PL247724B1

PL247724B1 - Sposób sterowania kątem natarcia wrębiarki

Info

Publication number: PL247724B1
Application number: PL433900A
Authority: PL
Inventors: Jeff Ley; Matthew Beilstein; Colten LEVIERE; Colten Leviere
Original assignee: Joy Global Underground Mining Llc
Priority date: 2017-06-02
Filing date: 2018-06-01
Publication date: 2025-08-25
Also published as: US20180347357A1; GB2576669B; WO2018223028A1; AU2018278346A1; RU2754899C2; RU2019144400A3; GB201917553D0; DE112018002806T5; GB2576669A; PL433900A1; CN110691889A; RU2019144400A; CN110691889B; US10920588B2; ZA201908371B; AU2018278346B2

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia są sposoby i układy sterowania kątem natarcia wrębiarki. Sterownik otrzymuje sygnał czujnika wskazujący kąt natarcia wrębiarki oraz odbiera profil docelowego kąta natarcia (610) wyznaczający wiele docelowych kątów natarcia dla różnych sekcji przodka minerału. Sterownik określa różnicę kąta natarcia między kątem natarcia a docelowym kątem natarcia wrębiarki, wyznacza poprawkę wysokościową kąta natarcia odpowiadającą nowej wysokości dla wrębnika przyspągowego wrębiarki w oparciu o różnicę kąta natarcia oraz zmienia wysokość wrębnika przyspągowego w oparciu o poprawkę wysokościową kąta natarcia.

Description

Opis wynalazku

Niniejszy wynalazek dotyczy sposobu sterowania kątem natarcia wrębiarki.

Z amerykańskiego dokumentu patentowego o nr US 9506343 B2 znane jest układ i sposób monitorowania maszyny wrębiarki ścianowej w ścianowym systemie wydobywczym, w którym maszyna wrębiarki ścianowej zawiera wrębiarkę mającą bęben urabiający, przy czym sposób obejmuje uzyskiwanie przez procesor informacji o żądanym kącie nachylenia i odbieranie przez procesor kąta nachylenia wskazującego bieżące położenie wrębiarki. Sposób obejmuje również określanie przez procesor, czy kąt nachylenia mieści się w żądanym zakresie kąta nachylenia, oraz sterowanie przez procesor położeniem bębna urabiającego w oparciu o to, czy kąt nachylenia mieści się w żądanym zakresie kąta nachylenia. Żądany zakres kąta nachylenia jest oparty na informacjach o żądanym kącie nachylenia.

Ponadto, z polskiego dokumentu patentowego o nr PL 243687 B1 znany jest sposób monitorowania maszyny górniczej do wykonywania wrębów w ścianowym systemie wydobywczym, w którym maszyna górnicza do wykonywania wrębów zawiera kombajn zawierający głowicę urabiającą, przy czym w sposobie uzyskuje się przy użyciu procesora informacje dotyczące żądanego kąta nachylenia kombajnu, odbiera się przez procesor kąt nachylenia wskazujący bieżące położenie kombajnu w nachyleniu, charakteryzujący się tym, że określa się przy użyciu procesora, czy kąt nachylenia mieści się w zakresie żądanego kąta nachylenia, przy czym zakres żądanego kąta nachylenia jest oparty na informacjach o żądanym kącie nachylenia, przy czym zakres żądanego kąta nachylenia zawiera górny próg kąta nachylenia i dolny próg kąta nachylenia, oraz reguluje się przy użyciu procesora położenie głowicy urabiającej zależnie od tego, czy kąt nachylenia znajduje się w zakresie żądanego kąta nachylenia, przy czym regulowanie położenia głowicy urabiającej obejmuje zmianę jej położenia tak, że głowica urabiająca jest obniżana, gdy kąt nachylenia przekracza górny próg kąta nachylenia, albo głowica urabiająca jest podnoszona, gdy kąt nachylenia znajduje się poniżej dolnego progu kąta nachylenia.

Niniejszy wynalazek obejmuje sposób sterowania kątem natarcia wrębiarki, charakteryzujący się tym, że obejmuje zapisywanie w pamięci sterownika, jako historyczne działania korygujące, dla jednego albo więcej wcześniejszych przebiegów wrębiarki, wcześniejszej poprawki wysokościowej kąta natarcia, wcześniejszej różnicy kąta natarcia oraz wcześniejszej uzyskanej zmiany kąta natarcia wynikających ze zmiany wysokości wrębnika przyspągowego w oparciu o wcześniejszą poprawkę wysokościową kąta natarcia, odbieranie, przez procesor elektroniczny, sygnału czujnika wskazującego kąt natarcia wrębiarki, odbieranie, przez procesor elektroniczny, profilu docelowego kąta natarcia, przy czym profil docelowego kąta natarcia stanowi tablica wyznaczająca wiele docelowych kątów natarcia dla różnych sekcji przodka minerału, przy czym sekcje przodka minerału są określone przez wysokość wrębnika i obudowę ścianową, określanie, przy użyciu procesora elektronicznego, różnicy kąta natarcia między kątem natarcia a docelowym kątem natarcia zawartym w wielu docelowych kątach natarcia, określanie wartości kompensacji kąta natarcia w oparciu o historyczne działania korygujące, określanie, przy użyciu procesora elektronicznego, poprawki wysokościowej kąta natarcia odpowiadającej nowej wysokości dla wrębnika przyspągowego w oparciu o różnicę kąta natarcia i wartość kompensacji kąta, oraz zmienianie, przy użyciu procesora elektronicznego, wysokości wrębnika przyspągowego w oparciu o poprawkę wysokościową kąta natarcia.

Korzystnie określanie poprawki wysokościowej kąta natarcia obejmuje przekształcenie różnicy kąta natarcia na zmianę położenia pionowego wrębnika przyspągowego, oraz dodanie wartości kompensacji kąta natarcia w celu określenia docelowego położenia pionowego wrębnika przyspągowego.

Korzystnie sposób obejmuje ponadto określanie docelowego kąta natarcia na podstawie profilu docelowego kąta natarcia w oparciu o bieżące położenie boczne wrębnika przyspągowego.

Korzystnie sposób obejmuje ponadto określenie wysokości wrębnika przyspągowego w oparciu o odebrane sygnały czujnika.

Korzystnie sposób obejmuje ponadto odbieranie parametrów konfiguracji wyrównywania, przy czym parametry konfiguracji wyrównywania obejmują co najmniej jedno spośród maksymalnej zmiany kąta natarcia na rynnę albo funkcji do generowania stopniowych pochyłości, oraz generowanie profilu docelowego kąta natarcia w oparciu o początkowy profil docelowego kąta natarcia oraz parametry konfiguracji wyrównywania w taki sposób, że wiele docelowych kątów natarcia dla różnych sekcji przodka minerału jest wyrównywanych.

Korzystnie sposób obejmuje ponadto odbieranie profilu nominalnego kąta natarcia dla wrębiarki, odbieranie, od zdalnego operatora znajdującego się poza wrębiarką, przesunięcia korygującego dla sekcji przodka minerału, oraz generowanie profilu docelowego kąta natarcia w oparciu o profil nominalnego kąta natarcia i przesunięcie korygujące.

Korzystnie sposób obejmuje ponadto określanie liczby przebiegów korygujących dla przesunięcia korygującego, przy czym liczba przebiegów korygujących wskazuje liczbę przebiegów wrębiarki, dla których docelowy kąt natarcia jest oparty na przesunięciu korygującym, oraz w odpowiedzi na określenie, że liczba przebiegów korygujących wynosi zero, ustawianie docelowego kąta natarcia dla sekcji przodka minerału na profil nominalnego kąta natarcia.

W jednej z postaci wykonania zapewniono sposób sterowania kątem natarcia wrębiarki. Sposób obejmuje odbieranie sygnału czujnika wskazującego kąt natarcia wrębiarki, a także odbieranie profilu docelowego kąta natarcia wyznaczającego wiele docelowych kątów natarcia dla różnych sekcji przodka minerału. Sposób obejmuje również określenie różnicy kąta natarcia między kątem natarcia a docelowym kątem natarcia wrębiarki, wyznaczenie poprawki wysokościowej kąta natarcia odpowiadającej nowej wysokości dla wrębnika przyspągowego wrębiarki w oparciu o różnicę kąta natarcia, a także zmianę wysokości wrębnika przyspągowego w oparciu o poprawkę wysokościową kąta natarcia. W niektórych postaciach wykonania sterownik zawiera procesor elektroniczny oraz pamięć, które realizują sposób sterowania kątem natarcia wrębiarki.

W niektórych postaciach wykonania sposób obejmuje również odbieranie wartości kompensacji kąta natarcia, przy czym wyznaczenie poprawki wysokościowej kąta natarcia obejmuje wyznaczenie poprawki wysokościowej kąta natarcia w oparciu o różnicę kąta natarcia i wartość kompensacji kąta natarcia.

W innej postaci wykonania zapewniono układ sterowania kątem natarcia wrębiarki. Układ zawiera czujnik wrębiarki skonfigurowany do wykrywania charakterystyki położenia wrębiarki, wrębnik przyspągowy napędzany przez silnik wrębnika oraz sterownik połączony z czujnikiem wrębnika i silnikiem wrębnika. Sterownik zawiera procesor elektroniczny oraz pamięć. Procesor elektroniczny jest skonfigurowany do odbierania sygnału czujnika od czujnika wrębiarki wskazującego kąt natarcia wrębiarki, a także odbierania profilu docelowego kąta natarcia wyznaczającego wiele docelowych kątów natarcia dla różnych sekcji przodka minerału. Procesor elektroniczny jest ponadto skonfigurowany do określania różnicy kąta natarcia między kątem natarcia a docelowym kątem natarcia wielu docelowych kątów natarcia profilu docelowego kąta natarcia, a także do wyznaczania poprawki wysokościowej kąta natarcia odpowiadającej nowej wysokości dla wrębnika przyspągowego wrębiarki w oparciu o różnicę kąta natarcia. Procesor elektroniczny zmienia następnie wysokość wrębnika przyspągowego w oparciu o poprawkę wysokościową kąta natarcia.

W innej postaci wykonania zapewniono sposób generowania profilu docelowego kąta natarcia dla wrębiarki. Sposób obejmuje odbieranie profilu nominalnego kąta natarcia dla wrębiarki, uzyskanie dostępu do przesunięć korygujących wprowadzanych przez źródło zewnętrzne oraz ustawianie docelowych kątów natarcia z profilu docelowego kąta natarcia w oparciu zarówno o profil nominalnego kąta natarcia, jak i przesunięcia korygujące. Sposób obejmuje również sterowanie położeniem wrębnika przyspągowego w oparciu o profil docelowego kąta natarcia.

W niektórych postaciach wykonania odbieranie profilu nominalnego kąta natarcia dla wrębiarki obejmuje odbieranie profilu nominalnego kąta natarcia dla wrębiarki w odpowiedzi na wybór operatora wrębiarki. W niektórych postaciach wykonania profil nominalnego kąta natarcia dla wrębiarki zawiera tablicę, która wyznacza nominalne kąty natarcia dla długości przodka minerału. W niektórych postaciach wykonania profil nominalnego kąta natarcia dla wrębiarki zawiera tablicę o długości równej liczbie rynien w systemie ścianowym i która określa nominalny kąt natarcia dla każdej rynny. W niektórych postaciach wykonania profil nominalnego kąta natarcia dla wrębiarki zawiera tablicę o długości, która jest mniejsza niż liczba rynien w systemie ścianowym.

W niektórych postaciach wykonania dostęp do przesunięć korygujących obejmuje dostęp do liczby przebiegów przesunięć korygujących, która wskazuje liczbę przebiegów, dla których powinno zostać zrealizowane przesunięcie korygujące. W niektórych postaciach wykonania po pewnej liczbie przebiegów docelowe kąty natarcia profilu docelowego kąta natarcia zmodyfikowane za pomocą przesunięć korygujących są ustawiane na odpowiednie kąty natarcia profilu nominalnego kąta natarcia.

W niektórych postaciach wykonania sposób obejmuje również generowanie profilu nominalnego kąta natarcia w oparciu o dane historyczne dotyczące zrealizowanych wcześniej przesunięć korygujących.

W niektórych postaciach wykonania sterownik zawiera procesor elektroniczny oraz pamięć, które realizują sposób generowania profilu nominalnego kąta natarcia dla wrębiarki. Sterownik może być wbudowany we wrębiarkę i może być połączony z czujnikami wrębiarki i wrębnikiem przyspągowym.

W innej postaci wykonania zapewniono sposób sterowania kątem natarcia wrębiarki. Sposób obejmuje odbieranie profilu docelowego kąta natarcia dla wrębiarki, odbieranie sygnału czujnika wskazującego kąt natarcia wrębiarki w trakcie pierwszego przebiegu wrębiarki, sterowanie wysokością wrębnika przyspągowego wrębiarki w oparciu o profil docelowego kąta natarcia w trakcie pierwszego przebiegu wrębiarki. Sposób obejmuje również odbieranie przesunięcia korygującego dla wrębiarki w trakcie drugiego przebiegu wrębiarki, zmianę wysokości wrębnika przyspągowego wrębiarki w oparciu o przesunięcie korygujące w trakcie drugiego przebiegu wrębiarki oraz zmianę wysokości wrębnika przyspągowego wrębiarki w oparciu o profil docelowego kąta natarcia w trakcie trzeciego przebiegu wrębiarki. W niektórych postaciach wykonania sterownik zawiera procesor elektroniczny oraz pamięć, które realizują sposób sterowania kątem natarcia wrębiarki. Sterownik może być wbudowany we wrębiarkę i może być połączony z czujnikami wrębiarki oraz wrębnikiem przyspągowym.

Inne aspekty niniejszego wynalazku staną się zrozumiałe po zapoznaniu się z poniższym szczegółowym opisem i załączonymi figurami rysunku, na których fig. 1 przedstawia schematycznie system eksploatacji zgodnie z jedną z postaci wykonania wynalazku, fig. 2A-B przedstawiają ścianowy system wydobywczy systemu eksploatacji za fig. 1, fig. 3 przedstawia zawał warstw geologicznych w miarę, jak minerał jest wybierany z pokładu mineralnego, fig. 4 przedstawia zmechanizowaną obudowę ścianową w ścianowym systemie wydobywczym, fig. 5 przedstawia kolejny widok obudowy ścianowej w ścianowym systemie wydobywczym, fig. 6A-B przedstawiają wrębiarkę ścianową w ścianowym systemie wydobywczym, fig. 7A-B przedstawiają wrębiarkę ścianową podczas jej przemieszczania przez podkład węgla, fig. 8 przedstawia przybliżone położenia dla czujników umieszczonych we wrębiarce w ścianowym systemie wydobywczym, fig. 9 przedstawia schematycznie sterownik wrębiarki z fig. 6A-B, fig. 10 przedstawia schemat modułu monitorującego ścianowego systemu wydobywczego, fig. 11 przedstawia schemat blokowy ilustrujący sposób monitorowania kąta natarcia wrębiarki, fig. 12 przedstawia schemat blokowy ilustrujący sposób generowania profilu docelowego kąta natarcia, fig. 13 przedstawia schemat łączenia profilu nominalnego kąta natarcia i przesunięcia korygującego, fig. 14 przedstawia schemat ilustrujący wyrównywanie wykonywany przez moduł wyrównywania korygującego, fig. 15A-C przedstawiają schematy ścianowego systemu wydobywczego, w którym zrealizowano przesunięcie korygujące, fig. 16 przedstawia schemat blokowy ilustrujący sposób generowania profilu docelowego kąta natarcia, fig. 17 przedstawia schemat blokowy ilustrujący sposób generowania wartości kompensacji kąta natarcia, fig. 18 przedstawia schemat blokowy ilustrujący sposób ręcznego sterowania wrębiarką, fig. 19 przedstawia schemat blokowy ilustrujący sposób wyrównywania profilu docelowego kąta natarcia, fig. 20 przedstawia schemat układu monitorowania stanu w systemie eksploatacji przedstawionym na fig. 1, fig. 21 przedstawia schemat ścianowego układu sterowania układu monitorowania stanu przedstawionego na fig. 20, fig. 22 przedstawia przykładowe powiadomienie z wykorzystaniem poczty e-mail.

Zanim postacie wykonania niniejszego wynalazku zostaną opisane szczegółowo, należy przyjąć, że wynalazek nie ogranicza się w swoim zastosowaniu do szczegółów konstrukcji oraz rozmieszczenia elementów składowych przedstawionych w poniższym opisie lub zilustrowanych na figurach rysunku. Wynalazek pozwala na inne postacie wykonania oraz może być realizowany na wiele sposobów.

Ponadto należy rozumieć, że postacie wykonania wynalazku mogą zawierać sprzęt, oprogramowanie oraz elektroniczne elementy składowe lub moduły, które dla celów omówienia mogą być przedstawione i opisane, jak gdyby większość elementów składowych została zrealizowana jedynie sprzętowo. Jednakże znawca, na podstawie lektury niniejszego szczegółowego opisu, zorientuje się, że w co najmniej jednej z postaci wykonania elektroniczne elementy wynalazku można zrealizować w postaci oprogramowania (na przykład, przechowywane na nieulotnym nośniku odczytywanym przez komputer), wykonywanego przez jeden albo większą liczbę procesorów. Do realizacji niniejszego wynalazku stosować można wiele urządzeń sprzętowych i programowych, jak również wiele różnych konstrukcyjnych elementów składowych jako takich. Ponadto, jak opisano w poniższych akapitach, określone konfiguracje mechaniczne, przedstawione na rysunkach, mają na celu zilustrowanie postaci wykonania wynalazku. Możliwe są jednak inne alternatywne konfiguracje mechaniczne. Na przykład, „sterowniki” i „moduły” opisane w specyfikacji mogą obejmować jeden lub więcej procesorów, jeden lub więcej modułów nośników odczytywanych przez komputer, jeden lub więcej interfejsów wejścia/wyjścia i różne połączenia (na przykład magistralę systemową), łączące elementy składowe. W niektórych przypadkach sterowniki i moduły mogą być realizowane w postaci jednego lub więcej procesorów ogólnego przeznaczenia, cyfrowych procesorów sygnałowych DSP, układów ASIC i układów FPGA, które wykonują instrukcje lub w inny sposób realizują ich funkcje tutaj opisane.

Fig. 1 przedstawia system eksploatacji 100. System eksploatacji 100 zawiera ścianowy system wydobywczy 200 oraz układ 400 monitorowania stanu. System eksploatacji 100 jest skonfigurowany w taki sposób, że wydobywa w wydajny sposób rudę lub surowiec mineralny, na przykład węgiel w kopalni. W innych postaciach wykonania, system eksploatacji 100 jest stosowany do wydobywania innych rud i/albo surowców mineralnych. Na przykład, w wybranych postaciach wykonania, trona, odparowywany z wody słonych jezior surowiec mineralny, jest wydobywany z zastosowaniem ścianowego systemu wydobywczego. Ścianowy system wydobywczy 200 zawiera narzędzia, na przykład wrębiarkę 300, w celu fizycznego wydobycia węgla lub innego surowca mineralnego w kopalni podziemnej. Układ 400 monitorowania stanu monitoruje działanie ścianowego systemu wydobywczego 200, na przykład, aby zapewnić, że wydobycie surowca mineralnego odbywa się w wydajny sposób, aby wykrywać problemy ze sprzętem i tym podobne.

Wydobycie ścianowe rozpoczyna się od rozpoznania pokładu mineralnego przeznaczonego do wydobycia, a następnie przeprowadza się „blokowanie” pokładu z utworzeniem mineralnych pół wybierania przez drążenie chodników wokół obwodu każdego pola wybierania. Podczas wydobywania pokładu (to jest wydobycia węgla), wybrane słupy surowca mineralnego można pozostawić nienaruszone między sąsiednimi mineralnymi polami wybierania jako pomoc w podpieraniu leżących powyżej warstw geologicznych. Mineralne pola wydobywcze są wydobywane przez ścianowy system wydobywczy 200, a wydobyty surowiec mineralny jest transportowany na powierzchnię kopalni.

Jak pokazano na fig. 2A-2B, ścianowy system wydobywczy 200 zawiera obudowy ścianowe 205, wrębiarkę ścianową 300 oraz opancerzony przenośnik przodkowy 215 (AFC, ang.: armored face conveyor). Ścianowy system wydobywczy 200 jest umieszczony zasadniczo równolegle do przodka 216 minerału (patrz: fig. 3). Obudowy ścianowe 205 są połączone ze sobą, równolegle do przodka 216 minerału (patrz: fig. 3), z użyciem połączeń elektrycznych i hydraulicznych. Ponadto obudowy ścianowe 205 osłaniają wrębiarkę 300 przed leżącymi powyżej warstwami geologicznymi 218 (patrz: fig. 3). Liczba obudów ścianowych 205 stosowanych w systemie wydobywczym 200 zależy od szerokości przodka 216 minerału poddawanego wydobyciu, ponieważ obudowy ścianowe 205 mają za zadanie ochraniać całą szerokość przodka 216 minerału przed warstwami 218.

Wrębiarka 300 jest położona wzdłuż linii przodka 216 minerału obok AFC 215, który zawiera specjalny tor dla wrębiarki 300, biegnący równolegle do przodka 216 minerału. Tor wrębiarki jest umieszczony między samym przodkiem 216 minerału a obudowami ścianowymi 205. Gdy wrębiarka 300 przemieszcza się wzdłuż szerokości przodka 216 minerału, usuwając warstwę surowca mineralnego, obudowy ścianowe 205 automatycznie przemieszczają się do przodu w celu podparcia stropu dopiero co odsłoniętego odcinka warstwy 218.

Fig. 3 przedstawia system wydobywczy 200, przemieszczający się do przodu w obrębie pokładu mineralnego 217, gdy wrębiarka 300 usuwa surowiec mineralny z przodka 216 minerału. Przodek 216 minerału przedstawiony na fig. 3 biegnie prostopadle do płaszczyzny rysunku. Gdy system wydobywczy 200 przemieszcza się do przodu w obrębie podkładu mineralnego 217 (w prawo na fig. 3), umożliwia się zapadanie warstwy 218 za systemem wydobywczym 200 z utworzeniem zawaliska 219. System wydobywczy 200 nadal przemieszcza się do przodu i wybiera więcej surowca mineralnego aż do osiągnięcia zakończenia podkładu mineralnego 217.

W miarę przemieszczania się wrębiarki 300 wzdłuż przodka 216 minerału, wydobywany surowiec mineralny spada na przenośnik zawarty w AFC 215, równolegle do toru wrębiarki. Surowiec mineralny jest transportowany od przodka 216 minerału przez przenośnik. AFC 215 jest następnie przemieszczany do przodu przez obudowy ścianowe 205 w kierunku przodka 216 minerału na odległość równą grubości warstwy surowca mineralnego, usuniętej wcześniej przez wrębiarkę 300. Przemieszczanie AFC 215 umożliwia opadanie wydobytego surowca mineralnego podczas kolejnego przebiegu wrębiarki na przenośnik oraz pozwala wrębiarce 300 na sprzęganie się z przodkiem 216 minerału i kontynuowanie wybierania surowca mineralnego. Przenośnik i tor AFC 215 są napędzane za pomocą napędów 220 AFC znajdujących się w chodniku podścianowym 221 oraz chodniku nadścianowym 222, które są położone na odległych zakończeniach AFC 215. Napędy 220 AFC umożliwiają przenośnikowi ciągłe transportowanie surowca mineralnego w kierunku chodnika podścianowego 221 (po lewej stronie fig. 2A) i pozwalają na przeciąganie wrębiarki 300 wzdłuż toru przenośnika ścianowego AFC 215 dwukierunkowo wzdłuż całego przodka 216 minerału.

Ścianowy system wydobywczy 200 zawiera również przenośnik zgrzebłowy podścianowy 225 (BSL, ang.: beam stage loader), umieszczony prostopadle na zakończeniu od strony chodnika podścianowego AFC 215. Fig. 2B przedstawia widok perspektywiczny ścianowego systemu wydobywczego 200 oraz powiększony widok przenośnika zgrzebłowego podścianowego BSL 225. Gdy wydobyty surowiec mineralny transportowany przez AFC 215 dotrze do chodnika podścianowego 221, to surowiec mineralny jest prowadzony wzdłuż zakrętu 90° na BSL 225. W niektórych przypadkach BSL 225 łączy się z AFC 215 pod kątem innym niż 90°. BSL 225 przygotowuje następnie i ładuje surowiec mineralny na przenośnik w chodniku podścianowym (nie przedstawiono), który transportuje surowiec mineralny na powierzchnię. Surowiec mineralny jest przygotowywany do załadowania przez kruszarkę 230, która rozbija surowiec mineralny w celu usprawnienia załadunku na przenośnik w chodniku podścianowym. Podobnie jak przenośnik AFC 215, przenośnik BSL 225 jest napędzany przez napęd BSL.

Fig. 4 przedstawia ścianowy system wydobywczy 200 w widoku wzdłuż linii przodka 216 minerału. Pokazano obudowę ścianową 205, która osłania wrębiarkę 300 przed położoną powyżej warstwą 218 za pomocą wysuniętej stropnicy 236 obudowy ścianowej 205. Stropnica 236 jest przemieszczana w pionie (to znaczy, przemieszczana w kierunku do i od warstwy 218) za pomocą ramion hydraulicznych 250, 252 (z których tylko jedno pokazano na fig. 4). Tym samym stropnica 236 wywiera szereg sił skierowanych do góry na warstwę geologiczną 218 przez przyłożenie ciśnienia o różnych wartościach do ramion hydraulicznych 250, 252. Po stronie przedniej stropnicy 236 zamocowano deflektor lub rozporę 242, którą pokazano w położeniu podparcia przodka. Jednakże rozpora 242 może być także w pełni wysunięta, jak pokazano przy użyciu linii przerywanej, za pomocą ramienia 244 rozpory. Ramię postępowe 246 przymocowane do podstawy 248 umożliwia przeciąganie obudowy ścianowej 205 w kierunku przodka 216 minerału, w miarę wybrania warstw surowca mineralnego. Fig. 5 przedstawia inny widok obudowy ścianowej 205. Fig. 5 przedstawia lewe ramię hydrauliczne 250 oraz prawe ramię hydrauliczne 252, które podpierają stropnicę 236. Zarówno lewe ramię hydrauliczne 250, jak i prawe ramię hydrauliczne 252 zawierają płyn pod ciśnieniem w celu podpierania stropnicy 236.

Fig. 6A-6B przedstawiają wrębiarkę 300. Fig. 6A przedstawia widok perspektywiczny wrębiarki 300. Wrębiarka 300 ma podłużną obudowę centralną 305, która mieści urządzenia sterujące przeznaczone dla wrębiarki 300. Poniżej obudowy 305 znajdują się stopy ślizgowe 310, które podpierają wrębiarkę 300 na AFC 215. W szczególności stopy ślizgowe 310 sprzęgają się z torem przenośnika ścianowego 215, umożliwiając wrębiarce 300 przemieszczanie wzdłuż przodka 216 minerału. Po bokach obudowy 305 biegną odpowiednio lewe i prawe ramię wrębowe 315, 320, które są napędzane ruchomo przez siłowniki hydrauliczne zamknięte w obudowie 325 silnika prawego ramienia i obudowie 330 silnika lewego ramienia. Siłowniki hydrauliczne stanowią część układu hydraulicznego 386 prawego ramienia, skonfigurowanego do łączenia przegubowego prawego ramienia wrębowego 315, i układu hydraulicznego 388 lewego ramienia, skonfigurowanego do łączenia przegubowego lewego ramienia wrębowego 320.

Na dalszym zakończeniu prawego ramienia wrębowego 315 (w stosunku do obudowy 305) znajduje się prawy wrębnik 335, a na dalszym zakończeniu lewego ramienia wrębowego 320 znajduje się lewy wrębnik 340. Każdy z wrębników 335, 340 ma wiele noży urabiających 345, które ścierają przodek 216 mineralny, gdy wrębniki 335, 340 się obracają, przez co surowiec mineralny jest urabiany. Noże urabiające 345 mogą także rozpylać płyn z ich zakończeń, na przykład w celu rozpraszania szkodliwych i/albo palnych gazów, które gromadzą się w miejscu wydobycia. Prawy wrębnik 335 jest napędzany (na przykład, obracany) przez silnik 355 prawego wrębnika, podczas gdy lewy wrębnik 340 jest napędzany (na przykład, obracany) przez silnik 350 lewego wrębnika. Układy hydrauliczne 386, 388 są skonfigurowane do przemieszczania w pionie odpowiednio prawego ramienia wrębowego 315 i lewego ramienia wrębowego 320, co zmienia odpowiednio położenie w pionie prawego wrębnika 335 i lewego wrębnika 340.

Położenia w pionie wrębników 335, 340 są funkcją kąta ramion 315, 320 względem obudowy głównej 305. Zmiana kąta ramion wrębowych 315, 320 względem obudowy głównej 305 podwyższa lub obniża położenie w pionie odpowiednio wrębników 335, 340. Na przykład, gdy lewe ramię wrębowe 320 jest podnoszone pod kątem 20° w stosunku do poziomu, w przypadku wrębnika 340 może nastąpić zmiana położenia w pionie, na przykład o 0,5 m, zaś gdy lewe ramię wrębowe 320 jest obniżane pod kątem -20° w stosunku do poziomu, w przypadku lewego wrębnika 340 może nastąpić zmiana położenia w pionie, na przykład o -0,5 m. W związku z tym, położenie w pionie wrębników 335, 340 może być mierzone i regulowane w zależności od kąta ramion wrębowych 315, 320 w stosunku do poziomu. Fig. 6B przedstawia widok z boku wrębiarki 300, w tym wrębników 335, 340; ramion wrębowych 315, 320; stóp ślizgowych 310 i obudowy 305. Fig. 6B przedstawia również szczegół silnika 350 lewego ramienia i silnika 355 prawego ramienia, które są zamknięte odpowiednio w obudowie 330 silnika lewego ramienia i obudowie 325 silnika prawego ramienia.

Wrębiarka 300 jest przemieszczana w bok wzdłuż przodka 216 minerału w dwóch kierunkach, chociaż nie jest konieczne, aby wrębiarka 300 wybierała surowiec mineralny dwukierunkowo. Na przykład, w trakcie niektórych operacji górniczych, wrębiarka 300 może być przeciągana w dwóch kierunkach wzdłuż przodka 216 minerału, ale wybiera surowiec mineralny tylko podczas przemieszczania się w jednym kierunku. Na przykład, wrębiarka 300 może być używana do wybierania surowca mineralnego w ciągu pierwszego przebiegu w przód wzdłuż szerokości przodka 216 minerału, lecz może nie wybierać surowca mineralnego w trakcie przebiegu powrotnego. Alternatywnie, wrębiarka 300 może być skonfigurowana do wybierania surowca mineralnego zarówno podczas przebiegu w przód, jak i przebiegu powrotnego, a przez to do wykonywania operacji wybierania dwukierunkowo. Zasadniczo cykl wrębiarki dotyczy przemieszczania się wrębiarki 300 od punktu początkowego (na przykład chodnika podścianowego) do punktu końcowego (na przykład chodnika nadścianowego) i z powrotem do punktu początkowego. Fig. 7A-7B przedstawiają wrębiarkę ścianową 300, gdy przechodzi ona wzdłuż przodka 216 minerału, w widoku od tyłu. Jak przedstawiono na fig. 7A-7B, lewy wrębnik 340 i prawy wrębnik 335 są przesunięte względem siebie w celu zwiększenia powierzchni przodka 216 minerału poddawanej wybieraniu podczas każdego przebiegu wrębiarki. W szczególności, gdy wrębiarka 300 jest przemieszczana poziomo wzdłuż AFC 215, lewy wrębnik 340, jak przedstawiono, wybiera surowiec mineralny z dolnej połowy (na przykład, dolnej części) przodka 216 minerału i można go tutaj określić jako wrębnik przyspągowy, natomiast prawy wrębnik 335, jak przedstawiono, wybiera materiał z górnej połowy (na przykład, górnej części) przodka 216 minerału. Prawy wrębnik można określić tutaj mianem wrębnika stropowego. Należy rozumieć, że w niektórych postaciach wykonania lewy wrębnik 340 wybiera część górną przodka 216 minerału, natomiast prawy wrębnik 335 wybiera część dolną przodka 216 minerału.

Wrębiarka 300 zawiera również sterownik 384 (fig. 9) i różne czujniki wrębiarki, aby umożliwić automatyczne sterowanie wrębiarką 300. Na przykład wrębiarka 300 zawiera czujnik 360 kąta lewego ramienia, czujnik 365 kąta prawego ramienia, czujniki 370 lewej przekładni odstawy (ang. haulage gear), czujniki 375 prawej przekładni odstawy oraz czujnik 380 nachylenia wzdłużnego i poprzecznego. Fig. 8 przedstawia przybliżone położenia tych czujników, chociaż w niektórych postaciach wykonania czujniki te są umieszczone w innych miejscach we wrębiarce 300. Czujniki 360, 365 kąta zapewniają informacje dotyczące kąta nachylenia ramion wrębowych 315, 320. A zatem względne położenie prawego wrębnika 335 i lewego wrębnika 340 może być określone na podstawie informacji z czujników 360, 365 kąta, w połączeniu z, na przykład, znanymi wymiarami wrębiarki 300 (na przykład, długością ramienia wrębowego 315). Czujniki 370, 375 przekładni odstawy zapewniają informacje dotyczące położenia wrębiarki 300 oraz prędkości i kierunku przemieszczania się wrębiarki 300. Czujnik 380 nachylenia wzdłużnego i poprzecznego zapewnia informacje dotyczące wyrównania kątowego wrębiarki 300.

Jak pokazano na fig. 8, kąt natarcia wrębiarki 300 odnosi się do nachylenia kątowego w kierunku do i od przodka 216 minerału. W przedstawionej postaci wykonania kąt natarcia wrębiarki 300 jest wyznaczany jako nachylenie wrębiarki 300 od powierzchni czołowej do strony zawaliska. Nachylenie dodatnie odnosi się do wrębiarki 300 odchylającej się od przodka 216 minerału (to jest, gdy powierzchnia czołowa wrębiarki 300 znajduje się wyżej niż część wrębiarki 300 od strony zawaliska), podczas gdy nachylenie ujemne odnosi się do wrębiarki 300 nachylającej się w kierunku przodka 216 minerału (to jest, gdy powierzchnia czołowa wrębiarki 300 znajduje się niżej niż część wrębiarki 300 od strony zawaliska). Położenie wrębiarki 300 w nachyleniu jest uzależnione od położenia AFC 215. Ponieważ AFC 215 przemieszcza się do przodu po każdym przebiegu wrębiarki, kąt natarcia wrębiarki 300 jest wyznaczany, co najmniej w części, przez linię podłoża generowanego podczas wydobywania surowca mineralnego (to jest, przez wrębnik stropowy 335 oraz wrębnik przyspągowy 340) i na którym spoczywa AFC 215. Innymi słowy, kiedy wrębiarka 300 jest napędzana do przodu w poprzek przodka 216 minerału i wydobywa surowiec mineralny, wrębnik przyspągowy 340 wykonujący to działanie wybiera surowiec mineralny z podłoża, na którym umieszczony zostanie AFC 215 podczas kolejnego przebiegu. Jeśli położenie wrębnika przyspągowego 340 nie zmienia się między kolejnymi przebiegami wrębiarki (to jest, wrębiarka 300 przemieszcza się do przodu w obrębie pokładu mineralnego 217), kąt natarcia wrębiarki 300 powinien pozostawać w przybliżeniu taki sam między kolejnymi przebiegami wrębiarki, ponieważ wrębnik przyspągowy 340 nadal wybiera na tym samym lub w przybliżeniu takim samym poziomie podłoża. Jednakże, jeśli położenie wrębnika przyspągowego 340 zmienia się przez podniesienie albo obniżenie wrębnika przyspągowego 340, kąt nachylenia wrębiarki 300 wkrótce także ulegnie zmianie, gdy AFC 215 przemieszcza się do przodu na tym podłożu, dopiero co wybranym przez wrębnik przyspągowy 340. Ponadto nieregularności w obrębie pokładu i inne czynniki mogą spowodować, że kąt podłoża poniżej AFC 215 będzie odpowiadać nieoczekiwanemu lub niepożądanemu kątowi w kierunku do lub od przodka 216 minerału, co będzie mieć wpływ na wrębiarkę 300 (podpartą przez AFC 215), co wpływa na kąt natarcia wrębiarki.

Na przykład, jeżeli wrębnik przyspągowy 340 jest opuszczony (to jest, wybiera poniżej spodu AFC 215), wrębnik przyspągowy 340 urabia surowiec mineralny lub materiał z części przodka 216 minerału, która znajduje się poniżej aktualnego poziomu AFC 215. Dlatego też, gdy AFC 215 przemieszcza się do przodu, to co najmniej część powierzchni czołowej AFC 215 będzie umieszczona na niższym podłożu, co zmienia kąt natarcia wrębiarki 300 (na przykład, zmniejsza kąt natarcia wrębiarki 300). Analogicznie, jeśli wrębnik przyspągowy 340 jest podniesiony (to jest, wybiera powyżej dna przenośnika ścianowego 215), to wrębnik przyspągowy 340 pozostawia (to znaczy, nie urabia) części przodka 216 minerału, która znajduje się powyżej aktualnego poziomu AFC 215. Dlatego, gdy AFC 215 przemieszcza się do przodu, co najmniej część powierzchni czołowej AFC 215 będzie się znajdować na wyższym podłożu, co zmienia kąt natarcia wrębiarki 300 (na przykład, zwiększa kąt natarcia wrębiarki 300). Ponadto warunki spągu (to znaczy, typ podłoża) napotykane przez wrębiarkę 300 również określają, w jakim stopniu kąt natarcia wrębiarki 300 zmienia się dla takiej samej zmiany wysokości wrębnika przyspągowego 340. Na przykład zmiana kąta natarcia wrębiarki 300 może być inna, gdy wrębnik przyspągowy 340 jest obniżony o dwie stopy w twardej skale niż gdy wrębnik przyspągowy 340 zostanie obniżony o te same dwie stopy w spągu gliniastym.

Zatem, aktualny kąt natarcia wrębiarki 300 zależy od rodzaju i poziomu podłoża, które podpiera AFC 215, a późniejszy kąt natarcia wrębiarki 300 zależy od rodzaju podłoża i położenia w pionie wrębnika przyspągowego 340, ponieważ wrębnik przyspągowy 340 wybiera, z przodka 216 minerału, spąg, na którym AFC 215 będzie się posuwać do przodu. Na przykład, obniżenie wrębnika przyspągowego 340 zmniejszy kąt natarcia wrębiarki 300, gdy AFC 215 przemieszcza się do przodu, podczas gdy podniesienie wrębnika przyspągowego 340 zwiększy kąt natarcia wrębiarki 300, gdy AFC 215 przemieszcza się do przodu. Gdy kąt natarcia wrębiarki jest zbyt mały, to istnieje ryzyko gwałtownego uderzenia wrębiarki 300 w przodek 216 minerału i jej wyłączenia. Jednakże, gdy kąt natarcia wrębiarki 300 jest zbyt duży, wrębiarka 300 może zamiast tego przechylić się w tył. W związku z tym wówczas, gdy kąt natarcia wrębiarki 300 wykracza poza pożądany zakres kąta natarcia, to rośnie ryzyko wywołania przestojów w działaniu wrębiarki 300, a nawet uszkodzenia wrębiarki 300 lub innych części systemu wydobywczego 200 (na przykład, obudowy ścianowej 205). Monitorowanie położenia wrębiarki 300 również ogranicza do minimum przestoje ścianowego systemu wydobywczego 200 oraz zmniejsza do minimum możliwość wystąpienia problemów podczas eksploatacji, takich jak, na przykład, pogorszenie jakości materiału mineralnego, pogorszenie stopnia wyrównania przodka minerału, powstawanie jam przez niekorzystny wpływ na leżące powyżej warstwy podkładu oraz, w niektórych przypadkach, brak monitorowania może spowodować uszkodzenie ścianowego systemu wydobywczego 200.

Nachylenie poprzeczne wrębiarki 300 odnosi się do różnicy kątowej między prawą stroną wrębiarki 300 a lewą stroną wrębiarki 300, jak pokazano na fig. 8. Dodatnie nachylenie poprzeczne odnosi się do wrębiarki 300 nachylającej się od prawej strony (to jest, gdy prawa strona wrębiarki 300 znajduje się wyżej niż lewa strona wrębiarki 300), podczas gdy ujemne nachylenie poprzeczne odnosi się do wrębiarki 300 nachylającej się w kierunku prawej strony (to jest, gdy lewa strona wrębiarki 300 znajduje się wyżej niż prawa strona wrębiarki 300). Zarówno nachylenie wzdłużne, jak i nachylenie poprzeczne wrębiarki 300 mierzy się w stopniach. Nachylenie wzdłużne lub poprzeczne o wartości zero wskazuje, że wrębiarka 300 jest wypoziomowana.

Czujniki 360, 365, 370, 375, 380 zapewniają informacje do sterownika 384 tak, że działanie wrębiarki 300 może pozostać wydajne. Jak pokazano na fig. 9, sterownik 384 jest również połączony z innymi układami, powiązanymi z wrębiarką 300. Na przykład, sterownik 384 łączy się z układem hydraulicznym 386 prawego ramienia oraz układem hydraulicznym 388 lewego ramienia. Sterownik 384 monitoruje i reguluje pracę układów hydraulicznych 386, 388 i silników 350, 355 na podstawie sygnałów otrzymywanych z różnych czujników 360, 365, 370, 375, 380. Na przykład, sterownik 384 może zmienić działanie układów hydraulicznych 386, 388 oraz silników 350, 355 na podstawie informacji otrzymanych z czujników 360, 365, 370, 375, 380.

W szczególności, sterownik 384 obsługuje wrębiarkę 300 w trybie sterowania kątem natarcia, w którym sterownik 384 monitoruje dane na temat kąta natarcia, powiązane z wrębiarką 300 i steruje położeniem wrębnika przyspągowego 340 w oparciu o położenie wrębiarki 300 dotyczące kąta natarcia. Jak pokazano na fig. 10, sterownik 384 zawiera procesor elektroniczny 428 (na przykład mikroprocesor, układ ASIC lub inne odpowiednie urządzenie elektroniczne) oraz urządzenie pamięciowe 432 (na przykład nieulotny nośnik pamięci odczytywany przez komputer). Sterownik 384 może zawierać inne elementy składowe, takie jak wejścia, wyjścia, magistrale komunikacyjne i tym podobne, które umożliwiają sterownikowi 384 działanie w sposób opisany poniżej. Procesor elektroniczny 400 zawiera moduł monitorujący 430, który monitoruje dane na temat położenia wrębiarki, uzyskane przez czujniki 360, 365, 370, 375, 380. Moduł monitorujący 430 zawiera moduł 434 analizy, który odbiera dane na temat położenia, które zawierają informacje dotyczące położenia wrębiarki 300, oraz porównuje położenie wrębiarki 300 z pożądanym położeniem wrębiarki. Moduł monitorujący 430 zawiera również moduł 438 korekcji, który steruje działaniem wrębiarki 300 i realizuje działania korygujące tego rodzaju, że położenie kata natarcia wrębiarki zbliża się do pożądanego położenia kata natarcia wrębiarki.

W przedstawionej postaci wykonania sterownik 384 zawiera również adaptacyjny moduł 440 generowania profilu nominalnego kąta natarcia, moduł 442 generowania profilu docelowego kąta natarcia, moduł 444 wyrównywania korygującego, moduł 445 kompensacji kąta natarcia, moduł 446 obsługi ręcznej oraz moduł wyrównujący 448 dla całego przodka. Adaptacyjny moduł 440 generowania profilu kąta natarcia generuje profil nominalnego kąta natarcia dla modułu 434 analizy w oparciu o dane historyczne dotyczące wcześniejszych profili nominalnego kąta natarcia i wymagane poprawki profili nominalnego kąta natarcia. Moduł 442 generowania profilu docelowego kąta natarcia przydziela wartości do profilu docelowego kąta natarcia w oparciu o profil nominalnego kąta natarcia i otrzymane przesunięcia korygujące. Moduł 444 wyrównywania korygującego odbiera przesunięcia korygujące i generuje stopniowe pochyłości do zrealizowania przez wrębiarkę 300 w celu powstrzymania dużych zmian kąta natarcia, gdy wrębiarka 300 przemieszcza się wzdłuż AFC 215. Moduł 445 kompensacji kąta natarcia analizuje, czy moduł 438 korekcji uzyskuje pożądaną poprawkę kąta natarcia wrębiarki 300 i ustala, czy wartość kompensacji kąta natarcia powinna być wzięta pod uwagę podczas określania działania korygującego. Moduł 446 obsługi ręcznej wykrywa, gdy operator chce obsługiwać wrębiarkę 300 ręcznie i zawiesza sterowanie w oparciu o profil docelowego kąta natarcia. Moduł wyrównujący dla całego przodka analizuje zmiany kąta natarcia w jednym przebiegu wrębiarki 300 i powstrzymuje duże zmiany kąta natarcia występujące w ramach przebiegu wrębiarki 300.

Moduł monitorujący 430 zawierający różne moduły 434-448, jest realizowany za pomocą procesora elektronicznego 428. W jednym z przykładów moduły mogą być powiązane z instrukcjami przechowywanymi w urządzeniu pamięciowym 432, które są pobierane i wykonywane przez procesor elektroniczny 428 w celu wykonywania funkcji przypisywanych do różnych modułów. W niektórych postaciach wykonania moduły są realizowane za pomocą innych kombinacji sprzętowych i programowych elementów składowych, w tym na przykład układów ASIC lub FPGA. Niezależnie od konkretnej realizacji różne funkcje modułów tutaj opisane, w tym różne etapy opisanych poniżej schematów blokowych, mogą być również opisane jako realizowane za pomocą procesora elektronicznego 430 (na przykład przez wykonanie instrukcji pobranych z pamięci, takiej jak urządzenie pamięciowe 432).

W niektórych postaciach wykonania sterownik 384 również monitoruje i steruje innymi operacjami i parametrami wrębiarki 300. Na przykład, jak omówiono bardziej szczegółowo poniżej, chociaż sterownik 384 obsługuje wrębiarkę 300 w trybie sterowania kątem natarcia, sterownik 384 może również sterować wrębnikiem stropowym 335 w wybranym trybie. W niektórych postaciach wykonania początkowa sekwencja wybierania (na przykład przebieg wzdłuż przodka 216 minerału) i wysokość wydobywania (na przykład wysokość wrębników 335, 340) są określone przez zastosowanie oprogramowania działającego w trybie offline, które jest następnie ładowane do układu sterowania wrębiarki jako profil wybierania. Gdy sterownik wrębiarki 384 ma dostęp do początkowej sekwencji wybierania i wysokości wydobycia, sterownik 384 steruje wrębiarką 300 w taki sposób, że wrębiarka 300 automatycznie replikuje zdefiniowany wcześniej profil wybierania aż do momentu zmiany warunków w pokładzie mineralnym 217. Gdy warunki w pokładzie ulegną zmianie, operator wrębiarki 300 może zastąpić sterowanie wrębnikami 335, 340, podczas gdy sterownik 384 zapisuje nowy horyzont stropu/spągu jako nowy profil wybierania.

Ponadto profil wybierania może określać różne wysokości wrębnika dla różnych sekcji wzdłuż przodka 216 minerału. Dla potrzeb odniesienia, przodek 216 minerału może zostać podzielony na sekcje w oparciu o obudowy ścianowe. W prostym przykładzie system ścianowy może zawierać sto obudów ścianowych wzdłuż przodka 216 minerału, a profil wybierania dla jednego przebiegu wrębiarki może określać wysokości wrębników co dziesięć obudów ścianowych. W tym przykładzie, dziesięć różnych wysokości wrębników, po jednej dla każdej sekcji dziesięciu obudów ścianowych, zostałoby uwzględnionych w profilu wybierania dla jednego przebiegu wrębiarki w celu określenia wysokości wrębników dla całej ściany. Rozmiar sekcji (to jest, liczba obudów ścianowych przypadająca na sekcję) może się zmieniać w zależności od wymaganej dokładności i innych czynników.

Fig. 11 przedstawia sposób 600 realizowany przez moduł 434 analizy oraz moduł 438 korekcji celem utrzymywania działania wrębiarki 300 w obrębie parametrów pożądanego położenia kąta natarcia. Jak przedstawiono na fig. 11, moduł 434 analizy odbiera sygnały czujników od czujników 360, 365, 370, 375, 380 (blok 605). Moduł 434 analizy odbiera również profil docelowego kąta natarcia (blok 610). Profil docelowego kąta natarcia stanowi tablica, która wyznacza docelowe kąty natarcia dla długości przodka 216 minerału. W jednym z przykładów profil docelowego kąta natarcia może zawierać tablicę o długości równej liczbie rynien systemu wydobywczego 200. W innym przykładzie profil docelowego kąta natarcia może zawierać tablicę o długości, która jest mniejsza niż liczba rynien w taki sposób, że podgrupa rynien jest powiązana z pojedynczym docelowym kątem natarcia. Na przykład każda grupa pięciu, dziesięciu lub dwudziestu rynien wzdłuż przodka 216 minerału może być powiązana z odpowiadającym docelowym kątem natarcia. Każdy docelowy kąt natarcia identyfikuje pożądany kąt natarcia dla odpowiadającego położenia wrębiarki 300. Profil docelowego kąta natarcia ma odzwierciedlać rzeczywisty kąt natarcia pokładu mineralnego.

Fig. 12 zapewnia dodatkowe szczegóły dotyczące generowania profilu docelowego kąta natarcia. W niektórych postaciach wykonania profil docelowego kąta natarcia może być wygenerowany przez procesor elektroniczny 428. Jednakże w innych postaciach wykonania osobny sterownik i/albo sterownik zewnętrzny może wygenerować profil docelowego kąta natarcia i może przesłać profil docelowego kąta natarcia do modułu 434 analizy. W niektórych przypadkach profil docelowego kąta natarcia zawiera docelowy kąt natarcia i tolerancję docelowego kąta natarcia. W niektórych postaciach wykonania profil docelowego kąta natarcia wskazuje wyłącznie docelowy kąt natarcia, a moduł 434 analizy uzyskuje dostęp do tolerancji docelowego kąta natarcia z pamięci (na przykład sterownika 384 lub zdalnego układu monitorującego 400) zachowanej wcześniej na etapie konfiguracji lub podczas wytwarzania. Jak omówiono powyżej, w niektórych postaciach wykonania, zamiast wyznaczania docelowego kąta natarcia dla każdej rynny AFC 215, profil docelowego kąta natarcia wyznacza docelowy kąt natarcia dla grup rynien. Na przykład system ścianowy może zawierać sto obudów ścianowych wzdłuż przodka 216 minerału, a profil docelowego kąta natarcia dla jednego przebiegu wrębiarki może określać docelowy kąt natarcia co dziesięć obudów ścianowych. W tym przykładzie, dziesięć różnych docelowych kątów natarcia, po jednym dla każdej sekcji dziesięciu obudów ścianowych, zostałoby uwzględnionych w profilu docelowego kąta natarcia dla jednego przebiegu wrębiarki w celu określenia kątów natarcia dla całej ściany. Rozmiar sekcji (to jest, liczba obudów ścianowych przypadająca na sekcję) może się zmieniać w zależności od wymaganej dokładności i innych czynników.

Moduł 434 analizy określa następnie położenie boczne wrębiarki 300 wzdłuż AFC 215 (blok 615). Innymi słowy, moduł 434 analizy określa, która rynna odpowiada bieżącemu położeniu bocznemu wrębiarki 300. W szczególności moduł 434 analizy określa położenie boczne wrębnika przyspągowego 340 wzdłuż AFC 215. Moduł 434 analizy określa również docelowy kąt natarcia dla wrębiarki 300 odpowiadający bieżącemu położeniu bocznemu wrębnika przyspągowego 340 (blok 620). Na przykład, gdy moduł 434 analizy określi, że wrębnik przyspągowy 340 znajduje się w miejscu dziesiątej rynny AFC 215, moduł 434 analizy pobiera następnie docelowy kąt natarcia z profilu docelowego kąta natarcia, który odpowiada dziesiątej rynnie AFC 215. Moduł 434 analizy określa również wysokość i kąt natarcia wrębnika przyspągowego w oparciu o odebrane sygnały czujnika (blok 625). Moduł 434 analizy porównuje następnie aktualny kąt natarcia (to znaczy, kąt natarcia wrębnika przyspągowego 340) z profilem docelowego kąta natarcia (blok 630).

Gdy moduł 434 analizy porówna aktualny kąt natarcia wrębiarki 300 z profilem docelowego kąta natarcia, moduł 434 analizy określa różnicę kąta natarcia wskazującą różnicę między aktualnym kątem natarcia a docelowym kątem natarcia (to znaczy, kątem natarcia określonym przez profil docelowego kąta natarcia w bieżącym położeniu wrębnika przyspągowego 340 wzdłuż przodka 216 minerału). Na przykład profil docelowego kąta natarcia może wskazywać docelowy kąt natarcia. W takich postaciach wykonania różnica kąta natarcia odpowiada różnicy między docelowym kątem natarcia a aktualnym kątem natarcia wrębiarki 300. Jednakże w innych postaciach wykonania profil docelowego kąta natarcia może wskazywać wysoki próg kąta natarcia, niski próg kąta natarcia lub połączenie obydwu. W takich postaciach wykonania różnica kąta natarcia dotyczy różnicy między aktualnym kątem natarcia wrębiarki 300 a wysokim progiem kąta natarcia lub niskim progiem kąta natarcia. Moduł 434 analizy odbiera również wartość kompensacji kąta natarcia (blok 635). Wartość kompensacji kąta natarcia zapewnia miarę tego, o ile zwykle zmienia się kąt natarcia w odpowiedzi na zmiany położenia wrębnika przyspągowego 340. Jak opisano bardziej szczegółowo poniżej w odniesieniu na przykład do fig. 17, wartość kompensacji kąta natarcia pomaga modułowi 434 analizy określić bardziej precyzyjną wartość korekty w celu uzyskania docelowego kąta natarcia dla wrębiarki 300.

Moduł 438 korekcji przechodzi do ustalenia poprawki wysokościowej kąta natarcia w oparciu o różnicę kąta natarcia i wartość kompensacji kąta natarcia (blok 640). Innymi słowy, moduł 438 korekcji określa docelowe położenie pionowe wrębnika przyspągowego 340 w taki sposób, że zmiana położenia pionowego wrębnika przyspągowego 340 powoduje pożądaną zmianę kąta natarcia. Moduł 438 korekcji oblicza poprawkę wysokościową kąta natarcia przez przekształcenie różnicy kąta natarcia na zmianę położenia pionowego wrębnika przyspągowego 340 (na przykład -0,5 m) i dodanie wartości kompensacji kąta natarcia (na przykład 0,1 m) w celu określenia docelowego położenia pionowego wrębnika przyspągowego 340 (na przykład -0,3 m, w dół od aktualnego położenia pionowego 0,1 m). Moduł 438 korekcji komunikuje się z układem hydraulicznym 388 lewego ramienia i/albo układem hydraulicznym 386 prawego ramienia w celu zmiany położenia pionowego wrębnika przyspągowego 340 w taki sposób, że odpowiadający układ hydrauliczny 386, 388 ramienia opuszcza (lub podnosi) wrębnik przyspągowy 340 do poprawki wysokościowej kąta natarcia (na przykład docelowego położenia pionowego wrębnika przyspągowego 340) w bloku 645. Po tym, jak wrębnik przyspągowy 340 zostanie opuszczony, a AFC 215 zostanie przemieszczony do przodu, kąt natarcia wrębiarki 300 zmieni się i przybliży do docelowego kąta natarcia. Moduł 434 analizy przechowuje w bazie danych 460 działań korygujących poprawkę wysokościową kąta natarcia, różnicę kąta natarcia oraz powstałą zmianę kąta natarcia po tym, jak moduł 438 korekcji zmieni położenie pionowe wrębnika przyspągowego 340 (określane również jako uzyskana zmiana kąta natarcia) w bloku 650.

Moduł 438 korekcji określa następnie, czy liczba przebiegów korygujących dla bieżącego położenia bocznego wrębnika przyspągowego 340 ma wartość niezerową (blok 655). Jak wyjaśniono bardziej szczegółowo w odniesieniu do fig. 12, niezerową liczba przebiegów korygujących wskazuje, że profil docelowego kąta natarcia zawiera docelowy kąt natarcia wprowadzony w oparciu o przesunięcie korygujące. Wartość liczby przebiegów korygujących wskazuje liczbę przebiegów wrębiarki 300, dla których docelowy kąt natarcia jest oparty na przesunięciu korygującym. W związku z tym, po tym, jak moduł 438 korekcji przemieści wrębnik przyspągowy 340 do wartości poprawki wysokościowej kąta natarcia, moduł 438 korekcji również zmniejsza liczbę przebiegów korygujących (blok 660) w celu wskazania, że poprawka została już zastosowana w jednym przebiegu wrębiarki. Moduł 434 analizy kontynuuje następnie monitorowanie kąta natarcia w oparciu o profil docelowego kąta natarcia do czasu, aż odebrane zostaną dodatkowe przesunięcia korygujące. Moduł 434 analizy kontynuuje następnie monitorowanie kąta natarcia wrębiarki 300 w bloku 605. Z kolei, gdy liczba przebiegów korygujących wynosi zero, to moduł 434 analizy ustawia docelowy kąta natarcia na nominalny kąta natarcia (blok 665). Nominalny kąt natarcia, który został omówiony bardziej szczegółowo poniżej, obejmuje nieskorygowane oszacowanie pożądanego kąta natarcia dla wrębiarki 300 w bieżącym położeniu wrębiarki 300 wzdłuż AFC 215. Po ustawieniu docelowego kąta natarcia na nominalny kąt natarcia, moduł 434 analizy kontynuuje monitorowanie kąta natarcia wrębiarki 300 (blok 605).

Zasadniczo, im większa różnica kąta natarcia, tym większa wymagana zmiana położenia pionowego wrębnika przyspągowego 340 do skorygowania kąta natarcia wrębiarki 300. W niektórych postaciach wykonania moduł 434 analizy i moduł 438 korekcji obliczają liczbę przebiegów korygujących do zmian kąta natarcia, aby uniknąć nagłych zmian w krótkim czasie każdego przebiegu wrębiarki. Na przykład moduł 438 korekcji może realizować maksymalny próg zmiany kąta natarcia, aby uniknąć nagłych zmian kąta natarcia. W jednym z przykładów moduł 434 analizy może ustalić, że różnica kąta natarcia odpowiada 10°. Jednakże moduł 438 korekcji może ustalić, że zamiast zmiany kąta natarcia o 10° w jednym przebiegu, kąt natarcia będzie zmieniany w ciągu trzech przebiegów, przy czym w każdym będzie zwiększany odpowiednio o 4°, 4° oraz 2°, aby doprowadzić kąt natarcia wrębiarki 300 do wartości docelowego kąta natarcia.

Ponadto, właściwości fizyczne wrębiarki 300 (na przykład długość ramion wrębowych 315, 320) oraz AFC 215 (na przykład głębokość AFC 215) mogą również ograniczać wielkość zmiany kąta natarcia uzyskiwaną w każdym przebiegu wrębiarki 300. Na przykład wrębniki 335, 340 mogą podlegać ograniczeniom maksymalnej wysokości pionowej, na przykład 3 m oraz minimalnej wysokości pionowej, na przykład -1.0 m. W związku z tym, docelowe położenie pionowe wrębnika przyspągowego 340 nie przekracza maksymalnej wysokości pionowej lub minimalnej wysokości pionowej. Innymi słowy, nawet jeśli moduł 438 korekcji obliczy, że pożądane położenie pionowe wrębnika przyspągowego 340 powinno być albo powyżej maksymalnej wysokości pionowej, albo poniżej minimalnej wysokości pionowej, moduł 438 korekcji ustali, że pożądane położenie pionowe w takich przypadkach jest równe odpowiednio maksymalnej wysokości pionowej lub minimalnej wysokości pionowej. W takich wypadkach jednak, nawet po przemieszczeniu wrębnika przyspągowego 340 do pożądanego położenia pionowego, zmiana położenia pionowego, może nie wystarczyć, aby umieścić wrębiarkę 300 pod pożądanym kątem natarcia. W związku z tym, w takich przypadkach, kąt natarcia w przypadku wrębiarki 300 może wymagać więcej niż jednego przebiegu w celu skorygowania kąta natarcia.

Wykrycie kąta natarcia i działanie korygujące zależą częściowo od wrębnika przyspągowego 340 przeciągającego korpus główny wrębiarki 300. Innymi słowy, w części zależą od wrębnika przyspągowego 340, umieszczonego na zakończeniu wrębiarki 300, po stronie przeciwnej do kierunku jazdy podczas wybierania. W związku z tym, ponieważ wrębiarka 300 i wrębnik przyspągowy 340 są połączone mechanicznie (na przykład powiązane mechanicznie) na tej samej płaszczyźnie, to kąt natarcia wrębiarki 300 wyrównuje się z kątem natarcia wrębnika przyspągowego 340. Sterownik 384 może następnie ustalić, czy aktualny kąt natarcia wrębnika przyspągowego 340 mieści się w zakresie docelowego kąta natarcia, i dostosować odpowiednio położenie pionowe ciągnącego wrębnika przyspągowego 340. W takich postaciach wykonania sterownik 384 w sposób ciągły monitoruje aktualny kąt natarcia wrębiarki 300 i wykonuje odpowiednie działania korygujące (opuszczanie/podnoszenie wrębnika przyspągowego 340) podczas jednego przebiegu wrębiarki. Przed kolejnym przebiegiem wrębiarki AFC 215 przemieszcza się do przodu na powierzchni, która została właśnie wybrana z zastosowaniem technik korekcji kąta natarcia. Następnie, podczas kolejnego przebiegu wrębiarki, korekcję kąta natarcia wykonuje co najmniej w części wrębiarką 300, ponieważ AFC 215 znajduje się na wybieranej właśnie powierzchni.

Fig. 12 przedstawia sposób 700 generowania profilu docelowego stosowanego do monitorowania kąta natarcia wrębiarki 300, jak omówiono powyżej w odniesieniu do fig. 11. Jak przedstawiono na fig. 12, moduł 442 generowania profilu docelowego kąta natarcia w pierwszej kolejności odbiera profil nominalnego kąta natarcia (blok 705). Moduł 442 generowania profilu docelowego kąta natarcia odbiera profil nominalnego kąta natarcia, na przykład w odpowiedzi na wybór operatora. To oznacza, że operator systemu ścianowego 200 może wybrać profil nominalnego kąta natarcia z bazy danych profili nominalnego kąta natarcia. Baza danych profili nominalnego kąta natarcia przechowuje wiele różnych profili nominalnego kąta natarcia. Każdy profil nominalnego kąta natarcia zawiera tablicę, która definiuje nominalne kąty natarcia dla długości przodka 216 minerału. W niektórych postaciach wykonania profil nominalnego kąta natarcia może zawierać tablicę o długości równej liczbie rynien w systemie ścianowym 200 i może określać nominalny kąt natarcia dla każdej rynny. W niektórych postaciach wykonania profil nominalnego kąta natarcia może zawierać tablicę o długości, która jest mniejsza niż liczba rynien w taki sposób, że podgrupa rynien jest powiązana z nominalnym kątem natarcia. Na przykład każda grupa pięciu, dziesięciu lub dwudziestu rynien wzdłuż przodka 216 minerału może być powiązana z odpowiadającym nominalnym kątem natarcia. Każdy nominalny kąt natarcia identyfikuje oczekiwany kąt natarcia dla odpowiadającego położenia wrębiarki 300. Profil nominalnego kąta natarcia zawiera dane elektroniczne odbierane na przykład od operatora lub użytkownika wprowadzającego dane ręcznie (na przykład z wykorzystaniem klawiatury, myszy, ekranu dotykowego lub innego interfejsu użytkownika), oprogramowania modelującego pokład mineralny, zapewniającego profil nominalnego kąta natarcia, dane wyprowadzane przez układ monitorowania pokładu mineralnego działający w czasie rzeczywistym, zdalnego nadzorcy/operatora spoza miejsca wydobycia (na przykład za pośrednictwem zdalnego układ monitorowania 400), kombinacji powyższych lub innego źródła. Profil nominalnego kąta natarcia wskazuje kąty natarcia, które zgodnie z oczekiwaniami spowodują, że wrębiarka 300 będzie podążać naturalnym pokładem mineralnym. Profil nominalnego kąta natarcia jest zwykle generowany w oparciu o obserwacje geologiczne i/albo pomiary w miejscu kopalni i wskazuje oczekiwany pożądany kąt natarcia dla wrębiarki 300 w oparciu o położenie boczne wrębiarki 300 wzdłuż AFC 215.

Moduł 442 generowania profilu docelowego kąta natarcia ustala następnie, czy przesunięcia korygujące zostały odebrane (blok 710). Gdy moduł 442 generowania profilu docelowego kąta natarcia nie odbierze żadnych przesunięć korygujących, profil docelowego kąta natarcia jest ustawiany na profil nominalnego kąta natarcia (blok 715). To oznacza, że wartości docelowego kąta natarcia są ustawiane na wartości nominalnego kąta natarcia. Moduł 434 analizy może następnie uzyskać dostęp do profilu docelowego kąta natarcia i sterować wrębiarką 300 zgodnie z profilem docelowego kąta natarcia, jak opisano w odniesieniu do fig. 11, w szczególności w blokach 610, 620, 630 i 640. Z drugiej strony, gdy moduł 442 generowania profilu docelowego kąta natarcia nie odbierze przesunięć korygujących, to moduł 442 generowania profilu docelowego kąta natarcia generuje docelowe kąty natarcia w oparciu o profil nominalnego kąta natarcia i przesunięcia korygujące (blok 720).

Przesunięcia korygujące są oparte na obserwacjach dokonywanych przez operatora i/albo innego użytkownika powiązanego z systemem ścianowym 200 wskazujących, że bieżąca wysokość pionowa wrębnika stropowego 335 i/albo wrębnika przyspągowego 340 nie odpowiadają wysokości pionowej pokładu mineralnego 217. Następnie operator wprowadza przesunięcia korygujące do systemu ścianowego 200 celem podniesienia lub opuszczenia wrębników 335, 340, aby doprowadzić system z powrotem do wyrównania z pokładem mineralnym 217. W związku z tym, przesunięcia korygujące obejmują zmianę kąta natarcia na profil nominalnego kąta natarcia w oparciu o obserwację lub inne informacje o rzeczywistym pokładzie mineralnym. Przesunięcia korygujące zawierają również wskazanie położenia rynny (czyli położenie rynny wzdłuż przodka 216 minerału), w miejscu której stosuje się poprawkę kąta natarcia, a także liczbę przebiegów korygujących. Jak wspomniano powyżej, liczba przebiegów korygujących wskazuje liczbę przebiegów, w przypadku których powinno zostać zastosowane przesunięcie korygujące względem profilu docelowego kąta natarcia. Na przykład operator może ustalić (na przykład na podstawie kontroli wizualnej), że kąt natarcia powinien zostać zwiększony i utrzymywany przez wiele przebiegów, aby uzyskać odpowiednią zmianę wysokości wrębiarki 300, a tym samym zachować wydajne wydobycie przez wrębiarkę 300. Operator następnie prosi, aby zmieniony został kąt natarcia dla konkretnego położenia wrębiarki 300 wzdłuż przodka 216 minerału i wprowadza zmianę kąta natarcia oraz liczbę przebiegów korygujących w celu zastosowania poprawki kąta natarcia jako przesunięcia korygującego do profilu nominalnego kąta natarcia. Te przesunięcia korygujące umożliwiają zatem wyrównanie wrębiarki 300 w pionie z pokładem mineralnym 217 przez zmianę wysokości z powodu przesunięć korygujących stosowanych w ramach liczby przebiegów określonej przez liczbę przebiegów korygujących.

Moduł 434 analizy może odbierać przesunięcia korygujące, na przykład za pośrednictwem urządzeń wejściowych użytkownika, takich jak klawiatura, mysz, ekran dotykowy lub inny interfejs użytkownika). Urządzenia wejściowe użytkownika mogą stanowić na przykład część interfejsu człowiek-maszyna znajdującego się wzdłuż roboczego przodka 216 minerału. W innych postaciach wykonania urządzenia wejściowe użytkownika mogą stanowić część umieszczonego zdalnie interfejsu człowiek-maszyna, który umożliwia zdalnemu nadzorcy/operatorowi znajdującemu się poza terenem kopalni wprowadzanie przesunięć korygujących kąta natarcia. Zgodnie z alternatywnym rozwiązaniem urządzenie wejściowe użytkownika może stanowić część przenośnego urządzenia bezprzewodowego powiązanego z konkretnym operatorem systemu ścianowego 200 i/albo może stanowić część zewnętrznego układu sterowania, który może automatycznie generować przesunięcia korygujące. Jak wspomniano powyżej, gdy moduł 442 generowania profilu docelowego kąta natarcia ustali, że odebrane zostało przesunięcie korygujące, moduł 442 generowania profilu docelowego kąta natarcia generuje docelowe kąty natarcia dla określonych położeń rynny w oparciu o profil nominalnego kąta natarcia i przesunięcie korygujące (blok 720). Należy zauważyć, że moduł 442 generowania profilu docelowego kąta natarcia może odbierać przesunięcia korygujące, gdy wrębiarka 300 kontynuuje działanie i wybiera minerał z przodka 216 minerału. Moduł 434 analizy może następnie odbierać zaktualizowany profil docelowego kąta natarcia za każdym razem, gdy profil docelowego kąta natarcia jest aktualizowany za pomocą modułu 442 generowania profilu docelowego kąta natarcia, który umożliwia realizowanie przesunięć korygujących, gdy tylko wrębiarka 300 dotrze do położenia przesunięcia korygującego. Na przykład przesunięcie korygujące jest odbierane dla rynien od pięćdziesiątej do sześćdziesiątej, gdy wrębiarka 300 znajduje się na przykład w miejscu dziesiątej rynny. Moduł 442 generowania profilu docelowego kąta natarcia aktualizuje profil docelowego kąta natarcia w odpowiedzi na otrzymane przesunięcie korygujące i, gdy wrębiarka 300 dotrze do pięćdziesiątej rynny w tym samym przebiegu, moduł 438 korekcji realizuje przesunięcie korygujące.

Na przykład, fig. 13 przedstawia profil nominalnego kąta natarcia i odebrane przesunięcie korygujące. Moduł 442 generowania docelowego kąta natarcia dodaje przesunięcie korygujące 723a-c do nominalnych kątów natarcia odpowiadających tym samym położeniom co przesunięcia korygujące, aby wygenerować docelowe kąty natarcia dla sekcji przodka 216 minerału określone przez przesunięcie korygujące (to znaczy, sekcji przodka 216 minerału określonej przez położenie rynny początkowej i końcowej przesunięcia korygującego). Jak przedstawiono na fig. 13, pierwsze przesunięcie korygujące 723a wskazuje wzrost kąta natarcia o 0,5° między rynnami 15 a 23, drugie przesunięcie korygujące 723b wskazuje wzrost o 1,5° między rynnami 23 i 26, a trzecie przesunięcie korygujące 723c również wskazuje wzrost o 1,5° między rynnami 45 i 48. Przesunięcia korygujące są następnie dodawane do profilu nominalnego kąta natarcia i wyrównywane przez moduł 444 wyrównywania korygującego, jak opisano powyżej, który generuje profil docelowy, jak pokazano na fig. 13. Moduł 442 generowania profilu docelowego kąta natarcia aktualizuje następnie profil docelowego kąta natarcia, aby uwzględnić docelowe kąty natarcia (blok 730). W przypadku położeń wrębiarki 300 wzdłuż przodka 216 minerału, dla których nie zostanie odebrane przesunięcie korygujące (i które nie zostały zaktualizowane przez opisany poniżej moduł 444 wyrównywania korygującego), profil docelowego kąta natarcia pozostaje niezmieniony. To oznacza, że profil docelowego kąta natarcia może być ustawiony na nominalne kąty natarcia dla niektórych z obszarów przodka 216 minerału i może być ustawiony na obliczone docelowe kąty natarcia dla innych obszarów przodka 216 minerału, dla których odebrane zostały przesunięcia korygujące. Moduł 442 generowania profilu docelowego kąta natarcia (lub moduł 434 analizy) aktualizuje następnie bazę danych przesunięć korygujących przy użyciu odebranego przesunięcia korygującego (blok 735).

Moduł 444 wyrównywania korygującego uzyskuje następnie dostęp do profilu docelowego kąta natarcia generowanego przez moduł 442 generowania profilu docelowego kąta natarcia. Moduł 444 wyrównywania korygującego odbiera parametry konfiguracji wyrównywania (blok 740). Parametry konfiguracji wyrównywania mogą obejmować na przykład maksymalną zmianę kąta natarcia na rynnę, funkcję do generowania stopniowych pochyłości opisaną bardziej szczegółowo poniżej i tym podobne. Moduł 444 wyrównywania korygującego może odbierać dane wejściowe użytkownika wskazujące parametry konfiguracji wyrównywania i/albo może uzyskiwać dostęp do parametrów konfiguracji wyrównywania z pamięci. Opierając się co najmniej w części na parametrach konfiguracji wyrównywania moduł 444 wyrównywania korygującego określa punkt początkowy i końcowy dla stopniowej zmiany przesunięcia korygującego (blok 745). Fig. 14 przedstawia przykład przesunięcia korygującego wyrównywanego przez moduł 444 wyrównywania korygującego. Jak przedstawiono na fig. 14, docelowy kąt natarcia na początku przesunięcia korygującego (p1) może być ustawiony na zero stopni, docelowy kąt natarcia w trakcie przesunięcia korygującego może być ustawiony na pięć stopni, a docelowy kąt natarcia na końcu przesunięcia korygującego (p2) może być ponownie ustawiony na zero stopni. Moduł 444 wyrównywania korygującego ustala następnie, w oparciu o parametry konfiguracji wyrównywania, że stopniowe pochyłości do uzyskania pięciostopniowego przesunięcia korygującego będą miały punkt początkowy dwie rynny przed (p-2) początkiem przesunięcia korygującego i punkt końcowy dwie rynny za (p4) zakończeniem przesunięcia korygującego.

Moduł 444 wyrównywania korygującego generuje następnie stopniowe pochyłości w celu zintegrowania przesunięcia korygującego w sposób płynny z resztą profilu docelowego kąta natarcia (blok 750). Jak przedstawiono na fig. 14, moduł 444 wyrównywania korygującego wykorzystuje funkcję liniową do generowania stopniowych pochyłości (R1, R2), które integrują przesunięcie korygujące w sposób płynny z profilem docelowego kąta natarcia. Jednakże w innych postaciach wykonania moduł 444 wyrównywania korygującego może wykorzystywać inne funkcje do generowania stopniowych pochyłości. Moduł 444 wyrównywania korygującego aktualizuje następnie profil docelowego kąta natarcia w oparciu o wygenerowane stopniowe pochyłości (blok 755). Moduł 444 wyrównywania korygującego aktualizuje następnie również liczbę przebiegów korygujących do wartości określonej przez przesunięcie korygujące dla odebranych położeń przesunięć korygujących i położeń rynien stopniowych pochyłości (blok 760). W odniesieniu do przykładu z fig. 14, liczba przebiegów korygujących jest aktualizowana dla zakresu położeń rynny od p-2 do p4. Moduł 434 analizy może następnie uzyskać dostęp do profilu docelowego kąta natarcia i liczby przebiegów korygujących i sterować wrębiarką 300 zgodnie z profilem docelowego kąta natarcia i liczbą przebiegów korygujących, jak opisano wcześniej w odniesieniu do fig. 11.

Fig. 15A-C przedstawiają przykład modułu 434 analizy sterującego wrębiarką 300 zgodnie z profilem docelowego kąta natarcia, jak opisano w odniesieniu do fig. 11. Wrębnik stropowy 335 i wrębnik przyspągowy 340 znajdują się z przodu obudowy centralnej 305 wrębiarki 300 (to znaczy, bliżej przodka 216 minerału), jak pokazano na fig. 4. Obudowa centralna 305 wrębiarki 300 jest utrzymywana na torze AFC 215, który jest podzielony na sekcje, określane jako rynny. W związku z tym, fig. 15A-C przedstawiają rynnę 765, która jest reprezentatywna dla położenia obudowy centralnej 305 wrębiarki 300. Fig. 15A-C przedstawiają trzy przebiegi wrębiarki 300, pierwszy przebieg (przebieg 1) na fig. 15A, drugi przebieg (przebieg 2) na fig. 15B i trzeci przebieg (przebieg 3) na fig. 15C. Przed pierwszym przebiegiem profil docelowego kąta natarcia był ustawiony na nominalny kąt natarcia w położeniu rynny 765 wzdłuż przodka 216 minerału, który w tym przykładzie wynosi zero stopni. W związku z tym, rynna 765 została przedstawiona pod kątem natarcia wynoszącym zero stopni w pierwszym przebiegu na fig. 15A. Jednakże gdy rynna 765 znajduje się w pierwszym przebiegu, profil docelowego kąta natarcia jest ustawiony na nominalny kąt natarcia z dodaniem przesunięcia korygującego w położeniu rynny 765 wzdłuż przodka 216 minerału. Ponieważ profil docelowego kąta natarcia w pierwszym przebiegu wrębiarki 300 zawiera przesunięcie korygujące, to liczba przebiegów korygujących jest ustawiana na wartość niezerową. W tym przykładzie liczba przebiegów korygujących jest ustawiana na jeden. Innymi słowy, przesunięcie korygujące stosuje się wyłącznie do pierwszego przebiegu wrębiarki 300. W związku z tym, fig. 15A przedstawia bęben wrębnika przyspągowego 340 na wysokości docelowej D. To znaczy, fig. 15A przedstawia moduł 438 korekcji zmieniający położenie pionowe wrębnika przyspągowego 300, jak opisano powyżej w odniesieniu do bloku 645 z fig. 11. Po wybieraniu w pierwszym przebiegu moduł 438 korekcji ustala następnie, że liczba przebiegów korygujących ma wartość wynoszącą jeden, i zmniejszają do wartości wynoszącej zero (czyli zmniejsza liczbę przebiegów korygujących o jeden), aby wskazać, że zastosowane zostało przesunięcie korygujące.

Gdy AFC 215 przesuwa się do przodu, rynna 765, a tym samym wrębiarka 300 podpierana przez rynnę 765, zmienia kąt natarcia, ponieważ wrębnik przyspągowy wykonywał wybieranie na wysokości docelowej D w pierwszym przebiegu wrębiarki 300. Jak przedstawiono na fig. 15B, gdy wrębiarka 300 przesuwa się do przodu do drugiego przebiegu, kąt natarcia wrębiarki 300 zmienia się na kąt natarcia A z powodu zmiany wysokości wrębnika przyspągowego 340 realizowanej przez moduł 438 korekcji w pierwszym przebiegu wrębiarki 300. Gdy moduł 434 analizy i moduł 438 korekcji monitorują położenie wrębnika przyspągowego 340 w drugim przebiegu, ponieważ liczba przebiegów korygujących jest ustawiona na zero, docelowy kąt natarcia jest ustawiany na nominalny kąt natarcia (w tym przykładzie zero stopni), jak omówiono w odniesieniu do etapu 665. Sterownik 384 zmniejsza następnie wysokość wybierania wrębnika przyspągowego 340 w celu uzyskania docelowego kąta natarcia wynoszącego zero stopni. Jak przedstawiono na fig. 15B, w przedstawionej postaci wykonania sterownik 384 zmniejsza wysokość wrębnika przyspągowego 340 o odległość L, względem rynny 765. Ponadto kropkowana linia H oznacza historyczną linię rynny wrębiarki 300 w położeniu rynny. Jak przedstawiono na fig. 15B, w trakcie pierwszego przebiegu kąt natarcia wrębiarki 300 wynosił zero stopni.

Gdy AFC 215 przesuwa się do przodu w ramach trzeciego przebiegu, jak pokazano na fig. 15C, zmniejszenie wysokości cięcia (na przykład zmniejszenie o odległość L) wrębnika przyspągowego 340 sprawia, że rynna 765, a tym samym wrębiarka 300 utrzymywana przez rynnę 765, powraca do zera stopni w trzecim przebiegu. Historyczna linia rynny przedstawia zmianę kąta natarcia wrębiarki 300 z liczbą przebiegów w miejscu rynny. Sekwencja z fig. 15A-C pokazuje zatem, że profile docelowego kąta natarcia są ustawione wyłącznie na nominalne kąty natarcia z dodaniem przesunięć korygujących dla określonej liczby przebiegów wskazanej przez liczbę przebiegów korygujących. Po tym, jak przebieg korygujący zostanie ukończony, docelowe kąty natarcia są ponownie ustawiane na nominalne kąty natarcia.

Jak opisano powyżej w odniesieniu do fig. 12, operator może w sposób ciągły monitorować położenie wrębiarki 300, aby ustalić, czy konieczne mogą być przesunięcia korygujące do utrzymania wydajnego wydobycia minerału i dodanie tych przesunięć korygujących do profilu docelowego kąta natarcia. Jednakże wprowadzanie tych przesunięć korygujących może być podatne na błąd człowieka, ponieważ operator polega głównie na kontroli wizualnej pokładu mineralnego, aby ustalić, czy przesunięcia korygujące są konieczne i wartość przesunięcia korygującego. W związku z tym, sterownik 384 realizuje adaptacyjny sposób generowania profili kątów natarcia, które zmniejszają potrzebę ręcznego wprowadzania przesunięć korygujących do profilu docelowego kąta natarcia. W szczególności sterownik 384 zawiera adaptacyjny moduł 440 generowania profilu kąta natarcia do analizy wcześniejszych przesunięć korygujących wprowadzanych przez operatora wrębiarki 300 i generowania profilu nominalnego kąta natarcia, który jest bliższy rzeczywistego pokładu mineralnego, dostosowując się tym samym do zmiany kątów pokładu węgla.

Fig. 16 przedstawia sposób 800 generowania profilu nominalnego kąta natarcia przez adaptacyjny moduł 440 generowania profilu kąta natarcia. Sposób 800 może być stosowany przez procesor elektroniczny 430 do realizacji bloku 705 lub 610 w celu odebrania profilu nominalnego kąta natarcia. Jak przedstawiono na fig. 16, adaptacyjny moduł 440 generowania profilu docelowego kąta natarcia odbiera profil nominalnego kąta natarcia (blok 805). W niektórych postaciach wykonania adaptacyjny moduł 440 generowania profilu kąta natarcia odbiera najczęściej stosowany profil kąta natarcia z bazy danych profilu nominalnego kąta natarcia. W innych postaciach wykonania adaptacyjny moduł 440 generowania profilu kąta natarcia odbiera profil nominalnego kąta natarcia stosowany wcześniej przez moduł 442 generowania profilu docelowego kąta natarcia. Adaptacyjny moduł 440 generowania profilu kąta natarcia uzyskuje następnie dostęp do bazy danych 455 historycznych przesunięć korygujących w celu uzyskania danych historycznych dotyczących stosowanych wcześniej przesunięć korygujących (blok 810). W niektórych postaciach wykonania adaptacyjny moduł 440 generowania profilu kąta natarcia uzyskuje dostęp do przesunięć korygujących dla wcześniej zdefiniowanej liczby wcześniejszych przebiegów wrębiarki 300. Na przykład adaptacyjny moduł 440 generowania profilu kąta natarcia uzyskuje dostęp do przesunięć korygujących dla wcześniejszych dziesięciu przebiegów wrębiarki. Wcześniej zdefiniowana liczba wcześniejszych przebiegów, do której uzyskuje dostęp adaptacyjny moduł 440 generowania profilu kąta natarcia, może być konfigurowana przez użytkownika. W innych postaciach wykonania adaptacyjny moduł 440 generowania profilu kąta natarcia uzyskuje obliczone informacje dotyczące historycznych przesunięć korygujących. Na przykład baza danych 455 historycznych przesunięć korygujących może obliczać i przechowywać średnią kroczącą docelowych kątów natarcia stosowanych na przykład w dziesięciu ostatnich przebiegach wrębiarki. Na przykład w niektórych postaciach wykonania baza danych 455 historycznych przesunięć korygujących zawiera średnią kroczącą profilu docelowego kąta natarcia stosowanego w ostatnich kilku przebiegach wrębiarki. W innych postaciach wykonania baza danych 455 historycznych przesunięć korygujących zachowuje wyłącznie średnią kroczącą dla części rynien, które zawierały przesunięcie korygujące. To oznacza, że jeżeli sekcje rynien nie zostały skorygowane na przykład w ciągu ostatnich dziesięciu przebiegów wrębiarki, średnia krocząca może nie zostać zachowana w bazie danych 455 przesunięć korygujących. Należy zauważyć, że chociaż opisano średnią kroczącą, baza danych 455 przesunięć korygujących może dodatkowo lub alternatywnie przechowywać inne pomiary statystyczne, które zapewniają informacje dotyczące pożądanych wcześniej i stosowanych przesunięć korygujących.

Adaptacyjny moduł 440 generowania profilu kąta natarcia analizuje następnie dane historyczne dotyczące zastosowanych wcześniej przesunięć korygujących (blok 815). W niektórych postaciach wykonania na przykład adaptacyjny moduł 440 generowania profilu kąta natarcia analizuje przesunięcia korygujące, gdy wrębiarka 300 znajduje się w obrębie pierwszych 25 obudów ścianowych. Adaptacyjny moduł 440 generowania profilu kąta natarcia może następnie przeprowadzić analizę przesunięć korygujących, gdy wrębiarka 300 znajduje się w obrębie następnych 25 obudów ścianowych i tak dalej, aż adaptacyjny moduł 440 generowania profilu kąta natarcia przeanalizuje przesunięcia korygujące wykonane dla długości przodka 216 minerału. W niektórych postaciach wykonania, na przykład gdy określone przesunięcia korygujące są przechowywane w bazie danych 455 przesunięć korygujących, adaptacyjny moduł 440 generowania profilu kąta natarcia identyfikuje podobne przesunięcia korygujące dla tego samego (lub podobnego) położenia wrębiarki 300 w dwóch albo więcej przebiegach. Dwa przesunięcia korygujące mogą być podobne do siebie, gdy oba przesunięcia korygujące kompensują profil docelowy w tym samym kierunku (na przykład obie zwiększają kąt natarcia). Przykładowo adaptacyjny moduł 440 generowania profilu kąta natarcia może ustalić, że między dziesiątą a piętnastą obudową ścianową, przesunięcie korygujące wskazujące zwiększenie kąta natarcia występowało dla siedmiu z dziesięciu wcześniejszych przebiegów wrębiarki, które były analizowane. Zgodnie z innym przykładem, adaptacyjny moduł 440 generowania profilu kąta natarcia może ustalić, że między pierwszą a piątą obudową ścianową, przesunięcie korygujące wskazujące zmniejszenie kąta natarcia występowało dla trzech z dziesięciu wcześniejszych przebiegów wrębiarki, które były analizowane.

Adaptacyjny moduł 440 generowania profilu kąta natarcia generuje następnie nowy profil nominalnego kąta natarcia w celu uwzględnienia podobnych, powtarzalnych przesunięć korygujących (blok 820). Na przykład w celu wygenerowania nowego profilu nominalnego kąta natarcia w bloku 820 adaptacyjny moduł 440 generowania profilu kąta natarcia modyfikuje kąty natarcia odebranego profilu nominalnego kąta natarcia dla przyszłych przebiegów wrębiarki 300 przez zastosowanie niektórych z danych historycznych dotyczących przesunięć korygujących. W niektórych postaciach wykonania, na przykład gdy baza danych 455 historycznych przesunięć korygujących przechowuje średnią kroczącą profilu docelowego kąta natarcia, generowanie nowego profilu nominalnego kąta natarcia może obejmować generowanie profilu nominalnego kąta natarcia obejmującego średnią kroczącą kątów natarcia. Profil nominalnego kąta natarcia generowany przez adaptacyjny moduł 440 generowania profilu kąta natarcia jest następnie przechowywany w bazie danych profilu nominalnego kąta natarcia, a moduł 442 generowania profilu docelowego kąta natarcia uzyskuje do niego dostęp, jak opisano powyżej w odniesieniu do bloku 705 na fig. 12.

W niektórych postaciach wykonania adaptacyjny moduł 440 generowania profilu kąta natarcia może zawierać liczbę progową podobnych przesunięć korygujących. Na przykład adaptacyjny moduł 440 generowania profilu kąta natarcia może identyfikować liczbę podobnych (powtarzających się) przesunięć korygujących (na przykład w obrębie ustalonej liczby cykli wrębiarki) przekraczającą próg, a następnie może wygenerować nowy profil nominalnego kąta natarcia obejmujący przesunięcia korygujące. W powyższym przykładzie adaptacyjny moduł 440 generowania profilu kąta natarcia może generować profil nominalnego kąta natarcia w celu uwzględnienia przesunięć korygujących, które zwiększają kąt natarcia między dziesiątą a piętnastą obudową ścianową (dla przyszłych przebiegów wrębiarki 300), ponieważ przesunięcia korygujące, które zwiększają kąt natarcia, zostały uwzględnione w większości przebiegów, które zostały przeanalizowane i przekroczyły liczbę progową podobnych przesunięć korygujących. Z kolei nie jest generowany nominalny profil kąta natarcia w celu uwzględnienia przesunięć korygujących, które zmniejszają kąt natarcia między pierwszą i piątą obudową ścianową, ponieważ liczba takich podobnych przesunięć korygujących nie przekracza progu. W niektórych postaciach wykonania adaptacyjny moduł 440 generowania profilu kąta natarcia może zawierać dowolne przesunięcia korygujące, które zostały odebrane w ramach więcej niż jednego przebiegu wrębiarki. Inne progi i sposoby mogą być zrealizowane za pomocą adaptacyjnego modułu 440 generowania profilu kąta natarcia w celu ustalenia, które przesunięcia korygujące należy uwzględnić w profilu nominalnego kąta natarcia. Dzięki uwzględnieniu powtarzających się przesunięć korygujących w nowym profilu nominalnego kąta natarcia adaptacyjny moduł 440 generowania profilu kąta natarcia tworzy bardziej precyzyjny profil nominalnego kąta natarcia, który przystosowuje się do zmiennego lub błędnie oszacowanego kąta natarcia pokładu mineralnego i zmniejsza potrzebę ciągłego monitorowania i korygowania kąta natarcia wrębiarki 300 przez operatora w odniesieniu do pokładu mineralnego.

W przedstawionej postaci wykonania sterownik 384 generuje nowy profil nominalnego kąta natarcia w oparciu o przesunięcia korygujące z wcześniejszych przebiegów. Jednakże w innych postaciach wykonania inny sterownik generuje nowy profil nominalnego kąta natarcia. W takich postaciach wykonania sterownik 384 cyklicznie odbiera nowy profil nominalnego kąta natarcia zawierający przesunięcia korygujące z wcześniejszych przebiegów wrębiarki 300. W takich postaciach wykonania baza danych 455 przesunięć korygujących może być również umieszczona na zewnątrz sterownika 384. W niektórych postaciach wykonania baza danych 455 przesunięć korygujących może znajdować się z dala od sterownika 384 i wrębiarki 300.

Ponadto sterownik 384 analizuje również skuteczność poprawek wysokościowych kąta natarcia w sterowaniu kątem natarcia i generuje wartość kompensacji kąta natarcia w celu utrzymywania skuteczności poprawek wysokościowych kąta natarcia. Na przykład różne wrębiarki 300 mogą zmieniać kąt natarcia w różny sposób, gdy stosuje się taką samą poprawkę wysokościową kąta natarcia. W innym przykładzie różne warunki spągu sprawiają, że wrębiarka 300 zmienia kąt natarcia bardziej lub mniej, gdy stosuje się poprawkę wysokościową kąta natarcia. Fig. 17 przedstawia sposób 900 generowania wartości kompensacji kąta natarcia za pomocą modułu 445 kompensacji kąta natarcia. Sposób 900 może być realizowany w celu generowania wartości kompensacji kąta natarcia, która jest odbierana przez procesor elektroniczny 430 w bloku 635 na fig. 11. Jak przedstawiono na fig. 17, moduł 445 kompensacji kąta natarcia uzyskuje dostęp do historycznych działań korygujących i uzyskanych zmian kąta natarcia z bazy danych 460 działań korygujących dla zdefiniowanej wcześniej liczby wcześniejszych przebiegów wrębiarki (blok 905). Jak omówiono powyżej, baza danych 460 działań korygujących kojarzy określoną różnicę kąta natarcia (na przykład różnicę między aktualnym kątem natarcia a docelowym kątem natarcia), poprawkę wysokościową kąta natarcia i uzyskaną zmianę kąta natarcia dzięki zastosowaniu poprawki wysokościowej kąta natarcia.

Moduł 445 kompensacji kąta natarcia analizuje następnie, czy uzyskana zmiana kąta natarcia odpowiada różnicy kąta natarcia (blok 910). Innymi słowy, moduł 445 kompensacji kąta natarcia ustala, czy uzyskana zmiana kąta natarcia mieści się w zdefiniowanym wcześniej zakresie różnicy kąta natarcia. Zgodność między uzyskaną zmianą kąta natarcia a różnicą kąta natarcia wskazuje, że poprawka wysokościowa kąta natarcia osiągnęła oczekiwaną zmianę kąta natarcia. Jak omówiono powyżej, moduł 438 korekcji może realizować wyrównywanie (na przykład rozdzielając większą poprawkę wysokościową kąta natarcia na kilka przebiegów zamiast realizować poprawkę wysokościową kąta natarcia w jednym przebiegu). W takich postaciach wykonania różnica kąta natarcia może odpowiadać pożądanej zmianie kąta natarcia w jednym przebiegu, a nie różnicy między aktualnym kątem natarcia a docelowym kątem natarcia.

Gdy moduł 445 kompensacji kąta natarcia ustali, że uzyskana zmiana kąta natarcia odpowiada różnicy kąta natarcia, moduł 445 kompensacji kąta natarcia przydziela wartość zerową do parametru kompensacji kąta natarcia (blok 915). Wartość zerowa parametru kompensacji kąta natarcia wskazuje, że warunki spągu są spójne i zapewniają oczekiwaną zmianę kąta natarcia na podstawie poprawek wysokościowych kąta natarcia. Odnosząc się do fig. 11, gdy parametr kompensacji kąta natarcia jest ustawiony na zero, moduł 438 korekcji ustala poprawkę wysokościową kąta natarcia w oparciu o różnicę kąta natarcia i bez kompensacji kąta natarcia (blok 645). Z drugiej strony, gdy moduł 445 kompensacji kąta natarcia ustali, że osiągnięta zmiana kąta natarcia nie odpowiada różnicy kąta natarcia, to moduł 445 kompensacji kąta natarcia ustala następnie, czy uzyskana zmiana kąta natarcia jest mniejsza niż różnica kąta natarcia (blok 920). Uzyskana zmiana kąta natarcia jest mniejsza niż różnica kąta natarcia, gdy poprawka wysokościowa kąta natarcia powoduje mniejszą zmianę kąta natarcia niż różnica kąta natarcia. To może wystąpić na przykład, gdy rzeczywiste warunki spągu są inne niż te przyjęte przez moduł 438 korekcji przy określaniu poprawki wysokościowej kąta natarcia. Przykładowo warunki spągu mogą zmieniać się od spągu z twardego kamienia do spągu z miękkiej gliny, co przekłada się na taką samą poprawkę wysokościową kąta natarcia, aby spowodować mniejszą zmianę kąta natarcia.

Gdy moduł 445 kompensacji kąta natarcia ustali, że uzyskana zmiana kąta natarcia jest mniejsza niż różnica kąta natarcia, moduł 445 kompensacji kąta natarcia ustala dodatnią wartość kompensacji kąta natarcia (blok 925). Szczególna wartość kompensacji kąta natarcia może opierać się na różnicy między uzyskaną zmianą kąta natarcia a różnicą kąta natarcia. W niektórych postaciach wykonania wartość kompensacji kąta natarcia może zmieniać się między wartościami skokowymi w taki sposób, że gdy moduł 445 kompensacji kąta natarcia ustali, że uzyskana zmiana kąta natarcia jest mniejsza niż różnica kąta natarcia, to kompensacja kąta natarcia jest ustawiana na standardową wartość dodatnią (na przykład +2). Gdy moduł 445 kompensacji kąta natarcia ustali, że uzyskana zmiana kąta natarcia nie jest mniejsza niż różnica kąta natarcia (czyli uzyskany kąt natarcia przekracza różnicę kąta natarcia), to moduł 445 kompensacji kąta natarcia ustala ujemną wartość kompensacji kąta natarcia (blok 930). Jak omówiono powyżej, szczególne wartości kompensacji kąta natarcia mogą być proporcjonalne do różnicy między uzyskaną zmianą kąta natarcia a różnicą kąta natarcia, lub mogą stanowić standardową wartością ujemną (na przykład -2). Uzyskana zmiana kąta natarcia przekracza różnicę kąta natarcia, gdy poprawka wysokościowa kąta natarcia powoduje większą zmianę kąta natarcia niż różnica kąta natarcia. To może wystąpić, na przykład gdy warunki spągu zmieniają się od spągu z miękkiej gliny do spągu z twardego kamienia, co przekłada się na taką samą poprawkę wysokościową kąta natarcia, aby spowodować większą zmianę kąta natarcia.

Jak opisano w odniesieniu do fig. 11, moduł 438 korekcji oblicza poprawkę wysokościową kąta natarcia w oparciu o różnicę kąta natarcia i niezerową wartość kompensacji kąta natarcia (blok 640). Generowanie wartości kompensacji kąta natarcia i zastosowanie kompensacji kąta natarcia do obliczania poprawki wysokościowej kąta natarcia umożliwia adaptacyjne sterowanie przez sterownik 384 kątem natarcia wrębiarki 300 w różnych warunkach spągu. Innymi słowy, dzięki rejestracji i analizie poprawek wysokościowych kąta natarcia i uzyskanej zmiany kąta natarcia sterownik 384 może ustalić skuteczność poprawek wysokościowych kąta natarcia w osiąganiu docelowego kąta natarcia. W ten sposób, gdy sterownik 384 ustali, że poprawki wysokościowe kąta natarcia nie osiągają docelowego kąta natarcia, sterownik 384 może odpowiednio się dostosować, biorąc pod uwagę również wartość kompensacji kąta natarcia przy ustalaniu poprawki wysokościowej kąta natarcia wrębnika przyspągowego 340. W związku z tym, sterownik 384 może automatycznie dostosowywać się do zmiany warunków spągu.

W przedstawionej postaci wykonania sterownik 384 ustala wartość kompensacji kąta natarcia w oparciu o działania korygujące z wcześniejszych przebiegów. Jednakże w innych postaciach wykonania inny sterownik ustala wartość kompensacji kąta natarcia. W takich postaciach wykonania sterownik 384 cyklicznie odbiera wartość kompensacji kąta natarcia w celu ustalenia poprawki wysokościowej kąta natarcia. W takich postaciach wykonania baza danych 460 działań korygujących może być również umieszczona na zewnątrz sterownika 384. W niektórych postaciach wykonania baza danych 460 działań korygujących może znajdować się z dala od sterownika 384 i wrębiarki 300.

Jak omówiono powyżej, profil docelowego kąta natarcia obejmuje docelowe kąty natarcia, biorąc pod uwagę przesunięcia korygujące otrzymywane od operatora. Jednakże w niektórych przypadkach operator może zauważyć, że nawet dostosowanie profilu docelowego kąta natarcia nie spowoduje wygenerowania pożądanego kąta natarcia w położeniu wrębiarki 300 (na przykład przez wprowadzenie przesunięć korygujących). System ścianowy 200, a w szczególności sterownik 384, umożliwiają zatem operatorowi ręczne sterowanie wrębiarką 300. Fig. 18 przedstawia sposób 1000 obsługi wrębiarki w trybie manualnym. Jak przedstawiono na fig. 18, sterownik 384 monitoruje i steruje wrębiarką 300 w oparciu o profil docelowego kąta natarcia (blok 1005). Na przykład w celu zrealizowania bloku 1005 sterownik 384 realizuje sposób 600 z fig. 11. Sterownik ustala następnie, czy wykryto obsługę ręczną (blok 1010). Sterownik 384 może wykryć działanie ręczne na przykład przez odebranie danych wejściowych użytkownika, wskazujących że pożądana jest obsługa ręczna (na przykład przez aktywowanie urządzenia wykonawczego do obsługi ręcznej). W niektórych postaciach wykonania sterownik 384 może wykryć, że pożądana jest obsługa ręczna, gdy sterownik odbiera sygnały sterujące od urządzenia zewnętrznego (na przykład sterownik 384 odbiera sygnały sterujące wskazujące, że wrębnik przyspągowy 340 powinien zostać obniżony). Urządzenie zewnętrzne może stanowić na przykład przenośne urządzenie bezprzewodowe, które generuje interfejs graficzny, umożliwiający użytkownikowi zapewnianie sygnałów sterujących do sterownika 384. Chociaż sterownik 384 nie wykrywa ręcznej obsługi wrębiarki 300, sterownik 384 (w szczególności moduł 434 analizy) kontynuuje sterowanie wrębiarką 300 w oparciu o profil docelowego kąta natarcia (blok 1005).

Z drugiej strony, gdy wykryta zostanie obsługa ręczna, to moduł 446 obsługi ręcznej steruje wrębiarką zgodnie z zewnętrznymi sygnałami sterującymi (blok 1015). Moduł 446 obsługi ręcznej przestawia również docelowy kąta natarcia do nominalnego kąta natarcia, gdy moduł 446 obsługi ręcznej odbiera zewnętrzne sygnały sterujące (blok 1020). Na przykład, jeżeli obsługa ręczna jest aktywowana między piątą rynną a dwudziestą rynną, sterownik przestawia docelowe kąty natarcia między piątą rynną a dwudziestą rynną na nominalne kąty natarcia odpowiadające tym samym rynnom. Dzięki przestawieniu profilu docelowego kąta natarcia do wartości nominalnego kąta natarcia, gdy obsługa ręczna jest włączona, profil docelowego kąta natarcia nie uwzględnia już żadnych zaprogramowanych wstępnie przesunięć korygujących (jeśli występują) w trakcie takiej części przodka 216 minerału. W związku z tym, moduł 446 obsługi ręcznej również przestawia liczbę przebiegów korygujących dla odpowiadających rynien na wartość zerową (ponieważ docelowy kąt natarcia dla odpowiedniej części przodka minerału odpowiada nominalnemu kątowi natarcia dla tej samej części) w bloku 1025. Sterownik 384 powraca następnie do bloku 1005 w celu sterowania kątem natarcia w oparciu o profil docelowego kąta natarcia.

Odnosząc się ponownie do fig. 10, sterownik 384 zawiera również moduł wyrównujący 448 dla całego przodka, który gwarantuje, że kąty natarcia nie zmieniają się radykalnie, gdy wrębiarka 300 przemieszcza się wzdłuż AFC 215. Fig. 19 przedstawia sposób 1100 wyrównywania profilu docelowego kąta natarcia, przedstawiono na fig. 19, sterownik 384 steruje wrębiarką 300 w oparciu o profil docelowego kąta natarcia (blok 1105). Na przykład w celu zrealizowania bloku 1105 sterownik 384 realizuje sposób 600 z fig. 11. Sterownik 384 ustala następnie, czy wyrównywanie dla całego przodka jest aktywne (blok 1110). W niektórych postaciach wykonania wyrównywanie dla całego przodka profilu docelowego kąta natarcia jest aktywowane (na przykład wyzwalane), gdy wrębiarka 300 zmienia kierunek przemieszczania (na przykład, gdy wrębiarka 300 przestawia się z przemieszczania w kierunku chodnika podścianowego do przemieszczania w kierunku chodnika nadścianowego). W innych postaciach wykonania wyrównywanie dla całego przodka może być aktywowane przez operatora, na przykład przez aktywowanie urządzenia wykonawczego, wydanie polecenia głosowego lub tym podobne. W niektórych postaciach wykonania wyrównywanie dla całego przodka jest ustawiane w taki sposób, że jest aktywowane domyślnie i może wymagać danych wejściowych użytkownika w celu jego dezaktywacji. W jeszcze innych postaciach wykonania inne ruchy lub położenia wrębiarki 300 wyzwalają wyrównywanie dla całego przodka profilu docelowego. W niektórych postaciach wykonania wyrównywanie dla całego przodka może być aktywowane cyklicznie, na przykład co 45 minut.

Gdy sterownik 384 ustali, że wyrównywanie dla całego przodka nie zostało jeszcze aktywowane, sterownik 384 kontynuuje monitorowanie wrębiarki 300 w oparciu o profil docelowego kąta natarcia (blok 1105). Z drugiej strony, gdy sterownik 384 ustali, że wyrównywanie dla całego przodka zostało aktywowane, moduł wyrównujący 448 dla całego przodka odbiera profil docelowego kąta natarcia (blok 1115) oraz parametry konfiguracji wyrównywania (blok 1120). Te parametry konfiguracji wyrównywania mogą być takie same lub inne niż te stosowane przez moduł 444 wyrównywania korygującego. Parametry korekcji wyrównywania mogą ustanowić na przykład minimalne lub maksymalne progi kąta natarcia, funkcje do wyrównywania kątów natarcia i tym podobne. Moduł wyrównujący 448 dla całego przodka generuje następnie wyrównany profil kąta natarcia (blok 1125). Moduł wyrównujący 448 dla całego przodka generuje wyrównany profil kąta natarcia przez analizę zmiany kątów natarcia dla długości profilu docelowego kąta natarcia. W niektórych postaciach wykonania moduł wyrównujący dla całego przodka oblicza zmiany kąta natarcia na ustalonej wcześniej długości poprzecznej (na przykład 5 rynien). Gdy moduł wyrównujący 448 dla całego przodka ustali, że obliczona zmiana kąta natarcia przekracza wysoki próg zmiany kąta natarcia, moduł wyrównujący 448 dla całego przodka ustala, że zmiana kąta natarcia powinna być wyrównana w obrębie dodatkowych rynien. Liczba dodatkowych rynien wymaganych do zapewnienia łagodnego przejścia do wyższego kąta natarcia może zależeć od różnicy między obliczoną zmianą kąta natarcia a wysokim progiem zmiany kąta natarcia. W związku z tym, w niektórych postaciach wykonania moduł wyrównujący 448 dla całego przodka może obliczać różnicę między obliczoną zmianą kąta natarcia w obrębie zdefiniowanej wcześniej liczby rynien i wysokiego progu zmiany kąta natarcia w celu ustalenia liczby dodatkowych rynien wymaganych do wyrównania profilu docelowego kąta natarcia. Podczas generowania wyrównanego profilu kąta natarcia moduł wyrównujący dla całego przodka może realizować podobne etapy, jak opisano w odniesieniu do bloku 745, 750 i 755 z fig. 12. To oznacza, że moduł wyrównujący dla całego przodka może określić punkt początkowy i końcowy do stosowania w przypadku stopniowych pochyłości, a także obliczyć kąt natarcia w celu utworzenia stopniowej pochyłości. Po tym, jak moduł wyrównujący 448 dla całego przodka wygeneruje wyrównany profil kąta natarcia, moduł wyrównujący 448 dla całego przodka ustawi profil docelowego kąta natarcia na wyrównany profil kąta natarcia w celu powstrzymania radykalnych zmian kąta natarcia, gdy wrębiarka 300 przemieszcza się wzdłuż AFC 215. Sterownik 384 powraca następnie do bloku 1105 w celu sterowania kątem natarcia w oparciu o profil docelowego kąta natarcia.

Chociaż etapy z fig. 11, 12 i 16-19 przedstawiono jako występujące kolejno, to jeden albo więcej z tych etapów można wykonywać równocześnie. Na przykład niektóre z etapów porównawczych z fig. 11, 12 i 16-19 mogą występować równocześnie w taki sposób, że sprawdzane są wszystkie warunki. Dlatego sterownik 384 dostosowuje swoje sterowanie kątem natarcia wrębiarki 300 w oparciu o dane historyczne działań korygujących i przesunięć korygujących. Sterownik 384 pomaga następnie wrębiarce 300 w uniknięciu działania przy niepożądanych kątach natarcia i zapewnia działanie korygujące w celu automatycznej zmiany położenia wrębnika przyspągowego 340, aby wpłynąć na kąta natarcia wrębiarki 300. Sterownik 384 może także monitorować oraz sterować innymi działaniami i/albo właściwościami wrębiarki 300, takimi jak na przykład prędkość wrębników 335, 340, kąt nachylenia poprzecznego, położenie wrębników 335, 340 niezależnie od kąta natarcia wrębiarki 300, i tym podobne.

Ponadto w niektórych postaciach wykonania jeden albo więcej z etapów z fig. 11, 12 i 16-19 są pomijane. Na przykład w niektórych postaciach wykonania sposobu 600 wartość kompensacji kąta natarcia nie jest wykorzystywana i w związku z tym blok 635 jest pomijany, a poprawka wysokościowa kąta natarcia obliczona w bloku 640 nie jest oparta na wartości kompensacji kąta natarcia. Zgodnie z kolejnym przykładem, w niektórych postaciach wykonania sposobu 700 przesunięcia korygujące nie są realizowane i w związku z tym bloki 720-760 są pomijane. Zgodnie z kolejnym przykładem, w niektórych postaciach wykonania jeden albo oba bloki 650 przechowywania sposobu 600 i 735 sposobu 700 są pomijane, a powiązane dane historyczne nie są wykorzystywane w sposobie 600.

W odniesieniu do porównań omówionych w odniesieniu do fig. 11, 12 i 16-19, „przekraczający” oznacza większy niż lub oznacza większy niż lub równy, a „poniżej” oznacza mniejszy niż lub oznacza mniejszy niż lub równy.

Chociaż sterownik 384 monitoruje i steruje położeniem bębna wrębnika przyspągowego 340 w oparciu o profil docelowego kąta natarcia w trybie sterowania kątem natarcia, sterownik 384 może sterować bębnem wrębnika stropowego 335 w różnych trybach. Na przykład w przedstawionych postaciach wykonania sterownik 384 steruje bębnem wrębnika stropowego 335 w trybie manualnym, trybie zdefiniowanej wcześniej wysokości lub w trybie zarejestrowanym w oparciu o otrzymany wybór od operatora. Operator może wybrać tryb działania bębna wrębnika stropowego 335 na przykład w oparciu o geologię miejsca wydobycia, wielkość pokładu mineralnego i tym podobne. W niektórych postaciach wykonania operator może aktywować urządzenie wykonawcze w celu wybrania trybu działania bębna wrębnika stropowego 335.

Gdy bęben wrębnika stropowego 335 działa w trybie manualnym, sterownik 384 steruje położeniem bębna wrębnika stropowego 335 w oparciu o zewnętrzne sygnały sterujące. Zewnętrzne sygnały sterujące są generowane przez operatora na przykład za pośrednictwem przenośnego urządzenia bezprzewodowego. W innych postaciach wykonania operator może wygenerować zewnętrzne sygnały sterujące przy użyciu innego urządzenia. Zewnętrzne sygnały sterujące wskazują sterownikowi 384 pożądane położenie bębna wrębnika stropowego 335. W niektórych postaciach wykonania sterownik 384 w dalszym ciągu realizuje ograniczenia pionowego zakresu ruchu bębna wrębnika stropowego 335 w celu powstrzymania nadmiernego wydobycia i/albo niedostatecznego wydobycia przez wrębiarkę 300. Gdy bęben wrębnika stropowego 335 działa w zdefiniowanym wcześniej trybie wysokości, to sterownik 384 ustawia bęben wrębnika stropowego 335 w oparciu o profil docelowego kąta natarcia. Na przykład, w niektórych postaciach wykonania, początkowa sekwencja wybierania (na przykład, przejście wzdłuż przodka 216 minerału) i wysokość bębna wrębnika stropowego 335 są określone przez zastosowanie oprogramowania działającego w trybie offline, które jest następnie ładowane do sterownika 384 jako profil wybierania. Gdy sterownik 384 wrębiarki ma dostęp do początkowej sekwencji wybierania i wysokości bębna wrębnika stropowego 335, to sterownik 384 steruje bębnem wrębnika stropowego 335 w taki sposób, że bęben wrębnika stropowego 335 automatycznie replikuje zdefiniowany wcześniej profil wybierania aż do momentu zmiany warunków w pokładzie mineralnym 217. Gdy warunki w pokładzie ulegną zmianie, operator wrębiarki 300 może pominąć sterowanie bębnem wrębnika stropowego 335 i zrealizować na przykład ręczne sterowanie bębnem wrębnika stropowego 335. Operator może wprowadzać poprawki do profilu wybierania i odpowiednio zmieniać wysokość bębna wrębnika stropowego 335.

Ponadto profil wybierania może określać różne wysokości wrębnika dla różnych sekcji wzdłuż przodka 216 minerału. Dla potrzeb odniesienia, przodek 216 minerału może zostać podzielony na sekcje w oparciu o obudowy ścianowe. W prostym przykładzie system ścianowy może zawierać sto obudów ścianowych wzdłuż przodka 216 minerału, a profil wybierania dla jednego przebiegu wrębiarki może określać wysokość wrębników co dziesięć obudów ścianowych. W tym przykładzie, dziesięć różnych wysokości wrębników, po jednej dla każdej sekcji dziesięciu obudów ścianowych, zostałoby uwzględnionych w profilu wybierania dla jednego przebiegu wrębiarki w celu określenia wysokości wrębników dla całej ściany. Rozmiar sekcji (to jest, liczba obudów ścianowych przypadająca na sekcję) może się zmieniać w zależności od wymaganej dokładności i innych czynników.

Zarejestrowany tryb wysokości obejmuje automatyczny zarejestrowany tryb podrzędny i zastępowany zarejestrowany tryb podrzędny. Chociaż bęben wrębnika stropowego 335 jest sterowany w zastępowanym zarejestrowanym trybie podrzędnym, sterownik 384 steruje położeniem bębna wrębnika stropowego 335 w oparciu o zewnętrzne sygnały sterujące otrzymywane od operatora, a także rejestruje położenie bębna wrębnika stropowego 335 jako zarejestrowany profil wybierania. Sterownik 384 przełącza się następnie z zastępowanego zarejestrowanego trybu podrzędnego na automatyczny zarejestrowany tryb podrzędny w celu zrealizowania zarejestrowanego profilu wybierania. To oznacza, że podczas automatycznego zarejestrowanego trybu podrzędnego sterownik 384 steruje bębnem wrębnika stropowego 335 zgodnie z nowo zarejestrowanym profilem wybierania. Podczas działania w zarejestrowanym trybie wysokości, bęben wrębnika stropowego 335 oraz bęben wrębnika przyspągowego 340 nie są ze sobą powiązane (to znaczy, wysokość bębna wrębnika stropowego 335 jest mierzona jako wysokość bezwzględna (na przykład w odniesieniu do rynien lub obudowy centralnej 365 wrębiarki 300), a nie wysokość od bębna wrębnika przyspągowego 340), co może mieć miejsce w innych trybach działania systemu ścianowego 200. W związku z tym, chociaż sterownik 384 steruje bębnem wrębnika stropowego 335 w oparciu o zarejestrowany tryb wysokości, sterownik 384 może obliczać odległość pionową między bębnem wrębnika stropowego 335 a bębnem wrębnika przyspągowego 340 (na przykład odległość wydobywania), porównywać obliczoną odległość wydobywania z maksymalnym progiem wysokości wydobywania, a także porównywać obliczoną odległość eksploatacji z minimalnym progiem wysokości wydobywania. Gdy obliczona wysokość wydobywania przekroczy maksymalny próg wysokości wydobywania i/albo gdy obliczona wysokość wydobywania jest mniejsza niż minimalny próg wysokości wydobywania, sterownik 384 generuje powiadomienie. Powiadomienie może być zaprezentowane operatorowi, na przykład za pośrednictwem poczty e-mail w sposób opisany poniżej. Alternatywnie powiadomienie może być przekazane operatorowi w inny sposób.

Ponadto, chociaż fig. 11, 12 i 16-19 opisano jako zmieniające położenie bębna wrębnika przyspągowego 340 w celu uzyskania docelowego kąta natarcia, to w niektórych postaciach wykonania bęben wrębnika stropowego 335 może być sterowany w oparciu o kąt natarcia wrębiarki 300, a sterownik może dostosowywać wysokość bębna wrębnika stropowego 335 zgodnie z kątem natarcia wrębiarki 300. W niektórych postaciach wykonania sterownik 384 przeprowadza podobne etapy, jak te opisane w odniesieniu do fig. 11-19, z wyjątkiem odniesienia do bębna wrębnika stropowego 335. Dzięki zmianie wysokości bębna wrębnika stropowego 335 materiał wybierany przez wrębiarkę również się zmienia i może lepiej dopasowywać się do wcześniejszych przebiegów wrębiarki 300.

System eksploatacji 100 zawiera również układ 400 monitorowania stanu, który monitoruje ogólne działanie systemu ścianowego 200. Jak przedstawiono na fig. 20, układ 400 monitorowania stanu zawiera ścianowy układ sterowania 405, komputer 410 na powierzchni, przełącznik sieciowy 415, układ monitorowania 420 oraz centrum serwisowe 425. W przedstawionej postaci wykonania ścianowe układy sterowania 405 znajdują się w miejscu wydobycia. Ścianowy układ sterowania 405 zawiera różne elementy składowe oraz elementy sterujące dla elementów składowych ścianowego systemu wydobywczego 200. Na przykład ścianowy układ sterowania 405 może zawierać różne elementy składowe i elementy sterujące dla wrębiarki 300, obudów ścianowych 205, AFC 215 i tym podobnych. Jak przedstawiono na fig. 21, ścianowy układ sterowania 405 zawiera sterownik główny 475 skonfigurowany do komunikacji ze sterownikiem 384 wrębiarki, sterownikiem AFC 406 oraz ze sterownikiem 407 obudowy ścianowej. W innych postaciach wykonania ścianowe układy sterowania 405 są skonfigurowane w taki sposób, że sterownik główny 475 komunikuje się bezpośrednio z czujnikami i systemami odpowiednimi dla AFC 215, obudowy ścianowej 205 oraz wrębiarki 300. W takich postaciach wykonania sterownik 384 wrębiarki może zostać pominięty, a czujniki 360, 365, 370, 375, 380, układy hydrauliczne 386, 388 oraz silniki 350, 355 wrębnika komunikują się bezpośrednio ze sterownikiem głównym 475.

Jak przedstawiono na fig. 20, ścianowe układy sterowania 405 komunikują się z komputerem 410 na powierzchni za pośrednictwem przełącznika sieciowego 415, przy czym obydwa z nich mogą znajdować się w miejscu wydobycia. Dane ze ścianowego układu sterowania 405 są przekazywane do komputera 410 na powierzchni w taki sposób, że na przykład przełącznik sieciowy 415 odbiera i kieruje dane ze sterownika 475 i/albo poszczególnych układów sterowania wrębiarki 300, obudów ścianowych 205 oraz AFC 215. Komputer 410 na powierzchni znajduje się w dalszej komunikacji ze zdalnym układem monitorowania 420, który może zawierać różne urządzenia obliczeniowe oraz procesory 421 do przetwarzania danych odbieranych z komputera 410 na powierzchni (takie jak dane przekazywane między komputerem 410 na powierzchni a różnymi ścianowymi układami sterowania 405) oraz różne serwery 423 lub bazy danych do przechowywania takich danych. Zdalny układ monitorowania 420 przetwarza i archiwizuje dane z komputera 410 na powierzchni w oparciu o logikę sterowania, która może być realizowana przez jedno lub więcej urządzeń przetwarzających lub procesorów 421 zdalnego układu monitorowania 420.

Konkretna logika sterowania realizowana w zdalnym układzie monitorowania 420 może obejmować różne sposoby przetwarzania danych z każdego elementu składowego systemu eksploatacji (czyli obudów ścianowych 205, AFC 215, wrębiarki 300 i tym podobnych). Zdalny układ monitorowania 420 stosuje zapisane reguły oraz algorytmy wobec danych odebranych z komputera 410 na powierzchni celem ustalenia, czy ścianowy system wydobywczy 200 funkcjonuje w ramach określonych parametrów. Jeżeli zdalny układ monitorowania 420 ustali, że ścianowy system wydobywczy 200 nie funkcjonuje w ramach określonych parametrów, zdalny układ monitorowania 420 może oznaczyć wystąpienie jako zdarzenie i wygenerować powiadomienie. W niektórych postaciach wykonania zdalny układ monitorowania 420 może komunikować się z centrum serwisowym 425 celem powiadamiania centrum serwisowego 425 o funkcjonowaniu ścianowego systemu wydobywczego 200. Użytkownik może także skontaktować się bezpośrednio z centrum serwisowym 425 w celu uzyskania informacji na temat konkretnego ścianowego systemu wydobywczego 200.

Każdy z elementów składowych układu 400 monitorowania stanu jest połączony komunikacyjnie dla potrzeb komunikacji dwukierunkowej. Ścieżki komunikacyjne między dowolnymi dwoma elementami składowymi układu 400 monitorowania stanu mogą być ścieżkami przewodowymi (na przykład wykorzystującymi kable ethernetowe lub inne), bezprzewodowymi (na przykład stosującymi protokoły WiFi®, komórkowy, Bluetooth®) albo kombinacją powyższych. Chociaż na fig. 20 przedstawiono jedynie podziemny ścianowy system wydobywczy 200 oraz jeden przełącznik sieciowy 415, dodatkowe maszyny górnicze, zarówno podziemne, jak i działające na powierzchni (a także alternatywne w stosunku do wydobycia ścianowego) mogą być połączone z komputerem 410 na powierzchni za pośrednictwem przełącznika sieciowego 415. Podobnie dodatkowe przełączniki sieciowe 415 lub połączenia mogą być uwzględnione celem zapewnienia alternatywnych ścieżek komunikacyjnych między podziemnymi ścianowymi układami sterowania 405 a komputerem 410 na powierzchni, a także innymi systemami. Ponadto w układzie 400 monitorowania stanu zawarte mogą być dodatkowe komputery 410 na powierzchni, zdalne układy monitorowania 420 oraz centra serwisowe 425.

Zgodnie z powyższym opisem sterownik 475 odbiera informacje dotyczące różnych elementów składowych ścianowego systemu wydobywczego 200. Sterownik 475 może gromadzić otrzymane dane i przechowywać zebrane dane w pamięci, w tym w pamięci wydzielonej dla sterownika 475. Okresowo zgromadzone dane są wyprowadzane w postaci pliku danych za pośrednictwem przełącznika sieciowego 415 do komputera 410 na powierzchni. Z komputera 410 na powierzchni dane są przekazywane do zdalnego układu monitorowania 420, gdzie dane są przetwarzane i przechowywane zgodnie z logiką sterowania określoną dla potrzeb analizy zgromadzonych danych, ponieważ poprzedni plik danych został przesłany. Zgromadzone dane mogą być także opatrzone znacznikiem czasowym w oparciu o czas, w jakim czujniki 360, 365, 370, 375, 380 oraz inne czujniki ze ścianowego systemu wydobywczego 200 uzyskały dane. Dane mogą być następnie uporządkowane w oparciu o czas, w jakim zostały uzyskane. Na przykład nowy plik danych z danymi czujnika może być przesyłany co trzy minuty. Plik danych zawiera dane czujnika zgromadzone w poprzednim trzyminutowym oknie czasowym. W niektórych postaciach wykonania okno czasowe dla potrzeb gromadzenia danych może odpowiadać czasowi wymaganemu do ukończenia jednego cyklu wybierania. W niektórych postaciach wykonania sterownik 475 nie gromadzi danych, ale sterownik 475 przesyła dane, gdy są one odbierane w czasie rzeczywistym. W takich postaciach wykonania zdalny układ monitorowania 420 jest skonfigurowany do gromadzenia danych, gdy są one odbierane ze sterownika 475. Zdalny układ monitorowania 420 może wówczas przeanalizować dane wrębiarki w oparciu o przechowywane zgromadzone dane lub w oparciu o dane sterujące horyzontu odbierane w czasie rzeczywistym ze sterownika 475.

W niektórych postaciach wykonania zdalny układ monitorowania 420, w szczególności procesor zdalny 421, generuje również powiadomienie lub alarm, gdy wrębiarka 300 funkcjonuje poza określonymi parametrami. Na przykład alarm lub powiadomienie mogą zawierać informacje ogólne na temat zdarzenia, obejmujące na przykład czas wystąpienia zdarzenia, miejsce zdarzenia, wskazanie parametru powiązanego ze zdarzeniem (na przykład kąt natarcia wrębiarki oraz położenie wrębnika przyspągowego), a także czas wywołania zdarzenia/powiadomienia. Powiadomienie może być zarchiwizowane w zdalnym układzie monitorowania 420 lub wyeksportowane do centrum serwisowego 425 lub do innego miejsca. Na przykład zdalny układ monitorowania 420 może archiwizować powiadomienia, które są później eksportowane dla potrzeb tworzenia raportów. Powiadomienie może przyjmować kilka postaci (na przykład wiadomości e-mail, komunikatów SMS i tym podobnych). W przedstawionej postaci wykonania powiadomienie stanowi wiadomość e-mail, zgodnie z fig. 22. W przedstawionej postaci wykonania powiadomienie e-mail 530 zawiera tekst 534 z informacjami ogólnymi na temat powiadomienia. W niektórych postaciach wykonania powiadomienie e-mail 530 może również zawierać dołączony plik obrazu 538. W przedstawionej postaci wykonania dołączony plik obrazu 538 stanowi plik Portable Network Graphic (.png), zawierający graficzny obraz działania wrębiarki 300, gdy wrębiarka wybiera surowiec mineralny z przodka 216 minerału.

Należy zauważyć, że chociaż sterownik 384 wrębiarki 300 opisano jako realizujący funkcjonalność w odniesieniu do monitorowania położenia kąta natarcia wrębiarki 300, to w niektórych postaciach wykonania układ 400 monitorowania stanu monitoruje położenie kąta natarcia wrębiarki 300 i przesyła do wrębiarki 384 polecenia dotyczące zmiany położenia wrębnika przyspągowego 340. W takich postaciach wykonania sterownik 384 wrębiarki 300 może służyć do kierowania informacji do ścianowego układu sterowania 405, a następnie do zdalnego procesora monitorowania 421. Zdalny procesor monitorowania 421 wykonuje następnie sposób przedstawiony na fig. 11 i przesyła polecenia z powrotem do sterownika 384 w celu zmiany położenia wrębnika przyspągowego 340 w określony sposób.

W jeszcze innych postaciach wykonania sterownik ścianowy 475 przeprowadza monitorowanie położenia kąta natarcia wrębiarki 300. Ponownie, w takich postaciach wykonania sterownik 384 wrębiarki 300 kieruje dane z czujników 360, 365, 370, 375, 380 do sterownika ścianowego 475. Sterownik ścianowy 475 ustala działanie korygujące (to znaczy, jeżeli położenie wrębnika przyspągowego 340 wymaga zmiany) i przesyła polecenia do sterownika 384 wrębiarki 300 celem zmiany położenia wrębnika przyspągowego 340, jeżeli jest to wymagane. W jeszcze innych postaciach wykonania sterownik 384 wrębiarki 300 może zostać pominięty, a na przykład układ 400 monitorowania stanu, sterownik ścianowy 475, zdalny procesor monitorowania 421 lub kombinacja powyższych monitorują położenie kąta natarcia wrębiarki w sposób opisany w odniesieniu do fig. 11-19.

Należy również zauważyć, że zdalny układ monitorowania 420 może wykonywać analizy opisane w odniesieniu do kąta natarcia, a także inne analizy, zarówno gdy te analizy są przeprowadzane w odniesieniu do danych horyzontu, jak i do innych danych systemu elementu składowego ścianowego. Analizy mogą być przeprowadzane albo przez procesor 421 lub inny wyznaczony procesor układu 400 monitorowania stanu. Na przykład zdalny układ monitorowania 420 może przeprowadzać analizy w odniesieniu do monitorowanych parametrów (zebranych danych) z innych elementów składowych ścianowego systemu wydobywczego 200. Na przykład w pewnych przypadkach zdalny układ monitorowania 420 przeprowadza inne analizy w odniesieniu do danych zebranych z czujników 360, 365, 370, 375, 380 i generuje powiadomienia. Takie powiadomienia mogą zawierać informacje szczegółowe dotyczące sytuacji, która wywołała powiadomienie.

Zatem wynalazek przedstawia między innymi systemy oraz sposób monitorowania kąta natarcia wrębiarki w ścianowym systemie wydobywczym. Różne właściwości i korzyści niniejszego wynalazku przedstawiono w poniższych zastrzeżeniach.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób sterowania kątem natarcia wrębiarki (300), znamienny tym, że obejmuje: zapisywanie w pamięci (432) sterownika (384), jako historyczne działania korygujące, dla jednego albo więcej wcześniejszych przebiegów wrębiarki (300), wcześniejszej poprawki wysokościowej kąta natarcia, wcześniejszej różnicy kąta natarcia oraz wcześniejszej uzyskanej zmiany kąta natarcia wynikających ze zmiany wysokości wrębnika przyspągowego (335, 340) w oparciu o wcześniejszą poprawkę wysokościową kąta natarcia;

odbieranie, przez procesor elektroniczny (428), sygnału czujnika (360, 365, 370, 375, 380) wskazującego kąt natarcia wrębiarki (300);

odbieranie, przez procesor elektroniczny (428), profilu docelowego kąta natarcia, przy czym profil docelowego kąta natarcia stanowi tablica wyznaczająca wiele docelowych kątów natarcia dla różnych sekcji przodka (216) minerału, przy czym sekcje przodka (216) minerału są określone przez wysokość wrębnika i obudowę ścianową;

określanie, przy użyciu procesora elektronicznego (428), różnicy kąta natarcia między kątem natarcia a docelowym kątem natarcia zawartym w wielu docelowych kątach natarcia;

określanie wartości kompensacji kąta natarcia w oparciu o historyczne działania korygujące; określanie, przy użyciu procesora elektronicznego (428), poprawki wysokościowej kąta natarcia odpowiadającej nowej wysokości dla wrębnika przyspągowego (335, 340) w oparciu o różnicę kąta natarcia i wartość kompensacji kąta; oraz zmienianie, przy użyciu procesora elektronicznego (428), wysokości wrębnika przyspągowego (335, 340) w oparciu o poprawkę wysokościową kąta natarcia.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że określanie poprawki wysokościowej kąta natarcia obejmuje:

przekształcenie różnicy kąta natarcia na zmianę położenia pionowego wrębnika przyspągowego (335, 340); oraz dodanie wartości kompensacji kąta natarcia w celu określenia docelowego położenia pionowego wrębnika przyspągowego (335, 340).
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że obejmuje ponadto: określanie docelowego kąta natarcia na podstawie profilu docelowego kąta natarcia w oparciu o bieżące położenie boczne wrębnika przyspągowego (335, 340).
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że obejmuje ponadto: określenie wysokości wrębnika przyspągowego (335, 340) w oparciu o odebrane sygnały czujnika.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że obejmuje ponadto: odbieranie parametrów konfiguracji wyrównywania, przy czym parametry konfiguracji wyrównywania obejmują co najmniej jedno spośród maksymalnej zmiany kąta natarcia na rynnę albo funkcji do generowania stopniowych pochyłości; oraz generowanie profilu docelowego kąta natarcia w oparciu o początkowy profil docelowego kąta natarcia oraz parametry konfiguracji wyrównywania w taki sposób, że wiele docelowych kątów natarcia dla różnych sekcji przodka (216) minerału jest wyrównywanych.
6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że obejmuje ponadto:

odbieranie profilu nominalnego kąta natarcia dla wrębiarki (300);

odbieranie, od zdalnego operatora znajdującego się poza wrębiarką, przesunięcia korygującego dla sekcji przodka (216) minerału, oraz generowanie profilu docelowego kąta natarcia w oparciu o profil nominalnego kąta natarcia i przesunięcie korygujące.
7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że obejmuje ponadto:

określanie liczby przebiegów korygujących dla przesunięcia korygującego, przy czym liczba przebiegów korygujących wskazuje liczbę przebiegów wrębiarki (300), dla których docelowy kąt natarcia jest oparty na przesunięciu korygującym; oraz w odpowiedzi na określenie, że liczba przebiegów korygujących wynosi zero, ustawianie docelowego kąta natarcia dla sekcji przodka (216) minerału na profil nominalnego kąta natarcia.