme 215, 220 bereit. Eine Tragarmposition könnte auch mit linearen Transducern bzw. Messwertaufnehmern gemessen werden, die zwischen jedem Tragarm 215, 220 und dem Gehäuse 200 angebracht sind. Die Beförderungsgetriebesensoren 270, 275 stellen Informationen in Bezug auf die Position der Schrämmaschine 120 entlang des AFC 125 sowie auch in Bezug auf die Geschwindigkeit und die Richtung der Bewegung der Schrämmaschine 120 bereit. Der Nickwinkel- und Rollwinkelsensor 280 stellt Informationen in Bezug auf die Winkelausrichtung des Gehäuses 200 bereit. Wie in 4C gezeigt ist, bezieht sich das Nicken der Schrämmaschine 120 auf eine Neigung in einem Winkel in Richtung auf den und weg von dem Materialstoß, während sich das Rollen bzw. Wanken der Schrämmaschine 120 auf eine Winkeldifferenz zwischen der rechten Seite der Schrämmaschine 120 und der linken Seite der Schrämmaschine 120 bezieht, wie dies deutlicher durch die Achsen in 4C veranschaulicht ist. Sowohl das Nicken (bzw. die Neigung) als auch das Rollen bzw. Wanken der Schrämmaschine 120 können in Graden gemessen werden. Eine positive Neigung (Nicken) bezieht sich darauf, dass sich die Schrämmaschine 120 von dem Materialstoß weg neigt (d.h. die Stoßseite der Schrämmaschine 120 ist höher als die Alter-Mann-Seite der Schrämmaschine 120), wohingegen sich eine negative Neigung (Nicken) darauf bezieht, dass sich die Schrämmaschine 120 in Richtung auf den Materialstoß neigt (d.h. die Stoßseite der Schrämmaschine 120 ist niedriger als die Alter-Mann-Seite der Schrämmaschine 120). Ein positives Rollen bezieht sich darauf, dass sich die Schrämmaschine 120 so neigt, dass die rechte Seite der Schrämmaschine 120 höher als die linke Seite der Schrämmaschine 120 ist, während sich ein negatives Rollen darauf bezieht, dass sich die Schrämmaschine 120 so neigt, dass die rechte Seite niedriger als die linke Seite der Schrämmaschine 120 ist. Die Sensoren stellen Informationen für die Bestimmung einer relativen Position der Schrämmaschine 120, der rechten Schneidwalze 225 und der linken Schneidwalze 230 bereit.
  • 5 veranschaulicht das Langfrontabbausystem 102, wie es entlang der Linie eines Materialstoßes 300 zu sehen ist. Der Strebausbau 115 ist gezeigt, wie er die Schrämmaschine 120 vor den darüberliegenden geologischen Schichten durch eine überhängende Kappe 305 des Strebausbaus 115 abschirmt. Die Kappe 305 wird durch hydraulische Beine 310, 315 (wobei das Bein 315 durch das Bein 310 in 5 verborgen ist, aber in 6 gezeigt ist) vertikal versetzt (d.h. in Richtung auf die und weg von den geologischen Schichten bewegt). Die linken und rechten hydraulischen Beine 310, 315 enthalten ein unter Druck gesetztes Fluid, um die Kappe 305 abzustützen. Die Kappe 305 übt einen Bereich von Aufwärtskräften auf die geologischen Schichten aus, indem unterschiedliche Drücke an die hydraulischen Beine 310, 315 angelegt werden. An dem Stoßende der Kappe 305 ist eine Leitplatte oder ein Klemmkörper bzw. Strebstempel (sprag) 320 montiert, die bzw. der in 5 in einer den Stoß abstützenden Position gezeigt ist. Aber der Klemmkörper 320 kann durch einen Klemmkörperzylinder 325 auch vollständig ausgefahren werden, wie dies mit einem Schattenbild in 5 gezeigt ist. Eine Vorschubramme bzw. ein Schreitzylinder 330, die bzw. der an einer Basis 335 befestigt ist, erlaubt es, dass der Strebausbau 115 in Richtung auf den Materialstoß 300 vorwärts bewegt werden kann, während die Schichten an Material weggeschrämt werden, um die neu freigelegten geologischen Schichten abzustützen. Die Vorschubramme bzw. der Schreitzylinder 330 erlaubt es dem Strebausbau 115 auch, den AFC 125 in Richtung auf den Materialstoß 300 zu drücken.
  • 6 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht des Strebausbaus 115. In dieser Ansicht sind das (linke) hydraulische Bein 310 und das (rechte) hydraulische Bein 315 veranschaulicht.
  • Wie in 3B, 4A - 4B, 5 und 6 veranschaulicht ist, kann das Langfrontabbausystem 105 auch eine oder mehrere Bildgebungsvorrichtungen 400 (zum Beispiel eine erste Bildgebungsvorrichtung und eine zweite Bildgebungsvorrichtung) für die visuelle Überwachung der Schneidmeißel 245 aufweisen. Wie zum Beispiel in.3B gezeigt ist, ist eine Bildgebungsvorrichtung 400a an dem BSL 145 bereitgestellt, um die Schneidmeißel 245 der Kopfstrecken-Walze (Headgate-Walze) (die Schneidwalze 225 oder 230 der Schrämmaschine auf der Seite des Maingate 135) zu überwachen. Außerdem ist, wie in 3C gezeigt ist, eine Bildgebungsvorrichtung 400b an dem AFC-Antrieb 130 am Tailgate-Ende 140 bereitgestellt, um die Schneidmeißel 245 der Tailgate-Walze (die Schneidwalze 225 oder 230 der Schrämmaschine 120 auf der Seite des Tailgate 140) zu überwachen. Die Bildgebungsvorrichtungen 400a und 400b können kollektiv als die Bildgebungsvorrichtungen 400 bezeichnet werden und können jeweils generisch als die Bildgebungsvorrichtung 400 bezeichnet werden. Als ein weiteres Beispiel können die eine oder die mehreren Bildgebungsvorrichtungen 400 an der Schrämmaschine 120 angebracht sein. Wie in 4A und 4B gezeigt ist, weist die Schrämmaschine 120 zum Beispiel des Weiteren die Bildgebungsvorrichtung 400a, die mit dem Schrämmaschinengehäuse 200 über einen rechten Arm 405 gekoppelt ist, und die Bildgebungsvorrichtung 400b auf, die mit dem Schrämmaschinengehäuse 200 über einen linken Arm 410 gekoppelt ist. Der rechte Arm 405 und der linke Arm 410 können über ein Gelenk bzw. Drehgelenk oder eine ähnliche Vorrichtung mit dem Schrämmaschinengehäuse 200 gekoppelt sein, und sie können durch einen Motor oder einen hydraulischen Aktuator angetrieben werden, um sich in Richtung auf das Schrämmaschinengehäuse 200 zurückzuziehen und nach außen weg von dem Schrämmaschinengehäuse 200 zu schwenken, um die jeweiligen Bildgebungsvorrichtungen 400a und 400b so zu positionieren, dass sie eine Sichtlinie zu den Schneidmeißeln 245 an den jeweiligen Schneidwalzen 225 und 230 haben. Als ein anderes Beispiel weisen eine oder mehrere Strebausbauten 115 eine oder mehrere Bildgebungsvorrichtungen 400 auf. So ist zum Beispiel in 5 eine einzige Bildgebungsvorrichtung 400 an der Kappe 305 des Strebausbaus 115 bereitgestellt. In 6 sind zwei Bildgebungsvorrichtungen 400 an dem Strebausbau 115 bereitgestellt, die als eine erste Bildgebungsvorrichtung 400a und eine zweite Bildgebungsvorrichtung 400b identifiziert sind. Es sollte angemerkt werden, dass die Bildgebungsvorrichtungen 400 nicht maßstabsgetreu gezeichnet sind und die Bildgebungsvorrichtungen 400 im Vergleich zu der Größe, die in 3 bis 6 gezeigt ist, eine kompakte Größe aufweisen können.
  • Die Anzahl an Bildgebungsvorrichtungen 400 kann in dem System 105 variieren. Zum Beispiel kann ein oder können mehrere von den Strebausbauten 115 jeweils eine oder zwei Bildgebungsvorrichtungen 400 aufweisen (siehe jeweils 5 und 6). Als weitere Beispiele (i) kann eine oder können mehrere von den Bildgebungsvorrichtungen 400 an einzelnen Strebausbauten entlang des Materialstoßes in regelmäßigen Abständen (z.B. an jedem fünften oder zehnten Strebausbau 115) angebracht sein; (ii) kann eine oder können mehrere Bildgebungsvorrichtungen 400 an einem Strebausbau 115 nahe dem Maingate, nahe dem Tailgate und an einem Punkt auf halber Strecke zwischen den beiden Gates angebracht sein; (iii) kann eine oder können mehrere Bildgebungsvorrichtungen 400 an einem einzigen Strebausbau 115 entlang des Materialstoßes angebracht sein; oder (iv) kann eine oder können mehrere Bildgebungsvorrichtungen 400 an einem oder mehreren Strebausbauten 115 in anderen Anordnungen entlang des Materialstoßes angebracht sein.
  • In einigen Ausführungsformen sind die Bildgebungsvorrichtungen 400a Hochgeschwindigkeitskameras, die dafür konfiguriert sind, Bilddaten zu erzeugen. Die Hochgeschwindigkeitskameras können zum Beispiel mit mehr als 250 Bildern pro Sekunde (BpS), mit mehr als 500 BpS, mit mehr als 1000 BpS, mit mehr als 5000 BpS, mit einer Rate zwischen 250 BpS und 5000 BpS oder mit einer anderen Rate arbeiten. In einigen Ausführungsformen sind die Bildgebungsvorrichtungen 400 bilderzeugende Radarvorrichtungen, bilderzeugende Lidarvorrichtungen, eine andere bilderzeugende Technologie oder Kombinationen davon. Die bilderzeugenden Radar- und Lidarvorrichtungen weisen zum Beispiel einen Sender zum Senden von Signalen (Funkwellen für Radar, Licht für Lidar) und einen Empfänger zum Empfangen von reflektierten Signalen (Funkwellen für Radar, Licht für Lidar) sowie einen Prozessor zum Umwandeln der empfangenen Signale in ein Bild unter Verwendung einer herkömmlichen Radar- oder Lidarverarbeitung auf.
  • Unter Bezugnahme auf 3B ist ein Maingate-Ende des AFC 125 veranschaulicht. Ein erster AFC-Antriebsmechanismus 130 ist an dem Maingate-Ende des AFC bereitgestellt. Eine Bildgebungsvorrichtung 400a ist oberhalb des ersten AFC-Antriebsmechanismus 130 bereitgestellt. Die Bildgebungsvorrichtung 400a ist mit einem AFC-Maingate-Bildgebungs-Arm 415 (zum Beispiel einem ersten Arm) gekoppelt, und der AFC-Maingate-Bildgebungs-Arm 415 ist an einem Gehäuse des AFC 125 oberhalb des ersten AFC-Antriebsmechanismus 130 bereitgestellt. Wie oben erörtert worden ist, kann der AFC-Maingate-Bildgebungs-Arm 415 einschließlich der Bildgebungsvorrichtung 400 auch an dem BSL 145, zum Beispiel oberhalb eines BSL-Antriebsmechanismus, bereitgestellt sein.
  • Der AFC-Maingate-Arm 415 ist zwischen einer ersten Position 420a und einer zweiten Position 420b bewegbar. Wenn sich der AFC-Maingate-Arm 415 in der ersten Position 420a befindet, sind der AFC-Maingate-Arm 415 und die Bildgebungsvorrichtung 400a derart angehoben, dass sich eine Schneidwalze 225, 230 innerhalb einer Sichtlinie der Bildgebungsvorrichtung 400a befindet. Die Bildgebungsvorrichtung 400a kann ein Bild der Schneidmeißel der Schneidwalze 225, 230 aufnehmen, wenn sich der AFC-Maingate-Arm 415 in der ersten Position befindet und sich die Schrämmaschine 120 an dem Maingate-Ende des AFC 125 befindet. Wenn sich der AFC-Maingate-Arm 415 in der zweiten Position 420b befindet, dann sind der AFC-Maingate-Arm 415 und die Bildgebungsvorrichtung 400a hinter einem Gehäuse des AFC-Antriebsmechanismus 130 weg von der Schrämmaschine 120 versteckt bzw. vor dieser verstaut, so dass der Erzabfall und die Trümmer während des Abbauprozesses die Bildgebungsvorrichtung 400a nicht beschädigen. In einigen Ausführungsformen wird der AFC-Maingate-Arm 415 von einem Motor (zum Beispiel einem ersten Arm-Motor) zwischen der ersten Position und der zweiten Position angetrieben. In anderen Ausführungsformen wird der AFC-Maingate-Arm 415 von einem hydraulischen Mechanismus (zum Beispiel einem ersten hydraulischen Mechanismus) zwischen der ersten Position und der zweiten Position angetrieben.
  • Unter Bezugnahme auf 3B ist ein Tailgate-Ende des AFC 125 veranschaulicht. Ein zweiter AFC-Antriebsmechanismus 130 ist an dem Tailgate-Ende des AFC bereitgestellt. Der erste AFC-Antriebsmechanismus 130 und der zweite AFC-Antriebsmechanismus 130 können Motoren und/oder Kettenräder bzw. Ritzel zum Antreiben des AFC 125 aufweisen. Eine Bildgebungsvorrichtung 400b ist oberhalb des zweiten AFC-Antriebsmechanismus 130 bereitgestellt. Die Bildgebungsvorrichtung 400b ist mit einem AFC-Tailgate-Bildgebungs-Arm 425 (zum Beispiel ein zweiter Arm) gekoppelt, und der AFC-Tailgate-Bildgebungs-Arm 425 ist an einem Gehäuse des AFC 125 oberhalb des zweiten AFC-Antriebsmechanismus 130 (zum Beispiel oberhalb eines Kettenrads bzw. Ritzels des AFC 125) bereitgestellt. Der AFC-Tailgate-Bildgebungs-Arm 425 und die Bildgebungsvorrichtung 400b können in ähnlicher Weise wie der AFC-Maingate-Bildgebungs-Arm 415 und die Bildgebungsvorrichtung 400a betrieben werden, um Bilder der Schneidwalzen 225, 230 aufzunehmen.
  • Unter Bezugnahme auf 4A und 4B ist der rechte Arm 405 an dem Schrämmaschinengehäuse 200 durch den ersten Tragarm 215 bereitgestellt und ist der linke Arm 410 an dem Schrämmaschinengehäuse 200 durch den zweiten Tragarm 220 bereitgestellt. Der rechte Arm 405 ist zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegbar. Wenn sich der rechte Arm 405 in der ersten Position befindet, sind der rechte Arm 405 und die Bildgebungsvorrichtung 400a derart nach oben angehoben, dass sich die Schneidwalze 225 innerhalb einer Sichtlinie der Bildgebungsvorrichtung 400a befindet, wie dies in 4A und 4B gezeigt ist. In einigen Ausführungsformen kann die Bildgebungsvorrichtung 400a knapp oberhalb der Schneidwalze 225 positioniert sein, wenn sich der rechte Arm 405 in der ersten Position befindet. Die Bildgebungsvorrichtung 400a kann ein Bild der Schneidmeißel der Schneidwalze 225 aufnehmen, wenn sich der rechte Arm 405 in der ersten Position befindet. Wenn sich der rechte Arm 405 in der zweiten Position befindet, sind der rechte Arm 405 und die Bildgebungsvorrichtung 400a hinter zum Beispiel dem rechten Tragarm 215 weg von der Schneidwalze 225 derart versteckt bzw. vor dieser verstaut, dass der Erzabfall und die Trümmer die Bildgebungsvorrichtung 400a während des Abbauprozesses nicht beschädigen.
  • Der linke Arm 410 ist zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position (zum Beispiel einer dritten Position und einer vierten Position) bewegbar. Wenn sich der linke Arm 410 in der ersten Position befindet, sind der linke Arm 410 und die Bildgebungsvorrichtung 400b derart nach oben angehoben, dass sich die Schneidwalze 230 innerhalb einer Sichtlinie der Bildgebungsvorrichtung 400b befindet, wie dies in 4A und 4B gezeigt ist. In einigen Ausführungsformen kann die Bildgebungsvorrichtung 400b knapp oberhalb der Schneidwalze 230 positioniert sein, wenn sich der linke Arm 410 in der ersten Position befindet. Die Bildgebungsvorrichtung 400b kann ein Bild der Schneidmeißel der Schneidwalze 230 aufnehmen, wenn sich der linke Arm 410 in der ersten Position befindet. Wenn sich der linke Arm 410 in der zweiten Position befindet, sind der linke Arm 410 und die Bildgebungsvorrichtung 400b hinter zum Beispiel dem linken Tragarm 220 weg von der Schneidwalze derart versteckt bzw. vor dieser verstaut, dass der Erzabfall und die Trümmer die Bildgebungsvorrichtung 400b während des Abbauprozesses nicht beschädigen. Wie oben erörtert worden ist, können der rechte Arm 410 und der linke Arm 410 zwischen der ersten Position und der zweiten Position unter Verwendung eines Motors, eines hydraulischen Mechanismus oder dergleichen angetrieben werden.
  • Unter Bezugnahme auf 5 und 6 kann eine Bildgebungsvorrichtung 400 auch an den Strebausbauten 115 derart angebracht sein, dass die Bildgebungsvorrichtung 400 sich knapp oberhalb der Schrämmaschine 120 befindet. In diesen Ausführungsformen können die Ausstattungen des Strebausbaus 115, zum Beispiel die hydraulischen Beine 310, 315, als der erste Arm und der zweite Arm dienen. Die hydraulischen Beine 310, 315 werden betätigt, um den Strebausbau vorwärts zu bewegen, wenn die Schrämmaschine 120 den Strebausbau passiert. Wenn sie sich in dieser Position befindet, kann die Bildgebungsvorrichtung 400 knapp oberhalb der Schrämmaschine 120 positioniert sein, um Bilder der Schneidwalzen 225, 230 aufzunehmen. In anderen Ausführungsformenkönnen separate Strebausbau-Arme an dem Strebausbau bereitgestellt sein, an denen die Bildgebungsvorrichtung 400 angebracht ist. Die Strebausbau-Arme können in ähnlicher Weise wie der rechte Arm 405 und der linke Arm 410 betätigt werden, wie dies oben erörtert worden ist.
  • 7 veranschaulicht ein Minenüberwachungs- und -steuersystem 500, das verwendet werden kann, um Probleme, die in dem Langfrontabbausystem 105 auftreten, zu erkennen und darauf zu reagieren. Das Minenüberwachungs- und -steuersystem 500 ist ein Beispiel für das Minenüberwachungssystem 110 von 1. Ein Controller 505 ist zum Beispiel an der Abbaustelle angeordnet und steuert verschiedene Komponenten des Langfrontabbausystems 105. In einigen Ausführungsformen steht der Controller 505 in Kommunikation mit, aber als eine separate Vorrichtung von, der Abbauausrüstung des Langfrontabbausystems 105 (z.B. die Schrämmaschine 120, der AFC 130 und dergleichen). In einigen Ausführungsformen ist wenigstens ein Teil des Controllers 505 in eine der Komponenten des Langfrontabbausystems 105 integriert (z.B. die Schrämmaschine 120, den AFC 130 und dergleichen). Der Controller 505 steht in Kommunikation mit einem Computer unter Tage 510 (im Folgenden „Unterlage-Computer“ genannt) oder einer Benutzerschnittstelle unter Tage 510 (im Folgenden „Untertage-Benutzerschnittstelle“ genannt) und einem Computer an der Tagesoberfläche bzw. über Tage 520 (im Folgenden „Oberflächen-Computer“ genannt) oder einem Server an der Tagesoberfläche bzw. über Tage 520 (im Folgenden „Oberflächen-Server“ genannt) über einen Netzwerk-Switch 515, die sich beide auch an dem Minenstandort befinden können. Der Oberflächen-Computer 520 steht des Weiteren auch in Kommunikation mit einem Fernüberwachungscomputer 530 über ein Netzwerk 525. Der Fernüberwachungscomputer 530 kann dafür konfiguriert sein, Daten zu verarbeiten, die von dem Oberflächen-Computer 520 und/oder durch den Netzwerk-Switch 515 von dem Controller 505 empfangen werden.
  • Jede der Komponenten in dem Minenüberwachungssystem 500 kann kommunikativ für eine bidirektionale Kommunikation gekoppelt sein. Die Kommunikationspfade zwischen irgendwelchen zwei Komponenten des Minenüberwachungssystems 500 können verdrahtet sein (z.B. über Ethernet-Kabel), sie können drahtlos sein (z.B. über WiFi®, Funk- bzw. Mobilfunk-, Bluetooth®-Protokolle) oder sie können eine Kombination davon sein. Obwohl nur ein einziger Controller 505, eine einzige Benutzerschnittstelle 510 und ein einziger Netzwerk-Switch 515 in 7 veranschaulicht sind, können zusätzliche Abbaumaschinen sowohl unter Tage als auch oberflächenbezogen (und alternativ zu einem Langfrontabbau) mit dem Oberflächen-Computer 520 über den Netzwerk-Switch 515 gekoppelt sein. In ähnlicher Weise können zusätzliche Netzwerk-Switches oder Verbindungen in dem System 500 enthalten sein, um alternative Kommunikationspfade zwischen dem Controller 505 und dem Oberflächen-Computer 520 und zwischen den zusätzlichen Abbaumaschinen und dem Oberflächen-Computer 520 bereitzustellen.
  • Das Minenüberwachungssystem 500 und der Controller 505 sind ausführlicher im Hinblick auf 8 veranschaulicht. Der Controller 505 ist elektrisch und/oder kommunikativ mit einer Vielfalt von Modulen oder Komponenten des Langfrontabbausystems 105 verbunden. Der Controller 505 ist zum Beispiel mit dem Untertage-Computer oder der Untertage-Benutzerschnittstelle 510, dem Netzwerk-Switch 515, dem Oberflächen-Computer oder Oberflächen-Server 520 (über den Netzwerk-Switch 515), dem Netzwerk 525 (über den Netzwerk-Switch 515), einem Stromversorgungsmodul 535 (z.B. einem Wechselstrom-Stromversorgungsmodul, das Wechselstrom-Netzstrom empfängt), einem oder mehreren Sensoren 540, die mit dem Langfrontabbausystem 105 in Verbindung stehen, einer Datenbank 545 (z.B. zum Speichern von Bildern oder Video in Bezug auf das Langfrontabbausystem 105, Komponentenprofilen, etc.), einer oder mehreren von den Bildgebungsvorrichtungen 400 und einem oder mehreren Antriebsmotoren und Aktuatoren 550 des Langfrontabbausystems 105 verbunden. Der eine oder die mehreren Antriebsmotoren und Aktuatoren 550 umfassen einen oder mehrere der Motoren des Langfrontsystems 105, wie etwa den linken und rechten Beförderungsmotor 250 und 255 (siehe 4B), die Motoren, die die Tragarme 215, 220 antreiben (siehe 4A - 4B), die Motoren 235 und 240, die die Schneidwalzen 225, 230 antreiben (siehe 4A - 4B), die AFC-Antriebsmotoren 130 (siehe 2 - 3), den Klemmkörperzylinder (sprag ram) 325 (siehe 5 - 6), die hydraulischen Beine 310, 315 (siehe 5 - 6), die Hydraulik der Vorschubramme bzw. des Schreitzylinders 330 (siehe 5 - 6), den BSL-Antrieb 155 zum Betätigen des Förderers des BSL 145 (siehe 3A), die Motoren und/oder Hydraulik, die die Arme 405 und 410 (siehe 4A und 4B), 415 und 425 (siehe 3B und 3C) antreiben, und dergleichen.
  • Der Controller 505 umfasst Kombinationen aus Hardware und Software, die unter anderem dahingehend betätigbar sind, neben anderen Funktionen auch die Betätigung des Langfrontabbausystems 105 zu steuern und zu regeln, mit dem Oberflächen-Computer 520 oder über das Netzwerk 525 zu kommunizieren und Bilddaten von den Bildgebungsvorrichtungen 400 zu empfangen und zu analysieren. In einigen Ausführungsformen weist der Controller 505 eine Vielzahl von elektrischen und elektronischen Komponenten bzw. Bauteilen auf, die Strom, eine Betriebssteuerung und einen Schutz für die Komponenten bzw. Bauteile und Module innerhalb des Controllers 505 und/oder des Langfrontabbausystems 105 bereitstellen. Der Controller 505 weist unter anderem zum Beispiel eine Verarbeitungseinheit 560 (z.B. einen Mikroprozessor, einen Mikrocontroller oder eine andere geeignete programmierbare Vorrichtung), einen Speicher 565, Eingabeeinheiten 570 und Ausgabeeinheiten 575 auf. Die Verarbeitungseinheit 560 weist unter anderem ein Steuergerät 580, eine arithmetische Logikeinheit („ALU“; Arithmetic Logic Unit). 585 und eine Vielzahl von Registern 590 (die als eine Gruppe von Registern in 8 gezeigt ist) auf und ist unter Verwendung einer bekannten Computerarchitektur (z.B. einer modifizierten Harvard-Architektur, einer Von-Neumann-Architektur, etc.) implementiert. Die Verarbeitungseinheit 560, der Speicher 565, die Eingabeeinheiten 570 und die Ausgabeeinheiten 575 sowie auch die verschiedenen Module, die mit dem Controller 505 verbunden sind, sind durch einen oder mehrere Steuer- und/ oder Datenbusse (z.B. den gemeinsamen Bus 595) verbunden. Die Steuer- und/oder Datenbusse sind in 8 für veranschaulichende Zwecke allgemein gezeigt.
  • Der Speicher 565 ist ein nicht flüchtiges computerlesbares Medium und weist zum Beispiel einen Programmspeicherbereich und einen Datenspeicherbereich auf. Der Programmspeicherbereich und der Datenspeicherbereich können Kombinationen von verschiedenen Arten von Speichern umfassen, wie etwa einen Nur-Lese-Speicher („ROM“; Read-Only Memory), einen Direktzugriffsspeicher („RAM“; Random Access Memory) (z.B. einen dynamischen Direktzugriffsspeicher („DRAM“; Dynamic RAM), einen synchronen dynamischen Direktzugriffsspeicher („SDRAM“; Synchronous DRAM), etc.), einen elektrisch löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher („EEPROM“; Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), einen Flash-Speicher, eine Festplatte, eine SD-Karte oder andere geeignete magnetische, optische, physikalische oder elektronische Speichereinrichtungen. Die Verarbeitungseinheit 560 ist mit dem Speicher 565 verbunden und führt Software-Anweisungen aus, die in einem RAM des Speichers 565 gespeichert sein können (z.B. während der Ausführung), in einem ROM des Speichers 565 gespeichert sein können (z.B. auf einer im Allgemeinen permanenten Basis) oder auf einem anderen nicht flüchtigen computerlesbaren Medium gespeichert sein können, wie etwa einem anderen Speicher oder auf einer Diskette bzw. einer Festplatte. Die Software, die in der Implementierung des Langfrontabbausystems 105 enthalten ist, kann in dem Speicher 565 des Controllers 505 gespeichert sein. Die Software umfasst zum Beispiel Firmware, eine Anwendung oder mehrere Anwendungen, Programmdaten, Filter, Regeln, ein oder mehrere Programmmodule, Bildverarbeitungssoftware und andere ausführbare Anweisungen. Der Controller 505 ist dafür konfiguriert, unter anderem Anweisungen, die sich auf die Steuerungs- und Regelungsprozesse und Verfahren beziehen, die hier beschrieben sind, aus dem Speicher 565 abzurufen und auszuführen. In anderen Konstruktionen schließt der Controller 505 weitere, weniger oder andere Komponenten bzw. Bauteile ein. In einigen Ausführungsformen kann die Software, die in der Implementierung des Langfrontabbausystems 105 enthalten ist, in einem Speicher des Oberflächen-Computers 520 oder des Fernüberwachungscomputers 530 gespeichert sein. In solchen Ausführungsformen ist der Oberflächen-Computer 520 oder der Fernüberwachungscomputer 530 dafür konfiguriert, Anweisungen, die sich auf die Steuerungs- und Regelungsprozesse und Verfahren beziehen, die hier beschrieben sind, aus dem Speicher abzurufen und auszuführen.
  • Die Sensoren 540 schließen den Neigungsmesser 260 für einen linken Tragarm, den Neigungsmesser 265 für einen rechten Tragarm, linke Beförderungsgetriebesensoren 270, rechte Beförderungsgetriebesensoren 275 und den Nickwinkel- und Rollwinkelsensor 280 ein, wie diese vorher unter Bezugnahme auf 4C beschrieben worden sind. Diese Sensoren 540 können von dem Controller 505 in einer rückwärts schauenden Art und Weise verwendet werden, um einen aktuellen und/oder früheren Zustand der Schrämmaschine 120 oder des Rinnenstrangs, die mit dem Langfrontabbausystem 105 verbunden sind, zu charakterisieren. In einigen Ausführungsformen können die linken und rechten Beförderungsgetriebesensoren 270 und 275 ein Drehwinkelgeber oder ein ähnlicher Sensor sein, der einen Betrag an Drehung der rechten und linken Beförderungsgetriebe oder -motoren angibt, was von dem Controller 505 in eine Lage der Schrämmaschine 120 entlang des Materialstoßes (z.B. eine Position entlang des AFC 125 zwischen dem Maingate 135 und dem Tailgate 140) umgewandelt wird.
  • 9 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren 600 zur Überwachung von Schneidmeißeln und zur Steuerung des Langfrontabbausystems 105 veranschaulicht. Beim SCHRITT 610 empfängt der Controller 505 Bilddaten der Schneidmeißel 245 von der einen oder den mehreren Bildgebungsvorrichtungen 400. Die Bilddaten können die Form eines Satzes von Bildern in einem von verschiedenen Dateiformaten (z.B. MPEG, JPEG oder PNG) annehmen. Wie vorher angemerkt worden ist, können die Bildgebungsvorrichtungen 400 eine oder mehrere ausgewählt aus der Gruppe von Hochgeschwindigkeitskameras, Radar-Bildgebungsvorrichtungen, Lidar-Bildgebungsvorrichtungen neben anderen Bildgebungstechnologien sein. Die Bilddaten können in dem Speicher 565 für einen zukünftigen Zugriff darauf und eine zukünftige Analyse davon durch die Verarbeitungseinheit 560 gespeichert werden.
  • Der Controller 505 analysiert die Bilddaten, um einen Abnutzungsgrad der Schneidmeißel 245 der Schrämmaschine 120 zu ermitteln. (SCHRITT 615). Der Controller 505 kann zum Beispiel eine Bildverarbeitungssoftware ausführen, um Schneidmeißel 245 in einem oder mehreren Bildern der Bilddaten zu identifizieren. Der Controller 505 kann dann Attribute der identifizierten Schneidmeißel 245 erfassen (z.B. Höhe, Form oder Flankensteilheit), die in einen Abnutzungswert umgewandelt werden können. Zum Beispiel kann die Höhe umgekehrt proportional zu einem Abnutzungswert derart sein, dass, je kürzer die Höhe ist, desto höher ist der Abnutzungswert (d.h. desto abgenutzter ist der Schneidmeißel). Als ein weiteres Beispiel kann die Form eines neuen Schneidmeißels (die vorab auf der Basis von Standardeinstellungen des Herstellers gespeichert oder durch die Bildgebungsvorrichtung(en) 400 beim Austausch einer Schneidwalze erfasst worden ist) mit einer erfassten Form eines identifizierten Schneidmeißels 245 verglichen werden. Ein Wert kann auf der Grundlage des Formunterschieds zwischen der Form des neuen Schneidmeißels und der erfassten Form zugewiesen werden, wobei je unterschiedlicher die Formen sind, desto höher ist der Abnutzungswert. In einigen Ausführungsformen wird ein Abnutzungsgrad für jeden Schneidmeißel 245 bereitgestellt, der aus den Bilddaten identifiziert worden ist. In einigen Ausführungsformen wird ein Abnutzungsgrad für jede Schneidwalze als ein Durchschnitt von Abnutzungsgraden für einzelne Schneidmeißel 245, die aus den Bilddaten identifiziert worden sind, bereitgestellt.
  • Auf der Basis der Analyse ermittelt der Controller 505, dass einer oder mehrere der Schneidmeißel 245 einen Abnutzungs-Schwellenwert überschreiten (SCHRITT 620). In einigen Ausführungsformen vergleicht der Controller 505 zum Beispiel den Abnutzungswert für jeden Schneidmeißel 245, der im SCHRITT 615 ermittelt worden ist, mit einem Abnutzungs-Schwellenwert. Wenn der Abnutzungs-Schwellenwert von einem Abnutzungswert von einem oder mehreren Schneidmeißeln 245 überschritten wird, ermittelt der Controller 505, dass der eine oder die mehreren von den Schneidmeißeln 245, die mit dem Abnutzungswert assoziiert sind, den Abnutzungs-Schwellenwert überschreiten. Obwohl dies nicht gezeigt ist, kann das Verfahren in dem Fall, dass nach der Analyse im SCHRITT 615 ermittelt wird, dass der Abnutzungsgrad keinen Abnutzungs-Schwellenwert überschreitet, zurück zum SCHRITT 610 gehen, um weitere Bilddaten abzurufen und den Prozess erneut zu beginnen.
  • In Reaktion auf das Ermitteln, dass einer oder mehrere von den Schneidmeißeln 245 einen Abnutzungs-Schwellenwert überschreiten, erzeugt der Controller 505 eine Warnung bzw. einen Alarm, die bzw. der angibt, dass der eine oder die mehreren Schneidmeißel 245 abgenutzt sind und ausgetauscht werden sollen (SCHRITT 625). In einigen Ausführungsformen erzeugt der Controller 505 zum Beispiel eine Warnung bzw. einen Alarm auf einer Komponente, die mit dem Langfrontabbausystem 105 verbunden ist, um eine Bedienperson oder einen Steiger bzw. eine Aufsichtsperson in der Mine über den bzw. die abgenutzten Schneidmeißel zu informieren. Der Controller 505 kann zum Beispiel eine(n) akustische(n), optische(n) und/oder taktile(n) Warnung bzw. Alarm erzeugen, die bzw. der über die Benutzerschnittstelle 510, über eine Komponente des Langfrontabbausystems 105 (z.B. die Schrämmaschine 120, einen der Strebausbauten 115, etc.) oder über den Fernüberwachungscomputer 530 (mittels des Netzwerk-Switch 515) bereitgestellt wird. Die Warnung bzw. der Alarm kann über einen Lautsprecher, eine elektronische Anzeige und/oder ein vibrierendes Element der Benutzerschnittstelle 510, der Komponente des Langfrontabbausystems 105 oder des Fernüberwachungscomputers 530 bereitgestellt werden. Mit anderen Worten, der Controller 505 kommuniziert eine Aufforderung zu der Komponente, die mit dem Langfrontabbausystem 105 verknüpft ist, um die Warnung bzw. den Alarm zu bewirken, wodurch die zugehörige Komponente gesteuert wird. Im Gegenzug wird eine Bedienperson oder ein Steiger bzw. eine Aufsichtsperson in der Mine nahe der Komponente aufgefordert, Ersatz-Schneidwalzen 225, 230 oder -Schneidmeißel 245 zu beschaffen, um diejenigen zu ersetzen, die als abgenutzt identifiziert worden sind. Die Warnung bzw. der Alarm kann identifizieren, welcher von dem einen oder den mehreren Schneidmeißeln 245 abgenutzt ist und ausgetauscht werden soll, sie bzw. er kann den Betrag an Abnutzung des einen oder der mehreren Meißel 245, die als abgenutzt betrachtet werden, eine Angabe der Zeitplanung, wann der eine oder die mehreren Schneidmeißel 245 ausgetauscht werden sollen (z.B. sofort, innerhalb der nächsten Woche, etc.), oder eine Kombination davon identifizieren.
  • In einigen Ausführungsformen wird das Verfahren 600 einzeln für jede Schneidwalze 225 und 230 und basierend auf den Bilddaten von einer jeweiligen einen von den Bildgebungsvorrichtungen 400, die mit der speziellen Schneidwalze 225 oder 230 verknüpft ist, ausgeführt. In einigen Ausführungsformen, wie etwa in denjenigen, in denen eine einzige Bildgebungsvorrichtung 400 an einem Strebausbau 115 bereitgestellt ist (siehe z.B. 5), wird das Verfahren in einer ersten Zeitperiode ausgeführt, wenn die erste Schneidwalze 225 durch die Bildgebungsvorrichtung 400 an dem Strebausbau 115 positioniert wird, und dann in einer zweiten, späteren Zeitperiode ausgeführt, wenn die zweite Schneidwalze 230 von der Bildgebungsvorrichtung 400 in Position gebracht ist. Weil der Strebausbau 115 statisch entlang des AFC 125 positioniert ist, während die Schrämmaschine 120 betätigbar ist, um sich entlang des AFC 125 zu bewegen, ist eine einzige Bildgebungsvorrichtung 400 betätigbar, um die Schneidmeißel 245 von beiden Schneidwalzen 225 und 230 zu überwachen.
  • Obwohl das Verfahren 600 im Hinblick auf den Controller 505 beschrieben ist, der sich an dem Minenstandort befindet, ist der Controller, der das Verfahren 600 implementiert, in einigen Ausführungsformen entfernt platziert. Der Controller des Verfahrens 600 kann zum Beispiel durch den Fernüberwachungscomputer 530 oder den Oberflächen-Computer 520 implementiert sein, oder durch eine Kombination von einem oder mehreren von dem Controller 505, dem Fernüberwachungscomputer 530 und dem Oberflächen-Computer 520. Außerdem sind die Schritte des Prozesses 600 in einer beispielhaften Reihenfolge veranschaulicht. Aber verschiedene Schritte des veranschaulichten Prozesses 600 können auch aus dem Prozess 600 entfernt werden, sie können in einer anderen Reihenfolge als in der speziellen Reihenfolge, die in 9 veranschaulicht ist, durchgeführt werden, und sie können wenigstens teilweise parallel zueinander durchgeführt werden.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst der Prozess 600 zusätzliche Schritte, die vor dem SCHRITT 610 ausgeführt werden. 10 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren 700 zur Überwachung von Schneidmeißeln und zur Steuerung des Langfrontabbausystems 105 veranschaulicht. In einigen Ausführungsformen wird das Verfahren 700 zum Beispiel vor oder gleichzeitig mit dem Verfahren 600 durchgeführt. Wie in 10 gezeigt ist, umfasst das Verfahren 700 das Betätigen der Schrämmaschine 120 des Langfrontabbausystems 105, um Material aus einem Minenstoß in einer typischen Art und Weise abzutragen (SCHRITT 710). Um die Schrämmaschine 120 zu betätigen, erzeugt der Controller 505 ein oder mehrere Steuersignale für die Antriebsmotoren und Aktuatoren 550 des Langfrontabbausystems 105. Die Steuersignale umfassen zum Beispiel eines oder mehrere von den Folgenden: Signale, die die linken und rechten Beförderungsmotoren 250 und 255 antreiben, um zu bewirken, dass sich die Schrämmaschine 120 entlang des AFC 125 (und deshalb entlang des Materialstoßes) bewegt, Signale, die die Tragarme 215, 220 in gewünschte Höhen steuern, und Signale, die die Motoren 235 und 240 antreiben, um die Schneidwalzen 225, 230 anzutreiben. In einigen Ausführungsformen umfasst der Prozess zusätzlich zu dem Betätigen der Schrämmaschine 120 des Weiteren das Steuern von anderen Komponenten des Langfrontabbausystems 105, wie etwa durch das Erzeugen von einem oder mehreren von Signalen, die die AFC-Antriebsmotoren 130 steuern, um den Förderer des AFC 125 anzutreiben, Signalen, die die Vorschubramme bzw. den Schreitzylinder 330 steuern, um die Strebausbauten 115 und den AFC vorwärts zu treiben, nachdem die Schrämmaschine 120 vorbeiwandert, Signalen, die den Klemmkörperzylinder 325 steuern (siehe 5 - 6), Signalen, die die hydraulischen Beine 310, 315 steuern, Signalen, die den Crusher 150 betätigen, Signalen, die den BSL-Antrieb 155 antreiben, um den Fördererdes BSL 145 zu betätigen, und dergleichen.
  • Das Verfahren 700 umfasst des Weiteren das Anhalten der Bewegung der Schrämmaschine entlang des Minenstoßes (SCHRITT 715). Der Controller 505 erzeugt zum Beispiel ein oder mehrere Steuersignale, um die linken und rechten Beförderungsmotoren 250 und 255 anzuhalten, um zu bewirken, dass die Schrämmaschine 120 ihre Bewegung entlang des AFC 125 (und damit entlang des Materialstoßes) stoppt. In einigen Ausführungsformen wird die Schrämmaschine 120 an einer vorbestimmten Position entlang des Minenstoßes so angehalten, dass eine oder mehrere von den Schneidwalzen 225, 230 auf eine oder mehrere der Bildgebungsvorrichtungen 400 ausgerichtet werden. Durch das Anhalten an der ausgerichteten Position sind die eine oder die mehreren Bildgebungsvorrichtungen 400 in der Lage, Bilddaten der Schneidmeißel 245 der jeweilig ausgerichteten Schneidwalzen 225 oder 230 aufzunehmen. Die Anhaltebewegung der Schrämmaschine 120 entlang des Minenstoßes kann zum Beispiel des Weiteren das Ermitteln umfassen, dass eine Schneidwalze 225 oder 230 der Schrämmaschine 120 auf eine der Bildgebungsvorrichtungen 400 für das Aufnehmen der Bilddaten ausgerichtet ist. Die Position der Bildgebungsvorrichtungen 400 kann vorab bestimmt und in dem Speicher 565 des Controllers 505 gespeichert werden (z.B. durch eine Bedienperson während einer Einrichtungs- oder Konfigurationsphase). Die Position der Schrämmaschine 120 kann dem Controller 505 durch die Sensoren 540 angegeben werden, so dass der Controller ermitteln kann, ob eine aktuelle Position der Schrämmaschine 120 entlang des Materialstoßes mit der vorbestimmten Position von einer der Bildgebungsvorrichtungen 400 übereinstimmt. Die aktuelle Position kann zum Beispiel durch einen numerischen Wert als ein Abstand von dem Maingate 135 (oder Tailgate 140) repräsentiert werden, und die vorbestimmte Position kann in ähnlicher Weise durch einen numerischen Wert als ein Abstand von dem Maingate 135 (oder Tailgate 140) angegeben werden. Der Controller 505 kann dann so konfiguriert sein, dass er auf der Basis eines Vergleichs des numerischen Werts der aktuellen Position mit demjenigen der vorbestimmten Position, der dann angibt, dass die Werte gleich sind oder innerhalb eines bestimmten Bereichs voneinander liegen, ermittelt, dass die aktuelle Position der Schrämmaschine 120 mit der vorbestimmten Position übereinstimmt.
  • Das Verfahren 700 umfasst auch das Steuern von einer oder von beiden der Schneidwalzen 225 und 230 derart, dass sie sich drehen, nachdem die Schrämmaschine 120 angehalten hat, um loses Material aus der bzw. den Schneidwalze(n) 225, 230 zu entfernen (SCHRITT 720). Die Schneidwalzen 225 und 230 können zum Beispiel so gesteuert werden, dass sie sich für einen vorbestimmten Betrag an Zeit drehen, um zu gewährleisten, dass loses Material, das mit den Schneidwalzen 225 und 230 in Eingriff steht, wegfallen kann, nachdem die Schrämmaschine 120 ihre Bewegung entlang des Materialstoßes anhält. Nachdem das lose Material aus den Schneidwalzen 225 und 230 entfernt ist, sind die eine oder die mehreren Bildgebungsvorrichtungen 400 so konfiguriert, dass sie die Bilddaten aufnehmen, welche dann von dem Controller 505 im SCHRITT 610 empfangen werden. Durch das Ermöglichen, dass das lose Material aus den Schneidwalzen 225 und 230 entfernt werden kann, sind die eine oder die mehreren Bildgebungsvorrichtungen 400 in der Lage, bessere Bilder von den Schneidmeißeln 245 für eine Analyse der Abnutzung aufzunehmen.
  • In einigen Ausführungsformen sind die Schneidwalzen 225 und 230 des Weiteren dafür konfiguriert, anzuhalten oder langsam gedreht zu werden (z.B. mit nur einem Prozentanteil der Rotationsgeschwindigkeit der Schneidwalzen 225 und 230 während des normalen Betriebs), während die eine oder die mehreren Bildgebungsvorrichtungen 400 die Bilddaten aufnehmen. Durch das Ermöglichen der Steuerung der Schneidwalzen 225 und 230 dahingehend, dass sie anhalten oder sich langsam drehen, sind die eine oder die mehreren Bildgebungsvorrichtungen 400 in der Lage, bessere Bilder der Schneidmeißel 245 für eine Analyse der Abnutzung aufzunehmen. In einigen Ausführungsformen kann der Controller 505 dann, wenn die Schrämmaschine 120 für das Aufnehmen von Bildern der Schneidwalzen 225 und 230 angehalten wird, die Schneidwalzen 225 und 230 auf dem Minenboden aufliegen lassen. Der Controller 505 steuert die Schrämmaschine 120 so, dass sie schleppend fährt, wenn die Schneidwalzen 225 und 230 gerade auf dem Boden aufliegen, wodurch bewirkt wird, dass sich die Schneidwalzen 225 und 230 langsam drehen. Die Bilder der Schneidmeißel an den Schneidwalzen 225 und 230 werden dann wie oben erörtert aufgenommen.
  • In einigen Ausführungsformen wird der Prozess 600 periodisch durch den Controller 505 implementiert, zum Beispiel einmal pro Stunde, einmal pro Tag, nach jedem Durchlauf der Schrämmaschine entlang des Minenstoßes, nach jeweils fünf Durchläufen der Schrämmaschine entlang des Minenstoßes, etc.
  • 11 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren 800 zur Überwachung von Schneidmeißeln 245 und zur Steuerung des Langfrontabbausystems 105 veranschaulicht. Das Verfahren 800 kann in ähnlicher Weise wie das Verfahren 600 implementiert werden und kann nach oder gleichzeitig mit dem Verfahren 700 implementiert werden. Beim SCHRITT 810 steuert der Controller 505 einen ersten Arm für eine Bewegung in eine erste Position. Der Controller 505 steuert den Motor und/oder die Hydraulik, der bzw. die einen der Arme 405, 410, 415, 425 (das heißt den ersten Arm) steuert. Der erste Arm wird derart in die erste Position bewegt, dass sich eine oder beide der Schneidwalzen 225 und 230 innerhalb einer Sichtlinie der ersten Bildgebungsvorrichtung 400 befinden, die an dem ersten Arm angebracht ist.
  • Beim SCHRITT 815 nimmt der Controller 505 unter Verwendung der ersten Bildgebungsvorrichtung 400 ein erstes Bild von wenigstens einem von den Schneidmeißeln 245 von einer ersten Vielzahl von Schneidmeißeln 245 auf. Die erste Vielzahl von Schneidmeißeln 245 ist zum Beispiel die Vielzahl von Schneidmeißeln 245 an einer von den Schneidwalzen 225 und 230. Vor dem Aufnehmen des ersten Bildes kann der Controller 505 verifizieren, dass sich die Schneidwalze 225 innerhalb einer Sichtlinie der ersten Bildgebungsvorrichtung 400 befindet.
  • Der Controller 505 analysiert das erste Bild, um einen ersten Abnutzungsgrad des wenigstens einen Schneidmeißels 245 von der ersten Vielzahl von Schneidmeißeln zu ermitteln (SCHRITT 820). Der Controller 505 kann zum Beispiel eine Bildverarbeitungssoftware ausführen, um Schneidmeißel 245 in einem oder mehreren Bildern der Bilddaten zu identifizieren. Der Controller 505 kann dann Attribute der identifizierten Schneidmeißel 245 erfassen (z.B. Höhe, Form oder Flankensteilheit), die dann in einen Abnutzungswert umgewandelt werden können. Zum Beispiel kann die Höhe umgekehrt proportional zu einem Abnutzungswert derart sein, dass, je kürzer die Höhe ist, desto höher ist der Abnutzungswert (d.h. desto abgenutzter ist der Schneidmeißel). Als ein weiteres Beispiel kann die Form oder Geometrie eines neuen Schneidmeißels (zum Beispiel eine Geometrie eines nicht abgenutzten Schneidmeißels) mit einer erfassten Form oder Geometrie eines identifizierten Schneidmeißels 245 verglichen werden. Der Controller 505 ermittelt eine Geometrie des wenigstens einen Schneidmeißels 245 in dem ersten Bild unter Verwendung von Bildanalysetechniken. Der Controller 505 ermittelt einen Unterschied zwischen der Geometrie des wenigstens einen Schneidmeißels 245 in dem ersten Bild und einer Referenzgeometrie des neuen Schneidmeißels. Der Unterschied zwischen den jeweiligen Geometrien oder Formen wird als der erste Abnutzungsgrad identifiziert. In einigen Ausführungsformen wird ein Abnutzungsgrad für jeden Schneidmeißel 245 bereitgestellt, der aus den Bilddaten identifiziert worden ist. In einigen Ausführungsformen wird ein Abnutzungsgrad für jede Schneidwalze als ein Durchschnitt von Abnutzungsgraden für einzelne Schneidmeißel 245, die aus den Bilddaten identifiziert worden sind, bereitgestellt.
  • Auf der Basis der Analyse ermittelt der Controller 505, dass der erste Abnutzungsgrad einen Abnutzungs-Schwellenwert überschreitet (SCHRITT 825). In einigen Ausführungsformen vergleicht der Controller 505 zum Beispiel den Abnutzungsgrad für jeden Schneidmeißel 245, der in dem SCHRITT 820 ermittelt worden ist, mit einem Abnutzungs-Schwellenwert. Wenn der Abnutzungs-Schwellenwert von einem Abnutzungswert von einem oder mehreren Schneidmeißel(n) 245 überschritten wird, ermittelt der Controller 505, dass der eine oder die mehreren von den Schneidmeißeln 245, die mit dem Abnutzungswert assoziiert sind, den Abnutzungs-Schwellenwert überschreiten. Obwohl dies nicht gezeigt ist, kann das Verfahren in dem Fall, dass nach der Analyse im SCHRITT 820 ermittelt wird, dass der Abnutzungsgrad einen Abnutzungs-Schwellenwert nicht überschreitet, zurück zum SCHRITT 810 gehen, um weitere Bilddaten abzurufen und den Prozess erneut zu starten.
  • In Reaktion auf das Ermitteln, dass der erste Abnutzungsgrad den Abnutzungs-Schwellenwert überschreitet, erzeugt der Controller 505 eine Warnung bzw. einen Alarm, die bzw. der angibt, dass der wenigstens eine Schneidmeißel 245 abgenutzt ist und ausgetauscht werden soll (SCHRITT 830). In einigen Ausführungsformen erzeugt der Controller 505 zum Beispiel eine Warnung bzw. einen Alarm auf einer Komponente, die mit dem Langfrontabbausystem 105 verbunden ist, um eine Bedienperson oder einen Steiger bzw. eine Aufsichtsperson in der Mine über den bzw. die abgenutzten Schneidmeißel 245 zu informieren. Der Controller 505 kann zum Beispiel eine(n) akustische(n), optische(n) und/oder taktile(n) Warnung bzw. Alarm erzeugen, die bzw. der über die Benutzerschnittstelle 510, über eine Komponente des Langfrontabbausystems 105 (z.B. die Schrämmaschine 120, einen der Strebausbauten 115, etc.) oder über den Fernüberwachungscomputer 530 (mittels des Netzwerk-Switch 515) bereitgestellt wird. Die Warnung bzw. der Alarm kann durch einen Lautsprecher, eine elektronische Anzeige und/oder ein vibrierendes Element der Benutzerschnittstelle 510, der Komponente des Langfrontabbausystems 105 oder des Fernüberwachungscomputers 530 bereitgestellt werden. Mit anderen Worten, der Controller 505 kommuniziert eine Aufforderung zu der Komponente, die mit dem Langfrontabbausystem 105 verknüpft ist, um die Warnung bzw. den Alarm zu bewirken, wodurch die zugehörige Komponente gesteuert wird. Im Gegenzug wird eine Bedienperson oder ein Steiger bzw. eine Aufsichtsperson in der Mine nahe der Komponente aufgefordert, Ersatz-Schneidwalzen 225, 230 oder -Schneidmeißel 245 zu beschaffen, um diejenigen zu ersetzen, die als abgenutzt identifiziert worden sind. Die Warnung bzw. der Alarm kann identifizieren, welcher von dem einen oder den mehreren Schneidmeißeln 245 abgenutzt ist und ausgetauscht werden soll, sie bzw. er kann den Betrag an Abnutzung des einen oder der mehreren Schneidmeißel 245, die als abgenutzt betrachtet werden, eine Angabe der Zeitplanung, wann der eine oder die mehreren Schneidmeißel 245 ausgetauscht werden sollen (z.B. sofort, innerhalb der nächsten Woche, etc.), oder eine Kombination davon identifizieren.
  • Somit stellen hier beschriebene Ausführungsformen unter anderem Systeme und Verfahren zur Überwachung von Schneidmeißeln einer Schrämmaschine und zur Erzeugung von Warnungen bzw. Alarmen auf der Basis einer erfassten Abnutzung von einem oder mehreren Schneidmeißeln bereit.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • US 62/989323 [0001]

Claims (19)

  1. Langfrontabbausystem, das Folgendes aufweist: eine Langfront-Schrämmaschine, die dafür konfiguriert ist, sich entlang eines Minenstoßes zu bewegen; eine erste Schneidwalze, die an der Langfront-Schrämmaschine bereitgestellt ist und eine erste Vielzahl von Schneidmeißeln aufweist, die dafür konfiguriert sind, Material aus dem Minenstoß herauszuschneiden, während sich die Langfront-Schrämmaschine entlang des Minenstoßes bewegt; eine erste Bildgebungsvorrichtung, die dafür konfiguriert ist, ein oder mehrere Bilder der ersten Schneidwalze aufzunehmen; einen ersten Arm, der zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegbar ist, wobei die erste Bildgebungsvorrichtung an dem ersten Arm angebracht ist, wobei sich dann, wenn sich der erste Arm in der ersten Position befindet, die erste Schneidwalze innerhalb einer Sichtlinie der ersten Bildgebungsvorrichtung befindet, und wobei sich dann, wenn sich der erste Arm in der zweiten Position befindet, die erste Schneidwalze außerhalb der Sicht der ersten Bildgebungsvorrichtung befindet; einen elektronischen Prozessor, der elektrisch mit der Langfront-Schrämmaschine, der ersten Schneidwalze, dem ersten Arm und dem Bildgebungssystem gekoppelt ist und dafür konfiguriert ist, den ersten Arm so zu steuern, dass sich dieser in die erste Position bewegt; unter Verwendung der ersten Bildgebungsvorrichtung ein erstes Bild von wenigstens einem von den Schneidmeißeln von der ersten Vielzahl von Schneidmeißeln aufzunehmen; das erste Bild zu analysieren, um einen ersten Abnutzungsgrad des wenigstens einen Schneidmeißels von der ersten Vielzahl von Schneidmeißeln zu ermitteln; zu ermitteln, dass der erste Abnutzungsgrad einen Abnutzungs-Schwellenwert überschreitet; und eine erste Warnung bzw. einen ersten Alarm, die bzw. der angibt, dass der wenigstens eine Schneidmeißel von der ersten Vielzahl von Schneidmeißeln abgenutzt ist, in Reaktion auf das Ermitteln, dass der erste Abnutzungsgrad den Abnutzungs-Schwellenwert überschreitet, zu erzeugen.
  2. Langfrontabbausystem nach Anspruch 1, das des Weiteren Folgendes aufweist: eine zweite Schneidwalze, die an der Langfront-Schrämmaschine angebracht ist und eine zweite Vielzahl von Schneidmeißeln aufweist; eine zweite Bildgebungsvorrichtung, die dafür konfiguriert ist, ein oder mehrere Bilder von der zweiten Schneidwalze aufzunehmen; und einen zweiten Arm, der zwischen einer dritten Position und einer vierten Position bewegbar ist, wobei die zweite Bildgebungsvorrichtung an dem zweiten Arm angebracht ist, wobei sich dann, wenn sich der zweite Arm in der dritten Position befindet, die zweite Schneidwalze innerhalb einer Sichtlinie der zweiten Bildgebungsvorrichtung befindet, und wobei sich dann, wenn sich der zweite Arm in der vierten Position befindet, die zweite Schneidwalze außerhalb der Sicht der zweiten Bildgebungsvorrichtung befindet, wobei der elektronische Prozessor elektrisch mit der zweiten Schneidwalze und dem zweiten Arm gekoppelt ist, wobei der elektronische Prozessor des Weiteren dafür konfiguriert ist: den zweiten Arm so zu steuern, dass sich dieser in die dritte Position bewegt; unter Verwendung der zweiten Bildgebungsvorrichtung ein zweites Bild von wenigstens einem von den Schneidmeißeln von der zweiten Vielzahl von Schneidmeißeln aufzunehmen, das zweite Bild zu analysieren, um einen zweiten Abnutzungsgrad von dem wenigstens einen Schneidmeißel von der zweiten Vielzahl von Schneidmeißeln zu ermitteln; zu ermitteln, dass der zweite Abnutzungsgrad den Abnutzungs-Schwellenwert überschreitet; und eine zweite Warnung bzw. einen zweiten Alarm, die bzw. der angibt, dass der wenigstens eine Schneidmeißel von der zweiten Vielzahl von Schneidmeißeln abgenutzt ist, in Reaktion auf das Ermitteln, dass der zweite Abnutzungsgrad den Abnutzungs-Schwellenwert überschreitet, zu erzeugen.
  3. Langfrontabbausystem nach Anspruch 2, wobei die Langfront-Schrämmaschine des Weiteren Folgendes aufweist: ein Schrämmaschinengehäuse, das einen ersten Tragarm an einem ersten Ende des Schrämmaschinengehäuses und einen zweiten Tragarm an einem zweiten Ende des Schrämmaschinengehäuse entgegengesetzt zu dem ersten Ende aufweist, wobei die erste Schneidwalze an dem ersten Tragarm angebracht ist und die zweite Schneidwalze an dem zweiten Tragarm angebracht ist, und wobei der erste Arm an dem Schrämmaschinengehäuse durch den ersten Tragarm bereitgestellt ist und der zweite Arm an dem Schrämmaschinengehäuse durch den zweiten Tragarm bereitgestellt ist.
  4. Langfrontabbausystem nach Anspruch 1, das des Weiteren Folgendes aufweist: einen Kettenkratzerförderer bzw. Panzerförderer (AFC; Armored Face Conveyor), der ein Maingate-Ende und ein Tailgate-Ende aufweist und dafür konfiguriert ist, Material, das durch die erste Schneidwalze weggeschnitten wird, zu dem Maingate-Ende zu transportieren; und einen ersten Kettenkratzerförderer- bzw. Panzerförderer-(AFC)-Antriebsmechanismus, der an einem Maingate-Ende des AFC positioniert ist und dafür konfiguriert ist, den AFC anzutreiben, wobei der erste Arm oberhalb des ersten AFC-Antriebsmechanismus bereitgestellt ist.
  5. Langfrontabbausystem nach Anspruch 2, das des Weiteren Folgendes aufweist: einen Kettenkratzerförderer bzw. Panzerförderer (AFC; Armored Face Conveyor), der ein Maingate-Ende und ein Tailgate-Ende aufweist und dafür konfiguriert ist, Material, das durch die erste Schneidwalze weggeschnitten wird, zu dem Maingate-Ende zu transportieren; einen ersten Kettenkratzerförderer- bzw. Panzerförderer-(AFC)-Antriebsmechanismus, der an einem Maingate-Ende des AFC positioniert ist; einen zweiten Kettenkratzerförderer- bzw. Panzerförderer-(AFC)-Antriebsmechanismus, der an einem Maingate-Ende des AFC positioniert ist, wobei der erste AFC-Antriebsmechanismus und der zweite AFC-Antriebsmechanismus dafür konfiguriert sind, den AFC anzutreiben, wobei der erste Arm oberhalb des ersten AFC-Antriebsmechanismus bereitgestellt ist und der zweite Arm oberhalb des zweiten AFC-Antriebsmechanismus-bereitgestellt ist.
  6. Langfrontabbausystem nach Anspruch 1, das des Weiteren Folgendes aufweist: eine Vielzahl von Strebausbauten, die parallel zu dem Minenstoß durch elektrische und hydraulische Verbindungen miteinander verbunden sind, wobei der erste Arm an einem ersten Strebausbau von der Vielzahl von Strebausbauten oberhalb der Langfront-Schrämmaschine angebracht ist.
  7. Langfrontabbausystem nach Anspruch 2, das des Weiteren Folgendes aufweist: eine Vielzahl von Strebausbauten, die parallel zu dem Minenstoß durch elektrische und hydraulische Verbindungen miteinander verbunden sind, wobei der erste Arm an einem ersten Strebausbau von der Vielzahl von Strebausbauten oberhalb der Langfront-Schrämmaschine angebracht ist und der zweite Arm an einem zweiten Strebausbau von der Vielzahl von Strebausbauten oberhalb der Langfront-Schrämmaschine angebracht ist.
  8. Langfrontabbausystem nach Anspruch 1, wobei der elektronische Prozessor des Weiteren dafür konfiguriert ist, die Langfront-Schrämmaschine so zu betätigen, dass sie Material aus dem Minenstoß abbaut, wobei die Betätigung der Langfront-Schrämmaschine das Steuern der Langfront-Schrämmaschine derart, dass sie sich entlang des Minenstoßes bewegt, und das Steuern der ersten Schneidwalze derart, dass sie sich dreht, umfasst; die Bewegung der Langfront-Schrämmaschine entlang des Minenstoßes anzuhalten; und die erste Schneidwalze derart zu steuern, dass sie sich dreht, nachdem die Schrämmaschine angehalten hat, um loses Material von der ersten Schneidwalze zu entfernen, wobei das erste Bild aufgenommen wird, nachdem das lose Material entfernt ist.
  9. Langfrontabbausystem nach Anspruch 8, wobei der elektronische Prozessor des Weiteren dafür konfiguriert ist, zu ermitteln, dass die erste Schneidwalze auf die erste Bildgebungsvorrichtung für das Aufnehmen der ersten Bilddaten ausgerichtet ist; und in Reaktion auf das Ermitteln, dass die erste Schneidwalze auf die erste Bildgebungsvorrichtung ausgerichtet ist, die Bewegung der Langfront-Schrämmaschine entlang des Minenstoßes anzuhalten.
  10. Langfrontabbausystem nach Anspruch 8, wobei der elektronische Prozessor des Weiteren dafür konfiguriert ist, die erste Schneidwalze auf dem Minenboden aufliegen zu lassen; und die Langfront-Schrämmaschine so zu steuern, dass sie schleppend fährt, wodurch bewirkt wird, dass sich die erste Schneidwalze dreht, wobei das erste Bild aufgenommen wird, wenn sich die erste Schneidwalze gerade dreht.
  11. Langfrontabbausystem nach Anspruch 1, das des Weiteren Folgendes aufweist: einen ersten Arm-Motor, der den ersten Arm zwischen der ersten Position und der zweiten Position antreibt, wobei der elektronische Prozessor dafür konfiguriert ist, den ersten Arm-Motor so zu steuern, dass dieser den ersten Arm zwischen der ersten Position und der zweiten Position bewegt.
  12. Langfrontabbausystem nach Anspruch 1, das des Weiteren Folgendes aufweist: einen ersten hydraulischen Mechanismus, der den ersten Arm zwischen der ersten Position und der zweiten Position antreibt, wobei der elektronische Prozessor dafür konfiguriert ist, den ersten hydraulischen Mechanismus so zu steuern, dass dieser den ersten Arm zwischen der ersten Position und der zweiten Position bewegt.
  13. Langfrontabbausystem nach Anspruch 1, wobei der elektronische Prozessor des Weiteren dafür konfiguriert ist, eine Geometrie des wenigstens einen Schneidmeißels von der ersten Vielzahl von Schneidmeißeln zu ermitteln; und einen Unterschied zwischen der Geometrie des wenigstens einen Schneidmeißels von der ersten Vielzahl von Schneidmeißeln und einer Referenzgeometrie eines neuen Schneidmeißels zu ermitteln, wobei der erste Abnutzungsgrad der Unterschied zwischen der Geometrie des wenigstens einen Schneidmeißels von der ersten Vielzahl von Schneidmeißeln und der Referenzgeometrie des neuen Schneidmeißels ist.
  14. Verfahren zur Überwachung eines Langfrontabbausystems, das eine Langfront-Schrämmaschine, die dafür konfiguriert ist, sich entlang eines Minenstoßes zu bewegen, und eine ersten Schneidwalze aufweist, die an der Langfront-Schrämmaschine bereitgestellt ist und eine erste Vielzahl von Schneidmeißeln aufweist, die dafür konfiguriert sind, Material aus dem Minenstoß herauszuschneiden, während sich die Langfront-Schrämmaschine entlang des Minenstoßes bewegt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Steuern, unter Verwendung eines elektronischen Prozessors des Langfrontabbausystems, eines ersten Arm derart, dass sich dieser in eine erste Position bewegt, wobei eine erste Bildgebungsvorrichtung an dem ersten Arm angebracht ist, wobei der erste Arm zwischen der ersten Position und einer zweiten Position bewegbar ist, wobei sich dann, wenn sich der erste Arm in der ersten Position befindet, die erste Schneidwalze innerhalb einer Sichtlinie der ersten Bildgebungsvorrichtung befindet, und wobei sich dann, wenn sich der erste Arm in der zweiten Position befindet, die erste Schneidwalze außerhalb der Sicht der ersten Bildgebungsvorrichtung befindet; Aufnehmen, unter Verwendung der ersten Bildgebungsvorrichtung, eines ersten Bilds von wenigstens einem von den Schneidmeißeln von der ersten Vielzahl von Schneidmeißeln; Analysieren, unter Verwendung des elektronischen Prozessors, des ersten Bilds, um einen ersten Abnutzungsgrad von dem wenigstens einen Schneidmeißel von der ersten Vielzahl von Schneidmeißeln zu ermitteln; Ermitteln, unter Verwendung des elektronischen Prozessors, dass der erste Abnutzungsgrad einen Abnutzungs-Schwellenwert überschreitet; und Erzeugen, unter Verwendung des elektronischen Prozessors, in Reaktion auf das Ermitteln, dass der erste Abnutzungsgrad den Abnutzungs-Schwellenwert überschreitet, einer ersten Warnung bzw. eines ersten Alarms, die bzw. der angibt, dass der wenigstens eine Schneidmeißel von der ersten Vielzahl von Schneidmeißeln abgenutzt ist.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Langfrontabbausystem des Weiteren eine zweite Schneidwalze aufweist, die an der Langfront-Schrämmaschine bereitgestellt ist und eine zweite Vielzahl von Schneidmeißeln aufweist, wobei das Verfahren des Weiteren die folgenden Schritte umfasst: Steuern, unter Verwendung des elektronischen Prozessors, eines zweiten Arms derart, dass sich dieser in eine dritte Position bewegt, wobei eine zweite Bildgebungsvorrichtung an dem zweiten Arm angebracht ist, wobei der zweite Arm zwischen der dritten Position und einer vierten Position bewegbar ist, wobei sich dann, wenn sich der zweite Arm in der dritten Position befindet, die zweite Schneidwalze innerhalb einer Sichtlinie der zweiten Bildgebungsvorrichtung befindet, und wobei sich dann, wenn sich der zweite Arm in der vierten Position befindet, die zweite Schneidwalze außerhalb der Sicht der zweiten Bildgebungsvorrichtung befindet; Aufnehmen, unter Verwendung der zweiten Bildgebungsvorrichtung, eines zweiten Bilds von wenigstens einem von den Schneidmeißeln von der zweiten Vielzahl von Schneidmeißeln; Analysieren, unter Verwendung des elektronischen Prozessors, des zweiten Bilds, um einen zweiten Abnutzungsgrad von dem wenigstens einen Schneidmeißel von der zweiten Vielzahl von Schneidmeißeln zu ermitteln; Ermitteln, unter Verwendung des elektronischen Prozessors, dass der zweite Abnutzungsgrad den Abnutzungs-Schwellenwert überschreitet; und Erzeugen, unter Verwendung des elektronischen Prozessors, in Reaktion auf das Ermitteln, dass der zweite Abnutzungsgrad den Abnutzungs-Schwellenwert überschreitet, einer zweiten Warnung bzw. eines zweiten Alarms, die bzw. der angibt, dass der wenigstens eine Schneidmeißel von der zweiten Vielzahl von Schneidmeißeln abgenutzt ist.
  16. Verfahren nach Anspruch 14, das des Weiteren die folgenden Schritte umfasst: Betätigen der Langfront-Schrämmaschine derart, dass diese Material aus dem Minenstoß abbaut, wobei die Betätigung der Langfront-Schrämmaschine das Steuern der Langfront-Schrämmaschine derart, dass sie sich entlang des Minenstoßes bewegt, und das Steuern der ersten Schneidwalze derart, dass sich diese dreht, umfasst; Anhalten der Bewegung der Langfront-Schrämmaschine entlang des Minenstoßes; und Steuern der ersten Schneidwalze derart, dass sie sich dreht, nachdem die Schrämmaschine angehalten hat, um loses Material von der ersten Schneidwalze zu entfernen, wobei das erste Bild aufgenommen wird, nachdem das lose Material entfernt ist.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, das des Weiteren die folgenden Schritte umfasst: Ermitteln, dass die erste Schneidwalze auf die erste Bildgebungsvorrichtung für das Aufnehmen der ersten Bilddaten ausgerichtet ist; und in Reaktion auf das Ermitteln, dass die erste Schneidwalze auf die erste Bildgebungsvorrichtung ausgerichtet ist, das Anhalten der Bewegung der Langfront-Schrämmaschine entlang des Minenstoßes.
  18. Verfahren nach Anspruch 16, das des Weiteren die folgenden Schritte umfasst: Aufliegenlassen der ersten Schneidwalze auf dem Minenboden; und Steuern der Langfront-Schrämmaschine derart, dass sie schleppend fährt, wodurch bewirkt wird, dass sich die erste Schneidwalze dreht, wobei das erste Bild aufgenommen wird, wenn sich die erste Schneidwalze gerade dreht.
  19. Verfahren nach Anspruch 14, das des Weiteren die folgenden Schritte umfasst: Ermitteln einer Geometrie des wenigstens einen Schneidmeißels von der ersten Vielzahl von Schneidmeißeln; und Ermitteln eines Unterschieds zwischen der Geometrie des wenigstens einen Schneidmeißels von der ersten Vielzahl von Schneidmeißeln und einer Referenzgeometrie eines neuen Schneidmeißels, wobei der erste Abnutzungsgrad der Unterschied zwischen der Geometrie des wenigstens einen Schneidmeißels von der ersten Vielzahl von Schneidmeißeln und der Referenzgeometrie des neuen Schneidmeißels ist.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114776289A (zh) * 2022-04-24 2022-07-22 河南理工大学 一种煤矿采煤工作面的分布式割煤装置

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4281876A (en) 1979-09-07 1981-08-04 Coalex, Inc. Televised remote control system of a continuous mining machine
JPS60175697A (ja) 1984-02-23 1985-09-09 財団法人石炭技術研究所 映像処理方式による岩盤センサ−を有するダブルレンジング・ドラムカツタ
AT382683B (de) 1985-08-16 1987-03-25 Voest Alpine Ag Einrichtung zur ueberwachung des abnuetzungsgrades von meisseln eines schraemkopfes
US5871260A (en) 1997-02-11 1999-02-16 Delli-Gatti, Jr.; Frank A. Mining ultra thin coal seams
US6296317B1 (en) 1999-10-29 2001-10-02 Carnegie Mellon University Vision-based motion sensor for mining machine control
DE102008045470A1 (de) 2008-09-03 2010-03-04 Wirtgen Gmbh Verfahren zur Bestimmung des Verschleißzustandes
US9650893B2 (en) 2011-04-01 2017-05-16 Joy Mm Delaware, Inc. Imaging-based interface sensor and control device for mining machines
DE102011016271A1 (de) 2011-04-06 2012-10-11 Wirtgen Gmbh Walzengehäuse für eine Arbeitswalze einer Baumaschine oder Abbaumaschine, Baumaschine oder Abbaumaschine, sowie Verfahren zum Überwachen des Zustandes einer Arbeitswalze einer Baumaschine oder Abbaumaschine
US8963247B2 (en) * 2012-01-13 2015-02-24 Newport Fab, Llc Selective amorphization for electrical signal isolation and linearity in SOI structures
DE102012216262B3 (de) 2012-09-13 2013-10-17 Wirtgen Gmbh Walzengehäuse für eine Arbeitswalze einer Baumaschine oder Abbaumaschine, Baumaschine oder Abbaumaschine, sowie Verfahren zum Überwachen des Zustandes einer Arbeitswalze einer Baumaschine oder Abbaumaschine
RU2642698C2 (ru) 2012-09-21 2018-01-25 ДЖОЙ ЭмЭм ДЕЛАВЭР, ИНК. Выемочный комбинат, дробилка обломков породы для него и система разработки длинными забоями
DE102013010866A1 (de) 2013-06-28 2014-12-31 Bomag Gmbh Bodenfräsmaschine mit einer Sensoreinrichtung zur berührungslosen Bestimmung von Verschleiß an Meißeleinrichtungen und Verfahren zur berührungslosen Bestimmung von Verschleiß an Meißeleinrichtungen einer Bodenfräsmaschine
DE102013112972A1 (de) 2013-11-25 2015-05-28 Wirtgen Gmbh Verschleißprognoseverfahren und Wartungsverfahren
US10404948B2 (en) 2014-03-18 2019-09-03 Tiefenbach Control Systems Gmbh Longwall face support in an underground mine
NO20160570A1 (en) 2015-04-09 2016-10-10 Joy Mm Delaware Inc System and method of detecting dull and worn cutter bits
DE102015111249A1 (de) 2015-07-10 2017-01-12 Wirtgen Gmbh Bodenbearbeitungsmaschine und Verfahren zum verschleißoptimierten Betrieb einer Bodenbearbeitungsmaschine
CN105156149B (zh) 2015-07-16 2017-12-05 中国矿业大学 一种综采工作面设备检测及控制方法
DE102016113251A1 (de) 2015-10-27 2017-04-27 Wirtgen Gmbh Fräsmaschine und Verfahren zum Betrieb einer Fräsmaschine
US10570736B2 (en) * 2016-06-09 2020-02-25 Abb Schweiz Ag Robot automated mining
US10385688B2 (en) 2016-12-21 2019-08-20 Caterpillar Paving Products Inc. Wear monitoring system for milling drum
DE102018214762A1 (de) 2018-08-30 2020-03-05 Moba Mobile Automation Ag Vorrichtung zur Verschleißkontrolle

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