DE8627171U1

DE8627171U1 - Facility for measuring mining progress in longwall operations in hard coal mining

Info

Publication number: DE8627171U1
Application number: DE19868627171
Authority: DE
Original assignee: Ruhrkohle AG
Current assignee: RAG AG
Priority date: 1986-10-04
Filing date: 1986-10-04
Publication date: 1987-05-14

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Vermessung des Abbaufortschritts in Strebbetrieben des Steinkohlebergbaus gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for measuring the mining progress in longwall operations in hard coal mining according to the preamble of claim 1.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ermöglicht die Ortsbestimmung des Strebförderers bzw. des Strebeusbaus in beliebigen Intervallen und bildet deswegen die Grundlage für die Lagebestimmung eines Raumes, der mit dem betreffenden Ausbau gesichert ist. Eine solche Ausbaueinheit besitzt meistens mehrere Stempel, welche das Gebirge mit der Verlängerung eines in einem Stempelrohr geführten Kolbens unterstützen. Der Kolben wird dabei in der Hegel mit dem Druck des hydraulischen Arbeitsmediums beaufschlagt, wenn der Kolbenringraum entlastet ist. Asa Ende des Kolbenweges steigt der hydraulische Druck auf den Kolben an, bis der Setzdrucir erreicht ist, der meistens über ein Überdruckventil gehalten wird, bis der Ausbaustempel eingeraubt wird. Vorzugsweise befindet sich die erfindungsgemäße Einrichtung an einer Einheit des Strebausbaus, es ist jedoch auch möglich, die erfindungsgemäße Einrichtung am Förderer anzuordnen.The device according to the invention enables the location of the longwall conveyor or longwall support to be determined at any interval and therefore forms the basis for determining the position of a space that is secured with the support in question. Such a support unit usually has several rams that support the rock with the extension of a piston guided in a ram tube. The piston is pressurized with the pressure of the hydraulic working medium in the shaft when the piston ring space is relieved. At the end of the piston travel, the hydraulic pressure on the piston increases until the setting pressure is reached, which is usually maintained via a pressure relief valve until the support ram is removed. The device according to the invention is preferably located on a unit of the longwall support, but it is also possible to arrange the device according to the invention on the conveyor.

Die Ausbaueinheiten bzw. der Förderer werden mit Hilfe eines Schreitzylinders bewogt; d. h. entweder vorgeschoben oder vorgezogen. Als Schreitwiderlager dient in der Regel entweder eine weitere Ausbaüeinheit oder jedoch der Strebförderer, welcher in der Regel außerdem als Fahrgleis einer Gewinnungs-The support units or the conveyor are moved with the help of a walking cylinder; i.e. either pushed forward or pulled forward. The walking abutment is usually either another support unit or the longwall conveyor, which usually also serves as a track for an extraction line.

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maschine dient« Deswegen 1st der Schreitzylinder in der Regel doppelt wirkend ausgebildet. Meistens dient dann der Kolbenflächenraum zum Vorschieben des Schreitwiderlagers, liefert also bei Gewinnungsmaschinen über den Strebförderer auch den erforderlichen Andruck an die Strebfront, während der Kolbenringraum des Schreitzylinders zum Nachziehen der betreffenden Einheit des Strebausbaus Verwendung findet.machine serves« Therefore, the walking cylinder is usually designed to be double-acting. In most cases, the piston surface area is used to push the walking abutment forward, thus also providing the necessary pressure to the face front in mining machines via the face conveyor, while the piston ring area of the walking cylinder is used to pull the relevant unit of the face support forward.

Aus der ortsbestimmung der Strebfront läßt sich dann deren Lage im Rußwerk der betreffenden Grube erkennen. Die Kenntnis des Verlaufens der Strebfront ermöglicht die Beherrschung einer Vielzahl von Problemen, die sich daraus ergeben, daß der Strebförderer und der Strebausbau aus Einzellängen von geringer Ausdehnung (z. B. 1,50 m) bestehen, die sich dem Flözverlauf anpassen. Dabei geht es u. a. um die Einhaltung des vorgegebenen Verlaufes des Strebes zu den Begleitstrecken, die Steuerung der Gewinnungsmaschine, das Abwandern des Strebausbaus bzw. des Förderers im Strebeinfallen und allgemein um den Abbaufortpchritt als wesentliche Größe zur Bestimmung der Abbauleistung. Die erfindungsgemäße Einrichtung !By determining the location of the longwall front, its position in the sootworks of the relevant mine can be determined. Knowing the course of the longwall front enables the control of a number of problems that arise from the fact that the longwall conveyor and the longwall support consist of individual lengths of small size (e.g. 1.50 m) that adapt to the course of the seam. This includes maintaining the specified course of the longwall to the accompanying routes, controlling the mining machine, the movement of the longwall support or the conveyor in the face collapse and generally the mining progress as an important factor in determining the mining performance. The device according to the invention!

kann für sich allein zum Aufbau einer Übersicht Ican be used alone to create an overview I

über den Strebverlauf verwendet werden, der { over the longwall face, which {

meistens über Tage in einer sogenannten Gruben- }mostly above ground in a so-called pit }

warte angezeigt und/oder graphisch dargestellt fwait displayed and/or graphically represented f

wird. Hierbei werden die Meßgrößen bzw. dieThe measured variables or the

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ständige Ortsveränderung der betreffenden Ausbaueinheiten über relativ große Entfernungen von z. B. 20 km übertragen. Das kann über die vorhandenen Telefonleitungen öder über eigene Leitungen, z. B. durch Anwendung der schon bewährten Ton-Frequenz (TF)-Multiplextechnik erfolgen.constant relocation of the relevant expansion units over relatively large distances of e.g. 20 km. This can be done via the existing telephone lines or via separate lines, e.g. by using the already proven tone frequency (TF) multiplex technology.

Bisher wird die Lage und Richtung des Ausbaus bzw. des Förderers vorwiegend manuell durch Inaugenscheinnahme eines einsehbaren Strebbereichs ermittelt. Die fortlaufende Erfassung erfolgt durch Addition der täglichen Abbaufortschritte, die an den Strebenden gemessen werden. In zeitlichen Abständen, die von der Betriebsleitung festgelegt werden, erstellt die Markscheiderei Strebaufnahmen, die den aktuellen Strebverlauf darstellen.To date, the position and direction of the support or conveyor has been determined primarily manually by visual inspection of a visible face area. Continuous recording is carried out by adding up the daily mining progress, which is measured at the faces. At intervals set by the management, the surveying department creates face recordings that show the current face course.

Es sind jedoch auch andere Meßeinrichtungen zur Messung des Abbaufortschrittes bekannt. So wird bei der Wegerfassung z. B. das Prinzip des verlorenen Seils angewendet, wobei der Abbaufortschritt über ein Potentiometer und zusätzlich über Doppelneigungsmesser aus der Länge eines versatzseitig ablaufenden Seiles ermittelt. Eine weitere Methode zur Ermittlung des Äbbaufortschrittes benutzt Meßzylinder (Zeitschrift Glückauf 1984, Seiten 590, 599, Bild 5f). Bei dieser Wegmeßeinrichtung ermittelt ein Potentiometer den Kolbenweg in Schreitrichtung, also aus der Relativbewegung der Ausbaueinheit und des Schreitwiderlagers. DasHowever, other measuring devices are also known for measuring the mining progress. For example, the principle of the lost rope is used for path recording, whereby the mining progress is determined using a potentiometer and additionally using a double inclinometer from the length of a rope running down the offset side. Another method for determining the mining progress uses measuring cylinders (Glückauf magazine 1984, pages 590, 599, Figure 5f). In this path measuring device, a potentiometer determines the piston path in the direction of travel, i.e. from the relative movement of the support unit and the abutment. The

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Problem, daß sich hieraus für eine kontinuierliche Feststellung der Ausbaueinheit ergibt, besteht dann, wenn man die Einmessung der Ausbaueinheit bzw. des Strebes nicht ständig wiederholen., sondern während langer Zeiträume ' aussetzen oder gar nur einmal durchführen will.The problem that arises from this for a continuous determination of the support unit arises if the measurement of the support unit or the strut is not to be repeated continuously, but rather suspended for long periods of time or even only carried out once.

Dann nämlich müssen alle Fehler ausgeschaltetThen all errors must be eliminated

! werden, welche sich beim Koppeln addieren. Z. B.! which are added when coupled. E.g.

kann die bekannte potentiometrische Messungthe well-known potentiometric measurement

j des Kolbenweges das zwar im Vergleich zum Kolben-j of the piston travel which, although compared to the piston

weg geringe, sich aber beim Koppeln summierendeaway small, but cumulative when coupling

Spiel in den Anschlüssen am Ausbau und am Schreitwiderlager nicht erkennen und ausschalten. Wenn wie im Regelfall das Schreitwiderlager seinerseits Bewegungen ausführt, was z. B. bei Kohlenhobeln der Fall ist und als Atmen des Schreitwiderlagers bezeichnet wird, führt der Kolben am Schreitzylinder Bewegungen aus, denen kein proportionaler Abbaufortschritt entspricht und die deswegen als Fehler in das Koppeln der Schreitwege eingehen.Play in the connections on the removal and on the walking abutment cannot be detected and eliminated. If, as is usually the case, the walking abutment carries out movements, which is the case with coal planers, for example, and is referred to as breathing of the walking abutment, the piston on the walking cylinder carries out movements that do not correspond to a proportional removal progress and which therefore enter into the coupling of the walking paths as errors.

Weiterhin treten bei den bekannten Verfahren Störungen und Meßfehler auf, die in den meisten Fällen an mechanischen Uberbeanspruchungen lagen.Furthermore, the known methods are subject to disturbances and measurement errors, which in most cases are due to mechanical overload.

Bei der Wegerfassung mittels Zylinder treten darüberhinaus Additionsfehler auf, die im mechanischen Spiel der Fesselung zwischen Ausbau und Förderer begründet sind.When measuring the position using a cylinder, addition errors also occur, which are caused by the mechanical play of the restraint between the support and the conveyor.

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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zurunde, •ine Einrichtung der als bekannt vorausgesetzten Art zu schaffen, welche auf einfache Weise über lange Wegstrecken eine hinreichend genaue Feststellung der Position der Ausbaueinheit und im Zusammenwirken mit anderen, gleichartigen Einrichtungen z« B. der Stellung und des Verlaufes •iner Abbaufront ermöglicht, in dem sie die überlicherweise vorkommenden Heßfehler ausschaltet.The invention is therefore based on the object of creating a device of the type assumed to be known, which enables a sufficiently precise determination of the position of the support unit and, in conjunction with other, similar devices, e.g. the position and course of a support front, in a simple manner over long distances, by eliminating the measuring errors that usually occur.

Diese Aufgabe löst die Erfindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.The invention solves this problem with the features of claim 1. Appropriate embodiments of the invention are the subject of the subclaims.

Die erfindungsgemäße Einrichtung besteht im wesentlichen aus einem robusten Stahlblechgehäuse, das parallel zur Schildkufe des Strebsusbaus an der Transportöse der Kufe befestigt ist. Die Form des Gehäuses ist so gewählt, daß der pflugartige vordere Teil und die untere Kante des Gehäuses das Liegende glätten. Das kann unabhängig von der Beschaffenheit des Liegenden geschehen. Im Inneren des Gehäuses ist eine Rolle definierten Durchmessers angeordnet. Beim Vorziehen der Schilde läuft diese Meßrolle auf der durch das sie umgebende Gehäuse geglätteten Liegendfläche. Im inneren Kreisring der Rolle angebrachte Bolzen einer bestimmten Zahl, die in entsprechenden Abständen angeordnet sind, betätigen einen radial angebrachten Geber, die Betätigung des Gebers erfolgt dabei berührungslos. Im induktivenThe device according to the invention essentially consists of a robust steel sheet housing, which is attached parallel to the shield skid of the longwall construction to the transport eye of the skid. The shape of the housing is chosen so that the plow-like front part and the lower edge of the housing smooth the underlying surface. This can be done regardless of the nature of the underlying surface. A roller of a defined diameter is arranged inside the housing. When the shields are pulled forward, this measuring roller runs on the underlying surface smoothed by the housing surrounding it. A certain number of bolts, which are arranged at appropriate distances and are mounted in the inner circular ring of the roller, actuate a radially mounted sensor, and the sensor is actuated without contact. In the inductive

Geber werden infolge der Relativbewegung von Bolzen und Geber Induktionsspannungsimpulse er zeugt, die als Zählimpulse über elektrische Leitungen der Auswerteeinrichtung zugeführt werden.As a result of the relative movement of the bolt and the encoder, induction voltage pulses are generated which are fed to the evaluation device as counting pulses via electrical lines.

Diese Auswerteeinrichtung kann entweder ein Rechner oder ein einfacher Zähler sein. Die aufgenommene Impulszahl entspricht dabei demThis evaluation device can be either a computer or a simple counter. The number of pulses recorded corresponds to the

zurückgelegten Weg. &iacgr;distance travelled. &iacgr;

Bei einem Durchmesser der Mößrolle von ca» 160 &tgr;&eegr;&tgr;&eegr; sWith a diameter of the Mössrolle of ca» 160 &tgr;&eegr;&tgr;&eegr; s

und 25 radial angeordneten Bolzen beträgt die |and 25 radially arranged bolts, the |

Auflösung etwa 2 cm. Dadurch _s daß die Meßrolle IResolution about 2 cm. This _means that the measuring roller I

an der Schildkufe des Ausbaugestells angeordnet ';arranged on the shield skid of the support frame ';

ist, sind Fehlmessungen, die im mechanischen ^; Spiel der Fesselung zwischen Ausbau und Förderer begründet sind, ausgeschlossen, da z. B. das Atmen des Förderers vom Schreitzylinder abgefangen wird. Dadurch, daß die Rolle lose auf dem Liegendenmeasurement errors caused by ^mechanical play in the connection between the support and the conveyor are excluded, since the breathing of the conveyor is absorbed by the walking cylinder. Because the roller is loosely mounted on the

aufliegt und abrollt, welches durch das Gehäuse )rests and rolls, which passes through the housing )

geglättet worden ist, ist die mechanische Bean- Ihas been smoothed, the mechanical bean- I

spruchung der Meßrolle zu vernachlässigen. Istress on the measuring roller can be neglected. I

Im Anspruch 2 ist eine vorteilhafte Aüsführungsform f der Erfindung dargestellt, wonach ein zusätzlicher mechanischer Zähler vorgesehen ist, der von axial am äußeren Rand der Rolle in definierten Abständen angeordneten Bolzen betätigt wird. Mit Hilfe dieses Zählers wird der gesamte Ziehweg der Schilde aüdiert. Dadurch ist es iraglich, die elektrische Auswertung nach Betriebsstörungen wieder zu aktval- .» lisieren. 1Claim 2 shows an advantageous embodiment of the invention, according to which an additional mechanical counter is provided, which is operated by bolts arranged axially on the outer edge of the roller at defined intervals. With the help of this counter, the entire pulling path of the shields is measured. This makes it possible to reactivate the electrical evaluation after operational faults . 1

Eine besonders einfache und robuste Anordnung der Rolle im Gehäuse ist durch das Merkmal des Anspruchs 3 gegeben, wonach die Rolle am freien Ende eines am Gehäuse angelenkten Hebels gelagert ist.A particularly simple and robust arrangement of the roller in the housing is provided by the feature of claim 3, according to which the roller is mounted on the free end of a lever hinged to the housing.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung dargestellt und näher erläutert. Es zeigenThe invention is illustrated and explained in more detail below using a drawing. Show

Fig. 1 Meßeinrichtung in Draufsicht, Fig. 2 Meßeinrichtung im Querschnitt,Fig. 1 Measuring device in plan view, Fig. 2 Measuring device in cross section,

Fig. 3 in abgebrochener Darstellung die Meßrolle in Seitenansicht.Fig. 3 shows a broken-off side view of the measuring roller.

In der Zeichnung ist die Meßeinrichtung allgemein mit dem Bezugszeichen (1) versehen. Sie besteht aus einem Gehäuse (2) aus Stahlblech welches an der Transportöse (3) der Schildkufe (4) eines nicht näher dargestellten Ausbaugestells befestigt ist. Das Gehäuse (2) ist an seinem vorderen in Schreitrichtung zeigenden Ende pflugartig ausgebildet und liegt mit seiner Unterkante auf dem Liegenden (!5) auf. Die zum Liegenden (5) zeigende Unterseite des Gehäuses (2) ist offen ausgebildet. Im Inneren des Gehäuses (2) ist an der Innenseite des Gehäuses (2} ein Hebel (6) angelenkt, dessen freies Ende als Lager für die Welle (7) einer Meßrolle (8) dient. Auf der nach innen zeigenden Umfangefläche derIn the drawing, the measuring device is generally provided with the reference number (1). It consists of a housing (2) made of sheet steel which is attached to the transport eyelet (3) of the shield skid (4) of a support frame (not shown in detail). The housing (2) is designed like a plow at its front end pointing in the direction of travel and rests with its lower edge on the lying surface (!5). The underside of the housing (2) pointing towards the lying surface (5) is open. Inside the housing (2), a lever (6) is hinged to the inside of the housing (2}, the free end of which serves as a bearing for the shaft (7) of a measuring roller (8). On the inward-facing peripheral surface of the

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Rolle sind in regelmäßigen Abständen metallische Bolzen (9) angeordnet, d-aren Längsachsen auf den Hittelpunkt der Rolle (8) zeigen. Am freien Ende des Hebels (6) ist ein induktiver Geber (10) angeordnet, der radial auf die Bolzen ausgerichtet ist. Der induktive Geber (10) ist über elektrische Leitungen (11) mit einer nicht dargestellten Auswertereinrichtung (Rechner oder Zähler) verbunden.Metal bolts (9) are arranged at regular intervals on the roller, the longitudinal axes of which point to the center point of the roller (8). An inductive sensor (10) is arranged at the free end of the lever (6), which is radially aligned with the bolts. The inductive sensor (10) is connected to an evaluation device (computer or counter) (not shown) via electrical lines (11).

Wie insbesondere aus der Fig. 3 hervorgeht, sind weitere Bolzen (12) am äußeren Rand der Rolle (8) angeordnet, deren Längsachsen parallel zur Rollenachse verlaufen. Die Bolzen (12) dienen zur Betätigung eines mechanischen Zählwerks (13), welches ebenfalls am Gehäuse (2) befestigt ist. Die Bolzen (12) betätigen beim Rollvorgang nacheinander den Hebel (14) des Zählwerks (13), der durch eine am Hebel (6) befestigte Feder (15) vorgespannt ist.As can be seen in particular from Fig. 3, further bolts (12) are arranged on the outer edge of the roller (8), the longitudinal axes of which run parallel to the roller axis. The bolts (12) serve to actuate a mechanical counter (13), which is also attached to the housing (2). During the rolling process, the bolts (12) successively actuate the lever (14) of the counter (13), which is pre-tensioned by a spring (15) attached to the lever (6).

Beim Vorziehen des Schildes glättet der pflugartige Teil des Gehäuses (2) das Liegende (5) und schafft &egr;&ogr; für die auf dem Liegenden abrollende Rolle (8) einen Untergrund, der für eine ordentliche Messung geeignet ist. Beim Vorziehen des Schildes wird die Rolle (8) über den Hebel (6) und das Gehäuse (2) mitgezogen und rollt dabei auf ihrem äußeren Umfang ab. Durch die dabei entstehende relative Bewegung zwischen induktivem Geber (10) und Bolzen (9) werden beim jeweiligen BölZendurchgang Spannungsimpulse erzeugt, die als ZählimpulseWhen the shield is pulled forward, the plough-like part of the housing (2) smoothes the surface (5) and creates a surface for the roller (8) rolling on the surface that is suitable for proper measurement. When the shield is pulled forward, the roller (8) is pulled along by the lever (6) and the housing (2) and rolls along its outer circumference. The resulting relative movement between the inductive sensor (10) and the bolt (9) generates voltage pulses when the bolt passes through, which are used as counting pulses.

:, dienen und über die Leitung (11) zur Auswerteein:, and via the line (11) for evaluation

richtung transportiert werden. Wird eine Meßrolledirection. If a measuring roller

■ mit einem Durchmesser von ca. 160 mm verwendet, ■ with a diameter of approx. 160 mm,

wobei in ihr 25 Bolzen in regelmäßigen Abstand angeordnet sind, ist eine Auflösung bei der elektrischen Messung von 2 cm gegeben. Der zusätzliche mechanische Zähler (13), der von den axialen Bolzen (12) betätigt wird, addiert den gesamten Ziehweg des Schildes, dadurch ist es möglich, die elektrische Auswertung nach Betriebsstörungen wieder zu aktuallisieren. Die Auflösung bei der mechanischen Messung beträgt bei 10 axialwhere 25 bolts are arranged at regular intervals, the resolution of the electrical measurement is 2 cm. The additional mechanical counter (13), which is operated by the axial bolts (12), adds up the entire pulling path of the shield, which makes it possible to update the electrical evaluation after operational disruptions. The resolution of the mechanical measurement is 10 axial

,·' angeordneten Bolzen 10 cm.'·' arranged bolts 10 cm.

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Claims

1. Device for measuring the travel path of the longwall conveyor or the longwall support in longwall operations in hard coal mining, characterized by a housing (2) arranged on the support or conveyor, which is designed like a plow in the direction of travel and rests with its underside on the base (5), wherein a driveless roller (8) is arranged inside the housing (2), over the inner circumference of which radially aligned metal bolts (9) are distributed at regular intervals and on whose shaft (7) an inductive sensor (10) is arranged.

2. Device according to claim 1, characterized in that a mechanical counter (13) is arranged in the housing (2), which can be actuated by bolts (12) arranged at regular intervals on the outer edge of the roller (8) and aligned axially.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the roller (8) is mounted on the free end of a lever (6) hinged to the housing (2).

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