RU2806150C2 - Highly automated method for coal development by caves - Google Patents
Highly automated method for coal development by caves Download PDFInfo
- Publication number
- RU2806150C2 RU2806150C2 RU2022101744A RU2022101744A RU2806150C2 RU 2806150 C2 RU2806150 C2 RU 2806150C2 RU 2022101744 A RU2022101744 A RU 2022101744A RU 2022101744 A RU2022101744 A RU 2022101744A RU 2806150 C2 RU2806150 C2 RU 2806150C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- caving
- coal seam
- module
- coal
- hydraulic support
- Prior art date
Links
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИTECHNICAL FIELD
Предлагаемое изобретение связано с высокоавтоматизированным методом разработки угля обрушением, а в частности, с высокоавтоматизированным методом разработки угля обрушением с помощью полностью механизированных гидравлических опор забоев с управлением обрушением кровли, относящимся к области техники высокоавтоматизированной разработки угля для полностью механизированной добычи угля.The present invention relates to a highly automated caving coal mining method, and in particular to a highly automated caving coal mining method using fully mechanized hydraulic face supports with roof caving control, which is in the field of highly automated coal mining technology for fully mechanized coal mining.
ПРЕДПОСЫЛКИBACKGROUND
Технология полностью механизированной добычи угля применялась на большинстве забоев со слоями угольных пластов. Однако в настоящее время процесс обрушения угля при полностью механизированной добыче угля все еще зависит от ручного управления в соответствии с принципом «закрывать пробои от обрушения угля при обнаружении пустых пород». При разработке обрушением угля пробоев, находящимися в задней части гидравлических опор, рабочие должны постоянно следить за условиями падения угля на задней стороне гидравлических опор и определять приблизительное соотношение обрушенной пустой породы в соответствии со цветом, внешним видом и ударным шумом при обрушении объектов. В суровых условиях подземной шахты такой тщательный контроль за обрушением угля с помощью гидравлических опор становится затруднительным, что ведет к чрезмерному обрушению в процессе обрушения угля, и затрудняет предотвращение утечки ресурсов и неблагоприятным образом влияет на качество угля. Дополнительно, в настоящее время при ручном управлении пробоями от обрушения угля имеет место высокая интенсивность труда и низкая эффективность работы по причине большой площади полностью механизированного забоя при обрушении угля, большого числа гидравлических опор в рабочем забое и т.д. при полностью механизированной разработке угля обрушением.Fully mechanized coal mining technology has been used in most seam-layered coal faces. However, at present, the coal caving process in fully mechanized coal mining still depends on manual control according to the principle of “close the coal caving holes when waste rock is found.” When mining holes at the back of hydraulic supports by coal caving, workers must constantly monitor the conditions of coal falling on the back side of hydraulic supports and determine the approximate ratio of the collapsed waste rock according to the color, appearance and impact noise of the objects collapsing. In the harsh environment of an underground mine, such careful control of coal caving by hydraulic supports becomes difficult, leading to excessive caving in the coal caving process, making it difficult to prevent resource leakage and adversely affecting the quality of coal. Additionally, at present, when manually controlling coal caving holes, there is a high labor intensity and low work efficiency due to the large area of the fully mechanized coal caving face, the large number of hydraulic supports in the working face, etc. with fully mechanized caving coal mining.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕSHORT DESCRIPTION
Целью предлагаемого изобретения является предоставление высокоавтоматизированного метода разработки угля обрушением с помощью гидравлических опор в полностью механизированном забое с управлением обрушением кровли, который позволит осуществить автоматизацию процесса обрушения угля, снизить количество людей, присутствующих в рабочем забое, избежать чрезмерного или недостаточного обрушения в процессе забоя угля, а также повысить эффективность обрушения угля и улучшить его качество.The purpose of the present invention is to provide a highly automated method of caving coal using hydraulic supports in a fully mechanized face with roof caving control, which will allow automation of the coal caving process, reduce the number of people present at the working face, avoid excessive or insufficient caving during the coal face process, and also increase the efficiency of coal caving and improve its quality.
Для вышеуказанных целей предлагаемое изобретение предоставляет высокоавтоматизированный метод разработки угля обрушением для гидравлических опор в полностью механизированном забое с управлением обрушением кровли. Система для внедрения данного метода состоит из модуля получения сигнала, главного управляющего компьютера, модулей обрушения угля и устройства управления гидравлическими опорами. Модуль обработки сигналов состоит из множества датчиков давления, установленных в гидравлических цилиндрах колонн гидравлических опор и подключенных к сети камер высокого разрешения на концевых балках гидравлических опор; датчики давления настроены на получение значения давления в колоннах гидравлических опор в реальном времени и дальнейшего определения давления кровли гидравлических опор; подключенные к сети камеры высокого разрешения в реальном времени настроены на запись состояния угля, падающего на скребковый конвейер непосредственно после обрушения угля гидравлическими опорами, и модуль обработки сигналов передает полученные сигналы о давлении в колоннах и сигналы с изображением обрушения угля главному управляющему компьютеру;For the above purposes, the present invention provides a highly automated method of caving coal mining for hydraulic supports in a fully mechanized face with roof caving control. The system for implementing this method consists of a signal receiving module, a main control computer, coal caving modules and a hydraulic support control device. The signal processing module consists of multiple pressure sensors installed in the hydraulic cylinders of the hydraulic support columns and connected to a network of high-resolution cameras on the end beams of the hydraulic supports; pressure sensors are configured to receive pressure values in the columns of hydraulic supports in real time and further determine the pressure of the roof of hydraulic supports; networked high-definition cameras are configured in real time to record the state of coal falling onto the scraper conveyor immediately after the coal has been collapsed by hydraulic supports, and the signal processing module transmits the received column pressure signals and coal collapse image signals to the main control computer;
главный управляющий компьютер обменивается сигналами с модулями обрушения угольного пласта и может выбирать подходящий модуль в соответствии с полученными значениями давления в колонне, затем выбранный модуль обрушения угольного пласта отдает команду на запуск последовательности обрушения угольного пласта блоку управления гидравлическими опорами, что заставляет гидравлические опоры выполнять соответствующие действия;The main control computer exchanges signals with the coal seam caving modules and can select the appropriate module according to the obtained column pressure values, then the selected coal seam caving module commands the hydraulic mount control unit to start the coal seam caving sequence, which makes the hydraulic mounts perform the corresponding actions ;
модули для обрушения угля состоят из регулируемого по времени и последовательного модуля обрушения угля, последовательного модуля обрушения угля и приоритетного модуля обрушения угольного пласта с определением веса кровли;The coal caving modules consist of a time-controlled and sequential coal caving module, a sequential coal caving module and a priority coal seam caving module with roof weight detection;
метод состоит из следующих этапов:the method consists of the following steps:
(1) при осуществлении первого этапа обрушения угольного пласта, т.е., при первом обрушении угольного пласта при помощи всех гидравлических опор с полностью механизированным управлением обрушением кровли, множество датчиков давления, установленных в гидравлических цилиндрах колонн гидравлических опор и подключенные к сети камеры высокого разрешения, установленные на концевых балках гидравлических опор, регистрируют давление в колонне гидравлических опор в реальном времени и записывают в реальном времени состояние угля, падающего на скребковый конвейер непосредственно после обрушения угля гидравлическими опорами, соответственно, и модуль обработки сигналов передает полученные сигналы о давлении в колонне и сигналы с изображением обрушения угля главному управляющему компьютеру;(1) when carrying out the first stage of coal seam collapse, that is, when the first coal seam collapse is carried out using all hydraulic supports with fully mechanized roof collapse control, a plurality of pressure sensors installed in the hydraulic cylinders of the hydraulic support columns and network-connected high-pressure chambers The resolutions installed on the end beams of the hydraulic supports record the pressure in the hydraulic support column in real time and record the real-time condition of the coal falling onto the scraper conveyor immediately after the coal is collapsed by the hydraulic supports, respectively, and the signal processing module transmits the received column pressure signals and signals depicting the collapse of coal to the main control computer;
2) в каждой гидравлической опоре заранее устанавливаются два значения давления, первое установленное значение давления P 1 и второе установленное значение давления P 2. Главный управляющий компьютер выбирает подходящий модуль обрушения угольного пласта в соответствии с полученными значениями давления в колонне гидравлических опор. В частности, если давление в колонне каждой гидравлической опоры меньше или равно первому установленному значению давления P 1, т.е., P i ≤P 1, главный управляющий компьютер выбирает выполнение регулируемого по времени и последовательного модуля обрушения угольного пласта; если давление в колонне каждой гидравлической опоры больше первого установленного значения давления P 1 и меньше или равно второму установленному значению давления P 2, т.е., P 1<P i ≤P 2, главный управляющий компьютер выбирает выполнение последовательного модуля обрушения угольного пласта; если давление в колонне одной гидравлической опоры больше второго установленного значения давления P 2, главный управляющий компьютер выбирает выполнение приоритетного модуля обрушения угольного пласта с определением веса кровли.2) in each hydraulic support, two pressure values are preset, the first set pressure value P 1 and the second set pressure value P 2 . The main control computer selects a suitable coal seam caving module according to the obtained pressure values in the hydraulic support column. Specifically, if the column pressure of each hydraulic support is less than or equal to the first set pressure value P 1 , that is, P i ≤ P 1 , the main control computer selects to execute a time-controlled and sequential coal seam caving module; if the pressure in the column of each hydraulic support is greater than the first set pressure value P 1 and less than or equal to the second set pressure value P 2 , that is, P 1 < P i ≤ P 2 , the main control computer selects to execute the sequential coal seam caving module; if the pressure in the column of one hydraulic support is greater than the second set pressure value P 2 , the main control computer selects the execution of the priority module of the coal seam collapse with determination of the roof weight.
В соответствии с предлагаемым изобретением, последовательность обрушения угля в регулируемом по времени и последовательном модуле обрушения угля может быть настроена таким образом, чтобы обрушение угля происходило на чередующихся гидравлических опорах, а последовательность обрушения угля на гидравлические опоры соответствовала направлению движения скребкового конвейера; последовательный модуль для обрушения угля осуществляет обрушение одновременно с движением потока угля, а последовательность обрушения угля на гидравлические опоры соответствует направлению движения скребкового конвейера.In accordance with the present invention, the coal caving sequence in the time-controlled and sequential coal caving module can be adjusted so that the coal caving occurs on alternating hydraulic supports, and the sequence of coal caving on the hydraulic supports corresponds to the direction of movement of the scraper conveyor; The sequential coal caving module carries out caving simultaneously with the movement of the coal flow, and the sequence of coal caving on the hydraulic supports corresponds to the direction of movement of the scraper conveyor.
В соответствии с предлагаемым изобретением, в состав главного управляющего компьютера также входит модуль измерения объема обрушенного угольного пласта и модуль идентификации пустых пород. В модуле измерения объема обрушенного угольного пласта время начала обрушения обозначается как t 1, а время завершения обрушения как t 2, и они записываются для каждой из гидравлических опор, подключенные к сети камеры высокого разрешения каждую секунду снимают изображение угля, падающего на скребковый конвейер, изображение фильтруется для удаления шума, извлекается эффективная площадь угля S, а затем объем обрушенного гидравлической опорой угля рассчитывается по формуле V = (t 2 - t 1) × S. В модуле идентификации пустых пород, подключенные к сети камеры высокого разрешения каждую секунду снимают изображение угля, падающего на скребковый конвейер, изображение фильтруется для удаления шума, извлекается область a в изображении, заполненная пикселями с серыми значениями меньше h, также извлекается область b в изображении, заполненная пикселями с серыми значениями больше h, и значение a/b означает пропорциональное соотношение пустых пород в изображении.In accordance with the proposed invention, the main control computer also includes a module for measuring the volume of a collapsed coal seam and a waste rock identification module. In the collapsed coal seam volume measurement module, the collapse start time is denoted as t 1 and the collapse completion time as t 2 , and they are recorded for each of the hydraulic supports, high-resolution cameras connected to the network capture an image of coal falling onto the scraper conveyor every second, the image is filtered to remove noise, the effective area of coal S is extracted, and then the volume of coal tumbled by the hydraulic support is calculated by the formula V = ( t 2 - t 1 ) × S. In the waste rock identification module, network-connected high-definition cameras capture an image of coal falling on the scraper conveyor every second, the image is filtered to remove noise, region a in the image filled with pixels with gray values less than h is extracted, region b in the image is also extracted, filled with pixels with gray values greater than h , and the a / b value means the proportional ratio of waste rocks in the image.
Модуль регулируемого по времени и последовательного обрушения угольного пласта предлагаемого изобретения задает время начала обрушения угольного пласта t 1 и время окончания обрушения угольного пласта t 2 для каждой гидравлической опоры, и выполняет обрушение угольного пласта в соответствии с установленной последовательностью обрушения; затем главный управляющий компьютер для гидравлических опор отправляет команду начала обрушения угольного пласта на блок управления гидравлической опорой в соответствии с установленной последовательностью и временем обрушения угольного пласта, и отправляет команду остановки обрушения угольного пласта на блок управления гидравлической опорой, когда достигнуто время окончания обрушения угольного пласта t 2; при этом используется модуль определения пустой породы для определения того, обрушивает ли каждая гидравлическая опора пустую породу в процессе обрушения угольного пласта; если соотношение пустой породы a/b больше или равно установленному значению α в главном управляющем компьютере, т.е., a/b≥α, то происходит обрушение пустой породы, главный управляющий компьютер отправляет команду остановки обрушения угольного пласта на блок управления гидравлической опорой и записывает время обрушения пустой породы t 3, время остановки обрушения угольного пласта t j 3 и объем обрушения пустой породы B гидравлическими опорами, а затем по формуле V bj = (t j 3 - t 1) × S рассчитывает объем угольного пласта, обрушенного гидравлическими опорами при обрушении пустых пород. Если соотношение пустой породы a/b меньше установленного значения α в главном управляющем компьютере, т.е., a/b<α, то обрушения пустой породы нет. Главный управляющий компьютер отправляет команду остановки обрушения угольного пласта на блок управления гидравлической опорой в соответствии с установленным временем окончания обрушения угольного пласта t2, и записывает объем обрушения гидравлическими опорами без пустой породы A. Модуль измерения объема обрушенного угольного пласта используется для определения объема обрушенного гидравлическими опорами угольного пласта без пустой породы Vai, а затем общего объема угольного пласта, обрушенного всеми гидравлическими опорами под управлением модуля регулируемого по времени и последовательного обрушения угольного пласта:The time-controlled and sequential coal seam caving module of the present invention sets the start time of coal seam caving t 1 and the end time of coal seam caving t 2 for each hydraulic support, and performs caving of the coal seam in accordance with the set caving sequence; then the main control computer for hydraulic mounts sends a coal seam caving start command to the hydraulic mount control unit according to the set sequence and time of coal seam caving, and sends a coal seam caving stop command to the hydraulic mount control unit when the end time of coal seam caving t is reached 2 ; whereby, a waste rock detection module is used to determine whether each hydraulic support collapses waste rock in a coal seam caving process; If the gangue ratio a / b is greater than or equal to the set value α in the main control computer, i.e., a / b ≥ α , then the gangue collapse occurs, the main control computer sends a coal seam caving stop command to the hydraulic support control unit and records the waste rock caving time t 3 , the stop time of the coal seam caving t j 3 and the volume of gangue B caving by hydraulic supports, and then using the formula V bj = ( t j 3 - t 1 ) × S calculates the volume of the coal seam caving in by hydraulic supports when waste rocks collapse. If the gangue ratio a / b is less than the set α value in the main control computer, i.e., a / b < α , then there is no gangue collapse. The main control computer sends a coal seam caving stop command to the hydraulic support control unit in accordance with the set coal seam caving end time t 2 , and records the hydraulic support caving volume without gangue A . The caving volume measurement module is used to determine the hydraulically caving volume of the coal seam without gangue Vai , and then the total volume of the coal seam caving by all hydraulic supports under the control of the time-controlled and sequential coal seam caving module:
Модуль последовательного обрушения угольного пласта настоящего изобретения задает время начала обрушения угольного пласта t 1 и время окончания обрушения угольного пласта t 2 для каждой гидравлической опоры, и выполняет обрушение угольного пласта в той же последовательности, что и направление движения скребкового конвейера; затем главный управляющий компьютер для гидравлических опор отправляет команду начала обрушения угольного пласта на блок управления гидравлической опорой в соответствии с установленной последовательностью и временем обрушения угольного пласта, и отправляет команду остановки обрушения угольного пласта на блок управления гидравлической опорой, когда достигнуто время окончания обрушения угольного пласта t 2. При этом используется модуль определения пустой породы для определения того, обрушивает ли каждая гидравлическая опора пустую породу в процессе обрушения угольного пласта; если соотношение пустой породы a/b больше или равно установленному значению α в главном управляющем компьютере, т.е., a/b≥α, то происходит обрушение пустой породы. Главный управляющий компьютер отправляет команду остановки обрушения угольного пласта на блок управления гидравлической опорой и записывает время обрушения пустой породы t 3, время остановки обрушения угольного пласта t j 3 и объем обрушения пустой породы B гидравлическими опорами, а затем по формуле V bj = (t j 3 - t 1) × S рассчитывают объем угольного пласта, обрушенного гидравлическими опорами при обрушении пустых пород; если соотношение пустой породы a/b меньше установленного значения α в главном управляющем компьютере, т.е., a/b<α, главный управляющий компьютер отправляет команду остановки обрушения угольного пласта на блок управления гидравлической опорой в соответствии с установленным временем t 2, и записывает объем обрушения гидравлическими опорами без пустой породы A. Модуль измерения объема обрушенного угольного пласта используется для определения объема обрушенного гидравлическими опорами угольного пласта без пустой породы V ai , а затем общего объема угольного пласта, обрушенного всеми гидравлическими опорами под управлением модуля последовательного обрушения угольного пласта:The sequential coal seam caving module of the present invention sets the coal seam caving start time t 1 and the coal seam caving end time t 2 for each hydraulic support, and performs coal seam caving in the same sequence as the moving direction of the scraper conveyor; then the main control computer for hydraulic mounts sends a coal seam caving start command to the hydraulic mount control unit according to the set sequence and time of coal seam caving, and sends a coal seam caving stop command to the hydraulic mount control unit when the end time of coal seam caving t is reached 2 . This uses the waste rock detection module to determine whether each hydraulic support collapses waste rock during the coal seam caving process; If the gangue ratio a / b is greater than or equal to the set value α in the main control computer, i.e., a / b ≥ α , then gangue collapse occurs. The main control computer sends the coal seam caving stop command to the hydraulic support control unit, and records the waste rock caving time t 3 , the coal seam caving stop time t j 3 and the waste rock caving volume B by the hydraulic supports, and then according to the formula V bj = ( t j 3 - t 1 ) × S calculate the volume of the coal seam collapsed by hydraulic supports during waste rock collapse; if the gangue ratio a / b is less than the set value α in the main control computer, that is, a / b < α , the main control computer sends a coal seam caving stop command to the hydraulic support control unit according to the set time t 2 , and records the volume of collapse by hydraulic supports without gangue A. The caving volume measurement module is used to determine the hydraulically caving volume of the coal seam without gangue V ai , and then the total volume of the coal seam caving by all hydraulic supports under the control of the sequential coal seam caving module:
В представленном изобретении, для модуля обрушения угольного пласта с приоритетным определением веса кровли, главный управляющий компьютер для гидравлических опор определяет условие давление кровли в соответствии с давлением в колонне гидравлических опор, автоматически выбирает гидравлическую опору, где давление кровли достаточно большое для обрушения угольного пласта в первую очередь, записывает время начала обрушения угольного пласта гидравлической опорой t 1, задает время остановки обрушения угольного пласта гидравлической опорой t 3, когда давление в колонне гидравлической опоры больше второго установленного значения давления P 2, а время остановки обрушения угольного пласта гидравлической опорой t 2 в момент, когда давление колонны гидравлической опоры меньше или равно второму установленному давлению P 2; когда достигается время обрушения угля, главный управляющий компьютер отправляет команду на остановку обрушения угля устройству управления гидравлической опоры; в то же время модуль идентификации пустых пород используется для определения для каждой гидравлической опоры факт обрушения пустой породы в процессе обрушения угля; если соотношение пустой породы a/b больше или равно предустановленному значению α в главном управляющем компьютере, т.е., a/b≥α, тогда обрушена пустая порода, и главный управляющий компьютер отправляет команду на остановку обрушения угля; если соотношение пустой породы a/b меньше предустановленного значения α в главном управляющем компьютере, т.е., a/b<α, тогда пустая порода не обрушивается, и главный управляющий компьютер отправляет команду на остановку обрушения угля гидравлической опоре в соответствии с заданным временем завершения обрушения t 2 или временем завершения обрушения t 3.In the present invention, for the coal seam caving module with priority determination of the roof weight, the main control computer for the hydraulic supports determines the condition of the roof pressure according to the pressure in the hydraulic support column, automatically selects the hydraulic support where the roof pressure is large enough to cause the coal seam to collapse first queue, records the start time of the collapse of the coal seam by the hydraulic support t 1 , sets the time of stopping the collapse of the coal seam by the hydraulic support t 3 when the pressure in the hydraulic support column is greater than the second set pressure value P 2 , and the time of stopping the collapse of the coal seam by the hydraulic support t 2 at the moment when the pressure of the hydraulic support column is less than or equal to the second set pressure P 2 ; when the coal caving time is reached, the main control computer sends a command to stop coal caving to the hydraulic support control device; at the same time, the waste rock identification module is used to determine for each hydraulic support whether the waste rock has collapsed during the coal caving process; if the gangue ratio a / b is greater than or equal to the preset value of α in the main control computer, that is, a / b ≥ α , then the gangue is caving, and the main control computer sends a command to stop coal caving; if the gangue ratio a / b is less than the preset value α in the main control computer, i.e., a / b < α , then the gangue is not collapsed, and the main control computer sends a command to stop coal collapsing to the hydraulic support according to the preset time collapse completion t 2 or collapse completion time t 3 .
Настоящее изобретение также включает в себя запоминающий модуль обрушения угольного пласта, который запоминает последовательность и время обрушения угольного пласта каждой гидравлической опорой в модуле регулируемого по времени и последовательного обрушения угольного пласта и в модуле последовательного обрушения угольного пласта, когда главный управляющий компьютер приводит в исполнение эти два типа модуля обрушения угольного пласта и сравнивает общий объем обрушения угольного пласта гидравлическими опорами, контролируемый модулем регулируемого по времени и последовательного обрушения угольного пласта с общим объемом обрушения угольного пласта гидравлическими опорами, контролируемый модулем последовательного обрушения угольного пласта, чтобы определить какое действие должно выполняться запоминающим модулем обрушения угольного пласта. В частности, общий объем угольного пласта, обрушиваемого гидравлическими опорами под управлением модуля регулируемого по времени и последовательного обрушения угольного пласта, сначала сравнивают с общим объемом угольного пласта, обрушиваемого гидравлическими опорами под управлением модуля последовательного обрушения угольного пласта; если V рег и посл≥V посл, запоминающий модуль обрушения угольного пласта приводится в действие в соответствии с модулем регулируемого по времени и последовательного обрушения угольного пласта; если V рег и посл<V посл, запоминающий модуль обрушения угольного пласта приводится в действие в соответствии с модулем последовательного обрушения угольного пласта до завершения данного этапа обрушения угольного пласта, а затем общий объем обрушенного гидравлическими опорами угольного пласта под управлением запоминающего модуля обрушения угольного пласта составляет:The present invention also includes a coal seam caving memory module that stores the sequence and time of coal seam caving of each hydraulic support in the time-controlled and sequential coal seam caving module and in the sequential coal seam caving module when the main control computer executes these two type of coal seam caving module, and compares the total volume of coal seam caving by hydraulic supports controlled by the time-controlled and sequential coal seam caving module with the total volume of coal seam caving by hydraulic supports controlled by the sequential coal seam caving module to determine which action should be performed by the memory caving module coal seam. Specifically, the total volume of the coal seam caving by the hydraulic supports under the control of the time-controlled and sequential coal seam caving module is first compared with the total volume of the coal seam caving by the hydraulic supports under the control of the sequential coal seam caving module; if V reg and seq ≥ V seq , the coal seam caving memory module is driven in accordance with the time-controlled and sequential coal seam caving module; if V reg and last < V last , the coal seam caving memory module is activated in accordance with the sequential coal seam caving module until the completion of this stage of coal seam caving, and then the total volume of the coal seam caving by hydraulic supports under the control of the coal seam caving memory module is :
Когда V рег и посл≠0, V посл.≠0 и V запомн≠0, т.е., модуль регулируемого по времени и последовательного обрушения угольного пласта, модуль последовательного обрушения угольного пласта и запоминающий модуль обрушения угольного пласта, все приводятся в действие во время обрушения угольного пласта гидравлическими опорами, если V запомн≥(V рег+V посл)/2, то модуль выбирается в соответствии с полученными значениями давления в колонне. Говоря точнее, если значение давления в колонны каждой гидравлической опоры меньше или равно второму установленному значению давления P 2, т.е., P i ≤P 2, главный управляющий компьютер выбирает привести в исполнение запоминающий модуль; если значение давления колонны одной гидравлической опоры больше второго установленного значения давления P 2, главный управляющий компьютер выбирает привести в исполнение модуль обрушения угольного пласта с приоритетным определением веса кровли до завершения данного этапа обрушения угольного пласта; если V запомн<(V рег и посл+V посл)/2, повторно проверяется давление в колонне каждой гидравлической опоры, и если давление в колонне каждой гидравлической опоры меньше или равно первому установленному значению давления P 1, т.е., P i ≤P 1, главный управляющий компьютер выбирает привести в исполнение модуль регулируемого по времени и последовательного обрушения угольного пласта; если давление в колонне каждой гидравлической опоры больше первого установленного значения давления P 1 и меньше или равно второму установленному значению давления P 2, т.е., P 1<P i ≤P 2, главный управляющий компьютер выбирает привести в исполнение модуль последовательного обрушения угольного пласта; если значение давления колонны одной гидравлической опоры больше второго установленного значения давления P 2, главный управляющий компьютер выбирает привести в исполнение модуль обрушения угольного пласта с приоритетным определением веса кровли.When V reg and last ≠0, V last. ≠0 and V memorize ≠0, that is, the time-controlled and sequential coal seam caving module, the sequential coal seam caving module and the coal seam caving memory module are all driven during coal seam caving by hydraulic supports if V memorize ≥( Vreg + Vseq )/2, then the module is selected in accordance with the obtained pressure values in the column. More specifically, if the column pressure value of each hydraulic support is less than or equal to the second set pressure value P 2 , that is, P i ≤P 2 , the main control computer selects to execute the memory module; if the pressure value of the column of one hydraulic support is greater than the second set pressure value P 2 , the main control computer selects to execute the coal seam caving module with priority determination of the roof weight before completing this coal seam caving stage; if V remember <( V reg and last + V last )/2, the pressure in the column of each hydraulic support is re-checked, and if the pressure in the column of each hydraulic support is less than or equal to the first set pressure value P 1 , i.e., P i ≤ P 1 , the main control computer selects to execute the time-controlled and sequential coal seam caving module; if the pressure in the column of each hydraulic support is greater than the first set pressure value P 1 and less than or equal to the second set pressure value P 2 , i.e., P 1 < P i ≤ P 2 , the main control computer selects to execute the sequential coal caving module formation; if the pressure value of the column of one hydraulic support is greater than the second set pressure value P 2 , the main control computer selects to execute the coal seam caving module with priority determination of the roof weight.
В предлагаемом изобретении в качестве датчиков давления могут быть выбраны GDY60M, HQ60 или GPD60.In the present invention, GDY60M, HQ60 or GPD60 can be selected as pressure sensors.
В сравнении с предыдущем уровнем техники, модуль получения сигнала предлагаемого изобретения состоит из множества датчиков давления, установленных в гидравлических цилиндрах колонн гидравлических опор и подключенных к сети камер высокого разрешения на концевых балках гидравлических опор, где датчики давления настроены на получения значения давления колонн гидравлических опор в реальном времени, а затем определять давление кровли гидравлических опор; подключенные к сети камеры высокого разрешения в реальном времени настроены на запись состояния угля, падающего на скребковый конвейер непосредственно после обрушения угля гидравлическими опорами. Модуль получения сигнала в реальном времени передает полученные сигналы давления колонны и сигналы с изображением обрушения угля в главный управляющий компьютер. Главный управляющий компьютер обменивается сигналами с модулями обрушения угля и может выбирать подходящие модули в соответствии с достигнутыми давлениями колонн, затем выбранный модуль обрушения угля отдает команду на запуск последовательности обрушения угля устройству управления гидравлическими опорами, и затем заставляет гидравлические опоры выполнять соответствующие действия. Полностью учитывая давление кровли на гидравлические опоры и изображения обрушения угля, предлагаемое изобретение позволяет осуществить автоматизацию процесса обрушения угля, снизить количество людей в рабочем забое, избежать чрезмерного или недостаточного обрушения в процессе забоя угля, а также повысить эффективность обрушения угля и улучшить его качество.Compared with the prior art, the signal acquisition module of the present invention consists of a plurality of pressure sensors installed in the hydraulic cylinders of the hydraulic support columns and connected to a network of high-resolution cameras on the end beams of the hydraulic support, where the pressure sensors are configured to obtain the pressure value of the hydraulic support columns in real time, and then determine the pressure of the roof of the hydraulic supports; Networked, high-definition cameras are configured in real time to record the condition of coal falling onto the scraper conveyor immediately after the coal is collapsed by hydraulic supports. The real-time signal receiving module transmits the received column pressure signals and coal collapse image signals to the main control computer. The main control computer exchanges signals with the coal caving modules and can select suitable modules according to the achieved column pressures, then the selected coal caving module commands the hydraulic bearing control device to start the coal caving sequence, and then causes the hydraulic bearings to perform the corresponding actions. Taking full account of the pressure of the roof on the hydraulic supports and images of coal caving, the proposed invention makes it possible to automate the coal caving process, reduce the number of people in the working face, avoid excessive or insufficient caving in the coal face process, and also increase the efficiency of coal caving and improve its quality.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Фиг. 1 - схематическая блок-схема системы в соответствии с предлагаемым изобретением;Fig. 1 is a schematic block diagram of a system in accordance with the invention;
Фиг. 2 - частичная схема производственного процесса обрушения угля без использования запоминающего модуля при обрушении угля в соответствии с предлагаемым изобретением; иFig. 2 is a partial diagram of the production process for caving coal without using a memory module for caving coal in accordance with the present invention; And
Фиг. 3 - общая схема производственного процесса обрушения угля с использованием запоминающего модуля при обрушении угля в соответствии с предлагаемым изобретением.Fig. 3 is a general diagram of the production process for caving coal using a memory module for caving coal in accordance with the proposed invention.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕDETAILED DESCRIPTION
Предлагаемое изобретение описано ниже со ссылками на чертежи.The present invention is described below with reference to the drawings.
Как показано на Фиг. 1, высокоавтоматизированный метод разработки угля обрушением для гидравлических опор в полностью механизированном забое с управлением обрушением кровли состоит из модуля получения сигнала, главного управляющего компьютера, модулей обрушения угля и устройства управления гидравлическими опорами,As shown in FIG. 1, the highly automated coal caving method for hydraulic supports in a fully mechanized face with roof caving control is composed of a signal receiving module, a main control computer, coal caving modules and a hydraulic support control device,
модуль обработки сигналов состоит из множества датчиков давления, установленных в гидравлических цилиндрах колонн гидравлических опор и подключенных к сети камер высокого разрешения на концевых балках гидравлических опор; датчики давления настроены на получение значения давления в колонных гидравлических опор в реальном времени и дальнейшего определения давления кровли гидравлических опор; подключенные к сети камеры высокого разрешения в реальном времени настроены на запись состояния угля, падающего на скребковый конвейер непосредственно после обрушения угля гидравлическими опорами, и модуль обработки сигналов передает полученные сигналы о давлении в колоннах и сигналы с изображением обрушения угля главному управляющему компьютеру;the signal processing module consists of multiple pressure sensors installed in the hydraulic cylinders of the hydraulic support columns and connected to a network of high-resolution cameras on the end beams of the hydraulic supports; pressure sensors are configured to receive pressure values in column hydraulic supports in real time and further determine the pressure of the roof of hydraulic supports; networked high-definition cameras are configured in real time to record the state of coal falling onto the scraper conveyor immediately after the coal has been collapsed by hydraulic supports, and the signal processing module transmits the received column pressure signals and coal collapse image signals to the main control computer;
модули для обрушения угля состоят из регулируемого по времени и последовательного модуля обрушения угля, последовательного модуля обрушения угля и приоритетного модуля обрушения угольного пласта с определением веса кровли;The coal caving modules consist of a time-controlled and sequential coal caving module, a sequential coal caving module and a priority coal seam caving module with roof weight detection;
главный управляющий компьютер обменивается сигналами с модулем обрушения угля, последовательным модулем обрушения угля и приоритетным модулем обрушения угольного пласта с определением веса кровли среди модулей обрушения угля, и может выбирать подходящий модуль обрушения угля в соответствии с достигнутыми давлениями колонн, т.е., выбор регулируемого по времени и последовательного модуля обрушения угля, последовательного модуля обрушения угля или приоритетного модуля обрушения угольного пласта с определением веса кровли, и вне зависимости от выбора, команда на обрушение угля, команда на начало или завершение процесса обрушения угля затем направляется в устройство управления гидравлическими опорами, и затем заставляет гидравлические опоры выполнять соответствующие действия;The main control computer exchanges signals with the coal caving module, the sequential coal caving module and the priority coal caving module to determine the roof weight among the coal caving modules, and can select the appropriate coal caving module according to the achieved pressures of the columns, i.e., selecting an adjustable by time and sequential coal caving module, sequential coal caving module or priority coal caving module with roof weight detection, and regardless of the choice, the coal caving command, the command to start or end the coal caving process is then sent to the hydraulic support control device, and then causes the hydraulic supports to perform the corresponding actions;
последовательность обрушения угля в регулируемом по времени и последовательном модуле обрушения угля может быть настроена таким образом, чтобы обрушение угля происходило на чередующихся гидравлических опорах, а последовательность обрушения угля на гидравлические опоры соответствовала направлению движения скребкового конвейера; последовательный модуль для обрушения угля осуществляет обрушение одновременно с движением потока угля, а последовательность обрушения угля на гидравлические опоры соответствует направлению движения скребкового конвейера.The coal caving sequence in the time-controlled and sequential coal caving module can be adjusted so that the coal caving occurs on alternating hydraulic supports, and the coal caving sequence on the hydraulic supports corresponds to the direction of movement of the scraper conveyor; The sequential coal caving module carries out caving simultaneously with the movement of the coal flow, and the sequence of coal caving on the hydraulic supports corresponds to the direction of movement of the scraper conveyor.
В состав главного управляющего компьютера также входит модуль измерения объема обрушенного угольного пласта и модуль идентификации пустых пород. В модуле измерения объема обрушенного угольного пласта время начала обрушения обозначается как t 1, а время завершения обрушения как t 2, и они записываются для каждой из гидравлических опор, подключенные к сети камеры высокого разрешения каждую секунду снимают изображение угля, падающего на скребковый конвейер, изображение фильтруется для удаления шума, извлекается эффективная площадь угля S, а затем объем обрушенного гидравлической опорой угля рассчитывается по формуле V = (t 2 - t 1) × S. В модуле идентификации пустых пород, подключенные к сети камеры высокого разрешения каждую секунду снимают изображение угля, падающего на скребковый конвейер, изображение фильтруется для удаления шума, извлекается область a в изображении, заполненная пикселями с серыми значениями меньше h, также извлекается область b в изображении, заполненная пикселями с серыми значениями больше h, и значение a/b означает пропорциональное соотношение пустых пород в изображении.The main control computer also includes a collapsed coal seam volume measurement module and a waste rock identification module. In the collapsed coal seam volume measurement module, the collapse start time is denoted as t 1 and the collapse completion time as t 2 , and they are recorded for each of the hydraulic supports, high-resolution cameras connected to the network capture an image of coal falling onto the scraper conveyor every second, the image is filtered to remove noise, the effective area of coal S is extracted, and then the volume of coal tumbled by the hydraulic support is calculated by the formula V = ( t 2 - t 1 ) × S. In the waste rock identification module, network-connected high-definition cameras capture an image of coal falling on the scraper conveyor every second, the image is filtered to remove noise, region a in the image filled with pixels with gray values less than h is extracted, region b in the image is also extracted, filled with pixels with gray values greater than h , and the a / b value means the proportional ratio of waste rocks in the image.
Как показано на Фиг. 2, высокоавтоматизированный метод разработки угля обрушением для гидравлических опор в полностью механизированном забое с управлением обрушением кровли состоит из следующих этапов:As shown in FIG. 2, the highly automated coal caving mining method for hydraulic supports in a fully mechanized face with roof caving control consists of the following steps:
(1) при осуществлении первого этапа обрушения угольного пласта, т.е., при первом обрушении угольного пласта при помощи всех гидравлических опор с полностью механизированным управлением обрушением кровли, множество датчиков давления, установленных в гидравлических цилиндрах колонн гидравлических опор и подключенные к сети камеры высокого разрешения, установленные на концевых балках гидравлических опор, регистрируют давление в колонне гидравлических опор в реальном времени и записывают в реальном времени состояние угля, падающего на скребковый конвейер непосредственно после обрушения угля гидравлическими опорами, соответственно, и модуль обработки сигналов передает полученные сигналы о давлении в колонне и сигналы с изображением обрушения угля главному управляющему компьютеру;(1) when carrying out the first stage of coal seam collapse, that is, when the first coal seam collapse is carried out using all hydraulic supports with fully mechanized roof collapse control, a plurality of pressure sensors installed in the hydraulic cylinders of the hydraulic support columns and network-connected high-pressure chambers The resolutions installed on the end beams of the hydraulic supports record the pressure in the hydraulic support column in real time and record the real-time condition of the coal falling onto the scraper conveyor immediately after the coal is collapsed by the hydraulic supports, respectively, and the signal processing module transmits the received column pressure signals and signals depicting the collapse of coal to the main control computer;
2) в каждой гидравлической опоре заранее устанавливаются два значения давления, первое установленное значение давления P 1 и второе установленное значение давления P 2. Главный управляющий компьютер выбирает подходящий модуль обрушения угольного пласта в соответствии с полученными значениями давления в колонне гидравлических опор. В частности, если давление в колонне каждой гидравлической опоры меньше или равно первому установленному значению давления P 1, т.е., P i ≤P 1, главный управляющий компьютер выбирает выполнение регулируемого по времени и последовательного модуля обрушения угольного пласта; если давление в колонне каждой гидравлической опоры больше первого установленного значения давления P 1 и меньше или равно второму установленному значению давления P 2, т.е., P 1<P i ≤P 2, главный управляющий компьютер выбирает выполнение последовательного модуля обрушения угольного пласта; если давление в колонне одной гидравлической опоры больше второго установленного значения давления P 2, главный управляющий компьютер выбирает выполнение приоритетного модуля обрушения угольного пласта с определением веса кровли.2) in each hydraulic support, two pressure values are preset, the first set pressure value P 1 and the second set pressure value P 2 . The main control computer selects a suitable coal seam caving module according to the obtained pressure values in the hydraulic support column. Specifically, if the column pressure of each hydraulic support is less than or equal to the first set pressure value P 1 , that is, P i ≤ P 1 , the main control computer selects to execute a time-controlled and sequential coal seam caving module; if the pressure in the column of each hydraulic support is greater than the first set pressure value P 1 and less than or equal to the second set pressure value P 2 , that is, P 1 < P i ≤ P 2 , the main control computer selects to execute the sequential coal seam caving module; if the pressure in the column of one hydraulic support is greater than the second set pressure value P 2 , the main control computer selects the execution of the priority module of the coal seam collapse with determination of the roof weight.
Модуль регулируемого по времени и последовательного обрушения угольного пласта задает время начала обрушения угольного пласта t 1 и время окончания обрушения угольного пласта t 2 для каждой гидравлической опоры, и выполняет обрушение угольного пласта в соответствии с установленной последовательностью обрушения. Затем главный управляющий компьютер для гидравлических опор отправляет команду начала обрушения угольного пласта на блок управления гидравлической опорой в соответствии с установленной последовательностью и временем обрушения угольного пласта, и отправляет команду остановки обрушения угольного пласта на блок управления гидравлической опорой, когда достигнуто время окончания обрушения угольного пласта t 2. При этом используется модуль определения пустой породы для определения того, обрушивает ли каждая гидравлическая опора пустую породу в процессе обрушения угольного пласта; если соотношение пустой породы a/b больше или равно установленному значению α в главном управляющем компьютере, т.е., a/b≥α, то происходит обрушение пустой породы, главный управляющий компьютер отправляет команду остановки обрушения угольного пласта на блок управления гидравлической опорой и записывает время обрушения пустой породы t 3, время остановки обрушения угольного пласта t j 3 и объем обрушения пустой породы B гидравлическими опорами, а затем по формуле V bj = (t j 3 - t 1) × S рассчитывают объем угольного пласта, обрушенного гидравлическими опорами при обрушении пустых пород; если соотношение пустой породы a/b меньше установленного значения α в главном управляющем компьютере, т.е., a/b<α, то нет обрушения пустой породы, главный управляющий компьютер отправляет команду остановки обрушения угольного пласта на блок управления гидравлической опорой в соответствии с установленным временем окончания обрушения угольного пласта t 2, и записывает объем обрушения гидравлическими опорами без пустой породы A, модуль измерения объема обрушенного угольного пласта используется для определения объема обрушенного гидравлическими опорами угольного пласта без пустой породы V ai , а затем общего объема угольного пласта, обрушенного всеми гидравлическими опорами под управлением модуля регулируемого по времени и последовательного обрушения угольного пласта:The time-controlled and sequential coal seam caving module sets the start time of coal seam caving t 1 and the end time of coal seam caving t 2 for each hydraulic support, and performs caving of the coal seam in accordance with the set caving sequence. Then, the main control computer for hydraulic mounts sends a coal seam caving start command to the hydraulic mount control unit according to the set sequence and time of coal seam caving, and sends a coal seam caving stop command to the hydraulic mount control unit when the end time of coal seam caving t is reached. 2 . This uses the waste rock detection module to determine whether each hydraulic support collapses waste rock during the coal seam caving process; If the gangue ratio a / b is greater than or equal to the set value α in the main control computer, i.e., a / b ≥ α , then the gangue collapse occurs, the main control computer sends a coal seam caving stop command to the hydraulic support control unit and records the waste rock caving time t 3 , the stop time of the coal seam caving t j 3 and the volume of gangue B caving by hydraulic supports, and then using the formula V bj = ( t j 3 - t 1 ) × S the volume of the coal seam caving by hydraulic supports is calculated when waste rocks collapse; If the gangue ratio a / b is less than the set value α in the main control computer, that is, a / b < α , then there is no gangue caving, the main control computer sends a coal seam caving stop command to the hydraulic support control unit according to set time of completion of coal seam caving t 2 , and records the hydraulic support caving volume without gangue A , the caving volume measurement module of the coal seam is used to determine the volume of hydraulic support caving without gangue V ai , and then the total volume of the coal seam caving by all hydraulic supports controlled by a module of time-controlled and sequential collapse of the coal seam:
Модуль последовательного обрушения угольного пласта задает время начала обрушения угольного пласта t 1 и время окончания обрушения угольного пласта t 2 для каждой гидравлической опоры, и выполняет обрушение угольного пласта в той же последовательности, что и направление движения скребкового конвейера. Затем главный управляющий компьютер для гидравлических опор отправляет команду начала обрушения угольного пласта на блок управления гидравлической опорой в соответствии с установленной последовательностью и временем обрушения угольного пласта, и отправляет команду остановки обрушения угольного пласта на блок управления гидравлической опорой, когда достигнуто время окончания обрушения угольного пласта t 2. При этом используется модуль определения пустой породы для определения того, обрушивает ли каждая гидравлическая опора пустую породу в процессе обрушения угольного пласта; если соотношение пустой породы a/b больше или равно установленному значению α в главном управляющем компьютере, т.е., a/b≥α, то происходит обрушение пустой породы, главный управляющий компьютер отправляет команду остановки обрушения угольного пласта на блок управления гидравлической опорой и записывает время обрушения пустой породы t 3, время остановки обрушения угольного пласта t j 3 и объем обрушения пустой породы B гидравлическими опорами, а затем по формуле V bj = (t j 3 - t 1) × S рассчитывают объем угольного пласта, обрушенного гидравлическими опорами при обрушении пустых пород. Если соотношение пустой породы a/b меньше установленного значения α в главном управляющем компьютере, т.е., a/b<α, главный управляющий компьютер отправляет команду остановки обрушения угольного пласта на блок управления гидравлической опорой в соответствии с установленным временем t 2, и записывает объем обрушений гидравлическими опорами без пустой породы A, модуль измерения объема обрушенного угольного пласта используется для определения объема обрушенного гидравлическими опорами угольного пласта без пустой породы V ai , а затем общего объема угольного пласта, обрушенного всеми гидравлическими опорами под управлением модуля последовательного обрушения угольного пласта:The sequential coal seam caving module sets the start time of coal seam caving t 1 and the end time of coal seam caving t 2 for each hydraulic support, and performs caving of the coal seam in the same sequence as the direction of movement of the scraper conveyor. Then, the main control computer for hydraulic mounts sends a coal seam caving start command to the hydraulic mount control unit according to the set sequence and time of coal seam caving, and sends a coal seam caving stop command to the hydraulic mount control unit when the end time of coal seam caving t is reached. 2 . This uses the waste rock detection module to determine whether each hydraulic support collapses waste rock during the coal seam caving process; If the gangue ratio a / b is greater than or equal to the set value α in the main control computer, i.e., a / b ≥ α , then the gangue collapse occurs, the main control computer sends a coal seam caving stop command to the hydraulic support control unit and records the waste rock caving time t 3 , the stop time of the coal seam caving t j 3 and the volume of gangue B caving by hydraulic supports, and then using the formula V bj = ( t j 3 - t 1 ) × S the volume of the coal seam caving by hydraulic supports is calculated when waste rocks collapse. If the gangue ratio a / b is less than the set value α in the main control computer, that is, a / b < α , the main control computer sends a coal seam caving stop command to the hydraulic support control unit according to the set time t 2 , and records the volume of hydraulic supports caving without gangue A , the caving volume measurement module of the coal seam is used to determine the volume of hydraulic supports caving without gangue V ai , and then the total volume of the coal seam caving by all hydraulic supports under the control of the sequential coal seam caving module:
Для модуля обрушения угольного пласта с приоритетным определением веса кровли, главный управляющий компьютер для гидравлических опор определяет условие давление кровли в соответствии с давлением в колонне гидравлических опор, автоматически выбирает гидравлическую опору, где давление кровли достаточно большое для обрушения угольного пласта в первую очередь, записывает время начала обрушения угольного пласта гидравлической опорой t 1, задает время остановки обрушения угольного пласта гидравлической опорой t 3, когда давление в колонне гидравлической опоры больше второго установленного значения давления P 2, а время остановки обрушения угольного пласта гидравлической опорой t 2 в момент, когда давление колонны гидравлической опоры меньше или равно второму установленному давлению P 2; когда достигается время обрушения угля, главный управляющий компьютер отправляет команду на остановку обрушения угля устройству управления гидравлической опоры; в то же время модуль идентификации пустых пород используется для определения для каждой гидравлической опоры факт обрушения пустой породы в процессе обрушения угля; если соотношение пустой породы a/b больше или равно предустановленному значению α в главном управляющем компьютере, т.е., a/b≥α, тогда обрушена пустая порода, и главный управляющий компьютер отправляет команду на остановку обрушения угля; если соотношение пустой породы a/b меньше предустановленного значения α в главном управляющем компьютере, т.е., a/b<α, тогда пустая порода не обрушивается, и главный управляющий компьютер отправляет команду на остановку обрушения угля гидравлической опоре в соответствии с заданным временем завершения обрушения t 2 или временем завершения обрушения t 3.For the coal seam caving module with priority determination of the roof weight, the main control computer for the hydraulic supports determines the roof pressure condition according to the pressure in the hydraulic support column, automatically selects the hydraulic support where the roof pressure is large enough to cause the coal seam to collapse first, records the time the beginning of the collapse of the coal seam by the hydraulic support t 1 , sets the time to stop the collapse of the coal seam by the hydraulic support t 3 when the pressure in the hydraulic support column is greater than the second set pressure value P 2 , and the time to stop the collapse of the coal seam by the hydraulic support t 2 at the moment when the pressure of the column hydraulic support is less than or equal to the second set pressure P 2 ; when the coal caving time is reached, the main control computer sends a command to stop coal caving to the hydraulic support control device; at the same time, the waste rock identification module is used to determine for each hydraulic support whether the waste rock has collapsed during the coal caving process; if the gangue ratio a / b is greater than or equal to the preset value of α in the main control computer, that is, a / b ≥ α , then the gangue is caving, and the main control computer sends a command to stop coal caving; if the gangue ratio a / b is less than the preset value α in the main control computer, i.e., a / b < α , then the gangue is not collapsed, and the main control computer sends a command to stop coal collapsing to the hydraulic support according to the preset time collapse completion t 2 or collapse completion time t 3 .
Как показано на Фиг. 3, предлагаемое изобретение также включает в себя запоминающий модуль обрушения угольного пласта, который запоминает последовательность и время обрушения угольного пласта каждой гидравлической опорой в модуле регулируемого по времени и последовательного обрушения угольного пласта и в модуле последовательного обрушения угольного пласта, когда главный управляющий компьютер приводит в исполнение эти два типа модуля обрушения угольного пласта и сравнивает общий объем обрушения угольного пласта гидравлическими опорами, контролируемый модулем регулируемого по времени и последовательного обрушения угольного пласта с общим объемом обрушения угольного пласта гидравлическими опорами, контролируемым модулем последовательного обрушения угольного пласта, чтобы определить какое действие должно выполняться запоминающим модулем обрушения угольного пласта. В частности, общий объем угольного пласта, обрушиваемого гидравлическими опорами под управлением модуля регулируемого по времени и последовательного обрушения угольного пласта, сначала сравнивают с общим объемом угольного пласта, обрушиваемого гидравлическими опорами под управлением модуля последовательного обрушения угольного пласта; если V рег и посл≥V посл, запоминающий модуль обрушения угольного пласта приводится в действие в соответствии с модулем регулируемого по времени и последовательного обрушения угольного пласта; если V рег и посл<V посл, запоминающий модуль обрушения угольного пласта приводится в действие в соответствии с модулем последовательного обрушения угольного пласта до завершения данного этапа обрушения угольного пласта, а затем общий объем обрушенного гидравлическими опорами угольного пласта под управлением запоминающего модуля обрушения угольного пласта составляет:As shown in FIG. 3, the present invention also includes a coal seam caving memory module that stores the sequence and timing of coal seam caving by each hydraulic support in the time-controlled and sequential coal seam caving module and in the sequential coal seam caving module when the main control computer executes these two types of coal seam caving module and compares the total volume of coal seam caving by hydraulic supports controlled by the time-controlled and sequential coal seam caving module with the total volume of coal seam caving by hydraulic supports controlled by the sequential coal seam caving module to determine which action should be performed by the memory coal seam collapse module. Specifically, the total volume of the coal seam caving by the hydraulic supports under the control of the time-controlled and sequential coal seam caving module is first compared with the total volume of the coal seam caving by the hydraulic supports under the control of the sequential coal seam caving module; if V reg and seq ≥ V seq , the coal seam caving memory module is driven in accordance with the time-controlled and sequential coal seam caving module; if V reg and last < V last , the coal seam caving memory module is activated in accordance with the sequential coal seam caving module until the completion of this stage of coal seam caving, and then the total volume of the coal seam caving by hydraulic supports under the control of the coal seam caving memory module is :
Когда V рег и посл≠0, V посл.≠0 и V запомн≠0, т.е., модуль регулируемого по времени и последовательного обрушения угольного пласта, модуль последовательного обрушения угольного пласта и запоминающий модуль обрушения угольного пласта, все приводятся в действие во время обрушения угольного пласта гидравлическими опорами, если V запомн≥(V рег+V посл)/2, то модуль выбирается в соответствии с полученными значениями давления в колонне. Говоря точнее, если значение давления в колонны каждой гидравлической опоры меньше или равно второму установленному значению давления P 2, т.е., P i ≤P 2, главный управляющий компьютер выбирает привести в исполнение запоминающий модуль; если значение давления колонны одной гидравлической опоры больше второго установленного значения давления P 2, главный управляющий компьютер выбирает привести в исполнение модуль обрушения угольного пласта с приоритетным определением веса кровли до завершения данного этапа обрушения угольного пласта; если V запомн<(V рег и посл+V посл)/2, повторно проверяется давление в колонне каждой гидравлической опоры, и если давление в колонне каждой гидравлической опоры меньше или равно первому установленному значению давления P 1, т.е., P i ≤P 1, главный управляющий компьютер выбирает привести в исполнение модуль регулируемого по времени и последовательного обрушения угольного пласта; если давление в колонне каждой гидравлической опоры больше первого установленного значения давления P 1 и меньше или равно второму установленному значению давления P 2, т.е., P 1<P i ≤P 2, главный управляющий компьютер выбирает привести в исполнение модуль последовательного обрушения угольного пласта; если значение давления колонны одной гидравлической опоры больше второго установленного значения давления P 2, главный управляющий компьютер выбирает привести в исполнение модуль обрушения угольного пласта с приоритетным определением веса кровли.When V reg and last ≠0, V last. ≠0 and V memorize ≠0, that is, the time-controlled and sequential coal seam caving module, the sequential coal seam caving module and the coal seam caving memory module are all driven during coal seam caving by hydraulic supports if V memorize ≥( Vreg + Vseq )/2, then the module is selected in accordance with the obtained pressure values in the column. More specifically, if the column pressure value of each hydraulic support is less than or equal to the second set pressure value P 2 , that is, P i ≤ P 2 , the main control computer selects to execute the memory module; if the pressure value of the column of one hydraulic support is greater than the second set pressure value P 2 , the main control computer selects to execute the coal seam caving module with priority determination of the roof weight before completing this coal seam caving stage; if V remember <( V reg and last + V last )/2, the pressure in the column of each hydraulic support is re-checked, and if the pressure in the column of each hydraulic support is less than or equal to the first set pressure value P 1 , i.e., P i ≤ P 1 , the main control computer selects to execute the time-controlled and sequential coal seam caving module; if the pressure in the column of each hydraulic support is greater than the first set pressure value P 1 and less than or equal to the second set pressure value P 2 , i.e., P 1 < P i ≤ P 2 , the main control computer selects to execute the sequential coal caving module formation; if the pressure value of the column of one hydraulic support is greater than the second set pressure value P 2 , the main control computer selects to execute the coal seam caving module with priority determination of the roof weight.
В предлагаемом изобретении в качестве датчиков давления могут быть выбраны GDY60M, HQ60 или GPD60.In the present invention, GDY60M, HQ60 or GPD60 can be selected as pressure sensors.
ПримерExample
Полностью механизированный забой с управлением обрушением кровли имеет 100 гидравлических опор. Модуль получения сигнала состоит из 100 датчиков давления, установленных в гидравлических цилиндрах колонн гидравлических опор и 100 подключенных к сети камер высокого разрешения на концевых балках гидравлических опор, где датчики давления настроены на получения значения давления колонн гидравлических опор в реальном времени, а затем определять давление кровли гидравлических опор; подключенные к сети камеры высокого разрешения в реальном времени настроены на запись состояния угля, падающего на скребковый конвейер непосредственно после обрушения угля гидравлическими опорами, и модуль обработки сигналов передает полученные сигналы о давлении в колоннах и сигналы с изображением обрушения угля в главный управляющий компьютер;The fully mechanized face with roof collapse control has 100 hydraulic supports. The signal acquisition module consists of 100 pressure sensors installed in the hydraulic cylinders of the hydraulic support columns and 100 networked high-resolution cameras on the end beams of the hydraulic support, where the pressure sensors are configured to receive the pressure value of the hydraulic support columns in real time, and then determine the roof pressure hydraulic supports; networked high-definition cameras are configured in real time to record the state of coal falling onto the scraper conveyor immediately after the coal has been collapsed by hydraulic supports, and the signal processing module transmits the received column pressure signals and coal collapse image signals to the main control computer;
модули для обрушения угля состоят из регулируемого по времени и последовательного модуля обрушения угля, последовательного модуля обрушения угля и приоритетного модуля обрушения угольного пласта с определением веса кровли;The coal caving modules consist of a time-controlled and sequential coal caving module, a sequential coal caving module and a priority coal seam caving module with roof weight detection;
главный управляющий компьютер обменивается сигналами с модулем обрушения угля, последовательным модулем обрушения угля и приоритетным модулем обрушения угольного пласта с определением веса кровли среди модулей обрушения угля, и может выбирать подходящий модуль обрушения угля в соответствии с достигнутыми давлениями колонн, т.е., выбор регулируемого по времени и последовательного модуля обрушения угля, последовательного модуля обрушения угля или приоритетного модуля обрушения угольного пласта с определением веса кровли, и вне зависимости от выбора, команда на обрушение угля, команда на начало или завершение процесса обрушения угля затем направляется в устройство управления гидравлическими опорами, и затем заставляет гидравлические опоры выполнять соответствующие действия;The main control computer exchanges signals with the coal caving module, the sequential coal caving module and the priority coal caving module to determine the roof weight among the coal caving modules, and can select the appropriate coal caving module according to the achieved pressures of the columns, i.e., selecting an adjustable by time and sequential coal caving module, sequential coal caving module or priority coal caving module with roof weight detection, and regardless of the choice, the coal caving command, the command to start or end the coal caving process is then sent to the hydraulic support control device, and then causes the hydraulic supports to perform the corresponding actions;
последовательность обрушения угля в регулируемом по времени и последовательном модуле обрушения угля может быть настроена таким образом, чтобы обрушение угля происходило на чередующихся гидравлических опорах. Каждая гидравлическая опора пронумерована по направлению движения скребкового конвейера: например, гидравлические опоры №1, 2, 3, … и 100, а потом номера последовательности обрушения угля гидравлических опор могут быть гидравлическими опорами №1, 3, 5, … и 99 и гидравлическими опорами №2, 4, 6, … и 100 и гидравлическими опорами №1, 3, 5, … и 99. Последовательный модуль обрушения угля осуществляет обрушение угля одновременно с направлением потока угля, а последовательность обрушения угля гидравлических опор соответствует направлению движения скребкового конвейера; таким образом, обрушение угля начинается с гидравлической опоры №1 и завершается на гидравлической опоре №99, а затем обрушение угля начинается с гидравлической опоры №2 и завершается на гидравлической опоре №100.The coal caving sequence in the time-controlled and sequential coal caving module can be configured so that the coal caving occurs on alternating hydraulic supports. Each hydraulic support is numbered according to the direction of movement of the scraper conveyor: for example, hydraulic supports No. 1, 2, 3, ... and 100, and then the coal caving sequence numbers of the hydraulic supports can be hydraulic supports No. 1, 3, 5, ... and 99 and hydraulic supports No. 2, 4, 6, ... and 100 and hydraulic supports No. 1, 3, 5, ... and 99. The sequential coal caving module carries out coal caving simultaneously with the direction of coal flow, and the sequence of coal caving of hydraulic supports corresponds to the direction of movement of the scraper conveyor; Thus, coal caving starts from hydraulic support No. 1 and ends at hydraulic support No. 99, and then coal caving starts from hydraulic support No. 2 and ends at hydraulic support No. 100.
В состав главного управляющего компьютера также входит модуль измерения объема обрушенного угольного пласта и модуль идентификации пустых пород. В модуле измерения объема обрушенного угольного пласта время начала обрушения обозначается как t 1, а время завершения обрушения как t 2, и они записываются для каждой из гидравлических опор, подключенные к сети камеры высокого разрешения каждую секунду снимают изображение угля, падающего на скребковый конвейер, изображение фильтруется для удаления шума, извлекается эффективная площадь угля S, а затем объем обрушенного гидравлической опорой угля рассчитывается по формуле V = (t 2 - t 1) × S. В модуле идентификации пустых пород, подключенные к сети камеры высокого разрешения каждую секунду снимают изображение угля, падающего на скребковый конвейер, изображение фильтруется для удаления шума, извлекается область a в изображении, заполненная пикселями с серыми значениями меньше h, также извлекается область b в изображении, заполненная пикселями с серыми значениями больше h, и значение a/b означает пропорциональное соотношение пустых пород в изображении.The main control computer also includes a collapsed coal seam volume measurement module and a waste rock identification module. In the collapsed coal seam volume measurement module, the collapse start time is denoted as t 1 and the collapse completion time as t 2 , and they are recorded for each of the hydraulic supports, high-resolution cameras connected to the network capture an image of coal falling onto the scraper conveyor every second, the image is filtered to remove noise, the effective area of coal S is extracted, and then the volume of coal tumbled by the hydraulic support is calculated by the formula V = ( t 2 - t 1 ) × S. In the waste rock identification module, network-connected high-definition cameras capture an image of coal falling on the scraper conveyor every second, the image is filtered to remove noise, region a in the image filled with pixels with gray values less than h is extracted, region b in the image is also extracted, filled with pixels with gray values greater than h , and the a / b value means the proportional ratio of waste rocks in the image.
Настоящее изобретение предоставляет метод разработки угля обрушением для высокоавтоматизированной системы разработки угля обрушением для гидравлических опор с полностью механизированным управлением обрушением кровли, состоящий из следующих этапов:The present invention provides a coal caving method for a highly automated coal caving mining system for hydraulic supports with fully mechanized roof caving control, consisting of the following steps:
(1) при осуществлении первого этапа обрушения угольного пласта, т.е., при первом обрушении угольного пласта при помощи всех гидравлических опор с полностью механизированным управлением обрушением кровли, 100 датчиков давления, установленных в гидравлических цилиндрах колонн гидравлических опор и подключенные к сети камеры высокого разрешения, установленные на концевых балках гидравлических опор получают давление в колоннах гидравлических опор в реальном времени и записывают в реальном времени состояние угля, падающего на скребковый конвейер непосредственно после обрушения угля гидравлическими опорами, соответственно, и модуль обработки сигналов передает полученные сигналы о давлении в колонне и сигналы с изображением обрушения угля главному управляющему компьютеру;(1) when carrying out the first stage of coal seam collapse, i.e., when the first coal seam collapse, using all hydraulic supports with fully mechanized roof collapse control, 100 pressure sensors installed in the hydraulic cylinders of the hydraulic support columns and network-connected high-pressure chambers permits installed on the end beams of the hydraulic supports receive the pressure in the columns of the hydraulic supports in real time and record the real-time condition of the coal falling on the scraper conveyor immediately after the coal is collapsed by the hydraulic supports, respectively, and the signal processing module transmits the received signals about the pressure in the column and signals with images of coal collapse to the main control computer;
(2) в каждой гидравлической опоре заранее устанавливаются два значения давления, т.е. первое установленное значение давления P 1 = 35 МПа и второе установленное значение давления P 2 = 40 МПа, главный управляющий компьютер выбирает подходящий модуль обрушения угольного пласта в соответствии с полученными значениями давления в колонне гидравлических опор, в частности, если давление в колонне каждой гидравлической опоры меньше или равно первому установленному значению давления 35 МПа, главный управляющий компьютер выбирает выполнение модуля регулируемого по времени и последовательного обрушения угольного пласта; если давление в колонне каждой гидравлической опоры больше первого установленного значения давления 35 МПа и меньше или равно второму установленному значению давления 40 МПа, главный управляющий компьютер выбирает выполнение последовательного модуля обрушения угольного пласта; если давление в колонне одной гидравлической опоры больше второго установленного значения давления 40 МПа, главный управляющий компьютер выбирает выполнение модуля обрушения угольного пласта с приоритетным определением веса кровли.(2) two pressure values are preset in each hydraulic support, i.e. the first set pressure value P 1 = 35 MPa and the second set pressure value P 2 = 40 MPa, the main control computer selects a suitable coal seam caving module according to the obtained pressure values in the hydraulic support column, particularly if the pressure in the column of each hydraulic support less than or equal to the first set pressure value of 35 MPa, the main control computer selects to execute the time-controlled and sequential coal seam caving module; if the pressure in the column of each hydraulic support is greater than the first set pressure value of 35 MPa and less than or equal to the second set pressure value of 40 MPa, the main control computer selects to execute the sequential coal seam caving module; If the pressure in the column of one hydraulic support is greater than the second set pressure value of 40 MPa, the main control computer selects to execute the coal seam caving module with priority determination of the roof weight.
Модуль регулируемого по времени и последовательного обрушения угольного пласта задает время начала обрушения угольного пласта t 1 и время окончания обрушения угольного пласта t 2 для каждой гидравлической опоры, t 2 - t 1 = 30 сек, и выполняет обрушение угольного пласта в соответствии с установленной последовательностью обрушения; затем главный управляющий компьютер для гидравлических опор отправляет команду начала обрушения угольного пласта на блок управления гидравлической опорой в соответствии с установленной последовательностью и временем обрушения угольного пласта, и отправляет команду остановки обрушения угольного пласта на блок управления гидравлической опорой, по достижении времени окончания обрушения угольного пласта t 2. При этом используется модуль определения пустой породы для определения того, обрушивает ли каждая гидравлическая опора пустую породу в процессе обрушения угольного пласта; если соотношение пустой породы a/b больше или равно установленному значению α (α=0,15) в главном управляющем компьютере, т.е., a/b≥0,15, то происходит обрушение пустой породы, главный управляющий компьютер отправляет команду остановки обрушения угольного пласта на блок управления гидравлической опорой и записывает время обрушения пустой породы t 3, время остановки обрушения угольного пласта t j 3 и объем обрушения пустой породы B гидравлическими опорами, а затем по формуле V bj = (t j 3 - t 1) × S рассчитывают объем угольного пласта, обрушенного гидравлическими опорами при обрушении пустых пород. Если соотношение пустой породы a/b меньше установленного значения 0,15 в главном управляющем компьютере, т.е., a/b<0,15, то обрушение пустой породы не происходит, главный управляющий компьютер отправляет команду остановки обрушения угольного пласта на блок управления гидравлической опорой в соответствии с установленным временем окончания обрушения угольного пласта t 2, и записывает объем обрушения гидравлическими опорами без пустой породы A, модуль измерения объема обрушенного угольного пласта используется для определения объема обрушения гидравлическими опорами угольного пласта без пустой породы V ai , а затем общего объема угольного пласта, обрушенного всеми гидравлическими опорами под управлением модуля регулируемого по времени и последовательного обрушения угольного пласта:The time-controlled and sequential coal seam caving module sets the start time of coal seam caving t 1 and the end time of coal seam caving t 2 for each hydraulic support, t 2 - t 1 = 30 sec, and performs coal seam caving in accordance with the set caving sequence ; then the hydraulic pier main control computer sends a coal seam caving start command to the hydraulic pier control unit according to the set sequence and time of coal seam caving, and sends a coal seam caving stop command to the hydraulic pier control unit when the coal seam caving end time t is reached. 2 . This uses the waste rock detection module to determine whether each hydraulic support collapses waste rock during the coal seam caving process; If the waste rock ratio a / b is greater than or equal to the set value α ( α =0.15) in the main control computer, i.e., a / b ≥0.15, then the waste rock collapse occurs, the main control computer sends a stop command coal seam collapse on the hydraulic support control unit and records the waste rock caving time t 3 , the stopping time of coal seam caving t j 3 and the waste rock caving volume B by hydraulic supports, and then according to the formula V bj = ( t j 3 - t 1 ) × S calculates the volume of coal seam collapsed by hydraulic supports during waste rock collapse. If the gangue ratio a / b is less than the set value of 0.15 in the main control computer, i.e., a / b < 0.15, then the gangue caving does not occur, the main control computer sends a stop coal seam caving command to the control unit hydraulic support according to the set end time of coal seam caving t 2 , and records the hydraulic support caving volume without gangue A , the collapsed coal seam volume measuring module is used to determine the hydraulic support caving volume of coal seam without gangue V ai , and then the total volume coal seam collapsed by all hydraulic supports under the control of a time-controlled and sequential coal seam collapse module:
Модуль последовательного обрушения угольного пласта задает время начала обрушения угольного пласта t 1 и время окончания обрушения угольного пласта t 2 для каждой гидравлической опоры, t 2 - t 1 = 30 сек, и выполняет обрушение угольного пласта в той же последовательности, что и направление движения скребкового конвейера; затем главный управляющий компьютер для гидравлических опор отправляет команду начала обрушения угольного пласта на блок управления гидравлической опорой в соответствии с установленной последовательностью и временем обрушения угольного пласта, и отправляет команду остановки обрушения угольного пласта на блок управления гидравлической опорой, по достижении времени окончания обрушения угольного пласта t 2; при этом используется модуль определения пустой породы для определения того, обрушивает ли каждая гидравлическая опора пустую породу в процессе обрушения угольного пласта; если соотношение пустой породы a/b больше или равно установленному значению α (α=0,15) в главном управляющем компьютере, т.е., a/b≥0,15, то происходит обрушение пустой породы, главный управляющий компьютер отправляет команду остановки обрушения угольного пласта на блок управления гидравлической опорой и записывает время обрушения пустой породы t 3, время остановки обрушения угольного пласта t j 3 и объем обрушения пустой породы B гидравлическими опорами, а затем по формуле V bj = (t j 3 - t 1) × S рассчитывают объем угольного пласта, обрушенного гидравлическими опорами при обрушении пустых пород; если соотношение пустой породы a/b меньше установленного значения 0,15 в главном управляющем компьютере, т.е., a/b<0,15, главный управляющий компьютер отправляет команду остановки обрушения угольного пласта на блок управления гидравлической опорой в соответствии с установленным временем t 2, и записывает объем обрушения гидравлическими опорами без пустой породы A, модуль измерения объема обрушенного угольного пласта используется для определения объема обрушения гидравлическими опорами угольного пласта без пустой породы V ai , а затем общий объем обрушения угольного пласта, обрушенного всеми гидравлическими опорами под управлением модуля последовательного обрушения угольного пласта составляет:The sequential coal seam caving module sets the start time of coal seam caving t 1 and the end time of coal seam caving t 2 for each hydraulic support, t 2 - t 1 = 30 sec, and performs caving of the coal seam in the same sequence as the direction of movement of the scraper conveyor; then the hydraulic pier main control computer sends a coal seam caving start command to the hydraulic pier control unit according to the set sequence and time of coal seam caving, and sends a coal seam caving stop command to the hydraulic pier control unit when the coal seam caving end time t is reached. 2 ; whereby, a waste rock detection module is used to determine whether each hydraulic support collapses waste rock in a coal seam caving process; If the waste rock ratio a / b is greater than or equal to the set value α ( α =0.15) in the main control computer, i.e., a / b ≥0.15, then the waste rock collapse occurs, the main control computer sends a stop command coal seam collapse on the hydraulic support control unit and records the waste rock caving time t 3 , the stopping time of coal seam caving t j 3 and the waste rock caving volume B by hydraulic supports, and then according to the formula V bj = ( t j 3 - t 1 ) × S calculate the volume of coal seam collapsed by hydraulic supports during waste rock collapse; If the gangue ratio a / b is less than the set value of 0.15 in the main control computer, that is, a / b < 0.15, the main control computer sends a coal seam caving stop command to the hydraulic support control unit according to the set time t 2 , and records the hydraulic support caving volume without gangue A , the caving volume measuring module of the coal seam is used to determine the caving volume of the hydraulic support coal seam without gangue V ai , and then the total caving volume of the coal seam caved by all hydraulic supports under the control of the module successive collapse of a coal seam is:
Для модуля обрушения угольного пласта с приоритетным определением веса кровли, главный управляющий компьютер для гидравлических опор определяет условие давление кровли в соответствии с давлением в колонне гидравлических опор, автоматически выбирает гидравлическую опору, где давление кровли достаточно большое для обрушения угольного пласта в первую очередь, записывает время начала обрушения угольного пласта гидравлической опорой t 1, задает время остановки обрушения угольного пласта гидравлической опорой t 3, когда давление в колонне гидравлической опоры больше второго установленного значения давления P 2, а время обрушения угольного пласта гидравлической опорой составляет t 3 - t 1 = 40 сек; и задает время остановки обрушения угольного пласта гидравлической опорой t 2, когда давление в колонне гидравлической опоры меньше или равно второму установленному значению давления P 2, а время обрушения угольного пласта гидравлической опорой t 2 - t 1 = 30 сек. По достижении времени обрушения угольного пласта, главный управляющий компьютер отправляет команду остановки обрушения угольного пласта на блок управления гидравлической опорой; при этом используется модуль определения пустой породы для определения того, обрушивает ли каждая гидравлическая опора пустую породу в процессе обрушения угольного пласта; если соотношение пустой породы a/b больше или равно установленному значению α (α=0,15) в главном управляющем компьютере, т.е., , то происходит обрушение пустой породы, и главный управляющий компьютер отправляет команду остановки обрушения угольного пласта на блок управления гидравлической опорой; если соотношение пустой породы a/b меньше установленного значения 0,15 в главном управляющем компьютере, т.е., , то обрушения пустой породы не происходит, и главный управляющий компьютер отправляет команду остановки обрушения угольного пласта на блок управления гидравлической опорой в соответствии с установленным временем остановки обрушения угольного пласта t 2 или временем остановки обрушения угольного пласта t 3.For the coal seam caving module with priority determination of the roof weight, the main control computer for the hydraulic supports determines the roof pressure condition according to the pressure in the hydraulic support column, automatically selects the hydraulic support where the roof pressure is large enough to cause the coal seam to collapse first, records the time the beginning of the collapse of the coal seam by the hydraulic support t 1 , sets the time to stop the collapse of the coal seam by the hydraulic support t 3 , when the pressure in the hydraulic support column is greater than the second set pressure value P 2 , and the time of the collapse of the coal seam by the hydraulic support is t 3 - t 1 = 40 sec ; and sets the time to stop the collapse of the coal seam by the hydraulic support t 2 when the pressure in the hydraulic support column is less than or equal to the second set pressure value P 2 , and the time of the collapse of the coal seam by the hydraulic support t 2 - t 1 = 30 sec. When the coal seam collapse time is reached, the main control computer sends a command to stop the coal seam collapse to the hydraulic support control unit; whereby, a waste rock detection module is used to determine whether each hydraulic support collapses waste rock in a coal seam caving process; if the gangue ratio a / b is greater than or equal to the set value α ( α =0.15) in the main control computer, i.e., , then the waste rock collapse occurs, and the main control computer sends a command to stop the coal seam collapse to the hydraulic support control unit; if the gangue ratio a / b is less than the set value of 0.15 in the main control computer, i.e., , then the waste rock collapse does not occur, and the main control computer sends a coal seam collapse stop command to the hydraulic support control unit in accordance with the set coal seam collapse stop time t 2 or the coal seam collapse stop time t 3 .
Настоящее изобретение также включает в себя запоминающий модуль обрушения угольного пласта, который запоминает последовательность и время обрушения угольного пласта каждой гидравлической опорой в модуле регулируемого по времени и последовательного обрушения угольного пласта и в модуле последовательного обрушения угольного пласта, когда главный управляющий компьютер приводит в исполнение эти два типа модуля обрушения угольного пласта и сравнивает общий объем обрушения угольного пласта гидравлическими опорами, контролируемый модулем регулируемого по времени и последовательного обрушения угольного пласта с общим объемом обрушения угольного пласта гидравлическими опорами, контролируемый модулем последовательного обрушения угольного пласта, чтобы определить какое действие должно выполняться запоминающим модулем обрушения угольного пласта. В частности, общий объем угольного пласта, обрушиваемого гидравлическими опорами под управлением модуля регулируемого по времени и последовательного обрушения угольного пласта, сначала сравнивают с общим объемом угольного пласта, обрушиваемого гидравлическими опорами под управлением модуля последовательного обрушения угольного пласта; если V рег и посл≥V посл, запоминающий модуль обрушения угольного пласта приводится в действие в соответствии с модулем регулируемого по времени и последовательного обрушения угольного пласта; если V рег и посл<V посл, запоминающий модуль обрушения угольного пласта приводится в действие в соответствии с модулем последовательного обрушения угольного пласта до завершения данного этапа обрушения угольного пласта, а затем общий объем обрушенного гидравлическими опорами угольного пласта под управлением запоминающего модуля обрушения угольного пласта составляет:The present invention also includes a coal seam caving memory module that stores the sequence and time of coal seam caving of each hydraulic support in the time-controlled and sequential coal seam caving module and in the sequential coal seam caving module when the main control computer executes these two type of coal seam caving module, and compares the total volume of coal seam caving by hydraulic supports controlled by the time-controlled and sequential coal seam caving module with the total volume of coal seam caving by hydraulic supports controlled by the sequential coal seam caving module to determine which action should be performed by the memory caving module coal seam. Specifically, the total volume of the coal seam caving by the hydraulic supports under the control of the time-controlled and sequential coal seam caving module is first compared with the total volume of the coal seam caving by the hydraulic supports under the control of the sequential coal seam caving module; if V reg and seq ≥ V seq , the coal seam caving memory module is driven in accordance with the time-controlled and sequential coal seam caving module; if V reg and last < V last , the coal seam caving memory module is activated in accordance with the sequential coal seam caving module until the completion of this stage of coal seam caving, and then the total volume of the coal seam caving by hydraulic supports under the control of the coal seam caving memory module is :
Когда V рег и посл≠0, V посл.≠0 и V запомн≠0, т.е., модуль регулируемого по времени и последовательного обрушения угольного пласта, модуль последовательного обрушения угольного пласта и запоминающий модуль обрушения угольного пласта, все приводятся в действие во время обрушения угольного пласта гидравлическими опорами, если V запомн≥(V рег+V посл)/2, то модуль выбирается в соответствии с полученными значениями давления в колонне. Говоря точнее, если значение давления в колонне каждой гидравлической опоры меньше или равно второму установленному значению давления 40 МПа, главный управляющий компьютер выбирает выполнение запоминающего модуля; если значение давления в колонне одной гидравлической опоры больше второго установленного значения давления 40 МПа, главный управляющий компьютер выбирает выполнение модуля обрушения угольного пласта с приоритетным определением веса кровли до завершения данного этапа обрушения угольного пласта; если V запоминающий<(V рег и посл+V посл)/2, повторно проверяется давление в колонне каждой гидравлической опоры, и если давление в колонне каждой гидравлической опоры меньше или равно первому установленному значению давления 35 МПа, главный управляющий компьютер выбирает выполнение модуля регулируемого по времени и последовательного обрушения угольного пласта; если давление в колонне каждой гидравлической опоры больше первого установленного значения давления 35 МПа и меньше или равно второму установленному значению давления 40 МПа, главный управляющий компьютер выбирает выполнение модуля последовательного обрушения угольного пласта; если значение давления в колонне одной гидравлической опоры больше второго установленного значения давления 40 МПа, главный управляющий компьютер выбирает выполнение модуля обрушения угольного пласта с приоритетным определением веса кровли.When V reg and last ≠0, V last. ≠0 and V memorize ≠0, that is, the time-controlled and sequential coal seam caving module, the sequential coal seam caving module and the coal seam caving memory module are all driven during coal seam caving by hydraulic supports if V memorize ≥( Vreg + Vseq )/2, then the module is selected in accordance with the obtained pressure values in the column. More precisely, if the pressure value of the column of each hydraulic support is less than or equal to the second set pressure value of 40 MPa, the main control computer selects to execute the memory module; if the pressure value in the column of one hydraulic support is greater than the second set pressure value of 40 MPa, the main control computer selects to execute the coal seam caving module with priority determination of the roof weight before the completion of this coal seam caving stage; if V storage <( V reg and last + V last )/2, the pressure in the column of each hydraulic support is re-checked, and if the pressure in the column of each hydraulic support is less than or equal to the first set pressure value of 35 MPa, the main control computer selects the execution of the adjustable module by time and sequential collapse of the coal seam; if the pressure in the column of each hydraulic support is greater than the first set pressure value of 35 MPa and less than or equal to the second set pressure value of 40 MPa, the main control computer selects to execute the sequential coal seam caving module; If the pressure value in the column of one hydraulic support is greater than the second set pressure value of 40 MPa, the main control computer selects to execute the coal seam caving module with priority determination of the roof weight.
Claims (19)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010613289.X | 2020-06-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2022101744A RU2022101744A (en) | 2023-08-18 |
| RU2806150C2 true RU2806150C2 (en) | 2023-10-26 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104653181A (en) * | 2015-02-11 | 2015-05-27 | 天地科技股份有限公司 | Top coal caving mining process gangue mixed ratio control system and a top coal caving mining process gangue mixed ratio control method based on grayscale recognition technology |
| CN106437713A (en) * | 2016-10-21 | 2017-02-22 | 山东科技大学 | Automatic coal feeding apparatus for fully mechanized coal face and coal feeding process recognition method |
| CN109113741A (en) * | 2018-07-17 | 2019-01-01 | 北京天地玛珂电液控制系统有限公司 | Automatic coal discharge control system based on video monitor image recognition |
| RU2681735C2 (en) * | 2014-03-18 | 2019-03-12 | Тифенбах Контрол Системс Гмбх | Lava lining of underground mining workings |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2681735C2 (en) * | 2014-03-18 | 2019-03-12 | Тифенбах Контрол Системс Гмбх | Lava lining of underground mining workings |
| CN104653181A (en) * | 2015-02-11 | 2015-05-27 | 天地科技股份有限公司 | Top coal caving mining process gangue mixed ratio control system and a top coal caving mining process gangue mixed ratio control method based on grayscale recognition technology |
| CN106437713A (en) * | 2016-10-21 | 2017-02-22 | 山东科技大学 | Automatic coal feeding apparatus for fully mechanized coal face and coal feeding process recognition method |
| CN109113741A (en) * | 2018-07-17 | 2019-01-01 | 北京天地玛珂电液控制系统有限公司 | Automatic coal discharge control system based on video monitor image recognition |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2707218C1 (en) | Device for adjusting height of automatic mining machine based on determination of seismic vibrations of mining machine and method of such control | |
| CN109113741B (en) | Automatic coal caving control system based on video monitoring image recognition | |
| WO2022000811A1 (en) | Intelligent coal caving method using hydraulic supports on fully mechanized working face | |
| CN104499485B (en) | One pile for one column fully automatic hydraulic verticality-regulating system and vertical adjustment method | |
| WO2019051961A1 (en) | Pipeline detection method and apparatus, and storage medium | |
| CN205382485U (en) | Stake mount is embraced to marine wind power single pile | |
| CN111678683B (en) | Method and device for predicting roof pressure of intelligent fully mechanized coal mining face of coal mine | |
| CN111879610A (en) | Rock slag mechanical parameter real-time measurement system and measurement method in tunneling process | |
| RU2806150C2 (en) | Highly automated method for coal development by caves | |
| CN112302720A (en) | Method and system for judging initial supporting force and cycle end resistance of working surface hydraulic support | |
| CN112211672B (en) | Method, system and medium for measuring amount of discharged soil of shield machine | |
| CN104614191A (en) | Experiment table of relationship between top coal's recovery ratio and strata behavior, application method thereof | |
| CN103835707A (en) | Large model test device simulating deep vertical shaft freezing | |
| CN115110974A (en) | Anchor protection operation monitoring method, device, server, system and readable storage medium | |
| CN116993665A (en) | Intelligent detection method for construction progress of construction engineering working face based on computer vision | |
| CN105422130A (en) | Method for regulating supporting pressure to carry out roadway surrounding rock supporting | |
| CN113027505B (en) | Multi-hydraulic support control method and device and multi-hydraulic support control system | |
| CN109488358A (en) | Movable-type intelligent advance support system and method for protecting support | |
| RU2022101744A (en) | INTELLIGENT SYSTEM OF COAL DEVELOPMENT WITH DESTRUCTION USING HYDRAULIC SUPPORT ON A FULLY MECHANIZED SLOW HEAD | |
| CN111077051B (en) | Test device and method for simulating hydraulic tunnel lining inner water extravasation under high inner water pressure | |
| CN209523764U (en) | A kind of anchor combined unit jumbolter automatic station-keeping system of pick branch | |
| CN103956055A (en) | Vehicle image capturing device and image capturing control method thereof | |
| CN114427835B (en) | Method and device for detecting center of supporting hole in mine under low illumination | |
| CN110242297B (en) | Method, device and system for identifying super-cycle operation of tunneling working face | |
| CN115045702A (en) | Intelligent coal caving control method and system based on multi-mode data |