專利名稱：在礦井中的工作面支架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在礦井中的工作面支架。
技術(shù)背景在礦井中的工作面支架具有多個支架單元(掩護支架)，它們在工作面長度中在巷道之間并排架設(shè)?；夭赏ㄟ^回采機械進行，該回采 機械可沿工作面正面移動。在此可以涉及一個刨煤機或 一個截煤機。 回采機械配設(shè)一個輸送機，該輸送機在工作面長度上在回采機械與支 架單元之間延伸并且隨著煤正面的逐漸回采必須被推移。推移工具用 于此，其中按常用的和適宜的方式涉及一些缸/活塞單元。每個缸/活 塞單元一方面支承在其中一個支架單元上并且另一方面支承在一個設(shè) 置于輸送機上的支座上，并且這樣鉸連，使得每個推移工具朝回采正 面施加一個力分量(推進力)。附加地還采用一些缸活塞單元，它們施加沿輸送機縱向的推進力(DE 10393864.8 Al)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是，省去拉緊工具，而不顧可預(yù)期的、在輸送機的 縱向上可預(yù)期并且需要補償?shù)牧?，并且從而鑒于設(shè)資和運營節(jié)約拉緊 工具的設(shè)備耗費。由權(quán)利要求l得到解決方案。因此拉緊工具的功能完全通過使輸送機垂直于煤正面移動的推移 工具和相應(yīng)于所述推移工具的控制裝置承擔(dān)，其中本來存在的控制裝 置用相應(yīng)的程序控制。本發(fā)明利用如下認識，即輸送機和溜槽節(jié)列在 回采和輸送機前移時總是形成一條蛇形曲線("蛇")并且通過在輸200710300472.9說明書第2/9頁送機前移時"蛇，，的必要的波紋式的成直線，可以有目的地用于施加 縱向力并且可以在回采運行時動態(tài)地結(jié)合。權(quán)利要求2說明本發(fā)明的處理方式，它允許在工作面長度例如通 過回釆正面沿水平方向或垂直方向(在界限內(nèi))的產(chǎn)量而改變時，在 工作面中成列架設(shè)的支架的數(shù)量也保持不變。同樣輸送機的位置可以 沿工作面的縱向改變。通過輸送機的部分長度的逐漸的張緊，用于輸 送機沿其縱向移動的必要的拉緊力(Abspannkraft)保持在必要的界 限內(nèi)。權(quán)利要求3包含用于探測和控制輸送機的張緊的部分長度所必需 的推移力的簡單且可靠的解決方案。本發(fā)明在按權(quán)利要求4的實施形式中允許有效地轉(zhuǎn)換用于確定和 控制輸送機在整個工作面長度上的縱向位置的推移力，其中優(yōu)選地與 煤壁通過推移力處于連接的溜槽節(jié)橫向于輸送方向的傾角按期望的方 式確定和/或優(yōu)選適合工作面長度。在此利用整個溜槽的通過溜槽節(jié)傾 角產(chǎn)生的縮短。"蛇"的構(gòu)成取決于使用的回采機械的類型。按權(quán)利要求5的進 一步拓展設(shè)定，通過作為回采機械的刨煤機，輸送機相應(yīng)地在則煤機 多次運行(前進和后退)之后才在一個預(yù)定的部分長度上朝煤壁移動 并且與煤壁通過張緊力力鎖合地處于連接。在按權(quán)利要求6的進一步拓展中設(shè)定，通過作為回采機械的截煤 機，輸送機相應(yīng)地在截煤滾筒每次運行之后、優(yōu)選在截煤滾筒每次前 進之后和每次后退之后在一個預(yù)定的部分長度上朝煤壁移動并且與煤 壁通過張緊力力鎖合地處于連接。


下面描述本發(fā)明的實施例。其中圖l顯示工作面的剖視圖，包括支架和截煤機。圖2顯示截煤機和一組支架的示意的俯視圖。圖3顯示工作面的示意的俯視圖，包括在作為回采機械的刨煤機5運行時存在的情況。
具體實施方式
下面的說明適用于所有實施例，只要不由以下情況得出特殊性，即在一種情況下(圖1+2)應(yīng)用截煤機并且在一種情況下(圖3)應(yīng) 用刨煤機。在圖1中顯示各支架單1-18中的一個。在圖2中顯示多個支架單 元1至18。支架單元沿礦層20設(shè)置。礦層20用采掘才幾械21的切割 裝置23、 24沿回采方向22回采。在按圖1和2的實施例中，采掘機 械是一個截煤機21。截煤機21借助于未描述的截煤機電纜可沿切割 方向19移動。該截煤機具有兩個切割滾筒23、 24，它們以不同的高 度調(diào)節(jié)并且銑削煤壁。破碎的煤由也稱為"滾筒式采煤機"的截煤機 裝載到輸送機上。輸送機包括一個溜槽25， 一個鎧裝輸送機在該溜槽 內(nèi)沿煤正面運動。截煤機21可沿煤正面移動。溜槽25劃分成各個彼 此連接的單元，但是這些單元可沿回釆方向22彼此相對運動。每個單 元(溜槽節(jié))通過一個作為力發(fā)送器的缸-活塞-單元(邁步活塞、推 移工具)29與一個支架單元1-18連接。每個支架單元用于朝上支承 工作面。為此使用另一個缸-活塞-單元30,它使得底板(滑臺)26相 對于頂板(掩護梁)27張緊。頂板在其前面的面向礦層的端部上具有 一個所謂的煤緩沖器48。在此涉及一個蓋，該蓋在回采的煤壁之前是 可翻轉(zhuǎn)的。煤緩沖器48必須在移動過來的截煤機21之前上翻。為此 也使用另一未描述的缸-活塞-單元。在此各支架的功能元件僅示例地 描述。存在其他的功能元件，它們的提及和說明對于理解本發(fā)明是不 必要的。每個力發(fā)送器如已經(jīng)提及的那樣涉及液壓的缸/活塞單元。缸/活塞單元通過閥44、先導(dǎo)閥45操縱。在先導(dǎo)閥上固定閥控制 裝置40，即一個具有處于其內(nèi)的閥控制裝置的殼體。在圖2中截煤機朝右運動。因此支架單元17的煤緩沖器必須翻回。 現(xiàn)在提出的任務(wù)是，補償向左作用的傾斜力(Hangkraft)并且向右補 償和改變溜槽的位置。支架單元3、 2、 l完成推移，也就是說朝煤壁方向前移并且底板又相對于頂板張緊。因此配屬的溜槽節(jié)25.1、 25.2、 25.3前移并且為了解決所述任務(wù)，使得溜槽節(jié)碰到正好回采的煤正面 之前并且借助于推移工具29.1、 29.2、 29.3張緊。張緊力例如可以如 下確定，即測量在推移工具29.1、 29.2、 29.3中的力并且經(jīng)由相應(yīng)的 掩護支架控制器34報告給主中心50或副中心51和控制裝置56并且 在那兒用于另外控制回采并且尤其是支架單元的推移運動。如圖2可見的那樣，現(xiàn)在溜槽并且支架單元(沿截煤機的相應(yīng)位 置的方向看)形成稱為"蛇"的蛇形曲線。在此要強調(diào)，服從"蛇" 的溜槽節(jié)25.4至25.18不再夾緊固定， 一方面因為構(gòu)成支座的煤壁被 回采，另一方面因為配屬的推移工具有意識地即通過程序預(yù)定地這樣 控制，使得不再施加張緊力。溜槽節(jié)和支架單元保持在該位置中，直 至截煤機移動經(jīng)過。 一旦溜槽25的單元(溜槽節(jié))在支架單元4至9 上朝回采的煤壁前移，所述支架單元4至9 (沿移動方向向右)在截 煤機21的后面，并且同樣配屬的支架單元4至9以朝工作面或回采的 煤壁方向前進。在這些支架單元上煤緩沖器已經(jīng)又翻下。通過推移運 動，溜槽單元必須向右運動，因為溜槽在左側(cè)固定，如描述的那樣。 任何情況下一個力向右隨后施加到溜槽單元4上，它們導(dǎo)致傾斜力的 補償和/或輸送機和溜槽的位置的補償。要提及的是，在圖2中僅顯示 在工作面中通常安放的支架單元的一小部分。在此對于溜槽節(jié)1至4 描述的夾緊固定同樣可以在各個位于工作面右端部上的或者在工作面 的中間區(qū)域內(nèi)的溜槽節(jié)上進行。重要的是，在回采正面的哪個區(qū)域內(nèi) 溜槽和回采單元的位置修正和/或縱向力的補償是必要的。在截煤機中 溜槽節(jié)和配設(shè)的支架單元在"蛇"的區(qū)域中形成波紋形的推移運動， 它們按本發(fā)明可以用于溜槽和支架單元的位置改變及用于縱向力例如 在溜槽中和在輸送機內(nèi)的傾斜力的補償。這種運動的控制部分自動地 取決于截煤機的運動和當(dāng)前位置地實現(xiàn)，部分手動地實現(xiàn)。因此每個 支架1-18分別配設(shè)一個掩護支架控制裝置。 一組支架或掩護支架控制 裝置相應(yīng)配設(shè)一個工作面控制裝置。每個掩護支架控制器34分別配設(shè) 其中一個支架1-18并且與支架單元1-18的所有力發(fā)送器的先導(dǎo)閥45和主閥44通過相應(yīng)一個閥控制裝置40 (微處理器)連接。每個掩護支架控制裝置用作為中央的支架控制裝置。但是一個工 作面控制裝置33可以是一組多個掩護支架控制裝置的上級，或者一個 中央的支架控制裝置(主中心50和/或副中心51)也可以是全部掩護 支架控制裝置的上級，它與掩護支架掩護控制裝置連接。 一種這樣的 實施形式在圖2中顯示。中央的支架控制裝置包括主中心50和副中心51。 電纜58 (總線)將所有掩護支架控制裝置34相互連接。通過每 個掩護支架控制裝置傳輸支護命令。通過支護命令在確定的掩護支架 中以配屬的溜槽相對于煤正面夾緊的意義、或者以松開這種夾緊的意 義、但是也以回收支架、邁步、架設(shè)的意義觸發(fā)一定的支架功能。支 護命令由所有掩護支架控制裝置34經(jīng)由總線58接收和傳輸。其中一 個工作面控制裝置的所有支護命令直接引導(dǎo)至與該工作面控制裝置 33連接的掩護支架控制裝置。支護命令由該掩護支架控制裝置經(jīng)由總 線58到達所有其他的掩護支架控制裝置34上。但是通過一個預(yù)定的 編碼裝置僅其中一個掩護支架控制裝置1-18或一組掩護支架控制裝 置被激活用于執(zhí)行相應(yīng)的支護功能。激活的掩護支架控制裝置將得到 的支護命令轉(zhuǎn)化成對配屬于有關(guān)支架的控制閥或主閥的閥控制命令。 功能和功能過程的自動的觸發(fā)例如在DE-A1 19546427.3中描述。 構(gòu)成為手持式工具的并且由操縱者攜帶的控制器37用于中央地 手操縱命令輸入。為了輸入命令，操縱者可以在工作面之外或者至少 遠離當(dāng)前的回采位置。已經(jīng)描述的是，掩護支架控制裝置34通過電纜58相互連接，該 電纜在至今的實施形式中僅具有兩個芯線并且用于串行傳輸相應(yīng)一個 代碼字和支護命令。僅各掩護支架控制裝置34中的那個掩護支架控制 裝置/支架單元被響應(yīng)，其存入的代碼字與傳遞的代碼字相同。電纜58 也涉及一個雙芯線的電纜，它以總線的形式從一個掩護支架控制裝置 34鋪置到下一個掩護支架控制裝置，并且通過位于其間的掩護支架控 制裝置34也使主中心50與副中心51彼此連接。在圖3中描述工作面的示意的俯視圖，包括在作為回采機械的則 煤機運行時存在的情況，刨煤機未描述。除了輸送機和支架單元之外 也顯示推移工具55。推移工具55涉及缸活塞單元，它們分別在每個 (例如)支架單元的滑臺54與溜槽25的相對分件之間延伸。通過按 本發(fā)明進行推移數(shù)據(jù)(尤其是在缸中的壓力和/或溜槽節(jié)橫向于輸送方 向的傾角)的持續(xù)的數(shù)據(jù)采集，可以實現(xiàn)優(yōu)化的運行情況。推移工具通過控制裝置56進行控制。控制裝置56與單控制裝置 57連接，它們分別用于控制和測量在推移工具內(nèi)的壓力并且允許回應(yīng) 到控制裝置56上。取而代之地，溜槽的張緊也可以如下探測，即測量 溜槽節(jié)橫向于輸送方向的傾角。為此被測量的數(shù)量的溜槽節(jié)設(shè)有一個 傾角測量儀，其初始信號同樣輸送至相應(yīng)的單控制裝置57并且根據(jù)用 于控制所必需的張緊力的壓力信號被評價。附加地，溜槽在張緊區(qū)域 內(nèi)的傾角也可以利用，以便減小或削減溜槽的過長，即其超出到巷道 內(nèi)。傾角測量儀(未描述)也可以配備有用于傳遞測量信號的無線電 工具，以便減少鋪設(shè)電纜。無線電工具是電池驅(qū)動的，其中無線電工 具僅在這樣的區(qū)域內(nèi)接通，在所述區(qū)域內(nèi)溜槽相對煤壁張緊。在巷道52、 53的區(qū)域內(nèi)設(shè)置測量裝置58。測量裝置58探測溜槽 或輸送機沿輸送方向25的端部位置。兩個測量裝置58的測量信號引 回到控制裝置56。因此實現(xiàn)，在適合地控制輸送機和輸送溜槽的推移 運動時，它們也沿縱向在各巷道之間的中央定向并且在一個或另一個 巷道內(nèi)不超出。如果測量裝置58確定輸送機沿一個方向移出，那么提 高在這一側(cè)作用到溜槽上的力并且因此溜槽節(jié)的部分長度相對于煤壁張緊。雖然在則煤時在每次通行中僅進行相對較小的推進，使得不在每 次通行時進行支架單元和溜槽/輸送機的推移運動。在刨煤運行時支架 單元和溜槽/輸送機的推移運動也產(chǎn)生在此描述的較弱的"蛇"的形成， 該"蛇"在波紋形的運動中在工作面長度上延續(xù)，并且當(dāng)溜槽在工作 面的已經(jīng)推移的區(qū)域內(nèi)相對煤壁張緊時導(dǎo)致溜槽的"自由"端的位置 改變并且導(dǎo)致力補償，使得輸送機穩(wěn)定或者重新回到其位置。在圖3中以力圖的形式顯示，垂直地朝煤壁定向的推移力60轉(zhuǎn)換成平行乎煤 壁定向的力59。在此可見，這種縱向力不必在整個工作面長度上是恒 定的。它們更多地可以變化并且在這種情況中導(dǎo)致溜槽的張緊。通過 選擇具有張緊的溜槽的部分長度并且通過相應(yīng)局部地確定"蛇，，，可 以補償沿輸送方向的力分量59的總和，但是也補償力分量59的分布。另外可能的是，通過測量裝置58確定輸送機的端部位置并且與在 圖3中描述的期望的端部位置有關(guān)地控制溜槽的拉緊力和位置，使得 溜槽和輸送機25不伸入到巷道52或53內(nèi)。最后通過本發(fā)明也可以使工作面走向受到影響。如果例如通過測 量裝置確定，輸送機過長地放置并且兩側(cè)伸入到巷道52、 53內(nèi)，那么 在每個端部上溜槽節(jié)在工作面的部分長度上交替地朝煤壁張緊并且因此拉緊力這樣沿工作面方向提高并且在工作面長度上分布，使得煤正 面20取代較弱的隆起(Ausbauchung )而現(xiàn)在用更加大的隆起回釆。 因此出現(xiàn)輸送機的懸伸部的縮短。以相同的方式可以補償輸送機的局部的張緊，其中在有關(guān)的局部 的區(qū)域內(nèi)也這樣改變煤正面的隆起，使得輸送機局部地在較大的或較 小的長度上鋪置。附圖標(biāo)記列表1畫18支架單元、掩護支架19切割方向20礦層21采掘機械、截煤機、刨煤機22回采方向23切割滾筒的切割方向24切割滾筒的切割裝置25輸送機、溜槽、溜槽節(jié)單元26底板、滑臺27頂板、掩護梁28 輪子
29 缸-活塞-單元、邁步活塞、力發(fā)送器
30 缸-活塞-單元、力發(fā)送器
31 計算機、微處理器1
32 無線電接收器
33 工作面控制裝置、中央支架控制裝置、工作面控制器
34 控制器、掩護支架控制裝置、掩護支架控制器、支架控 制裝置
35 紅外線發(fā)送器/接收器
36 紅外線發(fā)送器/接收器
37 控制器、手持式工具
38 天線、無線電接收器
39 手持式工具的天線
40 閥控制裝置、微處理器、控制器
41 傳感器
42 網(wǎng)絡(luò)部分
44 控制閥
45 先導(dǎo)閥、控制閥
46 指令電纜
47 調(diào)整磁鐵
48 煤緩沖器
50 主中心
51 副中心
52 巷道
53 巷道
54 滑臺
55 推移工具
56 控制裝置
57 單控制裝置58 測量裝置
59 推移力
60 沿工作面方向的力
權(quán)利要求
1.在礦井中的工作面支架，包括多個支架單元，它們在工作面長度中在各巷道之間并排設(shè)置；回采機械，它可沿工作面正面移動；輸送機，它在工作面長度中在回采機械與支架單元之間延伸；和推移工具，它們包括缸/活塞單元，所述缸/活塞單元分別在其中一個支架單元上的一個對應(yīng)支座與在輸送機上的一個支座之間支承并且這樣鉸接，使得每個推移工具朝回采正面施加一個力分量(推進力、推移力)；其特征在于設(shè)有多個具有數(shù)據(jù)采集裝置、數(shù)據(jù)存儲裝置、計算機和編程裝置的控制裝置，為了捕獲沿工作面方向作用到輸送機上的力、尤其是傾斜分力，通過這些控制裝置，a.輸送機在一個部分長度上朝煤壁移動并且與煤壁通過張緊力力鎖合地連接，同時b.通過持續(xù)地或重復(fù)地測量張緊力的選出的參數(shù)，探測i.包括輸送機與煤壁的力鎖合連接的區(qū)域的分布和/或ii.張緊力的強度，并且c.在控制裝置中，i.張緊力在工作面長度上的高度和分布與輸送機的期望的位置(輸送機的額定位置)協(xié)調(diào)，并且ii.產(chǎn)生合適的控制命令并且傳遞到推移工具上。
2. 按權(quán)利要求1所述的工作面支架，其特征在于輸送機在一個 部分長度上在工作面的一個端部上朝煤壁移動并且與煤壁通過推移力 力鎖合地連接。
3. 按權(quán)利要求1所述的工作面支架，其特征在于在輸送機在一 個部分長度上朝煤壁移動并且與煤壁通過推移力力鎖合地連接的部分區(qū)域內(nèi)，作為推移力的參數(shù)，測量與煤壁通過推移力處于連接的溜槽 節(jié)橫向于輸送方向的傾角。
4. 按權(quán)利要求1所述的工作面支架，其特征在于輸送機朝煤壁 移動并且與煤壁通過張緊力力鎖合地處于連接的所述部分長度這樣確 定，并且推移力在輸送機的該部分長度之外以這樣的強度進行施加， 使得輸送機的縱向位置在工作面長度上按期望的方式確定和/或優(yōu)選 適合工作面長度，尤其通過如下方式，即溜槽節(jié)橫向于輸送方向的期 望的傾角在溜槽或輸送機與煤壁通過推移力處于連接的所述部分長度 的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生。
5. 按權(quán)利要求l所述的工作面支架，其特征在于回采機械是刨 煤機，并且輸送機相應(yīng)地在刨煤機多次運行(前進和后退)之后才在 一個部分長度上朝煤壁移動并且與煤壁通過張緊力力鎖合地處于連 接，而輸送機的其余的剩余長度沿推進方向推移。
6. 按權(quán)利要求1所述的工作面支架，其特征在于回采機械是截 煤機，并且輸送機相應(yīng)地在截煤滾筒每次運行之后、優(yōu)選在截煤滾筒 每次前進之后和每次后退之后在一個部分長度上朝煤壁移動并且與煤 壁通過張緊力力鎖合地處于連接，而輸送機的其余的剩余長度沿推進 方向推移。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在礦井中的工作面支架，包括支架單元、回采機械、輸送機和推移工具，其中具有數(shù)據(jù)采集裝置、數(shù)據(jù)存儲裝置、計算機和編程裝置的控制裝置用于采集沿工作面方向作用到輸送機上的力。為此輸送機在部分長度上朝煤壁移動并且與煤壁通過張緊力力鎖合地連接，同時在輸送機的剩余長度上沿推進方向推移。該部分長度可以位于工作面的一端。在輸送機在部分長度上朝煤壁移動并且與煤壁通過推移力力鎖合地連接的所述部分區(qū)域內(nèi)，作為推移力的參數(shù)，考慮與煤壁通過推移力處于連接的溜槽節(jié)橫向于輸送方向的傾角。溜槽在該部分區(qū)域內(nèi)的傾角可以用于按期望的方式確定輸送機在工作面長度上的縱向位置。
文檔編號E21B23/00GK101220734SQ20071030047
公開日2008年7月16日 申請日期2007年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月28日
發(fā)明者W·庫塞爾 申請人:迪芬巴赫控制系統(tǒng)股份有限公司