DE1189504B - Verfahren und Vorrichtung zur UEberwachung eines wandernden Strebausbaues - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

E21d

Deutsche Kl.: 5c-10/0i

Nummer: 1189 504

Aktenzeichen: D 41599 VI a/5 c

Anmeldetag: 21. Mai 1963

Auslegetag: 25. März 1965

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung des vorherbestimmten Betriebsablaufes eines wandernden Strebausbaues, bei dem eine Reihe parallel zum Abbaustoß angeordneter Ausbaurahmen oder Ausbaugestelle, welche zu Ausbaugespannen zusammengefaßt sein können, selbsttätig nacheinander in Richtung auf den Abbaustoß vorwärts bewegt und zur Abstützung des Hangenden eingestellt werden.

Es sind bereits Strebwanderausbaueinrichtungen bekanntgeworden, welche mehrere nebeneinander angeordnete Ausbaurahmen, die ihrerseits aus hintereinander auf einer Liegendschiene angeordneten Grubenstempeln und Hangendschienen bestehen, aufweisen. Bei diesen bekannten Einrichtungen sind die Ausbaurahmen abwechselnd und relativ zu den benachbarten Ausbaurahmen vorwärts bewegbar. Es sind auch bereits Maßnahmen vorgeschlagen worden, welche ein unerwünschtes Absenken der Stempelgruppen eines oder mehrerer Ausbaurahmen bei Ausfall der Druckwelle verhindern. Gleichfalls sind in der Hauptdruckleitung bereits druckanzeigende Mittel, z. B. Manometer, zum Einbau vorgeschlagen worden.

Diese bekannten Einrichtungen weisen hingegen keine Mittel zur Überwachung der eigentlichen Vorschubbewegungen auf. So kann es vorkommen, daß trotz ausreichenden Druckes in der Hauptdruckleitung die vorherbestimmte Reihenfolge der Vorschubbewegungen der einzelnen Stempelgruppen oder Ausbaurahmen infolge Störungen an diesen Ausbaueinheiten unterbrochen wird. Infolge einer solchen Störung kann es bei fortschreitendem Abbau des Kohlenstoßes zu mangelhafter Abstützung des Hangenden und somit zu einer außerordentlichen Gefährdung des betreffenden Abbaubereiches kommen.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine zuverlässige Warneinrichtung zur Anzeige gefährlicher Betriebszustände zu schaffen. Die erfindungsgemäß zu schaffende Warnvorrichtung muß mit Rücksicht auf die im Bergbau bestehenden Betriebsbedingungen einfach im Aufbau und unempfindlich gegen alle im Abbaubereich vorkommenden Einflüsse sein. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem ein Druckmeßgerät zur Überwachung der Druckschwankungen, die in einer gemeinsamen Speiseleitung für die Druckflüssigkeit bei jedem Vorrücken eines Ausbaurahmens auftreten, vorgesehen wird, welches beim Auf treten von fehlerhaften Drucksignalen eine Folgeschaltung auslöst. Ein fehlerhaftes Drucksignal kann darin bestehen, daß ein

Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung
eines wandernden Strebausbaues

Anmelder:

Dowty Mining Equipment Limited,
Ashchurch, Tewkesbury, Gloucester
(Großbritannien)

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,
Hamburg 36, Neuer Wall 41

Als Erfinder benannt:

Douglas Herbert Hewlett Bolton,

Winchcombe, Cheltenham;

Michael Charles Potts, Prestbury, Cheltenham (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 25. Mai 1962 (20198)

Druck in der Speiseleitung über eine bestimmte Zeitdauer einen vorgegebenen Wert über- oder unterschreitet. Erfindungsgemäß können auch Mittel vorgesehen sein, welche nur dann die Betätigung der Folgeschaltung durch den erfindungsgemäßen Druckfühler zulassen, wenn gleichzeitig ein zweites, nicht vom Druckfühler erfaßtes Drucksignal vorhanden ist. Erfindungsgemäß kann das an die zu den Stempelgruppen der einzelnen Ausbaurahmen führende Speiseleitung angeschlossene Druckmeßgerät mit Grenzwertkontakten ausgerüstet sein, die einen Stromkreis zu einer verzögert ansprechenden Folgeschaltung schließen. In den Grenzwertkontaktstromkreisen können auch zusätzliche Schalter angeordnet sein, die durch ein Drucksignal betätigt werden.

Die Überwachungseinrichtung kann in einfachster Weise aus einem Kontaktmanometer mit einer verzögerten Alarmanlage bestehen. Das Kontaktmanometer kann auch in der Rückleitung des Druckmittelkreislaufes zum Einbau gelangen. Dadurch ist ein äußerst einfaches Verfahren und eine im Aufbau einfache und sicher wirkende Vorrichtung zur Überwachung der Druckschwankungen in einer einzigen Leitung zur fortlaufenden Prüfung aller Einzelschritte

des Betriebsablaufes geschaffen. Der Betriebsablauf kann selbsttätig unterbrochen werden, bevor ein Gefahrenzustand eintritt. Jede auftretende Betriebs-

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störung wird sofort angezeigt und kann somit unverzüglich beseitigt werden.,

In Verbindung mit der Zeichnung soll das erfindungsgemäße Verfahren und eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausführlicher beschrieben werden. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Bergwerksmaschine, wobei die hydraulischen Verbindungen und die Hangendschienen fortgelassen sind,

F i g. 2 eine ähnliche Darstellung in größerem Maßstab, welche die hydraulischen Verbindungen zeigt, und

F i g. 3 eine schematische Darstellung der Vorrichtung zur Anzeige einer Unterbrechung.

Die Fig. 1 und 2 veranschaulichen eine Bergwerksmaschine mit einem Förderer 1, der sich parallel zum Kohlenstoß 2 erstreckt, und eine zwischen dem Kohlenstoß 2 und dem Förderer 1 angeordnete und längs des Kohlenstoßes hin- und herbewegbare Vorrichtung 3, z. B. einen Kohlenhobel. Der Förderer 1 wirkt für die Vorrichtung 3 als Führungsmittel. Die Bergwerksmaschine umfaßt ferner eine Reihe von Ausbaueinheiten 4 zur Unterstützung des Hangenden, welche zu Ausbaurahmen oder Ausbaugestellen zusammengefaßt sein können und parallel zum Kohlenstoß 2 auf der der Vorrichtung 3 gegenüberliegenden Seite des Förderers 1 angeordnet sind. Jede Ausbaueinheit 4 zur Abstützung des Hangenden wird durch eine Liegendschiene 5 zur Zusammenwirkung mit dem Liegenden durch mehrere, vorzugsweise drei, hydraulisch betätigbare Grubenstempel und durch eine als Hangendschiene ausgeführte Kappe (nicht gezeigt) zur Zusammenwirkung mit dem Hangenden gebildet. Jede Ausbaueinheit 4 ist durch einen hydraulisch zu betätigenden Rückzylinder 7 zum Vorwärtsschieben der Ausbaueinheit (bzw. des Aufbaurahmens oder Ausbaugestelles) in Richtung auf den Förderer 1 mit dem Förderer verbunden. Jede vierte Ausbaueinheit besitzt einen weiteren hydraulisch zu betätigenden Zylinder 8 zum Vorschub des Förderers 1 in Richtung auf den Kohlenstoß 2, wobei die sich am Hangenden abstützende entsprechende Ausbaueinheit als Widerlager dient.

Die Bergwerksmaschine besitzt außerdem eine hydraulische Krafteinheit 9, welche eine Hauptdruckquelle 10 aufweist, von welcher eine hydraulische Druckleitung 11 und eine hydraulische Rückführleitung 12 sich längs der Bergwerksmaschine 1 und parallel zum Kohlenstoß 2 erstrecken. Jede Ausbaueinheit 4 besitzt ein hydraulisches Steuerventil 13, welches an die Druckleitung 11 und die Rückführleitung 12 durch Leitungen 14 bzw. 15 angeschlossen ist. Das Steuerventil 13 jeder Ausbaueinheit 4 ist so mit den der Ausbaueinheit zugeordneten Grubenstempeln 6 sowie den Zylindern 7 und 8 (falls vorgesehen) verbunden. Das Steuerventil 13 jeder mit einem Zylinder 8 ausgerüsteten Ausbaueinheit ist so angeordnet, daß der Zylinder den Förderer 1 fortgesetzt in Richtung auf den Kohlenstoß vorwärts drückt, wenn die Ausbaueinheit 4 vorwärts geschoben wird. Eine Betätigung des Steuerventils 13 verursacht den Ablauf der folgenden Vorgänge in der aufgeführten Reihenfolge:

a) Der Zylinder 8 (falls vorgesehen) wird zur Einstellung seiner Vorschubtätigkeit veranlaßt;

b) die Grubenstempel 6 der betreffenden Ausbaueinheit werden entlastet, und die Liegend-

schiene dieser Stempelgruppe löst sich vom Hangenden;

c) der Zylinder 7 schiebt die Ausbaueinheiten bis zu dem Förderer 1;

d) nachdem der Vorschub der Ausbaueinheit beendet ist, wird der Zylinder 7 entlastet, und die Grubenstempel 6 werden mit Druckmittel beaufschlagt, um die Abstützung des Hangenden erneut zu übernehmen, und der Zylinder 8 (falls vorgesehen) wird infolge der Druckmittelbeaufschlagung veranlaßt, seine auf den Förderer eingerichtete Vorschubtätigkeit wieder aufzunehmen.

*5 Die Betätigung der Steuerventile 13 erfolgt durch eine hydraulische Steueranlage. Die Krafteinheit 9 enthält eine hydraulische Druckquelle 16, von der eine Steuerleitung 17 zu den Steuerventilen 13 der einzelnen Ausbaueinheiten 4 führt. Jedes Steuerventil schließt zunächst die Steuerleitung 17. Wenn die Druckquelle 16 zur Druckmittelbeaufschlagung der Steuerleitung 17 betätigt wird, dann wirkt der hydraulische Druck in der Steuerleitung 17 als ein Signal für das Steuerventil 13 der ersten Ausbaueinheit 4.

Die Ausbaueinheit beginnt eine Vorwärtsbewegung. Wenn die Abstützung des Hangenden in befriedigender Weise wieder eingestellt ist, was durch Erreichen des erwünschten hydraulischen Druckes in den Grubenstempeln 6 angezeigt wird, dann wird durch das Steuerventil 13 die Steuerleitung geöffnet, so daß das hydraulische Drucksignal dann auf das Steuerventil 13 der nächsten Ausbaueinheit übertragen wird, welche dann eine Vorschubtätigkeit beginnt. Somit wird jede Ausbaueinheit jeweils einer Vor-Schubtätigkeit unterzogen.

Bei Bergwerksmaschinen, welche selbsttätig vorwärts bewegbare Ausbaurahmen oder Ausbaugestelle besitzen, ist es außerordentlich wichtig, daß eine Betriebsstörung oder ein Fehler in der Anlage unverzüglich durch eine Warnanlage angezeigt wird, da eine solche Störung zu einer Unterbrechung in der Vorschubfolge führen kann. Wenn der erwünschte und erforderliche Vorschub der Ausbaueinheiten und die anschließende Abstützung des Hangenden nicht zum richtigen Zeitpunkt durchgeführt werden, kann die sofortige Stillsetzung der Abbauvorrichtung 3 (Kohlenhobel, Schrämmaschine) zur Vermeidung von Gefahrenzuständen erforderlich sein. Bekanntlich ist im Bergwerksbetrieb die Abstützung des Hangenden möglichst nahe des Abbaustoßes erforderlich, um eine übermäßige Absenkung des Hangenden und die Lockerung einzelner Teile des Hangenden (z. B. Gesteinsplatten) zu vermeiden. Es ist daher wichtig, daß bei der Durchführung der Arbeiten im Stollen eine Unterbrechung in der Vorschubfolge dem Bedienungsmann sofort zur Kenntnis gebracht wird.

Während der Durchführung der Vorschubfolge schwankt der Druck in der Hauptdruckleitung 11 beim Betrieb der verschiedenen Stempel und Zylinder innerhalb der Reihenfolge, und der Höchstdruck wird, wenn er während einer Vorschubfolge überhaupt erreicht wird, nur für kurze Zeiten erreicht. Der Druck in der Druckleitung 11 kann sich während einer Vorschubfolge nur bis zu einem Höchstdruck aufbauen und auf diesem bleiben, wenn die Vorschubfolge von ihrer Beendigung zum Stillstand kommt, beispielsweise infolge eines Fehlers in einer Unterstützung für das Hangende oder eines Hinder-

nisses, welches den Vorschub der Unterstützung für das Hangende verhindert.

Gemäß der Erfindung besteht eine Vorrichtung 18 zur Anzeige einer Unterbrechung in der Folge aus einem Druckmeßgerät, welches mit der Hauptdruckleitung 11 verbunden ist, so daß es den Druck in dieser Leitung anzeigt. Das Druckmeßgerät 19 hat einen Zeiger 21, welcher einen beweglichen Kontakt in einem elektrischen Stromkreis bildet. In dem Druckmeßgerät 19 ist an einer Stellung, welche der Stellung des Zeigers 21 entspricht, wenn sich der Druck in der Leitung 11 auf dem Höchstwert befindet, ein fester Kontakt 22 angeordnet. Der elektrische Stromkreis weist auch eine Batterie 23 und eine hörbare und sichtbare Warnvorrichtung 24 auf, in welcher eine Verzögerung vorgesehen ist, so daß die Vorrichtung 24 nur dann betätigt wird, wenn der Stromkreis für eine längere als die vorbestimmte Zeit, beispielsweise 30 Sekunden, geschlossen ist.

Der elektrische Stromkreis weist ferner einen durch ao hydraulischen Druck betätigten elektrischen Schalter 25 auf, der mit der Steuerleitung 17 durch eine hydraulische Leitung 26 verbunden ist, so daß ein Druck in der Steuerleitung 17 auf den Schalter 25 übertragen wird, um diesen zu schließen.

Wenn keine Vorschubfolge stattfindet, dann ist in der Steuerleitung 17 kein Druck vorhanden und daher der Schalter 25 geöffnet, und die Warnvorrichtung 27 kann nicht betätigt werden, auch wenn der Druck in der Druckleitung 11 sich für eine beträchtliehe Zeit auf dem Höchstwert befindet.

Wenn eine Vorschubfolge stattfindet, dann wird die Steuerleitung 13 unter Druck gesetzt und dieser Druck über die Leitung 26 übertragen, um den Schalter 25 zu schließen. Stets dann, wenn der Druck in der Druckleitung 11 den Höchstwert erreicht, berührt der Zeiger 21 den Kontakt 22 und schließt den Stromkreis. Wenn jedoch der Höchstdruck in der Druckleitung 11 während einer Vorschubfolge nur zeitweilig erreicht wird, dann wird die Warnvorrichtung 24 nicht wirksam, da diese Vorrichtung nur dann in Tätigkeit tritt, wenn der Stromkreis für eine längere als die vorbestimmte Zeit geschlossen ist.

Die Warnvorrichtung 24 arbeitet nur dann, wenn während einer Vorschubfolge der Druck in der Druckleitung 11 für eine längere als die vorbestimmte Zeit auf einem Höchstwert bleibt. Wie bereits erläutert, kann dieses nur dann eintreten, wenn die Vorschubfolge von ihrer Beendigung unterbrochen wird, und daher wird der Bedienungsmann von einem solchen Vorfall in Kenntnis gesetzt.

Wenn die Krafteinheit 10 versagt oder eine ernsthafte Leckstelle in dem hydraulischen Stromkreis auftritt, dann kann dieses eine Unterbrechung der Vorschubfolge zur Folge haben. Eine solche Leckstelle verursacht ein Absinken des Druckes in der Hauptdruckleitung 11 und ein Verbleiben auf einem niedrigen Wert. Der Druck in der Druckleitung 11 kann während einer Vorschubfolge für eine kurze Zeit auf einen niedrigen Wert absinken, z. B. wenn die Stempel 6 neu eingestellt werden, und daher wird ein Versagen in der hydraulischen Anlage infolge einer Leckstelle oder eines Ausfalles der Krafteinheit 10 nur dann angezeigt, wenn dieser niedrige Druck für eine längere als eine vorbestimmte Zeit anhält.

Die Druckmeßvorrichtung 19 besitzt einen Kontakt 27, welcher von dem Zeiger 21 berührt wird, wenn die Druckleitung 11 unter einen vorbestimmten Wert absinkt. Der Kontakt 27 ist durch eine Verbindung, welche den Schalter 25 umgeht, mit der Warnvorrichtung 24 verbunden. Daher wird der Stromkreis zur Warnvorrichtung 24 stets dann geschlossen, wenn der Druck in der Druckleitung unter den vorbestimmten niedrigen Wert absinkt, jedoch tritt infolge der in der Vorrichtung vorgesehenen Verzögerung die Warnvorrichtung 24 nur dann in Tätigkeit, wenn der niedrige Druck für eine längere als die vorbestimmte Zeit vorhanden ist.

Der Betrieb der Warnvorrichtung 24 infolge des Auftretens des niedrigen Druckes in der Druckleitung 11 ist unabhängig von dem Schalter 25, d. h., wenn der niedrige Druck für eine längere als die vorbestimmte Zeit eintritt, dann tritt die Warnvorrichtung 24 in Tätigkeit, gleichgültig, ob eine Vorschubfolge stattgefunden hat oder nicht.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Überwachung eines wandernden Strebausbaues, bei dem eine Reihe von hydraulisch betätigten Ausbaurahmen automatisch nacheinander gegen die Abbaufront gerückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckänderungen, die in einer gemeinsamen Speiseleitung für die Druckflüssigkeit bei jedem Vorrücken eines Ausbaurahmens auftreten, von einem Druckfühler überwacht werden, der beim Auftreten von fehlerhaften Drucksignalen eine Folgeschaltung auslöst.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als fehlerhaftes Drucksignal angesehen wird, der eine vorgegebene Zeit lang über einem vorgegebenen Wert liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als fehlerhaftes Drucksignal ein Druck angesehen wird, der eine vorgegebene Zeit lang unter einem vorgegebenen Wert liegt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein fehlerhaftes Drucksignal nur dann die Folgeschaltung auslösen kann, wenn gleichzeitig ein zweites, nicht vom Druckfühler erfaßtes Drucksignal vorhanden ist.

5. Vorrichtung zur Überwachung eines automatischen wandernden Strebausbaues nach einem in den Ansprüchen 1, 2, 3 oder 4 beschriebenen Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß an eine gemeinsame Speiseleitung (11) für Druckflüssigkeit ein Druckmeßgerät (19) mit Grenzwertkontakten (22, 27), die einen Stromkreis zu einer verzögert ansprechenden Folgeschaltung schließen, angeschlossen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in einem oder in mehreren der Grenzwertkontakt-Stromkreise zusätzlich Schalter angeordnet sind, die durch ein Drucksignal betätigt werden.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1069548, 1109629; österreichische Patentschrift Nr. 184 539.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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