WO2013083185A1 - Verfahren zur überwachung eines automatisierten bewegungsablaufes bei einem im untertägigen bergbau eingesetzten ausbauschild - Google Patents

Verfahren zur überwachung eines automatisierten bewegungsablaufes bei einem im untertägigen bergbau eingesetzten ausbauschild Download PDF

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WO2013083185A1
WO2013083185A1 PCT/EP2011/071953 EP2011071953W WO2013083185A1 WO 2013083185 A1 WO2013083185 A1 WO 2013083185A1 EP 2011071953 W EP2011071953 W EP 2011071953W WO 2013083185 A1 WO2013083185 A1 WO 2013083185A1
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acceleration
long
walking mechanism
conveyor
walking
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PCT/EP2011/071953
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Martin Junker
Armin Mozar
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Rag Aktiengesellschaft
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    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
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    • E21D23/12—Control, e.g. using remote control
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21C—MINING OR QUARRYING
    • E21C35/00—Details of, or accessories for, machines for slitting or completely freeing the mineral from the seam, not provided for in groups E21C25/00 - E21C33/00, E21C37/00 or E21C39/00
    • E21C35/08—Guiding the machine
    • E21C35/12—Guiding the machine along a conveyor for the cut material
    • E21C35/14—Equipment for pressing the conveyor towards the working face
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    • E21D23/12—Control, e.g. using remote control
    • E21D23/14—Effecting automatic sequential movement of supports, e.g. one behind the other
    • E21D23/144—Measuring the advance of support units with respect to internal points of reference, e.g. with respect to neighboring support units or extension of a cylinder

Definitions

  • the invention relates to a method for monitoring an automated movement sequence in a used in underert2011 mining, at least one runner and a cap having Ausbauschild, which is posted by means of a walking machine connected to him along a dismantling front long front conveyor, wherein at the Ausbauschild at least one Acceleration sensor is arranged.
  • a detector is mounted on the hanging end cap of the respective expansion plate, which comprises at least two and preferably three acceleration sensors whose measuring axes are aligned substantially orthogonal to one another.
  • the position of the stepping mechanism formed, for example, as a drawing cylinder is determined from the acceleration values detected by the detector during the advancing of the removal plate, since this is usually the case after advancing of the Ausbauschildes originated new position of the walking mechanism by a rapid movement within the available Zyl inderhubes of the walking mechanism has arisen.
  • the invention is therefore based on the object to improve a method with the generic features so that a demolition of the walking mechanism is detected by the long-front conveyor.
  • the invention provides in an evaluation device an acceleration profile which is typical for advancing the extension plate on the long front conveyor and which has a high positive acceleration value at the beginning of the advancing movement and a high negative acceleration value on the long delay conveyor End of the pulling movement deposited i st and during the Vor ists the Ausbauschild the acceleration values recorded by the acceleration sensor transferred to the evaluation and with the stored acceleration In the absence of the respective high acceleration values in the measured acceleration profile s, an outline of the walking mechanism is displayed by the long-front conveyor.
  • the invention makes use of the knowledge that with the activation of the function "prefer expansion screen" in the relevant Schi ld interviewedung with start of movement of the walking first slight shocks arise bi s the walking gear has crossed the walking play in the pulling direction and has built up so much power At this moment, an acceleration peak with a high acceleration value is formed, followed by a phase in which the expansion plate is pulled forward at an approximately uniform speed, so that, apart from stick-slip effects, the projection of the expansion plate achieved at a uniformly low acceleration level
  • the walking stop ends abruptly, and the result is an acceleration peak with reversed, ie negative, sign. If, however, the walking mechanism is demolished by the long-front conveyor, then indeed the walking mechanism is retracted, but there is no movement of the expansion screen. In this respect, the corresponding acceleration values detected on the extension plate show an acceleration near zero over the entire feed operation. From this it can be concluded that a demolition of the walking works of the long-front conveyor, so that a corresponding display can be discontinued.
  • the invention has the additional advantage that sufficient for the implementation of the method, the arrangement of a single acceleration sensor with a direction in the direction of travel axis and sufficient insofar as no multiple acceleration sensors with mutually differently aligned measuring axes are required.
  • the invention provides that at least two inclination sensors operating on the basis of an acceleration sensor are arranged on the cap and runner of the removal screen and in an evaluation device the angular position of the cap and runner of the removal shield prior to advancing the removal shield and after Pulling the Ausbauschildes is determined, with an unchanged position of the cap and skid before and after advancing the Ausbauschildes a demolition of the walking mechanism is displayed by the long front conveyor.
  • tilt sensors designed as acceleration sensors on the cap and runner show the positional alignment of the cap and runner. Due to the nature of hanging and lying an identical angular position of the cap and skid of the Ausbauschildes before and after advancing the Ausbauschildes is very unlikely.
  • the speed of retraction of the walking mechanism is detected via corresponding sensors and a path-speed diagram applicable to the advancement of a removal pattern is created in the evaluation device, wherein in the case of FIG a demolition of the walking mechanism is displayed by the long-front conveyor above an ascertained for the advancement of a posted on the long front conveyor Ausbauschildes on the Vorziehweg speed course adjusting speed.
  • the existing shield control is sufficient. Specifically, it is assumed that the advancing of a Ausbauschildes takes place only with a comparatively low speed because of the given by the hanging wall or lying walking resistors.
  • the relevant replacement screen has been torn off the long-front conveyor, then a uniform speed profile with a higher speed when entering the walking mechanism is shown, which can be used as an indicator for the demolition of the extension panel.
  • the walking unit in each case in the direction of "pull forward” and in the direction of "pushing out” to its mechanical moved limit stops and the case running from the walking gear hub is checked and in case of a determined passage through the entire possible stroke of the walking mechanism a demolition of the walking mechanism is displayed by the long front conveyor.
  • the walking mechanism of a preferred extension plate on the long-front conveyor is firmly folded, then in the proposed change drive of the walking mechanism with a Pulling forward and pushing out only a mechanically limited stroke of the walking mechanism in the context of the mechanical walking game play are passed through, because both the long front conveyor as well as the zoomed-in and set to the long front conveyor expansion plate form an abutment. On the other hand, if the walking mechanism can travel over its full stroke, this is only possible if the expansion plate has not moved forward due to a breakaway of the walking mechanism.
  • a fault message is sent to a central removal control station.
  • the invention then makes it possible, in the case of a stepping demolition determined in the evaluation device, to prefer the extension frame adjacent to the removal plate interrupted by the stepping machine tear with an automated control, in each case with a smaller path of travel, so that on both sides of the extension frame affected by the stepping off of the step defined portion of the long front results in a stagger-like position of the adjacent Ausbauschilde to the affected by the tread breakage expansion sign with a setting on this section reserve the long front conveyor.
  • FIG. 2 shows the acceleration profile occurring during a pulling movement of a removal shield as a function of the acceleration of the shield over the path of travel;
  • FIG. 3 shows a speed profile adjusting during a pulling movement of a removal screen as a function of the walking speed over the path of travel.
  • a first Ausbauschild 1 0 results with a Bodenkufe 1 1, on the two pistons 12 are attached in a parallel arrangement, of which in Figure l. only one stamp is recognizable and carry a hanging end cap 13 at its upper end. While the Hangendkappe 13 protrudes at its front (left) end in the direction of the yet to be addressed long frontal conveyor 1 8, at the rear (right) end of the hanging wall 1 3 a break plate 1 4 articulated by means of a hinge 1 5, wherein the fracture shield 14 of in the side view of two on the Bodenkufe 1 1 resting support arms 16 is supported.
  • a plurality of inclination sensors 1 7 are mounted in the illustrated embodiment, which are in each case designed as an acceleration sensor, which is aligned with the direction of gravitational acceleration.
  • an inclination sensor 1 7 in the rear of the Hangendkappe 1 3 in the vicinity of the joint 1 5 an inclination sensor 1 7 on the fracture shield 1 4, in each case a tilt sensor 1 7 to the support arms 16, also a tilt sensor 1 7 on the Bodenkufe 1 1 and a tilt sensor 1 7 installed on a stamp 12.
  • the Ausbauschild 1 0 is by means of a Wegmesssystem having Schreitwerkes 1 9, which may be designed as a Schreitzylinder, posted on a long front conveyor 1 8, at which in a manner not shown for the purpose of pervading the upcoming mineral in Langfrontbau an extraction device in the form of a cutting machine at schnei the extraction or in the form of a planer in machininglender extraction is performed.
  • FIG. 2 shows a first exemplary embodiment for monitoring or determining a breakaway of the walking mechanism 1 9 from the long-front conveyor 1 8.
  • the recorded from the acceleration sensors trained as inclination sensors 1 7 recorded acceleration in the direction of travel is plotted on the path of descent, with the curve 20, the first at a Vorziehhik of the long front conveyor 1 8 posted Ausbauschildes 10 is illustrated.
  • the course of acceleration illustrated by the curve 20 starts when the extension screen is at rest in the zero point.
  • the acceleration sensor shows a sign acceleration following the zero-line over the entire walking distance or the walking time, as illustrated by the curve 21.
  • the inclination sensors 1 7 mounted, in particular, on the floor skid as well as the hanging end cap 1 3 give the required measured values by means of which an evaluation not shown, the angular position of the extension plate 10 can be determined in total. If there is no change in the angular position, it must be assumed that a movement of the extension plate 1 0 has not taken place because of
  • curve 22 shows the course of the walking speed over the path of progression, in which case a speed profile is assumed, in which the extension index is preferred to a relatively constant speed which, however, fluctuates slightly under the influence of stick-slip effects becomes.

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Abstract

Ein Verfahren zur Überwachung eines automatisierten Bewegungsablaufes bei einem im untertätigen Bergbau eingesetzten, wenigstens eine Kufe und eine Kappe aufweisenden Ausbauschild, der mittels eines mit ihm verbundenen Schreitwerkes an einem längs einer Abbaufront verlegten Langfrontförderer angeschlagen ist, wobei an dem Ausbauschild wenigstens ein Beschleunigungssensor angeordnet ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass in einer Auswerteeinrichtung ein für das Vorziehen des Ausbauschildes (10) an dem Langfrontförderer (18) typisches, auf den Schreitweg der Vorziehbewegung bezogenes Beschleunigungsprofil (20) mit einem hohen positiven Beschleunigungswert (20a) zu Beginn der Vorziehbewegung und mit einem hohen, als Verzögerung wirksamen negativen Beschleunigungswert (20b) am Ende der Vorziehbewegung hinterlegt ist und während des Vorziehens des Ausbauschildes (10) die von dem Beschleunigungssensor aufgenommenen Beschleunigungswerte in die Auswerteeinrichtung übertragen und mit dem hinterlegten Beschleunigungsprofil (20) abgeglichen werden, wobei bei einem Fehlen der jeweils hohen Beschleunigungswerte (20a, 20b) in dem gemessenen Beschleunigungsprofil (21) ein Abriss des Schreitwerkes (19) vom Langfrontförderer (18) angezeigt wird.

Description

Verfahren zur Überwachung eines automatisierten Bewegungsablaufes bei einem im untertägigen Bergbau eingesetzten Ausbauschild
B e s c h r e i b u n g
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines automatisi erten Bewegungsablaufes bei einem im untertätigen Bergbau eingesetzten, wenigstens eine Kufe und eine Kappe aufweisenden Ausbauschild, der mittels eines mit ihm verbundenen Schreitwerks an einem längs einer Abbaufront verlegten Langfrontförderer angeschlagen ist, wobei an dem Ausbauschild wenigstens ein Beschleunigungssensor angeordnet ist.
Ein Verfahren mit den vorgenannten Merkmalen ist in der DE 10 2009 034 216 A I beschrieben. Zur Durchführung des Verfahrens ist an der Hangendkappe des betreffenden Ausbauschildes ein Detektor angebracht, der zumindest zwei und vorzugsweise drei Beschleunigungssensoren umfasst, deren Messachsen im wesentlichen orthogonal zueinander ausgerichtet sind. Bei Durchführung des in der DE 1 0 2009 034 2 1 6 A I beschriebenen Verfahrens wird aus den von dem Detektor während des Vorziehens des Ausbauschildes erfassten Beschleunigungswerten für die Bewegung des Ausbauschildes die Position des beispielsweise als Schreitzylinder ausgebildeten Schreitwerkes ermittelt, da üblicherweise die nach dem Vorziehen des Ausbauschildes entstandene neue Position des Schreitwerkes durch eine zügige Bewegung innerhalb des zur Verfügung stehenden Zyl inderhubes des Schreitwerkes entstanden ist.
Mit dem bekannten Verfahren ist der Nachteil verbunden, dass nicht feststellbar ist, ob es zu einem Abriss des Schreitwerkes von dem Langfrontförderer gekommen ist. Eine andere, lange bekannte Möglichkeit der Uber- wachung der Position des als Schreitzylinder ausgebildeten Schreitwerkes ist die Ausstattung des Schreitwerkes mit einer in einen entsprechend angeschlagenen Schreitzylinder integrierten Wegmesseinrichtung, wie in der DE 3 1 37 95 1 C2 beschrieben. Da sich das Vorziehen des Ausbauschildes von seiner von dem Langfrontförderer entfernten, das heißt hinteren Position in seine vordere, wieder an den Langfrontförderer herangerückte Position durch das Einfahren des zunächst ausgeschobenen Schreitwerkes vollzieht, würde im Falle eines Abrisses des Schreitwerkes vom Langfrontförderer das vor dem Vorziehen des Ausbauschildes ausgeschobene Schreitwerk wieder eingefahren, ohne dass es zu einem Vorziehen des Ausbauschildes gekommen ist. Insofern würde als Ergebnis des bekannten Verfahrens ein tatsächlich j edoch nicht erfolgter Vorziehschritt des betreffenden Ausbauschildes suggeriert.
Ein derartiger Abriss des Schreitwerkes vom Langfrontförderer hat dabei im untertätigen Abbaubetrieb schwerwiegende Nachteile und ist daher unbedingt zu vermeiden. So verharrt ein vom Langfrontförderer abgerissener Ausbauschild unerkannt von seiner Schildsteuerung an Ort und Stelle, während die rechten und linken Nachbarausbauschilde weiterschreiten. Dies führt nach ein bis zwei Schritten dazu, dass der abgerissene Ausbauschild den Schildverband der Ausbausäule verlässt, weil die restliche Ausbausäule weiterwandert. Hierdurch wird in kurzer Zeit die verfügbare Kabel- und Schlauchleitungslänge der Verbindungsleitungen zu den benachbarten Aus- bauschilden überschritten, so dass diese beim weiteren Voranschreiten der benachbarten Ausbauschilde abreißen. Durch den Bruch von Hochdruckschl auchleitungen können dabei Personen durch den Hochdruckstrahl gefährdet werden bzw. führt die Unterbrechung der hydraulischen Versorgung dazu, dass innerhalb des Ausbauverbundes keine hydrauli schen Funktionen mehr ausgeführt werden können. Die Zerstörung der Elektrokabel unterbricht die Steuerfunktionen der Schildsteuerungen. Derartige Störungen können daher lang anhaltende Betriebsstörungen verursachen, weil umfangreiche Reparaturarbeiten an der Verschlauchung und Verkabelung nöti g werden, um den Betrieb wieder aufnehmen zu können. Zusätzlich muss der abgerissene und dadurch zurückgebliebene Ausbauschild mit aufwendi gen Maßnahmen vorgeholt und wieder in die Ausbausäule eingegliedert werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren mit den gattungsgemäßen Merkmalen so zu verbessern, dass ein Abriss des Schreitwerkes von dem Langfrontförderer erkannt wird.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.
Die Erfindung sieht in einer ersten Ausführungsform vor, dass in einer Auswerteeinrichtung ein für das Vorziehen des Ausbauschildes an dem Langfrontförderer typisches auf den Schreitweg der Vorziehbewegung bezogenes Beschleunigungsprofil mit einem hohen positiven Beschleunigungswert zu Beginn der Vorziehbewegung und mit einem hohen, als Verzögerung wirksamen negativen Beschleunigungswert am Ende der Vorziehbewegung hinterlegt i st und während des Vorziehens des Ausbauschildes die von dem Beschleunigungssensor aufgenommenen Beschleunigungswerte in die Auswerteeinrichtung übertragen und mit dem hinterlegten Beschleu- nigungsprofil abgeglichen werden, wobei bei einem Fehlen der jeweils hohen Beschleuni gungswerte in dem gemessenen Beschleunigungsprofil s ein Abriss des Schreitwerkes vom Langfrontförderer angezeigt wird.
Dabei macht sich die Erfindung die Erkenntnis zu Nutze, dass mit der Aktivierung der Funktion„Ausbauschild vorziehen" in der diesbezüglichen Schi ldsteuerung mit Bewegungsbeginn des Schreitwerkes zunächst leichte Erschütterungen entstehen, bi s das Schreitwerk das Schreitwerkspiel in Zugrichtung überfahren hat und sich soviel Kraft aufgebaut hat, dass die Vorziehbewegung des Ausbauschildes losbricht. In diesem Moment entsteht ein Beschleunigungspeak mit einem hohen Beschleunigungswert, woran sich eine Phase anschließt, in welcher der Ausbauschild mit einer annähernd gleichförmigen Geschwindigkeit vorgezogen wird, so dass abgesehen von Stick-Slip-Effekten das Vorziehen des Ausbauschildes auf einem gleichmäßig niedrigen Beschleunigungsniveau erfolgt. Erreicht das
Schreitwerk am Ende des Vorziehvorganges seinen Endanschlag, so endet die Bewegung des Ausbauschildes abrupt, und es entsteht ein Beschleunigungspeak mit umgekehrtem, das heißt negativem Vorzeichen. Ist dagegen das Schreitwerk von dem Langfrontförderer abgerissen, so wird zwar das Schreitwerk eingefahren, es erfolgt j edoch keine Bewegung des Ausbauschildes. Insofern zeigen die entsprechenden, an dem Ausbauschild erfass- ten Beschleunigungswerte über den gesamten Vorziehvorgang eine Beschleunigung nahe Null. Daraus kann auf einen eingetretenen Abriss des Schreitwerkes von dem Langfrontförderer geschlossen werden, so dass eine entsprechende Anzeige abgesetzt werden kann.
Mit der Erfindung ist der zusätzliche Vorteil verbunden, dass für die Durchführung des Verfahrens die Anordnung eines einzigen Beschleunigungssensors mit einer in Schreitrichtung gerichteten Achse ausreicht und insoweit keine mehreren Beschleunigungssensoren mit zueinander unterschiedlich ausgerichteten Messachsen erforderlich sind.
In einer alternativen Ausführungsform sieht die Erfindung vor, dass an dem Ausbauschild wenigstens zwei auf der Basis eines Beschleunigungssensors arbeitende Neigungssensoren an Kappe und Kufe des Ausbauschildes angeordnet sind und in einer Auswerteeinrichtung die Winkelstellung von Kappe und Kufe des Ausbauschildes vor dem Vorziehen des Ausbauschildes und nach dem Vorziehen des Ausbauschildes ermittelt wird, wobei bei einer unveränderten Stellung von Kappe und Kufe vor und nach dem Vorziehen des Ausbauschildes ein Abriss des Schreitwerkes vom Langfrontförderer angezeigt wird. Hierbei zeigen als Beschleunigungssensoren ausgebildete Neigungssensoren an Kappe und Kufe die lagemäßige Ausrichtung von Kappe und Kufe an. Aufgrund der Beschaffenheit von Hangendem und Liegendem ist eine identische Winkelstellung von Kappe und Kufe des Ausbauschildes vor und nach einem Vorziehen des Ausbauschildes sehr unwahrscheinlich. Insofern kann durch einen Vergleich der Winkelstellungen vor dem Vorziehen und nach dem Vorziehen des Ausbauschildes festgestellt werden, ob sich der Ausbauschild bewegt hat. Ist keine Veränderung der j eweiligen Winkelstellung von Kappe und Kufe des Ausbauschildes festzustellen, so muss unterstellt werden, dass keine Bewegung des Ausbauschildes stattgefunden hat, was nur im Falle eines Abrisses des Schreitwerkes vom Langfrontförderer gegeben sein kann. Insofern ist auch mit der diesbezüglichen Auswertung ein derartiger Abriss festzustellen.
Nach einem Ausführungsbeispiel kann zur Überprüfung der Anzeige eines Schreitwerk zusätzlich vorgesehen sein, dass zusätzlich über entsprechende Sensoren die Geschwindigkeit des Einfahrens des Schreitwerk erfasst und in der Auswerteeinrichtung ein für das Vorziehen eines Ausbauschildes geltendes Weg-Geschwindigkeitsdiagramm erstellt wird, wobei im Falle einer sich oberhalb eines für das Vorziehen eines am Langfrontförderer angeschlagenen Ausbauschildes über den Vorziehweg ermittelten Geschwindigkeitsverlaufes einstellenden Geschwindigkeit ein Abriss des Schreitwerkes vom Langfrontförderer angezeigt wird. Für die Durchführung dieser Überprüfung reicht die vorhandene Schildsteuerung aus. Im Einzelnen wird dabei unterstellt, dass sich das Vorziehen eines Ausbauschildes wegen der durch das Hangende bzw. Liegende vorgegebenen Schreitwiderstände nur mit einer vergleichsweise geringen Geschwindigkeit vollzieht. Ist dagegen der betreffende Ausbauschild von dem Langfrontförderer abgerissen, so zeigt sich ein gleichmäßiger Geschwindigkeitsverlauf mit einer höheren Geschwindi gkeit beim Einfahren des Schreitwerkes, was als Indikator für den Abriss des Ausbauschildes zu nutzen ist. Zusätzlich kann auch eine Überwachung des Stempeldruckes der zwischen Kufe und Kappe verspannten Stempel herangezogen werden, weil bei einem tatsächlich erfolgenden Vorziehen des Ausbauschildes wegen der Unregelmäßigkeiten der Hangenden und Liegenden der Stempeldruck schwanken wird. Ist eine solche Schwankung nicht festzustellen, ist eine Vorziehbewegung des betroffenen Ausbauschildes ebenfalls nicht zu unterstellen.
Zur weiteren Überprüfung der Anzeige eines Schreitwerkabrisses kann nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zusätzlich oder alternativ vorgesehen sein, dass im Anschluss an das Vorziehen und Setzen des Ausbauschildes als Kontrollvorgang das Schreitwerk j eweils in Richtung„Vorziehen" und in Richtung„Ausschieben" bis an seine mechanisch festgelegten Endanschläge verfahren und der dabei vom Schreitwerk ausgeführte Hub überprüft wird und im Falle eines festgestellten Durchfahrens des gesamten möglichen Hubes des Schreitwerkes ein Abriss des Schreitwerkes vom Langfrontförderer angezeigt wird. Falls das Schreitwerk eines vorgezogenen Ausbauschildes an dem Langfrontförderer fest angeschl agen ist, so kann bei der vorgeschlagenen Wechselfahrt des Schreitwerkes mit einem Vorziehen und einem Ausschieben nur ein mechanisch begrenzter Hub des Schreitwerkes im Rahmen des mechanischen Schreitwerkspiels durchfahren werden, weil sowohl der Langfrontförderer wie auch der an den Langfrontförderer herangerückte und gesetzte Ausbauschild ein Widerlager bilden. Lässt sich dagegen das Schreitwerk über seinen vollen Hub verfahren, so ist dies nur möglich, wenn der Ausbauschild aufgrund eines Abrisses des Schreitwerkes keine Vorziehbewegung erfahren hat.
Hierbei kann nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen sein, dass bei einem in der Auswerteeinrichtung festgestellten Schreit- werkabriss eine Störanmeldung an eine zentrale Abbauleitwarte abgesetzt wird.
Die Erfindung ermöglicht es dann weiterhin, dass bei einem in der Auswerteeinrichtung festgestellten Schreitwerkabriss die dem von dem Schreit- werkabriss betroffenen Ausbauschild benachbarten Ausbauschilde mit einer automatisierten Steuerung j eweils mit geringerem Schreitweg vorgezogen werden, so dass sich beiderseits des von dem Schreitwerkabriss betroffenen Ausbauschildes über einen definierten Abschnitt der Langfront eine staffelartige Position der benachbarten Ausbauschilde zu dem von dem Schreitwerkabriss betroffenen Ausbauschild mit einer sich über diesen Abschnitt einstellenden Rücklage des Langfrontförderers ergibt. Mit dieser Verfahrensweise wird sichergestellt, dass die Gewinnung längs einer in Verhieb stehenden Langfront weiterlaufen kann, ohne dass im Bereich der Position des schadhaften Ausbauschildes die diesem benachbarten Ausbauschilde aus dem insgesamt im Ausbauverband stehenden Ausbauschilde aus diesem Verband herausfahren und somit genug Zeit für eine Instandsetzung des schadhaften Ausbauschildes bleibt, ohne den Abbauprozess zu stören. Der während der entsprechend Reparaturmaßnahmen in seinem Verhieb zurückgefallene Abschnitt der Langfront kann anschließend durch auf diesen Ab- schnitt konzentrierte Gewinnungsarbeit nachgearbeitet werden, bis die gewünschte gestreckte Lage des Langfrontförderers mit der dazu parallelen Ausrichtung der Ausbausäule mit den j eweils an dem Langfrontförderer angeschlagenen Ausbauschilden wieder erreicht ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben ist. Es zeigen:
Fig. 1 einen zwischen Hangendem und Liegendem stehenden Ausbauschild mit daran angeordneten Neigungssensoren in Verbindung mit einem Langfrontförderer in einer schematischen Seitenansicht,
Fig. 2 das sich bei einer Vorziehbewegung eines Ausbauschildes einstellende Beschleunigungsprofil als Funktion der Schildbeschleunigung über dem Schreitweg,
Fig. 3 ein sich bei einer Vorziehbewegung eines Ausbauschildes einstellendes Geschwindigkeitsprofil als Funktion der Schreitgeschwindigkeit über dem Schreitweg.
Aus Figur 1 ergibt sich zunächst ein Ausbauschild 1 0 mit einer Bodenkufe 1 1 , auf der in paralleler Anordnung zwei Stempel 12 angesetzt sind, von denen in Figur l . nur ein Stempel erkennbar ist und die an ihrem oberen Ende eine Hangendkappe 13 tragen. Während die Hangendkappe 13 an ihrem vorderen (linken) Ende in Richtung des noch anzusprechenden Langfrontförderers 1 8 vorsteht, ist an dem hinteren (rechten) Ende der Hangendkappe 1 3 ein Bruchschild 1 4 mittels eines Gelenks 1 5 angelenkt, wobei das Bruchschild 14 von in der Seitenansicht zwei auf der Bodenkufe 1 1 ruhenden Traglenkern 16 gestützt ist. In der Darstellung der Figur l steht der Ausbauschi ld 10 mit seiner Bodenkufe 1 1 auf dem einen ungleichförmigen Verlauf aufweisenden Liegenden 30, während die Hangendkappe 1 3 des Ausbauschildes 10 das oberhalb des Ausbauschildes 1 0 mit einem ebenso unregelmäßigen Verlauf gelegene Hangende 40 abstützt.
An dem Ausbauschild 1 0 sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mehrere Neigungssensoren 1 7 angebracht, die j eweils als Beschleunigungssensor ausgebildet sind, der auf die Richtung der Erdbeschleunigung ausgerichtet ist. Im Einzelnen sind ein Neigungssensor 1 7 im hinteren Bereich der Hangendkappe 1 3 in Nähe des Gelenks 1 5 , ein Neigungssensor 1 7 an dem Bruchschild 1 4, j eweils ein Neigungssensor 1 7 an den Traglenkern 16, weiterhin ein Neigungssensor 1 7 an der Bodenkufe 1 1 und ein Neigungssensor 1 7 an einem Stempel 12 eingebaut.
Der Ausbauschild 1 0 ist mittels eines ein Wegmesssystem aufweisenden Schreitwerkes 1 9, das als Schreitzylinder ausgebildet sein kann, an einem Langfrontförderer 1 8 angeschlagen, an dem in einer nicht dargestellten Weise zum Verhieb des anstehenden Minerals im Langfrontbau ein Gewinnungsgerät in Form einer Schrämmaschine bei schnei dender Gewinnung oder in Form eines Hobels bei schälender Gewinnung geführt ist.
In Figur 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel für eine Überwachung bzw. Feststellung eines Abrisses des Schreitwerkes 1 9 vom Langfrontförderer 1 8 dargestellt. Hierzu ist die von den als Beschleunigungssensoren ausgebildeten Neigungssensoren 1 7 aufgenommene Schildbeschleunigung in Schreitrichtung über dem Schreitweg aufgetragen, wobei mit der Kurve 20 zunächst das sich bei einer Vorziehbewegung des an dem Langfrontförderer 1 8 angeschlagenen Ausbauschildes 10 verdeutlicht ist. Bei dem insoweit intakten Schreitwerk startet der durch die Kurve 20 verdeutlichte Beschleunigungsverlauf bei Ruhen des Ausbauschildes im Nullpunkt. Mit der Aktivierung der Funktion„Schild vorziehen" in der Steuerung des Ausbauschi ldes entstehen mit der Bewegung des Schreitwerkes 19 zunächst leichte Erschütterungen, bis das Schreitwerk 1 9 das im Schreitwerk vorhandene Schreitwerkspiel in Zugrichtung überfahren hat und sich eine Kraft in Richtung„Schild vorziehen" aufbaut. Kurz danach hat das Schrei twerk 1 9 so viel Kraft aufgebraut, dass die Schildbewegung in Vorziehrichtung losbricht, so dass in diesem Moment ein Beschleunigungspeak 20a entsteht. Im Anschluss daran wird der Ausbauschild 10 mit einer annähern gleichförmigen Geschwindigkeit vorgezogen, so dass abgesehen von Stick-Slip- Effekten eine Phase auf einem gleichmäßig niedrigen Beschleunigungsniveau abgefahren wird. Erreicht das Schreitwerk 1 9 am Ende des Vorziehvorganges seinen mechanischen Endanschlag, so endet die Bewegung des Ausbauschildes 1 0 abrupt, und es entsteht ein Beschleunigungspeak 20b mit negativem Vorzeichen.
Ist das Schreitwerk 19 von dem Langfrontförderer 1 8 abgerissen, erfolgt trotz Aktivierung der Funktion„Schild vorziehen" keine Schildbewegung. Demnach zeigt der Beschleunigungssensor über den gesamten Schreitweg oder die Schreitzeit eine der Null-Linie folgende Schildbeschleunigung, wie durch die Kurve 21 verdeutlicht ist. Anhand dieser unterschiedlichen Verlaufscharakteristik kann somit einerseits ein intaktes Schreitwerk mit einem am Langfrontförderer 1 8 angeschlagenen Schreitewerk 1 9 bzw. ein abgerissenes Schreitwerk 1 9 indiziert werden.
Wie zeichnerisch nicht weiter dargestellt, besteht eine alternative Möglichkeit darin, aus der Winkelstellung von Teilen des Ausbauschildes 1 0 vor dem Vorziehen des Ausbauschildes und nach dem Vorziehen des Ausbauschildes zu bestimmen, ob das Schreitwerk 1 9 intakt ist. Hierzu geben die insbesondere an der Bodenkufe wie auch der Hangendkappe 1 3 angebrachten Neigungssensoren 1 7 die erforderlichen Messwerte, mittels deren in einer nicht weiter dargestellten Auswerteeinrichtung die Winkelstellung des Ausbauschildes 10 insgesamt ermittelt werden kann. Ist keine Veränderung der Winkelstellung festzustellen, so ist zu unterstellen, dass eine Bewegung des Ausbauschildes 1 0 nicht stattgefunden hat, weil dessen
Schreitwerk 1 9 vom Langfrontförderer 1 8 abgerissen ist.
Eine Möglichkeit zur Überprüfung der entsprechenden Überwachung ist in Figur 3 wiedergegeben. Hier wird die Schreitgeschwindigkeit über dem Schreitweg ermittelt und überwacht. So ist in Figur 3 mit der Kurve 22 der Verlauf der Schreitgeschwindigkeit über dem Schreitweg dargestellt, wobei hierbei ein Geschwindigkeitsverlauf unterstellt ist, bei dem der Ausbauschi ld mit einer relativ konstanten, j edoch unter dem Einfluss von Stick- Slip-Effekten leicht schwankenden Geschwindigkeit vorgezogen wird.
Liegt die Hangendkappe 13 des Ausbauschildes 1 0 beim Vorziehen in einem größeren Umfang an dem Hangenden 40 an bzw. weist das Hangende 40 einen stärker unregelmäßigen Verlauf auf, so dass die Hangendkappe 13 an dem Hangenden 40 entlang schleift, so stellt sich ein niedrigeres Geschwindigkeitsniveau mit etwas stärkeren Ausschlägen dar, wie dies mit der Kurve 23 verdeutlicht ist. Ist dagegen das Schreitwerk 1 9 vom Langfrontförderer 1 8 abgerissen, so vollzieht sich das Einfahren des Schreitwerkes 19 bei dem vermeintlichen Vorziehen des Ausbauschildes 10 mit einem entsprechend hohen, durch die Kurve 24 dargestellten Geschwindigkeitsniveau, weil in diesem Fall dem Einfahren des Schreitwerkes 1 9 kein Widerstand entgegengesetzt ist.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen, der Zusammenfassung und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims

Verfahren zur Überwachung eines automatisierten Bewegungsablaufes bei einem im untertägigen Bergbau eingesetzten Ausbauschi ld
P a t e n t a n s p r ü c h e
. Verfahren zur Überwachung eines automatisierten Bewegungsablaufes bei einem im untertätigen Bergbau eingesetzten, wenigstens eine Kufe und eine Kappe aufweisenden Ausbauschi ld, der mittels eines mit ihm verbundenen Schreitwerkes an einem längs einer Abbaufront verlegten Langfrontförderer angeschlagen ist, wobei an dem Ausbauschild wenigstens ein Beschleunigungssensor angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Auswerteeinrichtung ein für das Vorziehen des Ausbauschildes ( 1 0) an dem Langfrontförderer ( 1 8) typisches, auf den Schreitweg der Vorziehbewegung bezogenes Beschleunigungsprofil (20) mit einem hohen positiven Beschleunigungswert (20a) zu Beginn der Vorziehbewegung und mit einem hohen, als Verzögerung wirksamen negativen Beschleunigungswert (20b) am Ende der Vorziehbewegung hinterlegt ist und während des Vorziehens des Ausbauschildes ( 1 0) die von dem Beschleunigungssensor aufgenommenen Beschleunigungswerte in die Auswerteeinrichtung übertragen und mit dem hinterlegten Beschleunigungsprofil (20) abgeglichen werden, wobei bei einem Fehlen der j eweil s hohen Beschleunigungswerte (20a, 20b) in dem gemessenen Beschleunigungsprofil (21 ) ein Abriss des Schreitwerkes ( 19) vom Langfrontförderer ( 1 8) angezeigt wird. Verfahren zur Überwachung eines automatisierten Bewegungsablaufes bei einem im untertätigen Bergbau eingesetzten, wenigstens eine Kufe und eine Kappe aufweisenden Ausbauschild, der mittels eines mit ihm verbundenen Schreitwerkes an einem längs einer Abbaufront verlegten Langfrontförderer angeschlagen ist, wobei an dem Ausbauschild wenigstens ein Beschleunigungssensor angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ausbauschild (10) wenigstens zwei auf der Basis eines Beschleunigungssensors arbeitende Neigungssensoren
(17) an Kappe (13) und Kufe (11) des Ausbauschildes (10) angeordnet sind und in einer Auswerteeinrichtung die Winkelstellung von Kappe (13) und Kufe (11) des Ausbauschildes (10) vor dem Vorziehen des Ausbauschildes (10) und nach dem Vorziehen des Ausbauschildes (10) ermittelt wird, wobei bei einer unveränderten Stellung von Kappe (13) und Kufe (11) vor und nach dem Vorziehen des Ausbauschildes (10) ein Abriss des Schreitwerkes (19) vom Langfrontförderer (18) angezeigt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich über entsprechende Sensoren die Geschwindigkeit des Einfahrens des Schreitwerkes (19) erfasst und in der Auswerteeinrichtung ein für das Vorziehen des Ausbauschildes (10) geltendes Weg- Geschwindigkeitsdiagramm (22, 23) erstellt wird, wobei im Falle einer sich oberhalb eines für das Vorziehen eines am Langfrontförderer (18) angeschlagenen Ausbauschildes (10) über den Vorziehweg ermittelten Geschwindigkeitsverlaufes einstellenden Geschwindigkeit (24) ein Abriss des Schreitwerkes (19) vom Langfrontförderer
(18) angezeigt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an das Vorziehen und Setzen des Ausbauschildes ( 10) als Kontrollvorgang das Schreitwerk ( 1 9) jeweils in Richtung„Vorziehen" und in Richtung„Ausschieben" bis an seine mechanisch festgelegten Endanschläge verfahren und der dabei vom Schreitwerk ( 1 9) ausgeführte Hub überprüft wird und im Falle eines festgestellten Durchfahrens des gesamten möglichen Hubes des Schreitwerkes ( 19) ein Abriss des Schreitzylinders ( 1 9) vom Langfrontförderer ( 1 8) angezeigt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem in der Auswerteeinrichtung festgestellten
Schreitwerkabriss eine Störanmeldung an eine zentrale Abbauleitwarte abgesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 , dadurch gekennzeichnet, dass bei einem in der Auswerteeinrichtung festgestellten Schreitwerkabriss die dem von dem Schreitwerkabriss betroffenen Ausbauschild ( 1 0) benachbarten Ausbauschilde mit einer automatisierten Steuerung j eweils mit geringerem Schreitweg vorgezogen werden, so dass sich beiderseits des von dem Schreitwerkabriss betroffenen Ausbauschildes ( 1 0) über einen definierten Abschnitt der Langfront eine staffelartige Position der benachbarten Ausbauschilde zu dem von dem Schreitwerkabriss betroffenen Ausbauschild mit einer sich über diesen Abschnitt einstellenden Rücklage des Langfrontförderers ( 1 8) ergibt.
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