-
Die Erfindung betrifft eine Steuerung für den hydraulischen wandernden
Strebausbau mit Ausbauzügen, die gruppenweise zusammengefaßt sind, wobei jede abbauseitige
Teileinheit mit einer Steuerkette versehen ist, die in Abhängigkeit vom Abstand
zum Kohlenstoß und/oder einem Strebförderer die Teileinheit nach Anwählen durch
die gruppenzentrale zeitplangesteuerte Steuerkette blockiert oder schreiten läßt.
-
Derartige Steuerungen dienen zur Automatisierung des Strebausbaus.
Sie sind so eingerichtet, daß die zeitliche Abhängigkeit der Signalgabe in der gruppenzentralen
Steuerkette mit Hilfe der in den Teileinheiten vorhandenen und sich am Abbaustoß
bzw. dem Strebförderer orientierenden Endschalter die Abbaufront berücksichtigt.
Dadurch entspricht der Schreitfortschritt des Strebausbaus dem Abbaufortschritt.
-
Derartige Steuerungen sind bisher nur an Ausbauböcken oder -gespannen
eingesetzt worden. Dabei hat die Zusammenfassung der Einheiten in Gruppen den Vorteil,
daß über die Streblänge gesehen mehrere Einheiten gleichzeitig schreiten können,
weil in jeder Gruppe stets eine Einheit zum Schreiten freigegeben ist. Dadurch kann
erreicht werden, daß das Schreiten der Ausbaueinheiten dem Freilegen von Hangendlächen
an der Gewinnungsfront unmittelbar folgt und größere Hangendflächen nicht längere
Zeit unausgebaut verbleiben.
-
Andererseits haben diese bekannten Steuerungen die Eigenschaft, daß
die Versatzfeldkante nicht geradlinig verläuft, weil das Schreiten der Einheiten
sich nur an dem örtlichen und daher insgesamt unregelmäßigen Verlauf des Abbaustoßes
orientiert und der Abstand der Versatzstempel von den Abbaustoßstempeln unveränderlich
ist. Insbesondere im Bruchbau soll aber die Versatzfeldkante aus betrieblichen und
sicherheitlichen Gründen wenigstens über gr3-ßere Streblängen gesehen geradlinig
verlaufen; nur dadurch wird das gewollte Abreißen des Hangenden längs der rückwärtigen
Enden der Kappen des Ausbaus begünstigt und überbeanspruchungen einzelner Baue bzw.
Einheiten verhindert. Solche überbeanspruchungen treten insbesondere bei einer Blokkierung
der versatzseitigen Stempel oder Kappen durch hereinbrechendes Nebengestein ein.
Aus dem letztgenannten Grunde sind auch lange Schritte bei den versatzseitigen Einheiten
erwünscht, um diese Einheiten möglichst weit aus dem Bereich des Bruchfeldes herauszubringen.
Das steht andererseits im Widerspruch mit der Forderung nach möglichst kurzen und
häufigen Schritten zum schnellen Ausbau des Hangenden am Stoß.
-
Bei Ausbauzügen ist bisher nur eine Steuerung bekanntgeworden, die
sich am Strebförderer orientiert, wobei weder eine Gruppeneinteilung des Streckenausbaus,
noch eine gruppenzentrale, zeitplangesteuerte Steuerkette vorgesehen ist.
-
Der Erfindung liegt als Aufgabe das Problem zugrunde, eine zur Automatisierung
des Strebausbaus geeignete Steuerung zu schaffen, welche die obengenannten Forderungen
in bezog auf die Ausbildung der Versatzfeldkante sowie das Maß und die Häufigkeit
des Schreitens der Strebausbaueinheiten möglichst weitgehend erfüllt.
-
Gemäß der Erfindung geschieht dies dadurch, daß die versatzseitigen
Teileinheiten durch eine eigene, gruppenzentrale, wegplangesteuerte Steuerkette
zusammengefaßt sind, die die baueigenen Steuerketten aller versatzseitigen Teileinheiten
der Gruppe auslöst, wenn jede der vorderen Teileinheiten eine für alle Einheiten
der Gruppe festgelegte Mindestschrittweite zurückgelegt hat, die geringer als die
maximale Schrittweite ist, wobei die Schrittweite der versatzseitigen Teileinheiten
auf die Mindestschrittweite festgelegt ist.
-
Bei dieser Steuerung bilden die abbaustoßseitigen Stempelreihen wie
bei den vorbekannten Steuerungen weitgehend den Verlauf des Abbaustoßes ab, weil
die abbaustoßseitigen Teileinheiten in verhältnismäßig kurzen zeitlichen Intervallen
und in kleinen Schritten so gerückt werden, daß sich ein unmittelbarer Anschluß
des Strebausbaus an den Abbaustoß ergibt. Dagegen bleibt die Stellung der versatzseitigen
Teileinheiten hiervon unberührt. Erst wenn bei dem ständig durch die gruppeneigene
Steuerkette betätigten Zyklus innerhalb der Gruppe die stoßseitigen Einheiten von
den versatzseitigen Einheiten sich so weit entfernt haben, daß ihre Abstände überall
dem Mindestabstand entsprechen, werden die versatzseitigen Einheiten in einem Zuge
gerückt, die zuvor längs einer geraden Linie gesetzt waren. Da das Rücken der versatzseitigen
Einheiten über die vorher festgelegte Mindestschrittweite erfolgt, wird nach dem
Rücken wiederum eine gerade Versatzfeldkante ausgebildet. Diese Mindestschrittweite
ist so festgelegt, daß sie von allen Einheiten erreicht werden kann, weil sie geringer
als die maximale Schrittweite der Baue ist.
-
Innerhalb der Steuerung kann zur Bestimmung des Mindestabstandes und
des Schreitweges der versatzseitigen Einheiten die ausgezogene Länge der Schubkolbengetriebe
verwendet werden.
-
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel
näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 in bankrechter Draufsicht die abgebrochene Darstellung
eines mit einem hydraulischen, wandernden Strebausbau mit Ausbauzügen ausgebauten
Strebes, F i g. 2 ein Schaltschema zur Verdeutlichung der Steuerung für den in F
i g. 1 wiedergegebenen Strebausbau.
-
In einem Streb A wird Kohle B mit Hilfe eines Förderers
C abgebaut. Der Abbau wird mit Bruchversatz D geführt, so daß sich im Streb eine
im wesentlichen gerade verlaufende Bruchkante E ausbildet.
-
Der Ausbau des Strebes besteht aus Ausbauzügen 1 bis 4, die unter
sich identisch ausgebildet sind. Jeder Ausbauzug hat zwei hintereinander angeordnete
Teileinheiten 1 a und 1 b. Die Teileinheiten sind ebenfalls weitgehend identisch.
-
Die kohlenstoßseitige Teileinheit la besitzt zwei Stempel
10 und 11, die mit Hilfe einer Sohlschiene 12 miteinander verbunden sind.
Die Stempel 10 und 11 dienen zur Abstützung von vorkragenden und in F i g. 1 nur
schematisch wiedergegebenen Kappen 11 a und 12 a; den Kappen 11
a, 12 a entsprechen an den versatzseitigen Einheiten Kappen 11b, 12b, die
lediglich weniger weit überkragen als die großen kohlenstoßseitigen Kappen.
-
Die Verbindung der Teileinheiten in den Ausbauzügen erfolgt über jeweils
ein Schubkolbengetriebe, das aus einem Zylinder 13, einem Kolben 14 und einer Kolbenstange
15 besteht. Das Ende des Zylinders
13 und das freie Ende der Kolbenstange
15 sind an den Sohlkappen 12 der Baue angebracht.
-
In den Bauen 1 bis 4 schreiten die Baue la, 1b; 2a, 2b usw.
im sogenannten Nachziehschritt. Dabei wird durch Ausfahren des Schubkolbens 14 bei
verspanntem versatzseitigen Bau 1 b der kohlenstoßseitige Bau 1 a vorgerückt, während
durch umgekehrte Beaufschlagung des Schubkolbengetriebes bei verspanntem kohlenstoßseitigen
Bau 1a der versatzseitige Bau 1 b nachgezogen wird.
-
Der gesamte Strebausbau ist in Gruppen unterteilt. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel bilden die vier Baue 1 bis 4 eine Gruppe.
-
Eine gruppenzentrale Steuerkette faßt die kohlenstoßseitigen Einheiten
la, 2a usw. in den Bauen 1 bis 4 zusammen, ist jedoch nicht dargestellt, weil sie
bekannt ist. Diese Steuerkette wählt in bestimmter zeitlicher Reihenfolge jeweils
eine der Einheiten la, 2a usw. an. Durch eine baueigene Steuerkette mit entsprechenden
Regelkreisen wird die angewählte Einheit entspannt, vorgerückt und wieder verspannt,
wenn der Schreitweg frei ist. Zwar schreitet in jeder Gruppe nur immer ein Bau,
jedoch geschieht dies in jeder Gruppe, so daß über den Streb gesehen mehrere Baue
gleichzeitig schreiten.
-
Die sich infolge der beschriebenen Steuerketten ergebende Situation
ist beispielsweise in F i g. 1 wiedergegeben. Infolge eines Ausbruches F' des Kohlenstoßes
F im Bereich der Baue 2 und 3 sind deren Einheiten 2 a und 3 a weiter vorgeschritten
als die Einheiten 1 a und 4 a der benachbarten Baue 1 und 4. Das Gebirge ist deshalb
überall bis zum Kohlenstoß unterfangen. Die Stellung der kohlenstoßseitigen Baue
l a, 2 a usw. folgt einer Linie, deren Verlauf im wesentlichen dem
des Kohlenstoßes entspricht.
-
Unabhängig vom Ausbau des Kohlenstoßes schreiten die versatzseitigen
Bauelb, 2b, 3b, 4b innerhalb der aus den Ausbaueinheiten 1 bis 4 bestehenden Gruppe.
Das bewirkt eine ihnen übergeordnete gruppenzentrale Steuerkette, welche in bestimmter
Reihenfolge die baueigenen Steuerketten anwählt. Diese Steuerung ist in F i g. 2
schematisch wiedergegeben.
-
Wesentlicher Bestandteil dieser gruppenzentralen Steuerkette ist hiernach
ein Schrittschaltwerk 30, das über eine Leitung 31 mit Niederdruckluft beaufschlagt
werden kann und dann in vorgegebener Reihenfolge auf den mit dem Bezugszeichen für
die Baue 1 bis 4 bezeichneten Ausgängen Drucksignale bestimmter Dauer erzeugt. Die
baueigenen Steuerketten sind vereinfacht im Schaltplan nach F i g. 2 wiedergegeben
und zeigen nur die Steuerung des versatzseitigen Baues.
-
Erscheint ein Signal am Ausgang des Gruppenschaltwerkes 30, etwa auf
der Leitung 32, so wird ein Vorsteuerventil 33 umgesteuert. Dadurch können Steuerschieber
34, 37, 38 aus der in F i g. 2 wiedergegebenen Stellung umschalten. Der Steuerschieber
34 steuert eine hydraulische Hochdruckleitung 35 und eine Niederdruckleitung 36
wechselweise auf die Druckräume in den Stempeln 10 und 11. Der Steuerschieber 37
dient zum Auf- und Entlasten der versatzseitigen Stempel 16, 17. Der Steuerschieber
38 schaltet das Schubkolbengetriebe.
-
Im dargestellten Zustand sind die kohlenstoßseitigen Stempel 10 und
11 des Baues 1a von Hochdruck entlastet und stehen unter Niederdruck. Der von der
Kolbenkreisfläche des Kolbens 14 begrenzte Zylinderraum ist beaufschlagt und die
Stempel des versatzseitigen Baues 1b sind aufgelastet. Folglich kann der kohlenstoßseitige
Bau 1a unter einem gewissen Andruck vorschreiten. Andererseits ist die Versatzfeldkante
voll abgestützt.
-
Das Vorschreiten der kohlenstoßseitigen Baue 1 a bis 4a hat bei der
Anordnung gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel zur Folge, daß die Schubkolbengetriebe
13 bis 15 ausfahren. In jedem dieser Schubkolbengetriebe ist ein Steuerorgan eingebaut,
das die ausgezogene Länge des Schubkolbengetriebes mißt. Diese Steuerorgane sind
unter sich identisch ausgebildet.
-
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht jedes Steuerorgan
1' bis 4' aus einer mit der Kolbenstange 15 verbundenen Steuerzunge
40, die von zwei Leisten 41 eingeschlossen ist. Die Leisten 41 sind bei dem
dargestellten Ausführungsbeispiel mit dem Zylinder 13 verbunden, während die Zunge
40 zwischen den Leisten beweglich und an der Kolbenstange 15 befestigt ist.
-
Eine der Leisten 41 in jedem Steuerorgan trägt eine Gruppe von Sendedüsen
42, für die ein Druckluftanschluß 45 vorgesehen ist. Die gegenüberliegende Leiste
hat eine entsprechende Zahl von Empfangsdüsen 43. Die Empfangsdüsen sind
mit Ziffern I bis IV bezeichnet. Der ersten Gruppe von Sende- und Empfangsdüsen
42 bzw. 43 ist eine Bohrung 44 in der Zunge 40 zugeordnet.
-
Eine weitere Gruppe von Sende- und Empfangsdüsen sowie die dazugehörigen
Bohrungen in der Zunge 40 sind mit 42' bis 44' bezeichnet.
-
Rücken die kohlenstoßseitigen Baue 1 a vor, so ergibt sich eine Bewegung
an den Zungen 40 in Richtung des eingezeichneten Kreises. Der Anschluß I
er-, erhält über eine Anschlußleitung 50, eine Verteiler Leitung 51 und über= Zuleitungen
52 bis 55 ständig Niederdruckluft. Durchfährt nun die Bohrung 44 die; Ebene
der Sende- und Empfangsdüsen I in den Steuerorganen 1' bis 4', so
gelangt ein Impuls auf die UND-Steuerung 60, die aus insgesamt vier hintereinandergeschalteten
Zweiwegeschiebern 61 besteht, welche die Zuleitung 31 zum Gruppenschaltwerk
30 beherrschen. Das Schrittschaltwerk 30 erhält dadurch nur dann Niederdruckluft
und beginnt zu arbeiten, wenn die Umschaltung 60 ergibt, daß sämtliche Steuerorgane
innerhalb der Gruppen den 1-Durchgang geschaltet haben und daher die Mindestabstände
aller versatzseitigen Einheiten von den stoßseitigen Einheiten konjugiert sind.
-
An den Sendedüsen II bis IV steht ebenfalls über den Anschluß 45 dauernd
Druckluft an. Wenn beim weiteren Ausfahren der Schubkolbengetriebe die Steuerzunge
dieser weiteren Sendedüsen durchfährt, entsteht jeweils ein Luftimpuls, der in die
UND-Steuerungen 100, 200 und 300 gelangt. Die Sendedüsen 1I gehören zur UND-Steuerung
100, während die Sendedüsen III zur UND-Steuerung 200 und die Sendedüsen IV zur
UND-Steuerung 300 gehören.
-
Eine bei 400 dargestellte Vorsteuerung erhält die konjugierten Signale
aus den Leitungen 101-301. Bei umgekehrter Beaufschlagung der Schubkolbengetriebe
riegelt sie die Impulse ab, die sonst von den Düsengruppen 42', 43' ausgehen. Dabei
ist die Anordnung so getroffen, daß der Impuls auf der Leitung 101 den Steuerimpuls
1I aus der Düsengruppe 42', 43', der Impuls auf der Leitung 201 den Impuls III
und
das Signal auf der Leitung 301 den Impuls IV löschen.
-
Diese Steuerung gibt dadurch an, welche Länge sämtliche Schubkolbengetriebe
durchfahren haben. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die kleinste Länge,
nämlich der Abstand I durchfahren worden.
-
Deshalb wird infolge der Druckbeaufschlagung der Leitung
32 auch die Leitung 70 mit Niederdruckluft beaufschlagt. Dadurch werden
die Steuerdüsen, die im Schaltplan nach F i g. 2 rechts dargestellt sind, mit Druckluft
beaufschlagt. Das Vorsteuerventil33 schaltet um mit dem Ergebnis, daß nach Verspannung
des kohlenstoßseitigen Baues 1a der versatzseitige Bau 1 b nachgezogen wird. Dabei
steht die Steuerzunge 40 fest, während die Leisten 41, welche die
Sende- und Empfangsdüsen tragen, in der angegebenen Pfeilrichtung bewegt werden.
-
Dabei werden die Sende- und Empfangsdüsen in der Reihenfolge I, 1I,
11I, IV überfahren. Dies entspricht der Reihenfolge, in der die Düsengruppen
42,
43 überfahren werden.
-
Das Schubkolbengetriebe zieht ein, bis die Steuerdüsen I wieder voreinander
liegen. Dann kann das Vorsteuerventil umschalten, weil in der entsprechenden Steuerleitung
kein Druck mehr vorhanden ist. Es weist bei der Darstellung im Schalter nach Fi
g. 2 auf der rechten Seite eine größere Fläche auf als auf der linken. Der gleiche
Vorgang vollzieht sich an den Ausbaueinheiten 2 bis 4. Das hat zur Folge, daß in
der gegebenen Reihenfolge sämtliche versatzseitigen Einheiten innerhalb der Gruppe
um das gleiche Maß vorgezogen werden.
-
Der in der Steuerung mit Q angegebene Bereich entspricht beim Ausbau
dem Maß Ssoll. Dieses Maß Ssoll ist ein Bruchteil der größten ausgezogenen Länge
der Schubkolbengetriebe Smar.
-
So ergibt sich daraus, daß, sobald alle kohlenstoßseitigen Einheiten
1a bis 4a um das Maß S"ll vorgerückt sind, in gegebener Reihenfolge sämtliche versatzseitigen
Baue 1b bis 4b nachgezogen werden. Bei der in Fi g.1 wiedergegebenen Situation sind
die Schubkolbengetriebe der mittleren Ausbaueinheiten 2 und 3 um das Maß S."" ausgefahren,
während das Schubkolbengetriebe der Ausbaueinheit I und das der Ausbaueinheit IV
nur um einen Bruchteil dieses Maßes ausgefahren sind. Jedoch haben sämtliche Schubkolbengetriebe
innerhalb der Gruppe den Weg Ssoll durchfahren.