RU2459956C2 - Method for control of legged locomotion machine and device for method's implementation - Google Patents
Method for control of legged locomotion machine and device for method's implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2459956C2 RU2459956C2 RU2010140349/03A RU2010140349A RU2459956C2 RU 2459956 C2 RU2459956 C2 RU 2459956C2 RU 2010140349/03 A RU2010140349/03 A RU 2010140349/03A RU 2010140349 A RU2010140349 A RU 2010140349A RU 2459956 C2 RU2459956 C2 RU 2459956C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- conveyor
- sensor
- section
- ultrasonic sensor
- camera
- Prior art date
Links
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 title claims abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 23
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 3
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 7
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 4
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D23/00—Mine roof supports for step- by- step movement, e.g. in combination with provisions for shifting of conveyors, mining machines, or guides therefor
- E21D23/0056—Mine roof supports for step- by- step movement, e.g. in combination with provisions for shifting of conveyors, mining machines, or guides therefor with individual advancing shifting devices
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D23/00—Mine roof supports for step- by- step movement, e.g. in combination with provisions for shifting of conveyors, mining machines, or guides therefor
- E21D23/0004—Mine roof supports for step- by- step movement, e.g. in combination with provisions for shifting of conveyors, mining machines, or guides therefor along the working face
- E21D23/0034—Mine roof supports for step- by- step movement, e.g. in combination with provisions for shifting of conveyors, mining machines, or guides therefor along the working face comprising a goaf shield articulated to a base member
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D23/00—Mine roof supports for step- by- step movement, e.g. in combination with provisions for shifting of conveyors, mining machines, or guides therefor
- E21D23/12—Control, e.g. using remote control
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D23/00—Mine roof supports for step- by- step movement, e.g. in combination with provisions for shifting of conveyors, mining machines, or guides therefor
- E21D23/12—Control, e.g. using remote control
- E21D23/14—Effecting automatic sequential movement of supports, e.g. one behind the other
- E21D23/144—Measuring the advance of support units with respect to internal points of reference, e.g. with respect to neighboring support units or extension of a cylinder
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
- Escalators And Moving Walkways (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Placing Or Removing Of Piles Or Sheet Piles, Or Accessories Thereof (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение касается способа управления шагающим механизмом при подземном креплении лавы, а также устройства для его осуществления.The present invention relates to a method for controlling a walking mechanism during underground fastening of lava, as well as a device for its implementation.
Для автоматизированного режима крепления лавы в подземных горных работах требуется непрерывно контролировать положение конвейера и отдельных щитов или, соответственно, секций крепи. Секции крепи опираются на место выемки под давлением кровли и передвигают конвейер сквозь угольный пласт. Щиты с электрогидравлическим управлением соединены с конвейером через цилиндры шагающего механизма. Конвейер состоит из отдельных элементов (секций), которые через шарниры соединены друг с другом и которые вертикально и горизонтально могут опрокидываться относительно друг друга в ограниченном угловом диапазоне. Во время выемки конвейер у каждой секции крепи после прохождения добычного устройства (струг или режущий барабан) передвигается на заданный шаг в направлении угольного пласта. Затем отдельные щиты передвигаются вслед за ним на заданный шаг и устанавливаются.For the automated regime of lava fastening in underground mining, it is necessary to continuously monitor the position of the conveyor and individual panels or, accordingly, the lining sections. The lining sections rest on the excavation site under the pressure of the roof and move the conveyor through the coal seam. Shields with electro-hydraulic control are connected to the conveyor through the cylinders of the walking mechanism. The conveyor consists of individual elements (sections), which are connected through hinges to each other and which vertically and horizontally can tilt relative to each other in a limited angular range. During excavation, the conveyor at each section of the lining after passing through the mining device (plow or cutting drum) moves by a predetermined step in the direction of the coal seam. Then individual shields follow him at a predetermined step and are installed.
Для обоих процессов передвижки чрезвычайно важно наблюдать и контролировать относительное местоположение и положение конвейера относительно щитов. Благодаря этому может быть обеспечено, чтобы при автоматизированном режиме крепления лавы отдельные элементы конвейера после передвижки были точно позиционированы относительно друг друга и общее положение и позиционирование конвейера внутри угольного пласта соответствовало заданному местоположению. Одновременно тем самым также предотвращается воздействие на расположенные между отдельными элементами конвейера шарниры нагрузки, вызывающей превышение разрешенного углового размера и их разрушение, что, в свою очередь, могло бы привести к остановке работ в горной выработке. Кроме того, при неправильном позиционировании отдельных элементов конвейера возможна блокировка добычного устройства, что опять же повлекло бы за собой остановку работ в горной выработке.For both moving processes, it is extremely important to observe and control the relative location and position of the conveyor relative to the shields. Due to this, it can be ensured that in the automatic mode of lava fastening, the individual elements of the conveyor after the movement were accurately positioned relative to each other and the general position and positioning of the conveyor inside the coal seam corresponds to a predetermined location. At the same time, this also prevents the impact on the load hinges located between the individual elements of the conveyor, causing excess of the permitted angular size and their destruction, which, in turn, could lead to a halt in mining. In addition, if the individual elements of the conveyor are not correctly positioned, a mining device may be blocked, which would again entail a halt in mining.
Даже при передвижке отдельных щитов важно определять путь, на который передвигается щит и, вместе с тем, местоположение щита. Если щит передвигается недостаточно, это может привести к тому, что кровля, которая, собственно должна поддерживаться щитом, обрушится. При слишком большой передвижке щита может случиться, что верхняк щита при последующем прохождении добычного устройства будет поврежден. В обоих случаях из-за неправильного положения щита может произойти остановка работ в горной выработке, обусловленная ремонтными или корректировочными работами.Even when moving individual shields, it is important to determine the path that the shield moves and, at the same time, the location of the shield. If the shield does not move enough, this can lead to the fact that the roof, which, in fact, must be supported by the shield, collapses. If the shield is moved too much, it can happen that the shield upper during the subsequent passage of the mining device will be damaged. In both cases, due to improper position of the shield, a stoppage of work in the mine may occur due to repair or adjustment work.
Для наблюдения за изменением местоположения при передвижке конвейера или щита обычно измеряется ход цилиндра шагающего механизма. В этой связи известны различные способы, с помощью которых можно определить местоположение поршня в цилиндре шагающего механизма. Общим для этих способов является то, что измерительное устройство должно быть встроено в цилиндр. В подземных горных работах применяются при этом почти исключительно стержневые указатели с язычковыми контактами. Прежде всего, для низких и небольших щитов, которые применяются в рудниках, в которых угольный пласт часто имеет мощность, равную только одному метру, встраивание стержневых указателей с язычковыми контактами в цилиндры шагающего механизма из-за ограниченных размеров или, соответственно, диаметра поршней цилиндров может быть реализовано только с большим трудом или совсем невозможно. Так как стержневые указатели с язычковыми контактами встраиваются также в цилиндры шагающего механизма, которые, в свою очередь, находятся на высоте полозьев щита, т.е. вплотную к дну, существует также опасность, что электрические подключения стержневых указателей с язычковыми контактами при передвижке щита будут повреждены или оборваны материалом породы, который лежит на дне выработки.To monitor a change in location when moving a conveyor or a shield, the stroke of the cylinder of the walking mechanism is usually measured. In this regard, various methods are known by which it is possible to determine the location of the piston in the cylinder of a walking mechanism. Common to these methods is that the measuring device must be integrated in the cylinder. In underground mining operations, rod pointers with reed contacts are used almost exclusively. First of all, for low and small shields, which are used in mines, in which the coal seam often has a power of only one meter, embedding rod pointers with reed contacts in the cylinders of the walking mechanism due to the limited size or, accordingly, the diameter of the pistons of the cylinders to be realized only with great difficulty or absolutely impossible. Since rod pointers with reed contacts are also embedded in the cylinders of the walking mechanism, which, in turn, are located at the height of the shield runners, i.e. close to the bottom, there is also a danger that the electrical connections of the rod pointers with reed contacts when the shield is moved will be damaged or cut off by the rock material that lies at the bottom of the mine.
Другим недостатком применения систем измерения перемещений в цилиндрах для контроля шагающего механизма является тот факт, что при этом может быть определено только расстояние между щитом и конвейером, но не угол, под которым они располагаются друг к другу. Это означает, что опрокидывание отдельных секций, которое обычно происходит при передвижке, невозможно контролировать, и из-за этого могут произойти повреждения соединительных элементов отдельных элементов конвейера в случае, если разрешенный угловой размер будет превышен.Another disadvantage of using displacement measurement systems in cylinders to control the walking mechanism is the fact that in this case only the distance between the panel and the conveyor can be determined, but not the angle at which they are located to each other. This means that the tipping of individual sections, which usually occurs when moving, cannot be controlled, and because of this, damage to the connecting elements of individual elements of the conveyor can occur if the allowed angular size is exceeded.
Задачей настоящего изобретения является создать способ управления шагающим механизмом, с помощью которого простыми средствами может осуществляться надежное управление относительным положением конвейера и секции крепи.An object of the present invention is to provide a method for controlling a walking mechanism by which reliable means can reliably control the relative position of a conveyor and a support section.
Решение этой задачи осуществляется с помощью признаков пункта 1 формулы изобретения.The solution to this problem is carried out using the characteristics of paragraph 1 of the claims.
В соответствии с изобретением для осуществления управления цилиндрами шагающего механизма через систему управления очистного забоя определяется расстояние между конвейером и секцией крепи с помощью расположенного на этой секции крепи сенсора, при этом в качестве сенсора применяется ультразвуковой сенсор или камера. С помощью системы управления очистного забоя, которая обычно включает центральный процессор, возможно определение и управление местоположением отдельных секций конвейера, а также местоположением щитов, а также положением и позиционированием комплектной крепи лавы. Для этого результаты измерений отдельных сенсоров по линиям передачи данных передаются управлению очистного забоя, которое, в свою очередь, инициирует управление отдельными гидравлическими цилиндрами каждой секции крепи.In accordance with the invention, to control the cylinders of the walking mechanism through the face control system, the distance between the conveyor and the lining section is determined using the sensor located on this lining section, and an ultrasonic sensor or camera is used as the sensor. Using the face control system, which usually includes a central processor, it is possible to determine and control the location of individual sections of the conveyor, as well as the location of the shields, as well as the position and positioning of the complete lava lining. To do this, the measurement results of individual sensors along the data lines are transmitted to the face control, which, in turn, initiates the control of the individual hydraulic cylinders of each lining section.
С помощью предлагаемого изобретением способа практически исключается повреждение сенсоров, служащих для измерения расстояния между секцией крепи и конвейером, так как сенсоры располагаются на секциях крепи, а не предусмотрены в цилиндрах шагающего механизма. Кроме этого, с помощью ультразвукового сенсора или камеры можно регистрировать и передавать управлению очистного забоя не только расстояния между секцией крепи и конвейером, но также и относительное положение двух этих конструктивных элементов.Using the method proposed by the invention, damage to sensors used to measure the distance between the lining section and the conveyor is virtually eliminated, since the sensors are located on the lining sections, and are not provided in the walking mechanism cylinders. In addition, with the help of an ultrasonic sensor or camera, it is possible to register and transmit to the stope control not only the distances between the lining section and the conveyor, but also the relative position of these two structural elements.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения содержатся в описании, а также в зависимых пунктах.Preferred embodiments of the invention are contained in the description as well as in the dependent claims.
По первому предпочтительному варианту осуществления при определении расстояния конструктивный элемент секции конвейера может использоваться в качестве базового положения. Этим обеспечивается надежное определение расстояния, которое для всех секций конвейера может выполняться одинаковым образом. В этой связи может быть предпочтительно, если в качестве базового положения используется верхний край бокового борта, или кабелепровод, или верхний край кабелепровода. Так как конвейер обычно на обращенной к секции крепи стороне снабжен каналом для проводов и кабелей, который состоит из металлических профилей и металлических пластин, верхнее покрытие кабельного канала, которое также может иметь характерную конструкцию в виде трубы, может предпочтительно служить базовой точкой, так как эта точка является ближайшей точкой конвейера к расположенным на секции крепи сенсорам. То же самое относится к верхнему краю навесного борта. Такая базовая точка для всех секций забойного конвейера имеет одинаковое заданное местоположение внутри секции, и такая базовая точка не закрывается подвижными элементами конвейера. Наконец, такая базовая точка находится на такой высоте внутри лавы, при которой повреждения, вызванные лежащей на дне породой, минимальны.According to a first preferred embodiment, when determining the distance, the structural element of the conveyor section can be used as the base position. This ensures reliable determination of the distance, which for all sections of the conveyor can be performed in the same way. In this regard, it may be preferable if the upper edge of the side wall, or conduit, or the upper edge of the conduit is used as the base position. Since the conveyor is usually provided with a channel for wires and cables, which consists of metal profiles and metal plates, on the side facing the roof support section, the upper covering of the cable channel, which may also have a characteristic pipe structure, can preferably serve as a base point, since this the point is the closest conveyor point to the sensors located on the support section. The same applies to the top edge of the outboard. Such a base point for all sections of the downhole conveyor has the same predetermined location within the section, and such a base point is not covered by the moving elements of the conveyor. Finally, such a base point is located at such a height inside the lava that the damage caused by the rock lying at the bottom is minimal.
Согласно другому предпочтительному варианту осуществления с помощью ультразвукового сенсора или камеры можно не только определять расстояние между конвейером и секцией крепи, но также и угловое положение конвейера относительно секции крепи, благодаря чему управление очистного забоя простым способом получает необходимую информацию для передвижки отдельных элементов конвейера и соответствующих секций крепи в желаемое заданное положение. При этом может быть предпочтительно, если на конвейере предусматривается, по меньшей мере, один рефлектор, который обнаруживается сенсором. Такой рефлектор может представлять собой ультразвуковой рефлектор и в простейшем случае быть отформованным или прикрепленным к секции конвейера. При использовании камеры в качестве сенсора рефлектор может содержать маркировку или специальное рефлектирующее покрытие.According to another preferred embodiment, using an ultrasonic sensor or camera, it is possible not only to determine the distance between the conveyor and the lining section, but also the angular position of the conveyor relative to the lining section, so that the control of the working face receives the necessary information in a simple way to move the individual elements of the conveyor and the corresponding sections support in the desired set position. This may be advantageous if at least one reflector, which is detected by the sensor, is provided on the conveyor. Such a reflector may be an ultrasonic reflector and, in the simplest case, be molded or attached to a conveyor section. When using the camera as a sensor, the reflector may contain a marking or a special reflective coating.
Согласно другому предпочтительному варианту осуществления на одной секции конвейера предусматриваются, по меньшей мере, два находящихся на расстоянии друг от друга рефлектора. Таким образом с помощью ультразвукового сенсора можно определять разное время прохождения ультразвуковых сигналов от сенсора к первому рефлектору и ко второму рефлектору. По разному времени прохождения отражаемых от рефлекторов ультразвуковых волн может быть определено расстояние до двух отдельных рефлекторов, и отсюда определено относительное положение щита и секции крепи, т.е. как угловое положение, так и абсолютное расстояние. При этом чтобы при оптимальном позиционировании, т.е. при перпендикулярном позиционировании конвейера и секции крепи, при котором передняя кромка щита и конвейер ориентированы параллельно друг другу, можно было ясно обнаружить отражаемый двумя рефлекторами сигнал, рефлекторы могут быть расположены асимметрично относительно ультразвукового сенсора, т.е. на различном расстоянии от сенсора. При симметричном расположении отражаемые от двух рефлекторов сигналы при известных условиях перекрывались бы на ультразвуковом сенсоре, т.е. сенсор мог бы при необходимости распознавать только общий сигнал и не мог бы отличить два рефлектора друг от друга.According to another preferred embodiment, at least two reflectors spaced apart from one another are provided on one section of the conveyor. Thus, using the ultrasonic sensor, it is possible to determine different transit times of the ultrasonic signals from the sensor to the first reflector and to the second reflector. The distance to two separate reflectors can be determined from different travel times of the ultrasonic waves reflected from the reflectors, and from this the relative position of the shield and the support section, i.e. both angular position and absolute distance. Moreover, with optimal positioning, i.e. when the conveyor and the support section are perpendicularly positioned, in which the front edge of the shield and the conveyor are oriented parallel to each other, it was possible to clearly detect the signal reflected by two reflectors, the reflectors can be located asymmetrically relative to the ultrasonic sensor, i.e. at different distances from the sensor. With a symmetrical arrangement, the signals reflected from two reflectors under certain conditions would overlap on the ultrasonic sensor, i.e. the sensor could, if necessary, recognize only a common signal and could not distinguish two reflectors from each other.
Поскольку рефлектор обнаруживается, по меньшей мере, двумя сенсорами, которые соответственно расположены на двух соседних секциях крепи, обеспечивается еще более высокая надежность измерений, так как в этом случае возможна однозначная привязка рефлекторов к сигналам сенсора. А именно, даже во время передвижки конвейера может наступить перекрытие отражаемых двумя рефлекторами сигналов, так как при этом может произойти опрокидывание конвейера относительно щита. Как только угол опрокидывания изменится, и на сенсоре снова можно будет распознать два сигнала, сенсор при известных обстоятельствах не смог бы однозначно осуществить привязку этих сигналов к двум рефлекторам. Однако если каждый рефлектор обнаруживается сенсорами двух соседних секций крепи, однозначная привязка рефлекторов гарантирована. В этой связи может быть также предпочтительным, если рефлекторы располагаются на секции конвейера настолько асимметрично, что перекрытие отражаемых от рефлекторов сигналов возможно только для углов опрокидывания, которые значительно превышают те углы опрокидывания, которые являются максимально возможными для соединений отдельных секций.Since the reflector is detected by at least two sensors, which are respectively located on two adjacent sections of the lining, an even higher measurement reliability is ensured, since in this case, unambiguous binding of the reflectors to the sensor signals is possible. Namely, even during movement of the conveyor, overlapping signals reflected by two reflectors may occur, since this may cause the conveyor to tip over with respect to the shield. As soon as the tipping angle changes and two signals can again be recognized on the sensor, under certain circumstances the sensor could not uniquely bind these signals to two reflectors. However, if each reflector is detected by the sensors of two adjacent support sections, a unique reference of the reflectors is guaranteed. In this regard, it may also be preferable if the reflectors are located on the conveyor section so asymmetrically that the overlap of the signals reflected from the reflectors is possible only for tipping angles that significantly exceed those tipping angles that are the maximum possible for the joints of individual sections.
Согласно другому предпочтительному варианту способа расстояние и угловое положение секции крепи относительно конвейера определяется с помощью ультразвукового сенсора с фазированной антенной решеткой. Такого рода сенсоры общеизвестны и позволяют путем управления со смещением фаз двумя ультразвуковыми преобразователями осуществлять поворот лепестка ультразвука, благодаря чему может считываться базовое положение. По нему, в свою очередь, могут быть определены расстояние и угловое положение щита и конвейера.According to another preferred variant of the method, the distance and angular position of the lining section relative to the conveyor is determined using an ultrasonic sensor with a phased antenna array. Sensors of this kind are well known and allow, by controlling with phase displacement by two ultrasonic transducers, to turn the ultrasound tab, so that the base position can be read. According to it, in turn, the distance and angular position of the shield and conveyor can be determined.
Благодаря применению ультразвукового сенсора или камеры, которые расположены на секции крепи, обеспечивается другое преимущество, то, что с помощью такого сенсора можно простым способом обнаружить, находятся ли в регистрируемой области люди. В случае если это обнаруживается, система управления очистного забоя может заблокировать движение соответствующей секции крепи или соответствующего шагающего механизма, так чтобы не могли произойти травмы, что является существенным аспектом безопасности.Thanks to the use of an ultrasonic sensor or camera, which are located on the lining section, another advantage is provided, that with the help of such a sensor it is possible to detect in a simple way whether people are in the registered area. If this is detected, the face control system can block the movement of the corresponding support section or the corresponding walking mechanism so that injuries cannot occur, which is an essential safety aspect.
Расстояние между конвейером и секцией крепи или, соответственно, относительное положение этих двух конструктивных элементов может быть также определено с помощью камеры путем автоматического распознавания изображений. В то время как применение ультразвукового сенсора, прежде всего, предпочтительно для выемки низких пластов угля, у которых обычно отношение длины щита к высоте щита очень велико, камера может, в частности, предпочтительно применяться при высоких щитах, так как она может быть направлена под крутым углом наискосок сверху на базовые точки.The distance between the conveyor and the lining section or, respectively, the relative position of these two structural elements can also be determined using the camera by automatic image recognition. While the use of an ultrasonic sensor is primarily preferred for the extraction of low seams of coal, in which the ratio of the length of the shield to the height of the shield is usually very large, the camera can, in particular, preferably be used with high shields, since it can be directed under a steep oblique from above to the base points.
В другом предпочтительном варианте способа для управления цилиндром шагающего механизма применяются два сенсора, а именно ультразвуковой сенсор и камера. Благодаря этому приобретается дополнительная надежность, так как с помощью двух систем сенсоров с технически различным принципом действия обеспечивается дополнительный контроль отдельных результатов и повышенная надежность контроля за счет резервирования.In another preferred embodiment of the method, two sensors are used to control the cylinder of the walking mechanism, namely an ultrasonic sensor and a camera. Thanks to this, additional reliability is acquired, since using two sensor systems with technically different operating principles provides additional control of individual results and increased reliability of control due to redundancy.
Кроме того, может быть предпочтительно, если дополнительно на секции крепи будет расположен инклинометр для обнаружения изменений ее местоположения. Такой инклинометр может, напр., с помощью сенсоров ускорения регистрировать движение во всех пространственных направлениях и вместе с тем позволяет осуществлять точное или избыточное определение изменения местоположения.In addition, it may be preferable if an inclinometer is additionally located on the lining section to detect changes in its location. Such an inclinometer can, for example, use acceleration sensors to detect movement in all spatial directions and, at the same time, allows for accurate or redundant determination of location changes.
По другому аспекту настоящего изобретения оно касается устройства для осуществления описанного выше способа, при этом устройство включает несколько управляемых системой управления очистного забоя электрогидравлических секций крепи, которые соответственно через цилиндр шагающего механизма соединены с конвейером, состоящим из нескольких секций. Кроме того, на каждой секции крепи расположен ультразвуковой сенсор и/или камера, который или которая направлена на конвейер и соединена с системой управления очистного забоя. Тогда система управления очистного забоя может, в зависимости от сигналов ультразвукового сенсора и/или камеры, инициировать управление соответствующим цилиндром шагающего механизма таким образом, что обеспечивается желаемое заданное положение конвейера и секции крепи.According to another aspect of the present invention, it relates to a device for implementing the method described above, the device includes several electrohydraulic sections of the lining controlled by the face control system, which are respectively connected through a cylinder of a walking mechanism to a conveyor consisting of several sections. In addition, on each lining section there is an ultrasonic sensor and / or camera, which or which is directed to the conveyor and connected to the control system of the face. Then the control system of the working face can, depending on the signals of the ultrasonic sensor and / or camera, initiate control of the corresponding cylinder of the walking mechanism in such a way that the desired predetermined position of the conveyor and the support section is provided.
В этой связи может быть предпочтительно, если ультразвуковой сенсор и/или камера закреплены с нижней стороны верхняка секции крепи, так как сенсоры благодаря этому наилучшим образом защищены. Малозатратный вариант с высокой стабильностью и редундантностью получается при расположении ультразвукового сенсора и камеры в одном общем корпусе.In this regard, it may be preferable if the ultrasonic sensor and / or camera are mounted on the lower side of the upper section of the lining, as the sensors are therefore best protected. A low-cost option with high stability and redundancy is obtained with the location of the ultrasonic sensor and camera in one common housing.
Ниже настоящее изобретение чисто для примера описано на предпочтительных вариантах осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи. Показано:Below, the present invention is described purely by way of example in preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. Shown:
Фиг.1 - вид сбоку секции крепи с закрепленным на ней конвейером;Figure 1 is a side view of a lining section with a conveyor fixed to it;
Фиг.2 - вид сверху секции крепи с шарнирно соединенным с ней конвейером;Figure 2 is a top view of a lining section with a conveyor pivotally connected to it;
Фиг.3 - другой вариант осуществления секции крепи с шарнирно соединенным с ней конвейером; иFigure 3 is another embodiment of a lining section with a conveyor pivotally connected to it; and
Фиг.4 - другой вариант осуществления секции крепи с шарнирно соединенным с ней конвейером.Figure 4 is another embodiment of a lining section with a conveyor pivotally connected to it.
На фиг.1 схематично показан первый вариант осуществления секции 10 крепи, верхняк 20 которой соединен с полозьями 24 через стойку 22. Состоящий из нескольких секций 30, 32 (сравн. фиг.2) конвейер 34 через шагающий механизм 36 известным образом соединен с секцией 10 крепи, при этом шагающий механизм 36 снабжен цилиндром 38 шагающего механизма. Каждая секция 30, 32 конвейера 34 снабжена на обращенной к секции 10 крепи стороне вертикального навесного борта 40, с задней стороны которого присоединяется канал 42 для кабелей и проводов.Figure 1 schematically shows the first embodiment of the
Кроме того, секция 10 крепи известным образом снабжена электрогидравлическим устройством управления 43, которое расположено с нижней стороны верхняка 20 между стойками 22, и которое соединено с центральной системой управления очистного забоя (не изображено). Кроме того, с нижней стороны верхняка 20 находятся ультразвуковой сенсор 44 и камера 46, при этом ультразвуковой сенсор 44 расположен в области электрогидравлического устройства управления 43, а камера 46 в области наружного переднего конца верхняка 20. Как ультразвуковой сенсор 44, так и камера 46 направлены на соответствующую секцию 30 конвейера 34 и регистрируют базовую точку 50, которая в изображенном примере осуществления расположена на верхнем крае боковой стенки кабельного канала 42. Альтернативно базовая точка 50 могла бы быть расположена, например, также на верхнем крае навесного борта 40 или на другом конструктивном элементе конвейера 34.In addition, the
Наконец, с нижней стороны верхняка 20 закреплен еще инклинометр 48, с помощью которого может обнаруживаться изменение местоположения секции 10 крепи во всех трех направлениях. Этот инклинометр 48 также соединен с управлением очистного забоя.Finally, an
У изображенной на фиг.1 секции крепи ультразвуковой сенсор 44 посылает пакеты, так называемые пачки ультразвуковых волн в направлении базовой точки 50, и по времени прохождения отражаемых в базовой точке ультразвуковых волн сенсор измеряет расстояние между секцией крепи и секцией 30 конвейера 34. Благодаря этому возможно очень точное измерение относительного местоположения и перемещения конвейера и щита. Путем выбора соответствующих параметров лепестка излучения ультразвукового сенсора (горизонтальная и вертикальная протяженность лепестка излучения), который определяется по существу размерами преобразующего элемента ультразвукового сенсора, последний может быть адаптирован к характерной геометрии щита и конвейера. Благодаря этому сигналы помех, обусловленные отражением от других тел (камни на дне, конструктивные элементы щита на верхняке или полозе), могут быть сокращены до минимума. В качестве базовой точки 50 может быть выбран либо элемент секции 30, или же отдельный ультразвуковой рефлектор или маркировка для камеры 46.In the lining section shown in FIG. 1, the
На фиг.2 показан вариант осуществления, в котором на каждой секции 30, 32 конвейера расположен рефлектор 52, 54, служащий базовой точкой. Как можно видеть, так же как и в первом варианте осуществления ультразвуковой сенсор 44 на виде сверху расположен в центре на секции крепи, и ультразвуковой сенсор 44 определяет различное время прохождения сигнала до рефлекторов 52 и 54 уже описанным образом. В остальном элементы системы, показанной на фиг.2, выполнены таким же образом, как изображено на фиг.1, так что повторное описание отдельных элементов не требуется.Figure 2 shows an embodiment in which a
На фиг.3 показана система, которая, в частности, подходит для высоких угольных пластов. При такой системе с нижней стороны верхняка 20 расположена камера 46, как и в изображенном на фиг.1 примере осуществления. Для распознавания опрокидывания конвейера относительно секции крепи на секции 30 конвейера 34, в частности на верхнем конце кабельного канала 42, расположена первая маркировка 56 и на расстоянии от нее вторая маркировка 58.Figure 3 shows a system that is particularly suitable for high coal seams. With such a system, a
В отличие от этого на фиг.4 показана система, которая особенно хорошо подходит для низких угольных пластов, в этом варианте осуществления, как и в варианте, показанном на фиг.1, предусмотрен ультразвуковой сенсор 44, который обнаруживает базовую точку 50 на конвейере 30.In contrast, FIG. 4 shows a system that is particularly well suited for low coal seams, in this embodiment, as in the embodiment shown in FIG. 1, an
Во всех изображенных вариантах осуществления расстояние между секцией крепи и конвейером, а также относительное положение этих конструктивных элементов определяется с помощью описанного способа. Для этого сигналы измерения ультразвуковых сенсоров и камер передаются центральной системе управления очистного забоя, которая, в свою очередь, управляет предусмотренным на секциях крепи электрогидравлическим устройством управления 43, инициируя движение гидравлических цилиндров на желаемую глубину.In all the illustrated embodiments, the distance between the lining section and the conveyor, as well as the relative position of these structural elements, is determined using the described method. To this end, the measurement signals of the ultrasonic sensors and cameras are transmitted to the central control system of the face, which, in turn, controls the electro-
Claims (17)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102009048154.0 | 2009-10-02 | ||
| DE102009048154.4 | 2009-10-02 | ||
| DE102009048154.0A DE102009048154B4 (en) | 2009-10-02 | 2009-10-02 | Method for walking gear control and apparatus for carrying out the method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010140349A RU2010140349A (en) | 2012-04-10 |
| RU2459956C2 true RU2459956C2 (en) | 2012-08-27 |
Family
ID=43705678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010140349/03A RU2459956C2 (en) | 2009-10-02 | 2010-10-01 | Method for control of legged locomotion machine and device for method's implementation |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102031986B (en) |
| DE (1) | DE102009048154B4 (en) |
| RU (1) | RU2459956C2 (en) |
| UA (1) | UA100141C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2551557C1 (en) * | 2013-03-11 | 2015-05-27 | Марко Зюстеманалюзе Унд Энтвиклунг Гмбх | Method and device for determining position |
| RU2681735C2 (en) * | 2014-03-18 | 2019-03-12 | Тифенбах Контрол Системс Гмбх | Lava lining of underground mining workings |
| RU2768345C1 (en) * | 2021-06-21 | 2022-03-23 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр угля и углехимии Сибирского отделения Российской академии наук" (ФИЦ УУХ СО РАН) | Method for open underground development of slow coal seam |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102010000481A1 (en) * | 2010-02-19 | 2011-08-25 | Bucyrus Europe GmbH, 44534 | Method for determining the position or location of plant components in mining and extraction facilities |
| CN104695956B (en) * | 2014-12-31 | 2017-06-06 | 中国矿业大学 | Coal-winning machine intelligently elapses control device and method |
| WO2016134690A2 (en) * | 2015-02-28 | 2016-09-01 | Tiefenbach Control Systems Gmbh | Method for operating the mining machine for coal mining in the underground coal face of a coal mine |
| DE102017110743B4 (en) * | 2017-05-17 | 2021-09-30 | Kruno Pranjic | Method for aligning a longwall structure and arrangement for determining the position of striding supports of a longwall structure |
| CN109488358A (en) * | 2018-12-29 | 2019-03-19 | 华晋焦煤有限责任公司 | Movable-type intelligent advance support system and method for protecting support |
| GB2581983B (en) * | 2019-03-06 | 2021-07-21 | Caterpillar Global Mining Gmbh | Method and device for monitoring operation of a mining machine unit |
| CN110130893A (en) * | 2019-05-17 | 2019-08-16 | 中煤科工集团上海研究院有限公司常熟分院 | A kind of force piece active safety system |
| CN111158000A (en) * | 2020-01-03 | 2020-05-15 | 山东科技大学 | Advanced hydraulic support navigation detection and inclination angle measurement system |
| CN113047883A (en) * | 2021-05-11 | 2021-06-29 | 三一重型装备有限公司 | Pushing structure and advance hydraulic support |
| CN114922667A (en) * | 2022-05-31 | 2022-08-19 | 中煤科工开采研究院有限公司 | Vision-based automatic straightening control system and method for hydraulic support of fully mechanized coal mining face |
| CN114991843B (en) * | 2022-07-04 | 2024-09-17 | 北京天玛智控科技股份有限公司 | Method and device for acquiring pushing progress of fully mechanized coal mining face |
| CN115231271B (en) * | 2022-08-10 | 2024-01-19 | 三一重型装备有限公司 | Cable mounting structure and conveying equipment |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU306266A1 (en) * | К. Л. Навроцкий, Л. Н. Каштанов, В. Ф. Щербаков, А. | Yu. A. RybakovSHW - "- •" Di ^ .F-COrcSHAflI •. \ R - V - ^ HXiiiiM- ^ ciMaI are state-of-the-art design and experimental. ^.,. G'B ^ Institute of Coal Engineering and Moscow Auto ^ ^ go ^^ yg - '^^' - ^ - ^^^ —'—— • road institute | ||
| SU775334A1 (en) * | 1978-08-17 | 1980-10-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Угольный Институт | Method of controlling a power mining set in the profile plane of a bed, in the direction of its motion |
| SU877059A1 (en) * | 1980-02-22 | 1981-10-30 | Ордена Трудового Красного Знамени Институт Горного Дела Им. А.А.Скочинского | Method of controlling motion of power roof support base |
| RU2015340C1 (en) * | 1990-05-03 | 1994-06-30 | Макеевский научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности | Device for control of front position of powered support unit |
| RU2130553C1 (en) * | 1996-03-06 | 1999-05-20 | Долинский Аркадий Маркович | Coal-mining machinery setup |
| US6512312B1 (en) * | 1999-07-09 | 2003-01-28 | Dbt Automation Gmbh | Method and a device for detecting the presence of personnel in underground mining |
| WO2006097095A1 (en) * | 2005-03-17 | 2006-09-21 | Tiefenbach Control Systems Gmbh | Mining device |
| RU2333361C2 (en) * | 2002-12-16 | 2008-09-10 | Тифенбах Контрол Системс Гмбх | Support control system intended to monitor movements of sections of shield support in working face of mine |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2638930A1 (en) * | 1976-08-28 | 1978-03-02 | Bergwerksverband Gmbh | Mine conveyor and roof support distance monitoring device - has signal emitter on support and receiver on conveyor or vice=versa |
| DE3338114A1 (en) * | 1983-10-20 | 1985-05-02 | Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen | Procedure for the automation of a peeling or cutting winning installation |
| DE3815495A1 (en) * | 1988-05-06 | 1989-11-23 | Hoelter Heinz | Electronic control for underground shield-type support |
| DE19541707C2 (en) * | 1995-11-09 | 1998-10-08 | Ruhrkohle Ag | Process for mining coal seams during peeling extraction by means of a plane controlled by group-controlled expansion units |
| DE19907344A1 (en) * | 1999-02-20 | 2000-08-31 | Kruno Pranjic | Arrangement for ensuring recovery-optimized position of mining coal face conveyor uses sensors fixing movements of selected charges, sending impulses to data converting control apparatus |
| DE10029918B4 (en) * | 1999-07-09 | 2008-10-30 | Bucyrus Dbt Europe Gmbh | Method and device for detecting the presence of persons in underground mining |
-
2009
- 2009-10-02 DE DE102009048154.0A patent/DE102009048154B4/en not_active Expired - Fee Related
-
2010
- 2010-09-29 UA UAA201011594A patent/UA100141C2/en unknown
- 2010-10-01 RU RU2010140349/03A patent/RU2459956C2/en active
- 2010-10-08 CN CN2010105012030A patent/CN102031986B/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU306266A1 (en) * | К. Л. Навроцкий, Л. Н. Каштанов, В. Ф. Щербаков, А. | Yu. A. RybakovSHW - "- •" Di ^ .F-COrcSHAflI •. \ R - V - ^ HXiiiiM- ^ ciMaI are state-of-the-art design and experimental. ^.,. G'B ^ Institute of Coal Engineering and Moscow Auto ^ ^ go ^^ yg - '^^' - ^ - ^^^ —'—— • road institute | ||
| SU775334A1 (en) * | 1978-08-17 | 1980-10-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Угольный Институт | Method of controlling a power mining set in the profile plane of a bed, in the direction of its motion |
| SU877059A1 (en) * | 1980-02-22 | 1981-10-30 | Ордена Трудового Красного Знамени Институт Горного Дела Им. А.А.Скочинского | Method of controlling motion of power roof support base |
| RU2015340C1 (en) * | 1990-05-03 | 1994-06-30 | Макеевский научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности | Device for control of front position of powered support unit |
| RU2130553C1 (en) * | 1996-03-06 | 1999-05-20 | Долинский Аркадий Маркович | Coal-mining machinery setup |
| US6512312B1 (en) * | 1999-07-09 | 2003-01-28 | Dbt Automation Gmbh | Method and a device for detecting the presence of personnel in underground mining |
| RU2333361C2 (en) * | 2002-12-16 | 2008-09-10 | Тифенбах Контрол Системс Гмбх | Support control system intended to monitor movements of sections of shield support in working face of mine |
| WO2006097095A1 (en) * | 2005-03-17 | 2006-09-21 | Tiefenbach Control Systems Gmbh | Mining device |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2551557C1 (en) * | 2013-03-11 | 2015-05-27 | Марко Зюстеманалюзе Унд Энтвиклунг Гмбх | Method and device for determining position |
| RU2681735C2 (en) * | 2014-03-18 | 2019-03-12 | Тифенбах Контрол Системс Гмбх | Lava lining of underground mining workings |
| RU2768345C1 (en) * | 2021-06-21 | 2022-03-23 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр угля и углехимии Сибирского отделения Российской академии наук" (ФИЦ УУХ СО РАН) | Method for open underground development of slow coal seam |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102009048154B4 (en) | 2016-07-21 |
| CN102031986B (en) | 2013-12-25 |
| CN102031986A (en) | 2011-04-27 |
| UA100141C2 (en) | 2012-11-26 |
| DE102009048154A1 (en) | 2011-04-07 |
| RU2010140349A (en) | 2012-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2459956C2 (en) | Method for control of legged locomotion machine and device for method's implementation | |
| RU2620675C2 (en) | Self-powered milling machine, and the way to remove milled off material | |
| EP3840919B1 (en) | Mobile construction robot | |
| US6666521B1 (en) | System for controlling cutting horizons for continuous type mining machines | |
| EP2074265B1 (en) | Control and method of control for an earthmoving system | |
| AU2008212051B2 (en) | Road-milling machine or machine for working deposits | |
| US20100006337A1 (en) | Apparatus for drilling machine alignment | |
| CN102661162A (en) | Coalface straightness control method | |
| WO2007024779B1 (en) | System for tracking and maintaining an on-grade horizontal borehole | |
| CN101910522A (en) | Loader and loader implement control system | |
| DK180402B1 (en) | Position Detection Unit and Method for Detecting the Position of an Excavator for an Excavator | |
| CN103821510A (en) | Tunnel boring machine as well as cutting head positioning system, cutting system and cutting method thereof | |
| CN103711487B (en) | Rock drilling rig and method of positioning rock drilling unit | |
| RU2765070C2 (en) | Using view from top point to calibrate slope control unit | |
| CZ283813B6 (en) | Device for automatic adjustment of cutting plane of a mining machine | |
| KR20180057155A (en) | Displacement determination apparatus of tunnel | |
| CN102797461B (en) | For monitoring the method and system of the operation of cable shovel | |
| WO2020130921A1 (en) | Method and device for determining the position of a mining and/or construction machine | |
| JP4175727B2 (en) | Method for detecting elevation angle and turning angle of excavation boom in free section excavator | |
| CA2637906C (en) | Apparatus for drilling machine alignment | |
| US4881604A (en) | Computer aided anti-buckling device for mine roof bolting machines | |
| JP2004138422A (en) | Method of surveying in tunnel hole and system of surveying in tunnel hole | |
| JP6615679B2 (en) | Steel plate cell installation method and system | |
| KR100739864B1 (en) | Excavator for moving to survey angle and range | |
| JPS6216426Y2 (en) |