DE19654626A1 - Vorrichtung und Verfahren zum kontinuierlichen Bergbau - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zum kontinuierlichen BergbauInfo
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Classifications
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Description
Die Erfindung betrifft im allgemeinen ein System zum
kontinuierlichen Abbau von Kohle in einer Wand und
insbesondere ein System mit einer im wesentlichen
automatischen sequentiellen Steuerung für einen Fräslader
und einen kombinierten gelenkigen Förderer/Schlepp
förderer und einem Load-out- und Kontroll-Fahrzeug zur
Verwendung mit dem Fräslader und dem Förderer.
Kohle wird typischerweise in im wesentlichen horizontalen
Flözen gefunden, die sich durch Gesteinsschichten wie
Kalkstein, Sandstein oder Schiefer erstrecken. Abbau an
der Oberfläche und Abbau unter Tage sind die im
wesentlichen angewandten Verfahren, um Kohle abzubauen.
Abbau an der Oberfläche kann als Tagebau erfolgen, was
die Entfernung von Abraum durch die Verwendung einer
Schleppkette oder anderer Geräte zur Erdbewegung zur
vollständigen Freilegung des Kohleflözes zum Abbau
umfaßt. Der Tagebau wird durch die Dicke der
Abraumschicht begrenzt, die einen Tagebau gegebenenfalls
undurchführbar macht. Wenn ein Tagebau durch die Dicke
der Abraumschicht undurchführbar ist, verbleibt unter
Umständen eine große Menge von Kohle in einem Flöz. Abbau
dieser Kohle wird durch Wandabbau erreicht, wobei ein
Eingang oder ein Stollen in die an der Wand exponierten
Seite des Flözes eingebracht wird und der Abbau dem Flöz
einwärts von der Wand folgt. Verfahren und Vorrichtungen
zum Wandabbau sind in den amerikanischen Patentschriften
Nummer 5,364,171; 5,232,269; 5,261,729 und 5,112,111
beschrieben, deren Titel "Vorrichtung und Verfahren zum
kontinuierlichen Bergbau"; "Startfahrzeug für Maschine
zum kontinuierlichen Bergbau"; "Vorrichtung zum
kontinuierliches Bergbau"; und "Vorrichtung und Verfahren
zum kontinuierlichen Bergbau" lauten und der Firma Mining
Technologies, Inc. gehören. Frühe Wandabbau-Technologie
beinhaltete mobile Förderer, wie in US-PS 4,957,405 mit
dem Titel "Vorrichtung zum Bergbau" beschrieben ist. Eine
Kontrolle für einen Fräslader und ein gezogenen Förderer,
welche beide unter Umständen für Wandabbau verwendet
werden können, sind in den US-PS'en 5,185,935 mit dem
Titel "Verfahren und Vorrichtung zur Abstandsmessung und
System zur Ausrichtung" beschrieben. Ein kombinierter
Fördergut- und Schleppförderer ist im englischen Patent
Nr. 1,373,170 mit dem Titel "Plattenförderer"
beschrieben.
Die vorliegende Erfindung stellt ein im wesentlichen voll
automatisiertes System zum Wandabbau zur Verfügung. Der
Betrieb der Teile des Systems ist computergesteuert und
das System ist in der Lage, mehr als 1000 Fuß in eine
Wand hinein und ungefähr 500 Fuß tief automatisch Bergbau
durchzuführen.
Das Wandsystem umfaßt einen Fräslader, gefolgt von einem
kombinierten gelenkigen Fördergut- und Schüttgutförderer
(im folgenden "Schleppfördereinrichtung" genannt) und
einem Load-out- und Kontrollfahrzeug (im folgenden "Load-out-
Fahrzeug" genannt), um die geförderte Kohle von der
Schleppfördereinrichtung auf Lastwagen oder ein anderes
Förderband zu überführen, und um die Ausrüstung zur
Kontrolle und Überwachung des Betriebs des Systems und
der elektrischen Ausrüstung aufzunehmen. Das hintere Ende
des Fräsladers ist operativ mit dem Einlaß oder dem
internen (inby) Ende der Schleppfördereinrichtung durch
eine Vorrichtung verbunden, die ständig (1) die Distanz
zwischen dem hinteren Ende des Fräsladers und dem
internen Ende der Schleppfördereinrichtung und (2) den
Winkel zwischen dem Baum des Entladeförderbandes des
Fräsladers und der Schleppfördereinrichtung bestimmt. Der
obere Teil der Schleppfördereinrichtung hat einen im
wesentlichen U-förmigen Querschnitt mit einer Bodenpfanne
und geteilten Seitenwänden. Ein endloses Kettenförderband
mit geteilten Mitnehmern zum Transport der abgebauten
Kohle vom internen Ende zum äußeren Ende erstreckt sich
entlang der Oberseite der Bodenpfanne auf der Schlepp
fördereinrichtung. Die Schleppfördereinrichtung umfaßt
hydraulische Heber entlang jeder Kante, um das Förderband
relativ zum Boden zu heben oder zu senken. Die Kanten der
Schleppfördereinrichtung können in Abhängigkeit von den
Bedingungen in der Mine, wie zum Beispiel dem Anstieg des
Flözes, gleichzeitig oder unabhängig angehoben werden.
Wenn sich die Schleppfördereinrichtung in der angehobenen
Position befindet, liegt sie im Fördermodus vor, um die
geförderte Kohle rückwärts zum Load-out-Fahrzeug zu
transportieren. Wenn die Schleppfördereinrichtung durch
Einziehen der hydraulischen Heber soweit abgesenkt wird,
bis die Kette auf der zurückführenden Seite den Boden
oder die Minensohle berührt, liegt der Schleppförderer im
Schleppmodus zur Bewegung über den Minenboden vor. In
diesem Sinne ist die Außenseite jedes Kettengliedes mit
sich nach außen erstreckenden Nasen oder Nägeln versehen
um das Schleppen der Schleppfördereinrichtung zu
erleichtern. Typischerweise wird die Schleppförder
einrichtung mit ungefähr 55 Fuß pro Minute schleppen und
mit ungefähr 175 Fuß pro Minute fördern.
Das System stellt im wesentlichen volle Automatisierung
zur Verfügung. Ein Betriebstechniker befindet sich in der
Kabine des Load-out-Fahrzeugs, welches als das Kontroll
zentrum für das gesamte System fungiert, da es die
Computersteuerungen, die elektrische Energieausrüstung,
die Hauptenergiekontrolle, die hydraulische Pumpen
station, die Stromkabelrolle und den Arbeitsplatz des
Betriebstechnikers mit den Computerausgabe-Bildschirmen
umfaßt. Spezielle, von Allen-Bradley hergestellte
Steuerungen werden verwendet, um den sequentiellen
Betrieb des Fräsladers, der Schleppfördereinrichtung und
des Load-out-Fahrzeuges zu koordinieren, während der
Abbau kontinuierlich im Stollen voranschreitet. Während
des Abbaus werden Informationen von einem Ring-
Lasergyroskop, Inklinometern und Gamma-Detektoren, welche
die Funktion des Fräsladers überwachen, auf den
Bildschirmen des Load-out-Fahrzeuges ausgegeben.
Zusätzlich zu dem Betriebstechniker steht ein Arbeiter
zur Überwachung des Verladens der geförderten Kohle in
Lastwagen oder auf ein Förderband zur Verfügung.
Arbeiter werden am Eingang des Abbaustollens nicht
benötigt, was ein wichtiges Sicherheitsmerkmal bei
Auftreten einer Methan- oder Staubexplosion im Stollen
darstellt. Der einzige Zeitpunkt, an dem ein Arbeiter am
Eingang des Stollens benötigt wird, ist, wenn der Fräs
lader gestartet wird, um in die Wandseite einzudringen.
Die vorteilhaften Merkmale des Systems umfassen ein Rohr
zur kontinuierlichen Belüftung, welches sich vom Load-out-
Fahrzeug über die Länge der Schleppfördereinrichtung
und des Fräsladers hinweg erstreckt, um entweder frische
Luft oder inertes Gas an der Vortriebsstelle zur Ver
fügung zu stellen. Ein Ventilator ist auf dem Load-out-
Fahrzeug angeordnet, um die Luft oder das inerte Gas
durch das Ventilationsrohr an die Vortriebsstelle zu
liefern. Das System wird weder Methan- noch
Staubexplosionen ausgesetzt sein, da eine Methan- und
Staubansammlung durch Zuführung von inertem Gas durch das
Ventilationsrohr kontrolliert wird.
Eine im Kontrollsystem beinhaltete Sicherheitsfunktion
bewirkt, daß, wenn der Fräslader aus irgendeinem Grund
ausfällt, die Bewegung der Schleppfördereinrichtung
sofort gestoppt wird, so daß die Bewegungsrichtung der
Kette umgedreht werden kann. Die hydraulischen Heber
werden eingezogen bis die Kette auf dem Minenboden ruht
und die Bewegung der Kette wird wieder gestartet, um die
Schleppfördereinrichtung und den Fräslader rückwärts aus
dem Stollen zu ziehen.
Das Wandabbau-System kann mit ungefähr 1000 Fuß Schlepp
fördereinrichtung in Zusammenarbeit mit einem
modifizierten J 14 CM Fräslader betrieben werden, der von
der Firma Joy Manufacturing Company aus Franklin,
Pennsylvania hergestellt wird, und einen Baum mit einem
zentralen Entladeförderband aufweist, um geförderte Kohle
von der Pfanne an der Stirnseite zum hinteren Ende des
Fräsladers zu bewegen. Der Ausleger des Entladeförder
bandes erstreckt sich rückwärtig über das hintere Ende
des Fräsladers hinaus und endet über dem Aufnahmeende der
Schleppfördereinrichtung.
In Betrieb bietet das System ein im wesentlichen
kontinuierliches Abbauverfahren, im Gegensatz zu einem
ferngesteuerten zyklischen Abbauverfahren.
Kontinuierlicher Bergbau wird in Übereinstimmung mit dem
Verfahren der Erfindung durch die Computerkontrollen
erreicht, die das System in Abhängigkeit von vorprogram
mierten Anweisungen in Übereinstimmung mit den
Bedingungen, die durch kontinuierliche Überwachung von
Information, die durch Sensoren auf dem Fräslader er
halten wird, steuern. Die Computer sind programmiert, den
kontinuierlich arbeitenden Fräslader so in Abschnitten zu
steuern, in denen er die Kohle schneidet, lädt und
fördert. Deshalb dringt der rotierende Schneidrollenkopf,
der beweglich am vorderen Ende des beweglichen
Schneidrollenkopfbaumes montiert ist, in das obere Ende
des Kohleflözes ein, schert durch das Flöz nach unten,
dringt in das untere Ende des Flözes ein und schert
aufwärts durch den Flöz in einem kontinuierlichen
sequentiellen Mehrstufenbetrieb. Dieser Betriebsmodus des
Schneidrollenkopfes setzt sich fort, bis der Fräslader
eine vorgegebene Distanz von dem internen Ende der
Schleppfördereinrichtung in den Flöz vorgedrungen ist.
Die vorgegebene Distanz des Vordringens wird in Überein
stimmung mit der Länge des Baumes für das Entlade
förderbandes des Fräsladers eingestellt, um eine
Überlappung des Auslaßendes des Entladeförderbandes des
Fräsladers mit dem internen Ende der Schleppförder
einrichtung beizubehalten.
Wenn die vorgegebene Distanz erreicht ist, wird das
Auslaßende des Entladeförderbandes des Fräsladers im
wesentlichen am internen Ende der Schleppförder
einrichtung lokalisiert sein. An diesem Punkt muß die
Kette der Schleppfördereinrichtung ihre Richtung umdrehen
und vorwärts schleppen, um die Lücke mit dem hinteren
Ende des Fräsladers zu schließen. Diese Sequenz von
Betriebsschritten wird auf der gesamten Länge des
Stollens wiederholt. Wenn der Computer der
Schleppfördereinrichtung Signal gibt, vorwärts in
Richtung auf das Ende des Fräsladers zu schleppen, wird
das Entladeförderband des Fräsladers automatisch gestoppt
und die Schleppfördereinrichtung läuft für eine Zeitdauer
im Fördermodus weiter, die ausreicht, um das Einlaßende
der oberen Kette im Trichterabschnitt zu leeren, so daß
der Abfall hinter dem Fräslader minimiert wird, wenn die
Schleppfördereinrichtung umdreht, um in Richtung auf das
hintere Ende des Fräsladers zu schleppen. Der Computer
signalisiert dann der Schleppfördereinrichtung, die Heber
einzuziehen und sich auf den Boden abzusenken und
vorwärts zu schleppen, bis das interne Ende die
gewünschte Position in der Nähe des hinteren Endes des
Fräsladers erreicht. Die hydraulischen Heber werden dann
ausgestreckt, um die Schleppfördereinrichtung in den
Fördermodus anzuheben, worin geförderte Kohle rückwärts
zum Load-out-Fahrzeug transportiert wird. Sobald die
gesamte Länge der Schleppfördereinrichtung durch die
hydraulischen Hebern vom Boden hochgehoben ist, wird der
Fräslader gestartet und der Abbau fortgesetzt.
Ein vollständiges Verständnis der Erfindung wird durch
die folgende Beschreibung in Zusammenhang mit den
begleitenden Zeichnungen erreicht, wobei dieselben
Bezugszeichen sich auf dieselben Teile beziehen.
Fig. 1 zeigt eine gebrochen-perspektivische Ansicht eines
Wandabbau-Systems;
Fig. 2 zeigt eine schematische Aufsicht auf einen Teil des
Wandabbau-Systems;
Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht des Load-out-
Fahrzeugs;
Fig. 4 zeigt eine schematische Seitenaufsicht eines Teils
der Schleppfördereinrichtung;
Fig. 5 zeigt schematisch eine Acht-Pfannen-Antriebs
einheit der Schleppfördereinrichtung;
Fig. 6 zeigt einen vertikalen Schnitt durch die Schlepp
fördereinrichtung im Fördermodus;
Fig. 7 zeigt einen vertikalen Schnitt durch die Schlepp
fördereinrichtung im Schleppmodus;
Fig. 8 zeigt eine gebrochen-perspektivische Ansicht
einer hinteren Ecke des Fräsladers;
Fig. 9 zeigt eine schematische Übersicht des Fräsladers;
Fig. 10 zeigt eine schematische Aufsicht auf eine Seite
des Vorderendes des Fräsladers mit Gammadetektoren;
Fig. 11 zeigt einen schematischen Plan der Verbindungen
zwischen dem hinteren Ende des Fräsladers und dem
internen Ende der Schleppfördereinrichtung;
Fig. 12 zeigt ein schematisches Diagramm des Energie
verteilungssystems für die Antriebsmotoren der
Schleppfördereinrichtung;
Fig. 13 zeigt einen schematischen Plan der Daten
kommunikationsstrecken im Bergbausystem;
Fig. 14 zeigt ein schematisches Diagramm der Computer
kontrolle des Bergbausystems;
Fig. 15A und 15B sind Blockdiagramme, welche die
Details der Prozessoren des in Fig. 14 dargestellten
Computersteuerungsystems zeigen;
Fig. 16 zeigt ein schematisches Diagramm der Abstands
kontrolle vom Fräslader zur Schleppfördereinrichtung;
Fig. 17 zeigt ein Flußdiagramm für den Gesamtbetrieb des
Fräsladerprozessors; und
Fig. 18 zeigt ein Flußdiagramm für den Gesamtbetrieb des
Prozessors der Schleppfördereinrichtung.
Die Fig. 1 und 2 der Zeichnungen zeigen ein Wandabbau-
System H mit einem auf Raupenketten 2 montierten Fräs
lader 1, mit einem Schneidrollenkopf 3 mit Schneidzähnen 4
auf seinem Umfang und an seinen Enden. Der Schneid
rollenkopf ist an den distalen Enden von Schneidrollen
kopfbäumen 5 angebracht, welche gelenkig am Rahmen des
Fräsladers so angebracht sind, daß sie angehoben und
abgesenkt werden können, um die gesamte vertikale Seite
des Kohleflözes an der Vortriebsstelle des Stollens
abzuscheren. Der Fräslader ist ein J 14 CM, hergestellt
von Joy Manufacturing Company in Franklin, Pennsylvania,
mit wesentlichen Modifikationen und Ergänzungen in Über
einstimmung mit der Erfindung. Trotzdem können unter
Umständen auch andere Fräslader mit geeigneten Modi
fikationen verwendet werden. Ein zentrales Entlade
förderband 9 erstreckt sich rückwärtig von einer Lade
pfanne 10 am vorderen Ende zu dem hinteren Ende eines
Auslegers 11, der sich über das hintere Ende des
Fräsladers hinaus erstreckt. Das hintere Ende des
zentralen Entladeförderbandes 9 befindet sich über dem
Trichterbereich 24 am internen (inby) Ende der
Schleppfördereinrichtung 20. Die abgebaute Kohle auf der
Lagepfanne 10 des Fräsladers 1 wird von einer Vielzahl,
dem Durchschnittsfachmann gut bekannter, rotierender
Räumarme auf das zentrale Entladeförderband 9 bewegt. Das
zentrale Entladeförderband transportiert die Kohle zum
Trichterbereich der Schleppfördereinrichtung 20, welches
die Kohle rückwärts aus dem Stollen transportiert.
Die Schleppfördereinrichtung 20 hat ein endloses Ketten
förderband mit Mitnehmern 22 in Abständen. Das Ketten
förderband wird durch von elektrischen Motoren
angetriebene Zahnräder 23 über die Bodenpfanne bewegt, um
geförderte Kohle rückwärts aus dem Stollen zu trans
portieren, wenn die Schleppfördereinrichtung sich in
einer angehobenen Position befindet ("Fördermodus"), wie
in Fig. 6 der Zeichnungen gezeigt ist. Wenn die Schlepp
fördereinrichtung 20 sich, wie in Fig. 7 der Zeichnungen
dargestellt, in der abgesenkten Position befindet
("Schleppmodus"), schleppt sie sich, durch die Richtung
der Bewegung der Kette 21 bestimmt, entlang des Minen
bodens. Die Länge der Schleppfördereinrichtung wird durch
die Distanz zwischen der Vortriebsstelle des Kohleflözes
und die Position des Load-out-Fahrzeugs 30 bestimmt. Die
Schleppfördereinrichtung weist eine Vielzahl von Acht-
Pfannen-Antriebseinheiten 25 auf, wie in Fig. 4 und 5
der Zeichnungen gezeigt wird. Eine einzelne Antriebs
einheit wird im folgenden detailliert beschrieben. Wie in
Fig. 1 der Zeichnungen gezeigt, weist die Schleppförder
einrichtung an ihrem internen Ende einen Trichterbereich
24 auf, welcher hohe abgewinkelte Seitenwände hat, um die
abgebaute Kohle aufzunehmen, die durch das zentrale
Entladeförderband 9 des Fräsladers 1 auf der Kette 21
abgeladen wird. Dieser Trichterbereich liefert die
abgebaute Kohle zu den dahinter liegenden Abschnitten der
Schleppfördereinrichtung für einen kontinuierlichen
Transport vom Fräslader weg hin zum Load-out-Fahrzeug 30.
Wie für einen Durchschnittsfachmann ersichtlich, nehmen
der Trichterbereich und andere Abschnitte der Schlepp
fördereinrichtung 20 das Kettenförderband 21 auf, welches
in Übereinstimmung mit der in Fig. 4 der Zeichnungen
gezeigten Anordnung durch von elektrischen Motoren 26
angetriebenen und in einem Abstand vorliegende Zahnräder
23 über die Bodenpfanne bewegt wird.
Wie in Fig. 4 gezeigt, ist jeder elektrische Antriebs
motor 26 mit einem Ende einer Antriebswelle 27 über ein
Universalgelenk 28 verbunden. Das gegenüberliegende Ende
jeder Antriebswelle ist über ein zweites Universalgelenk
28 mit einem Zahnrad 23 verbunden, um das Zahnrad zu
drehen. Die Kette ist in Abständen mit Mitnehmern 22
versehen und Nasen oder Nägel 29 erstrecken sich auswärts
von der äußeren Ecke jedes Mitnehmers um eine Traktion
während des Schleppens sicherzustellen.
Wie in Fig. 5 der Zeichnungen gezeigt ist, umfaßt jede
der Acht-Pfannen-Antriebseinheiten an einem Ende eine
Antriebspfanne mit einem Zahnrad 23. Eine Hubpfanne mit
hydraulischen Hebern ist an der Antriebspfanne ange
bracht, und eine Motorpfanne ist an der anderen Seite der
Hubpfanne angebracht. Eine Antriebswelle 27, die sich vom
Motor 26 an der Motorenpfanne zum Zahnrad 23 an der
Antriebspfanne 23 erstreckt, reicht über die Hubpfanne
hinweg. Eine zweite Hubpfanne befindet sich auf der
gegenüberliegenden Seite der Motorpfanne und eine
Zwischenpfanne ist an der Hubpfanne angeordnet. Eine
zweite Kombination von einer Hubpfanne und einer
Zwischenpfanne befindet sich stromabwärts von der
Zwischenpfanne, und eine weitere Hubpfanne befindet sich
an der Zwischenpfanne. Offensichtlich ist jede zweite
Pfanne der Einheit eine Hubpfanne mit den hydraulischen
Hebern zum Anheben und Absenken der
Schleppfördereinrichtung 20.
Das Load-out-Fahrzeug 30 befindet sich am äußeren Ende
der Schleppfördereinrichtung 20 und umfaßt eine Operator
kabine 31, die auf Raupenketten 32 montiert ist. Die
Steuerungen und Computerbildschirme befinden sich am
Arbeitsplatz des Operators in der Kabine 31, so daß sie
konstant vom Operator überwacht werden können. Das Load-out-
Fahrzeug umfaßt ein Auslaß-Förderband C auf der einen
Seite, um geförderte Kohle vom Auslaßende der Schlepp
fördereinrichtung 20 auf ein schräg verlaufendes
Förderband 33 zu überführen, welches senkrecht zur
Schleppfördereinrichtung und dem Auslaß-Förderband
vorliegt, um die Kohle lateral in Lastwagen oder auf ein
stationäres Gurtförderband zu transportieren (nicht
gezeigt). Das Load-out-Fahrzeug umfaßt zusätzlich
elektrische Transformatoren und eine Kabelrolle 34,
welche Rollen von Stromkabelbündeln 50 trägt und die
Kabel relativ straff hält, während sich die Schlepp
fördereinrichtung und der Fräslader relativ zu dem Load-out-
Fahrzeug bewegen. Im folgenden wird erklärt, wie das
Ende des Stromkabelbündels am Fräslader unter Spannung
gehalten wird, um das Durchhängen des Kabels zwischen
Fräslader 1 und der folgenden Schleppfördereinrichtung 20
zu minimieren.
Das Load-Out-Fahrzeug umfaßt ein Gebläse (nicht gezeigt),
welches sich in einem Gehäuse 35 auf dem Dach befindet
und Kühlluft abwärts durch eine Leitung 36 zu einem
Haupttransformatorengehäuse 37 bläst, welches sich im
unteren Teil des Fahrzeugs befindet. Es konnte gezeigt
werden, daß diese Kühlluft notwendig ist, um die
Haupttransformatoren bei einer ausreichend niedrigen
Temperatur zu halten, um eine im wesentlichen
kontinuierliche Operation der Transformatoren zu
gewährleisten.
Das Stromkabelbündel 50, das Bündel der Datenkommunika
tionskabel 36 und die Rohre für Kühlflüssigkeit 64 sind
in den Fig. 6 und 7 der Zeichnungen gezeigt, wie sie
durch Halterungs- und Klemmklammern 38 und 39 hindurch
verlaufen, welche sich in Gehäusen 37 auf der Schlepp
fördereinrichtung 20 befinden, um die Kabel und Rohr
leitungen vor einem versehentlichen Durchtrennen während
des Abbauvorgangs zu schützen.
Das Ende des Stromkabelbündels 50 gegenüber dem Kabel
wickler 34 erstreckt sich in eine Aufnahmebox 51, die
sich an der linken hinteren Ecke des Fräsladers 1 über
einem wassergekühlten elektrischen Steuergehäuse 55
befindet, wie in Fig. 8 der Zeichnung gezeigt ist. Das
Stromkabel verläuft U-förmig in der Aufnahmebox und läuft
zum hinteren Ende des Fräsladers zurück, wo es abwärts
durch einen Kamin 56 in ein Kontrollgehäuse 55 zur Ver
bindung mit den Steuerungen des Fräsladers geführt wird.
Der Kamin hat abnehmbare Seitenplatten, um einen Zugang
zu den sich darin befindenden Stromkabelenden zu ermög
lichen. Der Teil des Stromkabels 50, welcher sich in der
Aufnahmebox 51 befindet, ist mit einem Ende mit einem
Rückhaltekragen 53 an einem nicht elastischen Spanndraht
52 befestigt. Das andere Ende des nicht elastischen
Spanndrahts 52 ist mit einem auf eine Antriebswelle 58
montierten Aufnahmerad 57 verbunden. Die Spannung des
Drahtes 52 wird durch einen Motor mit konstantem Dreh
moment 54 gehalten, welcher die Welle 58 des Aufnahme
rades 57 antreibt. Die Spannung des Drahtes 52 wird auf
das Ende des Stromkabelbündels 50 übertragen, um ein
Liegen des Stromkabels auf dem Boden zwischen dem Fräslader
1 und der Schleppfördereinrichtung 20 zu
verhindern, wo es während der Bewegung der Schleppförder
einrichtung durchtrennt werden könnte. Die Eintritts
öffnung in die Aufnahmebox 51 ist mit einem elastischen
Siegel 59 versehen, um den Eintritt von Staub und Schmutz
in die Aufnahmebox zu verhindern.
Fig. 11 der Zeichnungen zeigt eine Anordnung zur
Distanzmessung, die sich zwischen dem hinteren Ende des
Fräsladers 1 und dem internen Ende der Schleppförder
einrichtung 20 erstreckt. Zusätzlich wird die Schlepp
fördereinrichtung 20 vom Fräslader gesteuert, um den
gewünschten Winkel zwischen dem Ausleger des
Entladeförderbandes des Fräsladers und der
Schleppfördereinrichtung beizubehalten. Der
kontinuierlich arbeitende Fräslader trägt eine drehbare
Trommel 70, die über eine drehbare Welle 72, welche von
einem hydraulischen Motor 73 angetrieben wird, mit einer
Bremse 71 verbunden ist. Ein distanzmessender Motor oder
Drehungsmesser 74 ist ebenfalls auf der drehbaren Welle
72 montiert. Ein Drahtseil 75 erstreckt sich von der
Trommel 70 durch einen Stoßindikator 76, der in Über
einstimmung mit dem Gelenk für den Baum des Förderbandes
11 vorliegt, um den Winkel des Baumes des Förderbandes 11
relativ zu der Schleppfördereinrichtung zu bestimmen. Das
Drahtseil 75 erstreckt sich auch durch vertikale und
horizontale Drahtführungen 76 und horizontale Gelenk
führungen 77, welche an einem Arm, der sich von dem
Stoßindikator aus erstreckt, befestigt sind. Die Signale
vom Stoßindikator werden zu den Kontrollen in der Kabine
des Load-Out-Fahrzeuges übertragen.
Das gegenüberliegende Ende des Drahtseils 75 ist über
einen Knebelblock 78 mit einem Mikroschalter 79 auf der
Schleppfördereinrichtung 20 verbunden um die Steuerung
von hydraulischen Zylindern (nicht gezeigt) für die
Schleppfördereinrichtung zu kontrollieren. Demzufolge
kontrolliert die Länge des Drahtseils 75 den Abstand
zwischen dem hinteren Ende des Fräsladers 1 und dem
internen Ende der Schleppfördereinrichtung 20. Ein Paar
Sicherheitsketten 80 verbindet das hintere Ende des
Fräsladers 1 und das interne Ende der Schleppförder
einrichtung 20 miteinander, um sicherzustellen, daß der
Abstand zwischen dem hinteren Ende des Fräsladers und der
Schleppfördereinrichtung nicht über eine vorgegebene
Distanz hinausgeht, was zu Kabelrissen und Rohrbrüchen
führen würde.
Fig. 9 der Zeichnungen zeigt den Fräslader mit einem
eingebauten Abluftgebläse 85 zum Ausstoß von Staub und
Methan aus dem an die Vortriebsstelle angrenzenden
Bereich. Ventilationsluft strömt zum Fräslader 1 durch
das Ventilationsrohr 19 und eine Kontrollbox 55 ist an
der linken hinteren Ecke des Fräsladers dargestellt. Ein
Funkempfänger 86 ist am hinteren Ende des Fräsladers
gezeigt und Wärmetauscher 87 und 88 für das hydraulische
System des Fräsladers sind vor dem Kontrollhaus ange
bracht. Der Kontrollkasten umfaßt einen Temperatur
meßfühler 89, um sicherzustellen, daß die Temperatur
nicht über ein vorgewähltes Maximum ansteigt.
Der automatische Betrieb des Wandabbau-Systems, den
Fräslader, die Schleppfördereinrichtung und das Load-out-
Fahrzeug umfassend wird durch ein über den Fräslader, die
Schleppfördereinrichtung und das Load-Out-Fahrzeug
verteiltes auf Computerprozessoren basierendes System
kontrolliert. Zusätzliche Vorrichtungen sind angebracht,
um die Betriebsdauer, die Sicherheit und die
Zuverlässigkeit des Bergbausystems zu erhöhen. Das
Kontrollschema und andere Elemente des Bergbausystems
beruhen auf dem primären Ziel, das System zurück
zuerhalten, falls etwas falsch läuft, während der Fräs
lader und die Schleppfördereinrichtung sich in einem
Stollen befinden. Zusätzlich zu einem normalen
kontinuierlichen Betrieb des Bergbausystems wird nur ein
einzelner Operator im Load-Out-Fahrzeug 30 benötigt,
welches sich während eines Wandabbaubetriebs auf dem
Absatz außerhalb des Stollens befindet. Die Kontrollen
für das Wandabbausystem werden in Fig. 12 bis 18
dargestellt, wobei nochmals auf die oben beschriebenen
Fig. 1 bis 11 verwiesen wird.
Wie im Zusammenhang mit den Fig. 4 und 5 oben bereits
beschrieben, besitzt die Schleppfördereinrichtung 20 eine
Vielzahl von gelenkig miteinander verbundenen Antriebs
einheiten. Jede Antriebseinheit hat 8 verbundene Pfannen
mit einem in einer Motorpfanne enthaltenen elektrischen
Motor, der ein Förderband-Antriebszahnrad in einer
Antriebspfanne antreibt. In jeder Antriebseinheit wird
dem elektrischen Motor Strom zugeführt, aber statt auf
eine einzelne Stromzuführung zu vertrauen um alle
Antriebsmotoren mit Strom zu versorgen und dabei die
Möglichkeit zu verlieren, die Schleppfördereinrichtung zu
bewegen, falls diese einzige Stromzuführung verlorengeht,
umfaßt die Erfindung eine verteilte Energieversorgung mit
einer Vielzahl von getrennten Stromleitungen, die
verschiedene Antriebsmotoren, welche sich in den
verschiedenen Antriebseinheiten befinden, mit Strom
versorgen. Es ist bevorzugt, daß jedes elektrische
Stromkabel in einem Abstand vorliegende Motoren,
getrennte Antriebseinheiten und nicht regelmäßig ange
ordnete Antriebseinheiten entlang der Länge der Schlepp
fördereinrichtung, bevorzugterweise gleichmäßig entlang
der Länge der Schleppfördereinrichtung verteilt, mit
Strom versorgt. Auf diese Weise wird die Schlepp
fördereinrichtung, wenn eine oder mehrere elektrische
Leitungen ausfallen, mit einem folgenden Verlust von
Energie für einige der elektrischen Antriebsmotoren,
immer noch ausreichend funktionsfähige Antriebsmotoren
entlang ihrer Länge verteilt aufweisen. Auch wenn nur ein
Teil der Antriebsmotoren elektrische Energie erhält, kann
die Schleppfördereinrichtung 20 aus dem Stollen zur
Inspektion und Reparatur herausgeschleppt werden.
Obwohl jede Anzahl von getrennten Stromleitungen größer
als eine Leitung vorgesehen werden kann, beinhaltet die
in Fig. 12 der Zeichnungen gezeigte Ausführungsform vier
getrennte und unabhängige Stromleitungen, die als Strom
verteiler A, Stromverteiler B, Stromverteiler C und
Stromverteiler D gekennzeichnet sind. Jede der vier
Stromleitungen stellt die Betriebsenergie für ein Viertel
der Antriebsmotoren zur Verfügung. Wie gezeigt ist, ist
jede Stromleitung mit dem Antriebsmotor jeder vierten
Antriebseinheit entlang der Länge der Förderkette ver
bunden. Fig. 12 zeigt nur einen kleinen Abschnitt der
Schleppfördereinrichtung mit 12 Antriebseinheiten, die
durch die Bezugszeichen 101 bis 112 gekennzeichnet sind.
Wie gezeigt ist, ist Energieverteiler A mit dem Antriebs
motor in der ersten, fünften und neunten Antriebseinheit
101, 105 und 109 verbunden und liefert ihr elektrischen
Strom. Auf ähnliche Weise ist Stromverteiler B mit der
zweiten, sechsten und zehnten Antriebseinheit 102, 106
und 110 verbunden und liefert ihr elektrischen Strom.
Stromverteiler C ist mit der dritten, siebten und elften
Antriebseinheit 103, 107 und 111 verbunden und liefert
ihr elektrischen Strom, und Stromverteiler D ist mit der
vierten, der achten und der zwölften Antriebseinheit 104,
108 und 112 verbunden und liefert ihr Strom. Diese Auf
teilung der Stromleitungen und ihrer Verbindungen zu den
Antriebsmotoren in jeder vierten Antriebseinheit wird
über die gesamte Länge der Schleppfördereinrichtung 20
hinweg wiederholt.
Der automatische Betrieb und die Merkmale der Computer
kontrolle der vorliegenden Erfindung werden in Zusammen
hang mit Fig. 13 bis 18 der Zeichnungen erläutert. Fig. 13
zeigt einen Hochwand-Abbaubetrieb. Vom Beginn des
Stollens 114 an durch die Wand 115 in das Kohleflöz oder
eine andere Mineralflöz 116 hinein, befindet sich der
Fräslader unter Tage und es wird in fortschreitendem Maße
schwieriger, ihn zu erreichen, falls sich Probleme
zeigen. Während der Fräslader in das Kohleflöz 116
vordringt, erstreckt sich mehr und mehr der Schlepp
fördereinrichtung entlang der Länge des Stollens 114 und
wird von ihm eingeschlossen. Das Load-out-Fahrzeug
befindet sich immer außerhalb des Stollens 114, hinter
der Wand 115 und an einem leicht zu erreichenden Ort. Das
hauptsächliche Ziel des Kontrollsystems der vorliegenden
Erfindung ist es, wo es geeignet erscheint, eine
Redundanz zu umfassen, um zusätzliche Sicherheits
einrichtungen zur Verfügung zu stellen, und die Computer- und
Kontrollprogramme physisch an geeigneten Plätzen
unterzubringen. Während der Fräslader, wie hier im
folgenden im Detail diskutiert wird, seinen eigenen auf
ihm montierten Computer zur Kontrolle des Fräsladers und
anderer Aspekte des Systems umfaßt, befinden sich andere
Computer in der Kabine 31 des Load-out-Fahrzeugs 30 und
am hinteren Ende der Schleppfördereinrichtung 20 an
normal zu erreichenden Positionen. Datenkommunikation
zwischen dem Computer auf dem Fräslader und den anderen
Computern wird durch ein Paar parallele festverdrahtete
Datenkommunikationsstrecken erreicht, die als primäre
oder erste Datenkommunikationsstrecke 118 und als
sekundäre Sicherheits-Datenkommunikationsstrecke 120
bezeichnet sind. Zusätzlich erstreckt sich ein Koaxial
kabel 122 vom Load-out-Fahrzeug entlang der Schlepp
fördereinrichtung zu einer Videokamera (nicht gezeigt),
die sich an der nach vorne gerichteten Seite des Fräs
laders 1 befindet. Dieses Koaxialkabel 122 wird normaler
weise dazu benutzt, den Operator im Load-out-Fahrzeug mit
einem Mittel zur visuellen Kontrolle des Abbauvorganges
auszustatten. Wie im folgenden näher beschrieben wird,
können, falls entweder die erste oder die zweite
Datenkommunikationsstrecke 118 oder 120 ausfällt,
Funksignale zur Kontrolle in den Stolen 114 gesendet
werden können und sich entlang des Koaxialkabels 122
ausbreiten, welches einen Übertragungsweg zu einem
Funkempfänger 86 auf dem Fräslader darstellt. Die
physische Position des Funkempfängers 86 auf dem
Fräslader wird in Fig. 9 gezeigt. Dieses zusätzliche
Sicherheits-Datenkommunikationssystem erlaubt die
Verwendung eines Hand-Funk-Kontrollgeräts, um manuelle
Kontrollsignale an das Bergbausystem zu senden.
Die Anordnung der Computer und Datenflußstrecken des
gesamten Systems ist in Fig. 14 der Abbildungen dar
gestellt. Der Fräslader umfaßt einen Abbaucomputer 126
zusammen mit einem auf ihm gespeicherten Operations
programm 128 für den Abbaucomputer 126. Der Abbaucomputer
126 wird verwendet, um eine Anzahl von Inputs und Outputs
130 in Zusammenhang mit dem Fräslader zu kontrollieren.
Die Schleppfördereinrichtung umfaßt ebenfalls einen
Fördercomputer 132 zusammen mit einem assoziierten
Operationsprogramm 134. Ähnlich wie bei dem Abbaucomputer
126 kontrolliert der Fördercomputer 132 eine Anzahl von
Inputs und Outputs 136 entlang der Länge der Schlepp
fördereinrichtung 20. Ein inneres Handkontrollgerät 138
erlaubt eine direkte manuelle Kontrolle der Inputs und
Outputs 136 der Schleppfördereinrichtung, und ein äußeres
Handkontrollgerät 140 kann mit dem Fördercomputer 132
kommunizieren und erlaubt so eine manuelle Kontrolle der
Inputs und Outputs 136 der Schleppfördereinrichtung. Die
erste oder primäre Datenkommunikationsstrecke 118
erstreckt sich zwischen dem Abbau-Computer 126 und dem
Fördercomputer 132. In ähnlicher Weise erstreckt sich die
zweite oder Sicherheits-Datenkommunikationsstrecke
zwischen dem Abbaucomputer 126 und dem Fördercomputer
132. Das Load-out-Fahrzeug umfaßt seinen eigenen Computer
142 zusammen mit einem assoziierten Betriebsprogramm 144.
Das Load-out-Fahrzeug umfaßt außerdem Steuerkonsolen 146,
einen Programmiercomputer 148 und einen Grafik-Interface-
Computer 150, wobei jeder Daten vom Computer des Load-out-
Fahrzeugs 142 empfängt und/oder an ihn liefert. Die
Steuerkonsolen 146, der Programmiercomputer 148 und der
Grafik-Interface-Computer 150 werden von einem Load-out-
Fahrzeug-Operator oder einem Computertechniker
kontrolliert, was als "menschliches Interface" 152 in
Fig. 14 bezeichnet wird. Der Programmiercomputer 148 wird
nur zur initialen Programmierung der Betriebsprogramme
(128, 134 und 144) sowie der Computer auf dem Fräslader
1, der Schleppfördereinrichtung 20 und dem Load-out-
Fahrzeug 30 verwendet, und wird danach nicht zur
Kontrolle des normalen Betriebs des Wandabbau-Systems
benutzt. Eine "two-way"-Datenflußstrecke 154 befindet
sich zwischen dem Fördercomputer 132 und dem Computer des
Load-out-Fahrzeugs 142. Weil das Load-out-Fahrzeug durch
die Steuerkonsolen 146 unter der Kontrolle eines
menschlichen Operators steht, wird ein Handkontrollgerät
zur Kontrolle des Load-out-Fahrzeugs nicht benötigt. In
jedem Fall ermöglicht das Handkontrollgerät 156, welches
die ausgezogene Antenne 158 und den Funküberträger 160
umfaßt, eine optionale Kontrollkommunikation über das
Koaxialkabel 122 zum Funkempfänger 86 auf dem Fräslader
wie oben beschrieben. Der Funkempfänger 86 sendet
Kontrollsignale direkt an den Abbau-Computer 126.
Einzelheiten über die vom Abbaucomputer 126, Förder
computer 132 und dem Computer des Load-out-Fahrzeugs 142
angelieferten Inputs und die von ihnen kontrollierten
Outputs werden in den Fig. 15A und 15B der Zeichnungen
gezeigt. Zur Bequemlichkeit sind der in Fig. 14 gezeigte
Abbaucomputer 126 und sein assoziiertes Betriebsprogramm
128 in Fig. 15A zusammen als Abbauprozessor 162
bezeichnet. Ähnlich werden der in Fig. 14 gezeigte
Fördercomputer 132 und sein assoziiertes Betriebsprogramm
134 in Fig. 15B zusammen als ein Förderprozessor 164 und
der Computer des Load-out-Fahrzeugs 142 und sein
assoziiertes Betriebsprogramm 144 in Fig. 15B zusammen
als Load-out-Fahrzeug-Prozessor 166 bezeichnet. Die
Prozessoren 162, 164 und 166 können nach Allen Bradley
programmierbare Logikcontroller oder andere kommerziell
erhältlich Prozessoren sein.
In bezug auf Fig. 15A liefern Inklinometer 163 Signale
über die relative Position der Maschine an den Abbau
prozessor 162. Diese Inklinometer 163 liefern Meßwerte
über Steigung, Rollen, den Schneidkopf, Versetzung des
Schneidkopfes und Positionierung der Sammelpfannen. Auf
dem Fräslader montiertes Ring-Lasergyroskope 165 liefern
Seiten- und Positionssignale an den Abbauprozessor 162.
Verschiedene Überlastungssensoren und Stromtransducer 168
am Fräslader liefern Informationen über den Motorstatus
der Schneidmotoren, Sammelkopfmotoren, Traktionsmotoren,
hydraulischen Motoren und den Motor des Ventilations
gebläses an den Abbauprozessor 162. Ein Rotationscodierer
oder distanzmessender Motor 74 auf dem Fräslader liefert
ein Signal an den Abbauprozessor 162 über den Abstand
zwischen dem hinteren Ende des Fräsladers und dem
internen Ende der Schleppfördereinrichtung. Die Position
des Rotationscodierers 74 auf dem Fräslader wird in Fig. 11
der Zeichnungen gezeigt. Ein in Fig. 10 der Zeich
nungen dargestellter (roof) Dach-Gammadetektoren 91 und
ein (floor) Boden-Gammadetektor liefern Signale an einen
passiven Gammadetektorprozessor 170, welcher seinerseits
die Signale der Position des Daches und der Position des
Bodens an den Abbauprozessor 162 weitergibt. Diese
Signale werden benutzt, um den Fräslader während seines
normalen Betriebs im Kohleflöz positioniert zu halten.
Ein Funkempfänger 86 auf dem Fräslader empfängt Funk
signale vom Sender 160, der mit dem Handkontrollgerät 156
wie oben beschrieben verbunden ist. Die vom Funkempfänger
empfangenen Funksignale werden von einem Demulitplexer
172 verarbeitet, welcher Kontrollsignale an den Abbau
prozessor 162 liefert. Verschiedene 120 Volt AC Input-
Signale 174, auch als Haushaltssignale des Fräsladers
bezeichnet, werden an den Abbauprozessor 162 übermittelt,
um Informationen über Notstopps, Status der Maschine und
ähnliches zu erhalten. Der Fräslader erhält auch
Informationen vom Förderprozessor 164, den Steuerungs
konsolen 146 und dem Gafik-Interface-Computer 150.
Als Ergebnis aller an den Abbauprozessor 162 gelieferten
Informationen und in Übereinstimmung mit dem in ihm
gespeicherten Programm, werden Output-Signale an
verschiedene Motorenschütze 176 und hydraulische
Solenoide 178 auf dem Fräslader geliefert. Die Motoren
schütze 176 liefern die elektrische Energie für die und
kontrollieren die Schneidmotoren, Fräslader-Förder
bandmotoren, Fräslader-Schleppmotoren, einen
hydraulischen Motor und die Ventilationsgebläse-Motoren
entlang der Rohrleitung 19. Hydraulische Solenoide 178
liefern die Hydraulikflüssigkeit für und kontrollieren
den Schneidkopf, Sammelkopf, Förderband-Baum und den
Steckschuh. Zusätzlich liefert der Abbauprozessor 162
Daten an den Förderprozessor 164 sowie an die Steuer
konsolen 146 und den Grafik-Interface-Computer 150.
In bezug auf Fig. 15B der Zeichnungen empfängt der
Förderprozessor Signale von Überlastungssensoren und
Stromtransducern 180, welche den Status der Antriebs
motoren und der Motoren des Ventilationsgebläses entlang
der Länge der Schleppfördereinrichtung 20 wiedergeben.
Zusätzlich empfängt und reagiert der Förderprozessor 164
bei Betrieb in einem manuellen Modus auf Kontrollsignale
von einem inneren Handkontrollgerät 138 oder einem
äußeren Handkontrollgerät 140. Verschiedene 120 Volt AC
Inputs 182, auch als Haushaltssignale der Förder
einrichtung bezeichnet, liefern Informationen über
Notstopps, Status der Maschine und ähnliches an den
Förderprozessor. Der Förderprozessor 164 empfängt auch
Informationen vom Abbauprozessor 162, den Steuerungs
konsolen 146 und dem Load-out-Fahrzeug-Prozessor 166.
Als Ergebnis aller an den Förderprozessor 164
übermittelten Informationen und in Übereinstimmung mit
dem darin gespeicherten Programm werden Output-Signale an
verschiedene Motorschütze 184 übermittelt, welche die
elektrische Energie für die Antriebsmotoren und die
Motoren des Ventilationsgebläses entlang der Länge der
Schleppfördereinrichtung liefern und sie steuern.
Zusätzlich liefert der Förderprozessor 164 Output-Signale
an hydraulische Solenoide 186, die Hydraulikflüssigkeit
zur Kontrolle der Steuerstempel, der Getriebeschaltung
und den hydraulischen Hebern 16, die entlang der Länge
der Schleppfördereinrichtung 20 positioniert sind. Auch
übermittelt der Förderprozessor 164 Kontrollsignale an
den Abbauprozessor 162, den Grafik-Interface-Computer
150, den Prozessor des Load-out-Fahrzeugs 166 und die
Steuerkonsolen 146.
Mit weiterem Bezug auf Fig. 15B der Zeichnungen empfängt
der Prozessor des Load-out-Fahrzeugs 166 Signale von
Überlastungssensoren und Stromtransducern 188, die den
Status seines Förderband-Motors, hydraulischen Motors und
Motors der Energiezentrale widerspiegeln. Zusätzlich
liefert ein Joystick 190 auf dem Load-out-Fahrzeug 30 ein
Schlepp-Kontrollsignal an den Prozessor des Load-out-
Fahrzeugs 166. Verschiedene 120 Volt AC Input-Signale
192, auch als Haushaltssignale des Load-out-Fahrzeugs
bezeichnet, werden an den Prozessor des Load-out-Fahr
zeugs 166 geliefert, um Informationen über Notstopps,
Status der Maschine und ähnliches zur Verfügung zu
stellen. Der Prozessor des Load-out-Fahrzeugs 166
empfängt auch Informationen vom Förderprozessor 164 und
durch die Steuerungskonsolen 146 vom Abbauprozessor 162.
Als Ergebnis dieser Signale und dem in ihm gespeicherten
Programm erzeugt der Prozessor des Load-out-Fahrzeugs 166
Output-Signale, die an die Motorschütze 194 übermittelt
werden, welche elektrische Energie an die Förderband-
Motoren, den hydraulischen Motor und des Ventilations
gebläses des Energie-Verteilungszentrums auf dem Load-out-
Fahrzeug liefern und sie antreiben. Zusätzlich liefert
der Prozessor des Load-out-Fahrzeugs 166 Output-Signale
an hydraulische Solenoide 196, die Hydraulikflüssigkeit
liefern und den Förderwagen, das Verteilertor (diverter
gate), das Kabinenniveau und den Anhebe- und
Absenkmechanismus des Förderbandes des Load-out-Fahrzeugs
kontrollieren. Der Prozessor des Load-out-Fahrzeugs 166
liefert auch Kontrollsignale an die Steuerkonsolen 146
und an den Grafik-Interface-Computer 150.
Mit der oben beschriebenen von Prozessoranordnung kann
das Abbau-System mit dem Fräslader, der Schleppförder
einrichtung und dem Load-out-Fahrzeug dazu verwendet
werden, Kohle abzubauen und in Übereinstimmung mit einem
oder mehreren Betriebsmodi entlang eines Stollen oder aus
einem Stollen heraus bewegt werden, was entweder vom
menschlichen Operator oder durch bestimmte automatische
Kontrollen bestimmt wird. Während des automatischen
Abbaubetriebs, welcher als normaler Betrieb des Systems
gedacht ist, wird sich der Fräslader kontinuierlich auf
einem bestimmten Weg entlang eines Kohleflözes bewegen
und die abgebaute Kohle auf eine Schleppfördereinrichtung
überführen, welche die Kohle während des Förderbetriebs
entlang der Länge des Stollens zum Load-out-Fahrzeug
bewegt. Der den Abstand messende Schrittmotor oder
Rotationscodierer 74 auf dem Fräslader wird kontinuier
lich den Abstand zwischen dem hinteren Ende des
Fräsladers und dem internen Ende der Schleppförder
einrichtung bestimmen. Wenn der Abstand zu groß wird,
schaltet die Schleppfördereinrichtung in den Schlepp
betriebsmodus, worin die Förderkette aufhört, Kohle zu
bewegen und schleppt die Fördereinrichtung in Richtung
auf das hintere Ende des Fräsladers, wo dann der Förder
modus fortgesetzt wird.
In bezug auf Fig. 16 der Zeichnungen, wenn eine im Abbau
prozessor 162 vorhandene "move-up"-Logik bestimmt, daß
das interne Ende der Schleppfördereinrichtung 20 die
maximale vorgewählte Distanz vom hinteren Ende des
Fräsladers erreicht hat, sendet der Abbauprozessor 162
ein Steuerungssignal an den Förderprozessor 164, welcher
den Schleppbetriebsmodus der Schleppfördereinrichtung
initiiert. Die "watchdog"-Logik 200 des Förderprozessors
wird die vom Abbauprozessor 162 gelieferten Positions
informationen nochmals überprüfen, um sicherzustellen,
daß die Schleppfördereinrichtung 20 nicht in das hintere
Ende des Fräsladers 1 läuft.
Die verschiedenen Betriebsmodi des Abbauprozessors 162
und des Förderprozessors 164 sind in den Flußdiagrammen
der Fig. 17 bzw. 18 dargestellt. Im automatischen
Abbaubetriebsmodus oder "auto-mine"-Modus, erlauben es
die von den Inklinometern 163 und den Ring-
Lasergyroskopen 165, sowie vorher vom Operator auf dem
Load-out-Fahrzeug gelieferte Kontrollparameter dem Abbau
prozessor 162, gründlich und automatisch ein Kohleflöz
abzubauen und innerhalb des Flözes zu bleiben. Obwohl die
Dach- und Boden-Gammadetektoren 91 und 90 benutzt werden
könnten, um automatisch Kohle abzubauen und sicherzu
stellen, daß der Fräslader innerhalb des Flözes bleibt,
ist es derzeit bevorzugt, die Dach- und Boden-
Gammadetektoren 91 und 90 nur dazu zu verwenden,
Informationen an den Operator zu liefern, um geeignete
Anfangseinstellungen und Interimsveränderungen des
gesamten Betriebs zu machen. Auf diese Weise schneidet
der Fräslader einen ebenen Boden, der zum anschließenden
Betrieb der Schleppfördereinrichtung vorteilhaft ist,
anders als es dem Fräslader zu erlauben, Unregel
mäßigkeiten zu folgen, die am Übergang zwischen dem
Kohleflöz und den Gesteinsschichten an der Decke und auf
dem Boden auftreten. Wie in Fig. 17 der Zeichnungen
gezeigt wird, dringt der Fräslader im auto-mine-Betriebs
modus am oberen Ende des Kohleflözes ein, schert abwärts,
dringt am Fuße des Flözes ein, überprüft den Abstand zum
internen Ende der Schleppfördereinrichtung, und schert
dann entweder aufwärts oder schert aufwärts und bewegt
die Schleppfördereinrichtung vorwärts, bevor er zum
Anfangsschritt des Eindringens am oberen Ende des
Kohleflözes zurückkehrt. Es sollte klar sein, daß der
Fräslader gegebenenfalls auch in einer anderen
Reihenfolge betrieben werden kann.
Bezugnehmend auf Fig. 18 der Zeichnungen wird im "auto-convey"-
Betriebsmodus des Förderprozessors 164, welcher
verwendet wird, wenn der Fräslader im "auto-mine"-
Betriebsmodus ist, der Förderprozessor 164, wie durch den
Abbauprozessor 162 kontrolliert, Signale senden, um die
hydraulischen Zylinder in den Hebern 16 auszustrecken, um
die Schleppfördereinrichtung über den Minenboden
anzuheben, um abgebaute Kohle zum Load-Out-Fahrzeug zu
fördern. Wenn der Förderprozessor 164 ein bestimmtes
Kommando vom Abbauprozessor 162 empfängt, welches durch
den Abstand zwischen dem hinteren Ende des Fräsladers 1
und dem internen Ende der Schleppfördereinrichtung 20
bestimmt wird, und welches durch einen Rotationskodierer
74 auf dem Fräslader gemessen wird das Förderband auf dem
Fräslader für eine bestimmte Zeitdauer aufhören, Kohle
auf die Schleppfördereinrichtung zu fördern. Die
Schleppfördereinrichtung wird für eine vorbestimmte
Zeitdauer weiterhin Kohle rückwärts in Richtung auf das
Load-Out-Fahrzeug 30 fördern, um einen freien Bereich auf
der Oberseite der Kette der Schleppfördereinrichtung im
Trichterbereich zu erreichen und die hydraulischen Heber
16 werden eingezogen, um die Schleppfördereinrichtung auf
den Minenboden abzusenken. Der Förderprozessor wird ein
"move up"-Kommando liefern, welches die Betriebsrichtung
der Kette der Schleppfördereinrichtung umdreht, um die
gesamte Einrichtung vorwärts in Richtung auf das hintere
Ende des Fräsladers zu schleppen, bis ein vorgewählter
minimaler Abstand erreicht wird. Die Schritte von
kontinuierlichem Abbau, Vorwärtsbewegung des Fräsladers,
Förderung der Kohle zum Load-Out-Fahrzeug, Unterbrechen
des Förderns der Kohle vom Fräslader auf die
Schleppfördereinrichtung, Schleppen der
Schleppfördereinrichtung vorwärts in Richtung auf das
hintere Ende des Fräsladers und darauf folgende Wieder
aufnahme der Förderung der abgebauten Kohle vom Fräslader
zum Load-Out-Fahrzeug werden, während das gesamte Berg
bausystem im Stollen vorrückt, seriell wiederholt.
Der Förderprozessor 164 kann die Schleppfördereinrichtung
20 auch in einem "auto forward"-Betriebsmodus steuern,
wie in Fig. 18 der Zeichnungen gezeigt wird. Dieser
Betriebsmodus wird verwendet, wenn der Fräslader unter
manueller Kontrolle entlang des Absatzes oder in einen
Eingang vorgerückt wird. Bei diesem Betriebsmodus folgt
die Schleppfördereinrichtung nur dem Fräslader in einem
vorgewählten Abstand von ihm. Der Abbauprozessor wird in
einem manuell kontrollierten Betriebsmodus (siehe Fig.
17) durch manuelle Kontroll-Input-Signale vom Load-out-
Fahrzeug 30 gesteuert. Zusätzlich kann die Schleppförder
einrichtung durch einen manuell kontrollierten Betriebs
modus gesteuert werden, in einem selbständigen Modus oder
durch manuelle Kontroll-Inputs von dem Load-Out-Fahrzeug.
Im selbständigen Betriebsmodus wird die Schleppförder
einrichtung durch das äußere Handkontrollgerät 140,
welches Steuersignale an den Fördercomputer 132 liefert,
gesteuert oder durch das innere Handkontrollgerät 138,
welches direkt die Inputs und Outputs 136 der
Schleppfördereinrichtung kontrolliert.
In Übereinstimmung mit der Erfindung werden zwei zusätz
liche und wichtige Betriebsmodi für den Fräslader und die
Schleppfördereinrichtung zur Verfügung gestellt. Wie oben
beschrieben, sind parallele Datenkommunikationsstrecken
118 und 120 zwischen dem Abbaucomputer 126 und dem
Fördercomputer 132 vorgesehen. Normale Datenkommunikation
wird über die primäre Datenkommunikationsstrecke 118
betrieben, obwohl das System kontinuierlich überprüft, ob
beide Datenkommunikationsstrecken 118 und 120
funktionsfähig sind. Wenn eine der Datenkommunikations
strecken 118 oder 120 aus irgendeinem Grund verloren
geht, werden der Abbauprozessor 162 und der Förder
prozessor 164 automatisch auf einen automatischen
Umkehrbetriebsmodus geschaltet. In diesem Betriebsmodus
werden alle Abbau- und Fördervorgänge gestoppt und alle
Systeme werden über die verbleibende funktionelle Daten
kommunikationsstrecke betrieben, um zu erlauben, daß der
Fräslader und die Schleppfördereinrichtung aus dem
Schacht zurückgezogen werden. Dieser reverse Betriebs
modus, wobei alle Abbauvorgänge gestoppt sind, wird dann
auftreten, wenn eine der beiden Datenkommunikations
strecken ausfällt, was ein Problem anzeigt, unter welchem
ein normaler Abbaubetrieb, der nur auf einer
verbleibenden Datenkommunikationsstrecke beruht, nicht
ratsam ist. Auf diese Weise ist es möglich, das gesamte
Abbausystem entweder unter normaler Computerkontrolle
oder manueller Kontrolle aus dem Stollen sicher zurück
zuziehen, so daß die Inspektion und Reparatur durch
geführt werden kann.
In dem Falle, daß beide Datenkommunikationsstrecken 118
und 120 ausfallen, wird der Fördercomputer 132 in einen
komplett durch den Abbaucomputer 126 kontrollierten
Betriebsmodus geschaltet und der Abbaucomputer 126 wird
in einem funkferngesteuerten Betriebsmodus geschaltet. In
diesem Kontrollmodus stoppen sowohl der Fräslader als
auch die Schleppfördereinrichtung jeden normalen Betrieb
und warten auf den Empfang von Kontrollsignalen, die vom
Funk-Empfänger 124 an den Abbau-Computer 126 geliefert
werden. Wie oben beschrieben, übermittelt ein Hand
kontrollgerät 156 Funksignale über ein Koaxialkabel 122
und diese Signale werden über die Luft entlang des Stol
lens insbesondere zum Fräslader übertragen und vom
Funkempfänger 86 auf dem Fräslader 1 empfangen. Der
Abbaucomputer 126 wird dann den Betrieb des Fräsladers 1
und der Schleppfördereinrichtung steuern, wie durch
übermittelte Kontrollsignale des manuell in der Nähe des
Load-Out-Fahrzeugs betriebenen Handkontrollgerät 156
bestimmt.
Der Prozessor des Load-Out-Fahrzeugs 166 arbeitet nur in
einem manuellen Betriebsmodus mit Inputs von den
Steuerungskonsolen und der Kontrollkabine. Der Prozessor
des Load-Out-Fahrzeuges 166 überwacht alle wesentlichen
bordinternen Funktionen und meldet Statusdaten an die
anderen Prozessoren und an den Graphik-Interface-Computer
150. Der Graphik-Interface-Computer 150 ermöglicht ein
grafisches Mensch/Maschine-Interfacing zur Kontrolle der
Maschine. Er zeigt Status und Betriebsbildschirme und
erlaubt es dem Operator, sich über programmierte und
berechnete Abbau-Parameter hinwegzusetzen, um auf
unübliche Situationen zu reagieren. Die Steuerkonsolen
146 bieten ein Mittel für den Operator, gewünschte Abbau-
Parameter an den Abbauprozessor 162 zu liefern und den
Status verschiedener Betriebsfunktionen darzustellen. Der
Abbauprozessor 162 überwacht auch alle wesentlichen
bordinternen Funktionen und liefert Status- und
Postitionsdaten an die anderen Prozessoren und an den
Graphik-Interface-Computer 150. Er berechnet ebenfalls
alle Abbau-Parameter und handelt als Master-Controller,
wenn er während des automatischen Abbau-Betriebsmodus mit
den anderen Prozessoren kommuniziert. Der Förderprozessor
164 überwacht ebenfalls alle wesentlichen bordinternen
Funktionen und übermittelt Statusdaten an die anderen
Prozessoren und an den Graphik-Interface-Computer 150.
Der Förderprozessor 164 arbeitet als Slave-Controller des
Abbauprozessors 162 außer wenn er in einem manuellen oder
selbständigen Betriebsmodus arbeitet.
Der Abbauvorgang wird von einem Mechaniker/Elektriker
gestartet, der den Fräslader auf dem Absatz an der
gewünschten Eintrittsstelle in den Wandstollen
positioniert. Eine Fernsteuerung durch den Funkempfänger
86 wird verwendet, um den Fräslader in der richtigen
Richtung und mit dem geeigneten lateralen Abstand vom
fortschreitenden oder anschließenden Wandstollen zu
positionieren. Nachdem der Fräslader positioniert ist,
wird der Betriebstechniker im Load-Out-Fahrzeug durch
Funk oder ähnliches angewiesen, daß das System dazu
bereit ist, durch Computerbetrieb gesteuert zu werden. Der
Betriebstechniker startet die Computerkontrolle, um den
Abbauzyklus völlig zu automatisieren. Die Computer sind
programmiert, automatisch zu schneiden, zu laden und die
abgebaute Kohle zu fördern. Der Fräslader dringt
automatisch am oberen Ende des Flözes ein, schert
abwärts, dringt am unteren Ende des Flözes ein und schert
aufwärts in einem kontinuierlichen Zyklus. Der Fräslader
ist darauf programmiert, diesen Zyklus solange fortzu
setzen, bis er eine vorgewählte Distanz vom internen Ende
der Schleppfördereinrichtung vorgerückt ist. Wenn diese
vorgegebene Distanz erreicht ist, ist das Entladeende des
Baumes des Entladeförderbandes 9 des Fräsladers 1 am
internen Ende der Schleppfördereinrichtung 20 über den
Trichterbereich 24 lokalisiert. Die Schleppförder
einrichtung wird automatisch näher an das hintere Ende
des Fräsladers herangerückt. Der Abbauzyklus wird dann
wiederholt bis es Zeit ist, die Schleppfördereinrichtung
vorzurücken. Die Position des Baumes auf dem Fräslader
relativ zu dem internen Ende der Schleppfördereinrichtung
wird durch das Computersystem überprüft, so daß die
geförderte Kohle mit einem Minimum von Abfall übertragen
wird. Während des Abschnittes des Vorrückens der Schlepp
fördereinrichtung ist der Fräslader darauf programmiert,
während des aufwärts gerichteten Scherzyklus anzuhalten,
was es erlaubt, den Bereich unter der Rolltrommel vor der
Pfanne als einen Bunker oder Lagerplatz für die abgebaute
Kohle zu verwenden. Dies erlaubt dem Schneidkopf des
Fräsladers weiterhin Kohle zu schneiden, während die
Schleppfördereinrichtung 20 auf das hintere Ende des
Fräsladers vorrückt und keine Kohle rückwärtig aus dem
Stollen fördert. Wenn der Computer der Schleppförder
einrichtung signalisiert vorzurücken, wird das Entlade
förderband 9 automatisch gestoppt, während die Schlepp
fördereinrichtung gerade lange genug weiterläuft, um die
Oberseite der Förderkette am internen Ende im Trichter
bereich 24 zu leeren, um Abfall hinter dem Fräslader zu
vermeiden. Die Computer signalisieren der Schleppförder
einrichtung dann, die hydraulischen Heber 16 einzuziehen
und die Einrichtung abzusenken, so daß die Kette 21 den
Boden im Schleppmodus berührt, auf den Fräslader vorrückt
und die hydraulischen Heber ausstreckt, um die
Einrichtung in den Fördermodus anzuheben, um es zu
erlauben, die abgebaute Kohle in Richtung auf das Load-out-
Fahrzeug 30 zu fördern. Sobald die gesamte zurück
führende Seite der Förderkette 21 vom Boden abgehoben
ist, werden die Schleppfördereinrichtung und das Entlade
förderband 9 des Fräsladers gestartet und der Abbauzyklus
wird wiederholt.
Die Abbaunavigation und die Qualität der Kohle werden
konstant durch die Gammadetektoren 90 und 91, die
Inklinometer 163 und das Gyroskop 165 auf dem Fräslader
überwacht. Daten von diesen Instrumenten werden, wie oben
beschrieben, an den Abbauprozessor 162 geliefert, wo
diese Daten analysiert werden. Der Abbauprozessor 162
sendet automatisch Signale an den Fräslader 1, falls
irgendwelche Einstellungen nötig sein sollten, den Fräs
lader seitlich und im Flöz zu halten.
Systeme zur Eigendiagnose sind in die Kontrollen
integriert, um das System zu schützen und die Fehlersuche
zu verkürzen. Die Temperaturen des Kühlmittelsystems des
Fräsladers werden sowohl am Einlaß als auch am Auslaß
überwacht. Die Kontrollboxen der Elektronik auf dem
Fräslader und der Schleppfördereinrichtung werden eben
falls überwacht, um Sicherheit und eine frühzeitige
Detektion von möglichen Problemen sicherzustellen. Die
Motorenströme werden für alle Förderband-Antriebsmotoren
überwacht und Warnleuchten signalisieren dem Operator
bevorstehende Überlastungsbedingungen. Auf ähnliche Weise
werden die Motoren des Fräsladers überwacht, der Pumpen
motor, die Sammelkopfmotoren, die Schneidkopfmotoren und
Schleppmotoren, um den Operator vor möglichen Problemen
zu warnen. Der elektrische Stromfluß des Systems wird im
Energie-Verteilungszentrum des Load-out-Fahrzeuges über
wacht und, falls nötig, werden Kühlgebläse automatisch
gestartet. Wichtige Funktionen der Abbauvorganges, wie
zum Beispiel Richtung und Steigung des Fräsladers werden
zur ständigen Kontrolle durch den Betriebstechniker
angezeigt. Der Status der Ausrüstung während des Abbau
zyklus wird kontinuierlich angezeigt, während das System
die Schritte des Fräsladers, oben eindringen, abwärts
scheren, unten eindringen und aufwärts scheren, durch
läuft.
Ein Datenerfassungssystem wird im Load-out-Fahrzeug 166
zur Verfügung gestellt. Das Datenerfassungssystem liefert
eine Historie der Schlüssel-Betriebsparameter des
gesamten Abbausystems. Weil jeder vom Abbausystem unter
nommene Schritt durch einen Computer kontrolliert wird,
kann jeder einzelne Schritt zeitlich bestimmt und aufge
zeichnet werden. Das Datenerfassungssystem ist im wesent
lichen ein Echtzeit-Datenerfassungssystem, wobei die
Zeitaufnahme automatisch für das gesamte System erzeugt
wird. Es nimmt zum Beispiel die Zahl von Scherbewegungen
aufwärts und abwärts auf, sowie die durchschnittliche und
maximale Zeitdauer dieser Zyklen. Diese Zeiten können in
Zusammenhang mit der Aufnahme der Distanz des oberen und
unteren Eindringens, erlauben eine sofortige Überprüfung
der Funktion der Maschine und einen Vergleich mit den
gesamten Förderaufzeichnungen.
Während eine Ausführungsform der Erfindung hier im Detail
beschrieben wird, ist es für einen Durchschnittsfachmann
selbstverständlich, daß verschiedene Modifikationen und
Alternativen zu der Ausführungsform im Hinblick auf die
gesamte Offenbarung der Beschreibung entwickelt werden
können. Demzufolge sind die besonderen Vorrichtungen nur
beschreibend und begrenzen den Anwendungsbereich der
Erfindung nicht, welcher die volle Breite der angelegten
Ansprüche zu gewähren ist und jedes und alle ihrer
Äquivalente.
Claims (19)
1. Vorrichtung zum Abbau von Kohle aus einem Kohleflöz
und dem Abtransport der geförderten Kohle vom
Kohleflöz, umfassend einen kontinuierlich arbeitenden
Fräslader (Abbaugerät) mit einem vorderen und einem
hinteren Ende, mit Schneidmitteln am vorderen Ende
des Fräsladers zur Abtrennung von Kohle aus einem
Kohleflöz, Fördermitteln auf dem Fräslader zum
Transport der abgebauten Kohle vom vorderen Ende zum
hinteren Ende des Fräsladers, und mit einem
rückwärtig hinter dem hinteren Ende des Fräsladers
endenden Auslaß, einer mit dem Fräslader operativ
verbundenen vielteiligen Schleppfördereinrichtung mit
einem Auslaß- und einem Einlaßende in Übereinstimmung
mit dem Auslaßende der Fördermittel des Fräsladers,
wobei die Schleppfördereinrichtung eine Kette zur
Aufnahme abgebaut er Kohle von den Fördermitteln auf
dem Fräslader umfaßt, um die abgebaute Kohle vom
Einlaßende der Schleppfördereinrichtung zum
Auslaßende der Schleppfördereinrichtung zu
transportieren, und einem operativ mit dem Auslaßende
der Schleppfördereinrichtung verbundenen Load-out-
Fahrzeug, wobei das Load-out-Fahrzeug ein Energie-
Verteilungszentrum mit auf dem Load-out-Fahrzeug
montierten Transformatoren umfaßt, um elektrische
Energie für den Fräslader und die Schlepp
fördereinrichtung zur Verfügung zu stellen, wobei die
Verbesserung ein auf das Load-out-Fahrzeug montiertes
Gebläsegehäuse und ein Gebläse umfaßt, und die das
Gebläsegehäuse mit dem Gebläse operativ mit dem
Energie-Verteilungszentrum verbindende Abzugsmittel,
zur kontinuierlichen Zuführung von Kühlluft zu den
Transformatoren während der kontinuierlichen Arbeit
dieser Transformatoren.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die Schleppförder
einrichtung Klammern und Klemmen für ein Bündel von
Stromkabeln und ein Bündeln von Sensorkabeln, sowie
Kühlleitungen und eine Schutzhülle für die Kabel und
Rohre umfaßt, um deren Beschädigung zu vermeiden,
wobei der Fräslader von dem Load-out-Fahrzeug ge
steuert wird und ein erstes Mittel im Load-out-Fahr
zeug zur Generation von Signalen in Antwort auf an
dem Fräslader gemessene Indika, welche über die Kabel
im Sensor-Kabelbündel übertragen werden und das
Stromkabelbündel Energie von den Transformatoren im
Load-out-Fahrzeug zum kontinuierlich arbeitenden
Fräslader (Abbaugerät) überträgt.
3. Verfahren zur Steuerung der Funktion eines Systems
zum kontinuierlichen Bergbau, umfassend einen
Fräslader mit Schneidmitteln und einem hinteren Ende,
eine mehrteilige Schleppfördereinrichtung mit einem
internen Ende, welches mit dem hinteren Ende des
Fräsladers operativ verbunden ist und ihm folgt, und
einem Load-out-Fahrzeug am äußeren Ende, welches mit
der Schleppfördereinrichtung operativ verbunden ist
und ihr folgt, wobei das Verfahren folgende Schritte
umfaßt:
- a) Bereitstellung eines Master-Computer prozessors auf dem Fräslader,
- b) Bereitstellung von mindestens einem Slave-Computerprozessor am äußeren (outby) Ende des Systems zum Bergbau zur Steuerung der Teile des Systems zum Abbau außer dem kontinuierlichen Fräslader, unter der Führung des Master- Computerprozessors,
- c) Bereitstellung eines Paares paralleler Datenkommunikationsstrecken zwischen dem Master- Computerprozessor und dem Slave-Computerprozessor,
- d) Bereitstellung einer Funkverkehrs verbindung zwischen dem Computerprozessor der Fräse (Abbauvorrichtung) und dem äußeren Ende des Bergbausystems,
- e) Überwachung des funktionellen Status der Datenkommunikationsstrecken,
- f) Steuerung des Abbausystems durch den Master-Computerprozessor in einem automatischen Berg bau-Arbeitsmodus, wenn beide Datenkommunikations strecken funktional sind,
- g) Steuerung des Abbausystems durch den Master-Computerprozessor in einem reversen Arbeits modus, falls eine der Datenkommunikationsstrecken ausfallen sollte, wobei jeglicher Abbaubetrieb einge stellt wird und das Bergbausystem eventuell aus einem Abbaustollen zurückgezogen werden kann, und
- h) Steuerung des Bergbausystems durch den Master-Computerprozessor in manuellem, funk gesteuertem Betriebsmodus durch die Funkverkehrs verbindung, falls beide Datenkommunikationsstrecken ausfallen sollten, wobei der Master-Computerprozessor alle automatischen Aktionen einstellt und nur durch Kontrollsignale über die Funkverkehrsverbindung gesteuert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, worin der Slave-Computer
prozessor an einem äußeren (outby) Ende der
Schleppfördereinrichtung angeordnet ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, worin die parallelen
Datenkommunikationsstrecken ein Paar von Datenkabeln
darstellen, welche sich vom Load-out-Fahrzeug entlang
der Schleppfördereinrichtung vom Slave-Computer
prozessor zum Master-Computerprozessor erstrecken.
6. Verfahren nach Anspruch 3, worin die Funkverkehrs
verbindung ein Funkwellen übertragendes Kabel ist,
welches sich von dem Load-out-Fahrzeug entlang der
Länge der Schleppfördereinrichtung zum Fräslader
erstreckt, und ein Funkempfänger auf dem Fräslader
angeordnet ist, welcher mit dem Master-
Computerprozessor operativ verbunden ist und ihm
Kontrollsignale liefert.
7. Verfahren nach Anspruch 6, worin das Funkwellen über
tragende Kabel ein Koaxialkabel ist.
8. Verfahren nach Anspruches 3, umfassend:
- i) Steuerung des aufeinanderfolgenden Schneide betriebs der Schneidmittel auf dem kontinuierlichen Fräslader in einem Kohleflöz, wobei das Verfahren aus Vortreiben der Schneidmittel am oberen Ende des Kohleflözes nach innen, Abscheren der Schneidmittel nach unten zum Fuße des Kohleflözes, Vortreiben der Schneidmittel einwärts am unteren Ende des Kohleflözes und Abscheren der Schneidmittel aufwärts zum oberen Ende des Kohleflözes in aufeinander folgenden wiederholten Schneidzyklen besteht, bis das hintere Ende des Fräsladers einen vorbestimmten maximalen Abstand vom internen Ende der Schleppfördereinrichtung aufweist,
- j) ständige Messung des Abstandes zwischen dem hinteren Ende des Fräsladers und dem internen Ende der Schleppfördereinrichtung,
- k) Unterbrechen des Betriebs der Schneidmittel am vorderen Ende des Fräsladers,
- l) Absenken der Schleppfördereinrichtung auf den Boden, um die Schleppfördereinrichtung in Richtung auf das hintere Ende des Fräsladers zu schleppen, wenn das hintere Ende des Fräsladers den vorgege benen maximalen Abstand vom internen Ende der Schleppfördereinrichtung erreicht, bis ein zweiter vorgewählter minimaler Abstand gemessen wird,
- m) Anheben der Schleppfördereinrichtung vom Boden um Kohle zu fördern, und
- n) Starten des geordneten Schneidebetriebs von Schritt i).
9. Vorrichtung zur Steuerung des Betriebs eines Systems
zum kontinuierlichen Bergbau, mit einem äußeren
(outby) Ende, welches einen Fräslader mit
Schneidmitteln umfaßt, einer gelenkigen und mit dem
Fräslader operativ verbundenen und ihm folgenden
Schleppfördereinrichtung, und einem mit der
Schleppfördereinrichtung operativ verbundenen und ihr
folgenden Load-out-Fahrzeug, wobei die Vorrichtung
umfaßt:
- a) einen Master-Computerprozessor auf dem kontinuierlich arbeitenden Fräslader,
- b) mindestens einen Slave-Computerprozessor am äußeren Ende des Systems zum Bergbau zur Steuerung der Teile des Systems zum Bergbau außer dem Fräs lader unter der Steuerung des Master-Computer prozessors,
- c) ein Paar von parallelen Datenkommunikations strecken zwischen dem Master-Computerprozessor und dem Slave-Computerprozessor,
- d) einer Funkverkehrsverbindung zwischen dem Computerprozessor des Fräsladers und dem hinteren Ende des Bergbausystems,
- e) Überwachungsmittel zur Überwachung des funktionellen Status der Datenkommunikations strecken,
- f) Vorrichtungen im Master-Computerprozessor zur Steuerung des Bergbausystems in einem auto matischen Abbaumodus, wenn beide Datenkommuni kationsstrecken in Antwort auf die Überwachungs vorrichtungen funktional sind,
- g) Vorrichtungen im Master-Computerprozessor zur Steuerung des Bergbausystems in einem reversen Arbeitsmodus, falls eine der beiden Datenkommuni kationsstrecken in Antwort auf die Überwachungs vorrichtungen ausfallen sollte, wobei alle Abbau aktivitäten eingestellt werden und das System zum Bergbau gegebenenfalls aus einem Stollen zurück gezogen wird, und
- h) Vorrichtungen im Master-Computerprozessor zur Steuerung des Bergbausystems in manuellem, funkgesteuertem Betriebsmodus durch die Funkverkehrsverbindung, falls beide Datenkommuni kationsstrecken in Antwort auf die Kontroll vorrichtungen ausfallen sollten, wobei der Master- Computerprozessor alle automatischen Aktionen ein stellt und lediglich durch Kontrollsignale über die Funkverkehrsverbindung gesteuert wird.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, worin sich der Slave-
Computerprozessor an einem äußeren Ende der Schlepp
fördereinrichtung befindet.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, worin die parallelen
Datenkommunikationsstrecken ein Paar von Datenkabeln
sind, welche sich vom Load-out-Fahrzeug entlang der
Länge der Schleppfördereinrichtung vom Slave-
Computerprozessor zum Master-Computerprozessor
erstrecken.
12. Vorrichtung nach Anspruch 9, worin die Funkverkehrs
verbindung ein Funkwellen übertragendes Kabel ist,
welches sich vom Load-out-Fahrzeug entlang der Länge
der Schleppfördereinrichtung bis zum Fräslader
erstreckt, und ein Funkempfänger auf dem Fräslader,
welcher mit dem Master-Computerprozessor verbunden
ist und Steuersignale an ihn liefert.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, worin das Funkwellen
übertragende Kabel ein Koaxialkabel ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 9, worin die Schlepp
fördereinrichtung ein endloses Kettenförderband, eine
Vielzahl von über seine Länge verteilten und das
Kettenförderband antreibenden elektrischen Antriebs
motoren, und sich vom Load-out-Fahrzeug entlang der
Länge der Schleppfördereinrichtung erstreckende
Vorrichtungen zur Energieverteilung, um die Antriebs
motoren mit elektrischer Energie zu versorgen umfaßt,
wobei diese Vorrichtungen zur Energieverteilung eine
Vielzahl von parallelen Energieverteilern aufweisen
und jeder der Energieschienen Antriebsmotoren, die in
nicht regelmäßigem Abstand entlang der Schleppförder
einrichtung verteilt vorliegen mit Energie versorgt,
wobei jeder der Antriebsmotoren der Schlepp
fördereinrichtung mit einer der Vielzahl von
Energieschienen verbunden ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, worin die mit einem
bestimmten Energieverteiler verbundene Antriebs
motoren einen gleichmäßigen Abstand voneinander
entlang der Länge der Schleppfördereinrichtung
aufweisen.
16. Vorrichtung nach Anspruch 9 mit einem Mittel zur
Schneidsteuerung zwecks Steuerung des sequentiellen
Schneidebetriebes der Schneidmittel auf dem
Fräslader, wobei die Schneidsteuerung das Vortreiben
der Schneidmittel am oberen Ende des Kohleflözes,
Abscheren der Schneidmittel nach unten zum Fuße des
Kohleflözes, Vortreiben der Schneidmittel am unteren
Ende des Kohleflözes und Abscheren der Schneidmittel
aufwärts zum oberen Ende des Kohleflözes in fort
laufenden wiederholten Schneidzyklen steuert.
17. Energieverteilungssystem für ein System zum
kontinuierlichen Bergbau, aus einem Fräslader, einer
gelenkigen und mit dem Fräslader operativ verbundenen
und ihm folgenden Schleppfördereinrichtung, und einem
mit der Schleppfördereinrichtung operativ verbundenen
und ihr folgenden Load-out-Fahrzeug umfassend, worin
die Schleppfördereinrichtung ein endloses
Kettenförderband und eine Vielzahl von über seine
Länge verteilten und das Kettenförderband
antreibenden elektrischen Antriebsmotoren umfaßt,
wobei diese Vorrichtung zur Energieverteilung eine
Vielzahl von Energieschienen entlang der Länge der
Schleppfördereinrichtung vom Load-out-Fahrzeug bis
zum Fräslader umfaßt und jeder der Energieschienen
mit Antriebsmotoren verbunden ist und sie mit Energie
versorgt, welche in nicht regelmäßigem Abstand
entlang der Schleppfördereinrichtung verteilt
vorliegen, wobei jeder der Antriebsmotoren der
Schleppfördereinrichtung mit einer der
Energieschienen verbunden ist.
18. Energieverteilungssystem nach Anspruch 17, worin alle
mit einem bestimmten Energieverteiler verbundenen
Antriebsmotoren einen gleichmäßigem Abstand
voneinander entlang der Länge der Schlepp
fördereinrichtung aufweisen.
19. Energieverteilungssystem nach Anspruch 17, mit vier
Energieverteilern, wobei jeder der vier Energie
verteiler mit jedem vierten Antriebsmotor verbunden
ist.
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