DE4103545A1

DE4103545A1 - Einrichtung zum hereingewinnen von mineralischen rohstoffen, insbesondere von kohle

Info

Publication number: DE4103545A1
Application number: DE4103545A
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Ing Heintzmann; Karl-Heinz Dipl Ing Berger; Peter Dipl Ing Walbrodt
Original assignee: Bochumer Eisenhuette Heintzmann GmbH and Co KG
Current assignee: Strebtechnik Bochum & Co 44793 Bochum De GmbH
Priority date: 1991-02-06
Filing date: 1991-02-06
Publication date: 1992-08-13
Also published as: DE4103545C2; US5110187A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Hereingewinnen von mineralischen Rohstoffen, insbesondere von Kohle, in bergbaulichen Untertagebetrieben, - mit Abbaufront, längs der Abbaufront geführter Gewinnungsmaschine, Fördereinrich tung für die hereingewonnenen mineralischen Rohstoffe, längs der Abbaufront angeordneten Schreitausbaugestellen und Steuereinrichtung für die Schreitausbaugestelle, wobei die Schreitausbaugestelle mit Hilfe der Steuereinrichtung nach Maßgabe des fortschreitenden Abbaus im Rhythmus der arbei tenden Gewinnungsmaschine der wandernden Abbaufront nach führbar sind.

Bei der aus der Praxis bekannten Einrichtung, von der die Erfindung ausgeht, wird die Steuereinrichtung von Hand betätigt oder sie ist mit mechanischen Fühlern ausgerüstet. Sie kann ihre Informationen für die Steuerung auch aus einer mechanischen Verbindung mit der Fördereinrichtung erhalten. Auch ist es bekannt, mit besonderen Folgesteuerungen zu arbeiten. Die bekannten Maßnahmen arbeiten, so weit die Steuereinrichtung von Hand betätigt wird, nach Maßgabe der Aufmerksamkeit der Bedienungsperson ungenau. Die weiteren vorstehend beschriebenen Maßnahmen sind in steuerungstech nischer Hinsicht im apparativen Aufbau aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Nachführen der Schreitausbaugestelle fernwirkend von der Gewinnungsmaschine selbst zu steuern, und zwar bei geringem steuerungstech nischen Aufwand und mit hoher Steuerungsgenauigkeit.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Steuereinrichtung auf der Gewinnungsmaschine zumindest zwei Signalgeber für elektromagnetische Wellen aufweist, die jeweils mit einer im Grundriß kegelförmigen Strahlungs charakteristik und mit unterschiedlicher Kennung ausgerüstet sind, daß die Strahlungscharakteristiken zu einem zentralen Überlappungsbereich superponiert sind und eine Vorlaufzone sowie eine Nachlaufzone bilden, die jeweils nur von einem Signalgeber bestrichen ist, daß die einzelnen Schreitausbau gestelle jedes zumindest einen Signalempfänger für die elektromagnetischen Wellen der beiden Signalgeber aufweist, der die empfangenen Signale einem Signalauswerter zuführt, und daß der Signalauswerter nach Maßgabe der Signale unter schiedlicher Kennung von zumindest der Vorlaufzone und der Nachlaufzone das Nachführen der Schreitausbaugestelle steuert. - Elektromagnetische Wellen sind im Rahmen der Erfindung alle den Maxwell′schen Gleichungen bzw. den optischen Gesetzen gehorchende Wellen, die zu einer defi nierten Strahlungscharakteristik, wie angegeben, bündelbar sind. Das kann bei elektromagnetischen Wellen, die den optischen Gesetzen gehorchen, über optische Hilfsmittel erfolgen. Das kann bei demgegenüber längeren elektromag netischen Wellen mit entsprechenden antennentechnischen Ein richtungen erfolgen. Kennung bezeichnet besondere Parameter der elektromagnetischen Wellen, die von dem Signalauswerter erkennbar und für steuerungstechnische Befehle und Maßnahmen auswertbar sind. Für die Kennung geeignet sind beispiels weise die Frequenz, die Amplitude oder, bei gepulstem Betrieb, die Pulsfrequenzen und die Pulsdauer.

Erfindungsgemäß erkennt die Steuereinrichtung, in die ein entsprechender Rechner integriert sein kann, für jede Position der arbeitenden Gewinnungsmaschine an den Schreit ausbaugestellen, die mit der Gewinnungsmaschine wandernde Vorlaufzone und die mit der Gewinnungsmaschine wandernde Nachlaufzone. Die Steuereinrichtung kann daraus die Position der Gewinnungsmaschine ermitteln, wenn außerdem die Schreit ausbaugestelle identifizierbar sind oder identifizierbar mit einer zentralen Steuereinrichtung verbunden sind. Es ver steht sich, daß die erfindungsgemäßen Maßnahmen es auch erlauben, die Bewegungsrichtung und die Geschwindigkeit der Gewinnungsmaschine zu ermitteln. Die Steuereinrichtung bewirkt die Maßnahmen für das Nachführen der Schreitausbau gestelle und ggf. zusätzlich weitere Maßnahmen, die die Gewinnungsarbeiten erforderlich machen. In bezug auf die Schreitausbaugestelle wird beispielsweise das Rauben, Schreiten und Setzen zum Zwecke der Nachführung der Schreit ausbaugestelle gesteuert.

Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung. So kann der Signalauswerter nach Maßgabe der Signale unter schiedlicher Kennung der Vorlaufzone und der Nachlaufzone sowie außerdem nach Maßgabe der von den Empfängern im Überlappungsbereich aufgenommenen superponierten Signale das Nachführen der Schreitausbaugestelle steuern. Bei der er findungsgemäßen Einrichtung ist wesentlich, daß die Strah lungscharakteristiken zu einem zentralen Überlappungsbereich superponiert sind und eine Vorlaufzone wie auch Nachlaufzone bilden. Das erlaubt mit der Identifizierung der Schreitaus baugestelle die Feststellung der Bewegung und der Bewegungs richtung der Gewinnungsmaschine und ggf. die Ermittlung von deren Geschwindigkeit. Dazu können die beiden Signalgeber am gleichen Ort auf der Gewinnungsmaschine angeordnet sein. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Anordnung so zu treffen, daß die beiden Signalgeber mit Abstand voneinander in Bewegungsrichtung der Gewinnungsmaschine gereiht auf der Gewinnungsmaschine angeordnet sind. Sehr einfach wird die Auswertung der Signale in dem Signalauswerter, wenn der Überlappungsbereich am Ort der Signalempfänger, in Bewe gungsrichtung der Gewinnungsmaschine gemessen, eine Breite aufweist, die etwa der Länge der Gewinnungsmaschine ent spricht.

Wie bereits erwähnt, kann im Rahmen der Erfindung mit sehr unterschiedlichen elektromagnetischen Wellen gearbeitet werden. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Signalgeber, die Empfänger und der Signalauswerter für elektromagnetische Wellen im Lichtwellenbereich, einschließlich Infrarot, eingerichtet sind. Die unterschiedliche Kennung kann durch unterschied liche Frequenz und/oder Amplitude und/oder unterschiedliche Pulsierung eingerichtet sein. Soweit in einem Untertagebe trieb mit Verschmutzungen der Signalgeber und der Signal empfänger zu rechnen ist, die die Funktionstüchtigkeit beeinträchtigen, besteht im Rahmen der Erfindung die Mög lichkeit, die Gewinnungsmaschine und/oder die Schreitausbau gestelle mit Sprühwasserreinigungseinrichtungen für die Signalgeber und/oder Signalempfänger auszurüsten, die bei spielsweise jedes Mal dann eingeschaltet werden, wenn die Gewinnungsmaschine vorbeikommt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen bergbaulichen Untertage betrieb und

Fig. 2 eine Ansicht des Gegenstandes der Fig. 1 aus Richtung des Pfeiles A.

Die in den Figuren dargestellte Einrichtung dient zum Hereingewinnen von mineralischen Rohstoffen, insbesondere von Kohle, in bergbaulichen Untertagebetrieben. In den Figuren wurde das Hangende nicht gezeichnet. Man erkennt in der Fig. 2 die Sohle sowie in den Fig. 1 und 2 die Abbaufront 1. Man erkennt fernerhin in der Fig. 1 die längs der Abbaufront geführte Gewinnungsmaschine 2, eine Förder einrichtung 3 für die hereingewonnenen mineralischen Roh stoffe und längs der Abbaufront 1 gereiht angeordnete Schreitausbaugestelle 4. Diese mögen so gestaltet sein, wie es in der Fig. 2 angedeutet worden ist.

Ein Steuerschrank 5 für die Steuereinrichtung der Schreit ausbaugestelle 4 wurde in der Fig. 1 schematisch angedeutet. Die Schreitausbaugestelle 4 sind mit Hilfe der Steuerein richtung nach Maßgabe des fortschreitenden Abbaus im Rhythmus der hin und her bewegten Gewinnungsmaschine 2 der wandernden Abbaufront 1 nachführbar.

Aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1 und 2 entnimmt man, daß die Steuereinrichtung auf der Gewinnungs maschine 2 zwei Signalgeber 6 für elektromagnetische Wellen aufweist. Die Fig. 1 läßt erkennen, daß die Signalgeber 6 jeweils mit einer im Grundriß kegelförmigen Strahlungs charakteristik 7 ausgerüstet ist. Die unterschiedliche Schraffur in den Kegeln der Strahlungscharakteristiken 7 macht deutlich, daß die von den beiden Signalgebern 6 ausgesandten elektromagnetischen Wellen jeweils eine unter schiedliche Kennung aufweisen, also als unterschiedlich identifizierbar sind. Die Strahlungscharakteristiken 7 sind zu einem zentralen Überlappungsbereich 8 superponiert. Sie bilden eine Vorlaufzone 9 sowie eine Nachlaufzone 10, wobei die Vorlaufzone 9 bzw. die Nachlaufzone 10, im Gegensatz zum Überlappungsbereich 8, jeweils nur von einem der Signalgeber 6 bzw. nur von einer Strahlungscharakteristik 7 bestrichen ist. Die einzelnen Schreitausbaugestelle 4 besitzen zumin dest einen Empfänger 11 für die elektromagnetischen Wellen der beiden Signalgeber 6. Dieser Empfänger 11 kann die empfangenen Signale einem Signalauswerter 12 zuführen, wobei der Signalauswerter 12 nach Maßgabe der Signale unterschied licher Kennung von zumindest der Vorlaufzone 9 und der Nachlaufzone 10 das Nachführen der Schreitausbaugestelle 4 steuert. In den Signalauswerter 12 ist im allgemeinen ein geeigneter Rechner integriert.

Die Anordnung kann aber auch so getroffen sein, daß der Signalauswerter 12 nach Maßgabe der Signale unterschied licher Kennung der Vorlaufzone 9 und der Nachlaufzone 10 sowie außerdem nach Maßgabe der von den Signalempfängern 11 im Überlappungsbereich 8 aufgenommenen superponierten Signale das Nachführen der Schreitausbaugestelle 4 steuert. Im Ausführungsbeispiel sind die beiden Signalgeber 6 mit Abstand voneinander in Bewegungsrichtung der Gewinnungs maschine 2 gereiht auf der Gewinnungsmaschine 2 angeordnet, wozu auf die Fig. 1 verwiesen wird. Die Anordnung ist so getroffen, daß der Überlappungsbereich 8 am Ort der Signal empfänger 11, in Bewegungsrichtung der Gewinnungsmaschine 2 gemessen, eine Breite aufweist, die etwa der Länge der Gewinnungsmaschine 2 entspricht. Es mag sich um Signalgeber 6 und Signalempfänger 11 für elektromagnetische Wellen im Lichtwellenbereich handeln.

Claims

1. Einrichtung zum Hereingewinnen von mineralischen Roh stoffen, insbesondere von Kohle, in bergbaulichen Untertage betrieben, - mit
Abbaufront,
längs der Abbaufront geführter Gewinnungsmaschine
Fördereinrichtung für die hereingewonnenen minera lischen Rohstoffe,
längs der Abbaufront angeordneten Schreitausbaugestel len und
Steuereinrichtung für die Schreitausbaugestelle,
wobei die Schreitausbaugestelle mit Hilfe der Steuereinrich tung nach Maßgabe des fortschreitenden Abbaus im Rhythmus der arbeitenden Gewinnungsmaschine der wandernden Abbaufront nachführbar sind, dadurch gekennzeich net, daß die Steuereinrichtung auf der Gewinnungsmaschine (2) zumindest zwei Signalgeber (6) für elektromagnetische Wellen aufweist, die jeweils mit einer im Grundriß kegel förmigen Strahlungscharakteristik (7) und mit unterschied licher Kennung ausgerüstet sind,
daß die Strahlungscharakteristiken (7) zu einem zen tralen Überlappungsbereich (8) superponiert sind und
eine Vorlaufzone (9) sowie eine Nachlaufzone (10) bilden, die jeweils nur von einem Signalgeber be strichen ist,
daß die einzelnen Schreitausbaugestelle (4) jedes zumindest einen Signalempfänger (11) für die elektromagnetischen Wellen der beiden Signalgeber (6) aufweist, der die empfan genen Signale einem Signalauswerter (12) zuführt, und daß der Signalauswerter (12) nach Maßgabe der Signale unter schiedlicher Kennung von zumindest der Vorlaufzone (9) und der Nachlaufzone (10) das Nachführen der Schreitausbauge stelle (4) steuert.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalauswerter (12) nach Maßgabe der Signale unter schiedlicher Kennung der Vorlaufzone (9) und der Nachlauf zone (10) sowie außerdem nach Maßgabe der von den Signal empfängern (11) im Überlappungsbereich (8) aufgenommenen superponierten Signale das Nachführen der Schreitausbauge stelle (4) steuert.

3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Signalgeber (6) am gleichen Ort auf der Gewinnungsmaschine (2) angeordnet sind.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Signalgeber (6) mit Abstand voneinander in Bewegungsrichtung der Gewinnungsmaschine (2) gereiht auf der Gewinnungsmaschine angeordnet sind.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Überlappungsbereich (8) am Ort der Signalempfänger (11), in Bewegungsrichtung der Gewinnungs maschine (2) gemessen, eine Breite aufweist, die etwa der Länge der Gewinnungsmaschine (2) entspricht.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalgeber (6), die Signalempfänger (11) und der Signalauswerter (12) für elektromagnetische Wellen im Lichtwellenbereich, einschließlich Infrarot, ein gerichtet sind.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die unterschiedliche Kennung durch unterschiedliche Frequenz und/oder Amplitude und/oder unter schiedliche Pulsierung eingerichtet ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewinnungsmaschine (2) und/oder die Schreitausbaugestelle (4) mit Sprühwasserreinigungseinrich tungen für die Signalgeber (6) und/oder Signalempfänger (11) ausgerüstet sind.