(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ГРАНИЦЫ УГОЛЬ-ПОРОДА(54) METHOD OF CONTROL OF THE BORDER OF COAL-BREED
Изобретение предназначено дл контрол границы уголь-порода при управлении горными машинами в профиле пласта в забо х , где вмешающиес боковые породы имеют отличаюшиес от угл физико-механические свойства, например крепость разн щуюс на величину, достаточную как дл надежного распознавани угл и породы, так и дл качественного автоматического управлени горной машиной и может быть использовано на выемочных машинах, работаюших в составе гидрофицированных угледобыв юших комплексов без посто нного присутстви людей в забое. Известны способы контрол , основанные на распознавании границы уголь-порода на основе различи их химических, физических или механических свойств. Устройства, их реализующие, позвол ют с помошью специально дл этой цели разработанных и установленных на машине датчиков измер ть плотность контролируемых сред, содержание в них углерода, золы, их диэлектрическую проницаемость или тангенс угла потерь, акустическую проводимость или их крепость, определ ть соотношение измер емых параметров и во врем движени горной машины управл ть ее исполнительными органами в профиле пласта 1. Недостатком известных способов при их реализации вл етс наличие, обычно на исполнительном органе горной машины, специального датчика, требующего специального канала передачи информации с вращающегос исполнительного органа на невращающуюс часть машины, что вл етс одной из главных причин нн-зкой надежности всей системы управлени того или иного способа контрол границы уголь-порода, а также низка точность контрол вследствие замера контролируемых параметров на ходу во врем движени горной машины датчиком на исполнительном органе. Известен способ, в котором границу уголь-порода контролируют следующим образом . На верхней части выемочной машины устанавливают специальный режущий орган барабанного типа, приводимый в действие отдельным электродвигателем; во врем движени машины по лаве замер ют мощность двигател , потребл емую двигателем при срезании верхней части пласта угл ; при приближении исполнительного органа машины вследствие ее естественного ухода в породе кровли, по твердости превышающей уголь, по индикатору определ ют изменение в потреблении двигателем энергии, и следователыэ, изменение условий , необходимых дл резани соседней с пластом породы. Затем измен ют вертикальный курс машины дл того, чтобы избежать сталкивание исполнительного органа машины с более твердым слоем и оставить машину в пласте угл . Аналогично управл ют исполнительным органом машины, идущим по почве пласта и имеющим свой измерительный барабан с электродвигателем 2. Существенными недостатками известного способа вл ютс низка точность и мала надежность системы контрол границы уголь-порода. Установка специального режущего органа барабанного типа, снимающего оставл емую исполнительным органом мащины пачку угл , при измен ющейс скорости подачи не позвол ет по току двигател однозначно судить о виде разрущаемого материала . Точность контрол границы угольпорода еще больще снижаетс при по влении в разрушаемой пачке угл вс кого рода включений и особенно прослоек породы, привод щих к значительному изменению усилий резани и, естественно, тока двигател . Цель изобретени - повыщение точности и надежности контрЪл границы угольпорода . Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу, основанному на определении момента врезани исполнительного органа в боковую породу по увеличению тока двигател , перед измерением тока двигател снижают скорость подачи выемочной машины до нул , а ток двигател измер ют при приближении исполнительного органа к породе кровли или почвы. На чертеже представлено устройство, реализующее способ. Устройство состоит из блока 1 зондировани , представл ющее собой регулируемое от 10 до 100 с реле времени; блока 2 пам ти , выполненного на триггерах, исполнительного элемента 3, схемы И 4, датчика 5 тока и соединенных с ним блока б сравнени и задатчика 7 тока, схему И 8, исполнительного элемента 9 и блока 10 пам ти регулируемого от 0,5 до 3 с реле 11 времени и соединенного с ним исполнительного элемента 12. Способ осуществл етс следующим образом . Через заданные промежутки времени блок 1 зондировани выдает исполнительному элементу 3 команду на уменьщение скорости подачи, котора предварительно заполн етс в блоке 2 пам ти. Одновременно эта же команда из блока 2 пам ти поступает На один из выходов схем И 4, сто щей в цепи подвода исполнительного органа горной мащины к границе уголь-порода. Так как в момент включени блока 1 зондировани , горна мащина находитс под нагрузкой, ток ее двигател большой и сигнал с датчика 5 тока значительно больще уставки задатчика 7 тока и блок б сравнени выдает сигнал «Больше на один из входов схемы И 8. По мере уменьшени скорости подачи горной машины в результате действи команды на исполнительный элемент 3, происходит снижение нагрузки на приводе, что естественно, приводит к уменьшению тока двигател и по влению на выходе блока б сравнени сигнала «Меньше, поступающего на второй вход схемы И 4. , Происходит включение исполнительного элемента 9 и начинаетс подвод исполнительного органа к породе кровли или почвы пласта. Эта команда через блок 10 пам ти поступает на второй вход схемы И 8. В процессе, подвода исполнительный орган может встретить пачку угл , на срезание которой требуетс усилие меньще, чем на породу. Так как уставка задатчика 7 тока больще тока, потребл емого двигателем на прорезание угл , исполнительный орган продолжает движение до встречи с породой, т. е. до тех пор, пока ток двигател 5 станет больше тока уставки 7 блока. В св зи с изменением сигнала в блоке б сравнени со значени «Меньше на «Больще выключени схемы И-4, произойдет остановка исполнительного оргайа и его включение в другую сторону после срабатывани схемы И 8, реле 11 време «4 и исполнительного элемента 12, одновремеА ио происходит гащение информации в блоках 2 и 10 пам ти и сн тие их выходного сигнала со схемы И 4 и 8, позвол ющее увеличить скорость комбайна до заданной. Врем движени исполнительного органа от границы порода-уголь задаетс реле 11 времени. После прихода нового сигнала от устройства 1 зондировани цикл повтор етс . Использование способа контрол границы уголь-порода обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества: а)исключаетс необходимость установки на режущих органах датчиков и устройств передачи информации на корпус комбайна; б)повышаетс точность и надежность контрол границы уголь-порода, что даетThe invention is intended to control coal-rock boundaries when controlling mining machines in a formation profile in the openings, where the intervening rock formations have physicomechanical properties different from coal, for example, a strength that is different by an amount sufficient for both reliable recognition of coal and rock, and for high-quality automatic control of the mining machine and can be used on excavation machines operating as part of hydroficated coal mines without the constant presence of people in the face. Known methods of control, based on the recognition of the boundary of the coal-rock based on the difference of their chemical, physical or mechanical properties. Devices that implement them allow, using sensors designed and installed on a machine, to measure the density of controlled media, the carbon content, ash, their dielectric constant or loss tangent, acoustic conductivity or strength, specifically for this purpose, to determine the ratio measured parameters and during the movement of the mining machine control of its executive bodies in the profile of the reservoir 1. The disadvantage of known methods in their implementation is the presence, usually on the executive body of the mountain machine, a special sensor that requires a special information channel from the rotating actuator to the non-rotating part of the machine, which is one of the main reasons for the unstable reliability of the entire control system of a coal-rock boundary control method, as well as low control accuracy due to measurement of monitored parameters on the move during the movement of the mining machine sensor on the executive body. There is a method in which the boundary of the coal-rock is controlled as follows. On the upper part of the excavation machine, a special drum-type cutting body is installed, driven by a separate electric motor; during the movement of the machine along the lava, the engine power measured by the engine when cutting the upper part of the coal seam is measured; when the executive body of the machine approaches, due to its natural care in the rock of the roof, which is greater than coal by hardness, the indicator determines the change in the engine's energy consumption, and therefore, the change in the conditions necessary for cutting the rock adjacent to the formation. Then, the vertical course of the machine is changed in order to avoid pushing the machine’s executive body with a harder layer and leaving the machine in the coal seam. Similarly, the actuator of the machine running on the soil of the formation and having its own measuring drum with electric motor 2 is controlled. Significant disadvantages of this method are the low accuracy and low reliability of the coal-rock boundary control system. The installation of a special cutting body of a drum-type, which removes the packet of coal left by the executive body of the mashina, does not allow the engine current to unambiguously judge the type of material being destroyed with varying feed rates. The accuracy of the control of the coal boundary is even more reduced when the occurrence of inclusions and especially rock layers in the bursting coal pack leads to a significant change in cutting forces and, of course, engine current. The purpose of the invention is to increase the accuracy and reliability of control of the coal breed boundary. The goal is achieved in that according to the method based on determining the insertion of the actuator into the side rock by increasing the motor current, before measuring the motor current, reduce the feed rate of the excavation machine to zero, and the motor current is measured when the actuator approaches the roof or soil rock . The drawing shows a device that implements the method. The device consists of a sounding unit 1, which is adjustable from 10 to 100 with a time relay; block 2 of memory made on triggers, actuator 3, circuit AND 4, current sensor 5 and connected to it unit b comparison and current setter 7, circuit 8, actuator 9 and block 10 of memory adjustable from 0.5 to 3 with a time relay 11 and an actuating element 12 connected to it. The method is carried out as follows. At set intervals, the probing unit 1 issues to the actuator 3 a command to reduce the feed rate, which is pre-filled in the memory unit 2. At the same time, the same command from memory block 2 arrives at one of the outputs of schemes I 4, standing in the supply chain of the executive body of the mining mashina to the boundary of the coal-rock. Since at the moment when sounding unit 1 is turned on, the horn mashina is under load, its motor current is large and the signal from current sensor 5 is much larger than the setpoint of current setting device 7 and the comparison block gives a "More by one of circuit AND 8 signal. the speed of the mining machine as a result of the action of the command on the actuating element 3, there is a reduction in the load on the drive, which naturally leads to a decrease in the motor current and the appearance at the output of the block b comparing the signal "Less coming to the second input of the circuits 4. And, Occurs switch actuator 9 and starts to supply executive roof rock or soil formation. This command, through the memory block 10, enters the second input of the AND 8 circuit. In the process, the supply, the actuator may encounter a packet of coal, the cutting of which requires less effort than the rock. Since the setpoint of the current setting device 7 is greater than the current consumed by the engine for cutting coal, the executive unit continues to move until it encounters the breed, i.e., until the engine current 5 becomes greater than the current setting 7 of the unit. In connection with the change in the signal in block b compared with the value "Less by" More than turning off the I-4 circuit, the executive organiza will stop and turn it on the other side after the operation of circuit 8, relay 11 time 4 and actuator 12, simultaneously All the information in blocks 2 and 10 of memory is cleared and their output signal is removed from the AND 4 and 8 circuits, which makes it possible to increase the speed of the combine to the given one. The travel time of the actuator from the rock-coal boundary is set by time relay 11. After the arrival of a new signal from the sensing device 1, the cycle repeats. The use of the coal-rock boundary control method provides the following advantages over existing methods: a) eliminating the need to install sensors and information transmission devices on the combine body on the cutting bodies; b) the accuracy and reliability of the control of the coal-rock boundary increases, which gives
возможность управл ть горной машиной в профиле пласта в автоматическом режиме без посто нного присутстви людей в забое.the ability to control the mining machine in the formation profile in automatic mode without the constant presence of people in the bottomhole.