SU899928A1 - Способ контрол курсовой ориентации горнопроходческой машины бурового типа Алейникова-Сильченко-Сторчака - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к горному делу, а именно к способам -контрол  курсовой ориентации горнопроходческих машин бурового типа в углепородном горном массиве любой крепости и устойчивости при подготовке участков горных работ, и в особенности , дл  осуществлени  нетрадиционных способов добычи угл .

Известен способ контрол  отклонени  от заданного курса движени  непрерывно работающего штрекопроходческого комбайна , заключающийс  в задании базовой системы отсчета отвесами теодолитного хода с одновременно его фиксацией в пространстве горного массива лазерным лучем и подвижной системы отсчета указателем курса, например гирокомпасом, св занным с продольной осью машины, измерении углового положени  подвижной системы отсчета (угла наклона и курсового угла щтрекопроходческого комбайиа) относительно базовой системы отсчета и сравнении его с заданным значением 1.

Указанный способ позвол ет с высокой точностью контролировать курсовую ориентацию горнопроходческой машины при проходке полевых выработок в весьма крепком

И устойчивом породном массиве при значительной трудоемкости и высокой квалификации маркшейдерских работ.

Однако указанный способ не обеспечивает требуемой технологической точности контрол  при проходке выработок в углепородном массиве, расположенном в зонах опорных давлений, и в частности, при подготовке участков горных работ дл  осуществлени  нетрадиционных способов добычи угл  путем проведени  системы подготовительных выработок из-за накоплени  ошибок в задании направлени  теодолитного хода , св занна  с чрезмерными смещени ми присекаемых пород.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  способ контрол  курсовой ориентации горнопроходческой машины бурового типа, заключающийс  в задании базовой и подвижной систем отсчета соответственно углами между геомагнитным меридианом и продольной осью мащины в устье выработки и в текущих точках трассы ее проходки путем измерени  напр женностей горизонтальной составл ющей геомагнитного пол  в устье выработки ив текущих точках трассы ее проходки магнитометром , св занным с продольной осью машины , сравнении измеренных напр женностей по алгебраической величине, отклонени  которых суд т об величине и направлении углового отклонени  трассы движени  машины относительно заданного курса проходки 2.

Известный способ обеспечивает заданную технологическую точность контрол  курсовой ориентации горнопроходческих машин бурового типа при проходке выработок в углепородном горном массиве различной степени устойчивости и крепости последнего и при отсутствии вариаций напр женности геомагнитного пол . Однако при их наличии осуществлением известного способа невозможно обеспечить требуемую точность контрол  из-за дискретного задани  базовой системы отсчета путем измерени  напр женности горизонтальной составл ющей геомагнитного пол  в момент забуривани  проводимой выработки.

Согласно исследовани м величина только солнечно-суточных вариаций напр женности геомагнитного пол  дл  средних широт в среднем составл ет 20-30 гамм. Причем зимой солнечно-суточные вариации напр женности геомагнитного пол  в четыре раза меньше, чем летом. Лунно-суточиые вариации напр женности геомагнитного пол  составл ют примерно 10-15% величины солнечно-суточных вариаций. Средние величины же вариаций напр женности геомагнитного пол  согласно указанным исследовани м на пор док выше солнечио-суточнь1х вариаций при магнитных бур х, длительность которых измен етс  от нескольких часов до нескольких дней.

Цель изобретени  - повышение точности измерений путем устранени  вли ни  вариаций напр женности геомагнитного пол , а также унификаци  измерений по заданию базовой системы отсчета при одновременной проходке нескольких выработок, обусловленной подготовкой участка горных работ.

Эта цель достигаетс  тем, что задание базовой и подвижной систем отсчета осуществл ют одновременно, при этом измерение напр женност,ей горизонтальной составл ющей геомагнитного пол  осуществл ют независимо и непрерывно двум  магнитометрами , один из которых соответственно установлен в устье выработки, а другой - вдоль продольной оси мащины.

Кроме того, при одновременной проходке нескольких выработок, обусловленных подготовкой участка горных работ, измерение наг.т/ женности горизонтальной составл ющее геомагнитного пол  дл  задани  базовой чстемы отчета осуществл ют магнитометром , установленным в одной из точек подготавливаемого участка горных работ.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройств магнитометров дл  осуществлени 

способа и технологическа  схема их установки при одновременной проходке нескольких выработок дл  подготовки участка горных работ при реализации нетрадиционных способов добычи угл ; на фиг. 2 - то же, при проходке одиночной выработки.

В качестве устройств.магнитометров дл  осуществлени  способа могут быть применены серийно выпускаемые отечественной авиационной промышленностью индукционные магнитные компасы ГИК-1 без какихлибо конструктивных изменений (фиг. 2).

Индукционные магнитные компасы ГИК1конструктивно состо т из закрепленных в немагнитных конструкци х 1 машины 2 индукционных датчиков 3 {ИД-2) и коррекционных механизмов 4, снабженных шкалами 5. Дл  осуществлени  способа по фиг. 1 необходимо индуктивные компасы ГИК-1 снабдить звень ми б сравнени  (сумматорами ), один из входов которых св зан с магнитометром 7 (индукционным датчиком

0 ИД-2).

Способ контрол  курсовой ориентации горнопроходческой машины бурового типа осуществл етс  следующим образом.

Перед забуриванием проводимых выработок датчики 3 (например, ИД-2, фиг. 2, точка В усть  выработки) и 7 (фиг. 1, одна из точек участка горных работ, например А) индукционных магнитных компасов ГИК-1 (магнитометров), задающих базовые системы отсчета, устанавливают путем углублени  их в массив на рассто ние от стенки выработки, определ емое отсутствием вли ни  ферромагнитных масс, наход щихс  в выработке, на проводимые измерени  напр женности горизонтальной составл ющей геомагнитного пол , св занные с заданием ба зовых систем отсчета. Одновременно с этим закрепл ют датчики 3 (например, КД-2) магнитометров (индукционных магнитных компасов ГИК-1), задающих подвижную систему отсчета, на горнопроходческой ма0 щине 2 бурового типа в немагнитных конструкци х 1 (например, изготовленных из нержавеющей стали), установленных вдоль продольной оси мащины. Контроль курсовой ориентации горнопроходческой машины

2производитс  с момента углублени  послед ней в массив на глубину, равную рассто нию,

определ емому отсутствием вли ни  ферромагнитных масс, на измерени , проводимые с целью задани  подвижной системы отсчета .

o Контроль курсовой ориентации горнопроходческой мащины 2 бурового типа производитс  в следующей последовательности. По достижению глубиной проходимой выработки рассто ни , определ емого отсутствием вли ни  ферромагнитных масс в устье

Claims (2)

1. выработки на результаты измерений, сигналы , пропорциональные величине напр женности горизонтальной составл ющей геомагнитною пол  с датчиков 3 соответственно закрепленных в немагнитной конструкции 1 горнопроходческой машины 2 и в устье выработки (фиг. 2, точка В), поступают на коррекционные механизмы 4 магнитометров (индукционных магнитных компасов ГИК 1), задающих базовую и подвижную системы отсчета, которые отрабатывают величину текущего углового положени  последних относительно геомагнитного меридиана, т.е. углов соответственно между геомагнитным меридианом и заданным курсом проходки в устье выработки и продольной осью мащинь в текущих точках трассы ее проходки, знак и численные градусные значени  которых определ ютс  по щкалам 5 коррекционных механизмов 4. Полученные при этом значени  измеренных углов, задающих соответственно базовую и подвижную системы отсчета, сравниваютс  оператором, управл ющим работой горнопроходческой мащины 2 по наличию рассогласовани  которых последним подаетс  команда управлени  на механизм управлени  направлением движени  машины дл  устранени  возникшего отклонени . По достижению глубиной проходимых одновременно нескольких вь1работок из коренной выработки (фиг. 1, точка А) рассто ни , определ емого отсутствием вли ни  ферромагнитных масс, расположенных в коренной выработке подготавливаемого участка горных работ дл  осуществлени , например, нетрадиционных способов подземной добычи угл , сигнал с датчика 7 магнитометра , задающего базовую систему отсчета , установленного в одной из точек участка горных работ, например в точке А (фиг. 2), поступает на входы узлов сравнени  (сумматоров ) 6 магнитометров (индукционных магнитных компасов), задающих подвижные системы отсчета одновременно движущихс  горнопроходческих машин 2. На вторые входы узлов сравнени  (сумматоров) 6 одновременно с поступлением сигнала, задающего базовую систему отсчета, поступают сигналы с датчиков 3, закрепленных в немагнитных конструкци х 1 горнопроходчеких машин 2, задающие подвижную систему отсчета. С выходов узлов сравнени  (сумматоров) 6 поступает сигнал рассогласовани  на коррекционные механизмы 4, в которых отрабатьгеаетс  знак и величина углового отклонени  трассы проходимой выработки относительно заданного курса проходки , фиксируемьге щкалами 5 при дистанционном ручном управлении направлением движени  горнопроходческой машины 2. При автоматическом управлении направлением движени  горнопроходческой мащины 2 указанный сигнал рассогласовани  поступает на след щую систему механизма управлени  направлени  движени . Задание базовой системы отсчета в процессе проходки выработки путем непрерывных измерений напр женности горизонтальной составл ющей геомагнитного пол  магнитометром , св занным с устьем выработки, или путем непрерывных круглосуточных измерений последней магнитометром, установленным в одной из точек подготавливаемого участка горных работ, позволит повысить точность измерений путем устранени  вли ни  вариаций напр женности геомагнитного пол , а также унифицировать измерени  по заданию базовой системы отсчета при одновременной проходке нескольких выработок , обусловленных подготовкой участка горных работ. Расчеты показывают, что внедрение предлагаемого способа контрол  курсовой ориентации горнопроходческих машин бурового типа только на одной из щахт Центрального района Донбасса позволит получить годовой экономический эффект в размере не менее 15000 руб. Формула изобретени  Способ контрол  курсовой ориентации горнопроходческой мащины бурового типа, включающий задание базовой и подвижной систем отсчета соответственно углами между геомагнитным меридианом и продольной осью мащинь в устье выработки и в текущих точках трассы ее проходки путем измерени  напр женностей горизонтальной составл ющей геомагнитного пол  в устье выработки и в текущих точках трассы ее проходки магнитометром, св занным с продольной осью мащины, сравнение измеренных напр женностей по алгебраической величине отклонени  которых суд т об величине и направлении углового отклонени  трассы движени  мащины относительно заданного курса проходки, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  точности измерений путем устранени  вли ни  вариаций напр женности геомагнитного пол , задание базовой и подвижной систем отсчета осуществл ют одновременно, при этом измерение напр женностей горизонтальной составл ющей геомагнитного пол  осуществл ют независимо и непрерывно двум  магнитометрами, один из которых соответственно установлен в устье выработки, а другой - вдоль продольной оси мащины. 2. Способ по. п. 1, отличающийс  тем, что при одновременной проходке нескольких выработок, обусловленных подготовкой участка горных работ, измерение напр женности горизонтальной составл ющей геомагнитногоо пол  дл  задани  базовой системы отсчета осуществл ют магнитом етром, установленным в одной из точек подготавливаемого участка горных работ. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1: За вка ФРГ № 1274056, кл. Е 21 С 27/24, опублик. 1968.
2. 2. Патент Англии № 1342475, кл. G 01 В 7/30, опублик. 1974.