用于長壁設(shè)施路線確定的裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于長壁開采設(shè)施(1)的位置和取向測量的裝置和方法。特別地，公開了一種用于長壁開采設(shè)施(1)的鏈條傳送機(8)的路線測量騰空桿(24)。路線測量騰空桿(24)包括用于將路線測量騰空桿(24)安裝到鏈條傳送機(8)的傳送機鏈條(17)的鏈條安裝件(48)。路線測量騰空桿(24)進一步包括用于測量路線測量騰空桿(24)的位置和/或取向的路線測量裝置(52)。
【專利說明】
用于長壁設(shè)施路線確定的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及地下礦場中的長壁開采設(shè)施，更具體地涉及一種用于測量沿長壁工作面延伸的長壁開采設(shè)施路線的裝置和方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]在長壁開采中，長壁開采設(shè)施沿長壁工作面延伸以從中采掘材料，并隨后沿垂直于長壁工作面的作業(yè)方向前進。在每個前進步驟期間，長壁開采設(shè)施的部件，比如工作面?zhèn)魉蜋C和屏蔽支架朝長壁工作面移動。
[0003]出于監(jiān)測和/或控制的目的，通常期望知道長壁開采部件沿長壁工作面的精確位置和取向。因此，開采設(shè)備制造商在過去開發(fā)了用于長壁開采設(shè)施的多個位置和/或取向測量系統(tǒng)。
[0004]例如，卡特彼勒全球礦業(yè)(Caterpillar Global Mining)的EP 2 446 207 A2公開了一種用于確定長壁開采設(shè)施的設(shè)施部件的位置和/或狀況的方法和設(shè)備。測量系統(tǒng)可包括具有測量傳感器的檢測單元。檢測單元可沿著長壁工作面處的至少一個設(shè)施部件在引導(dǎo)系統(tǒng)的兩點之間來回移動。EP 2 446 207 A2中公開的檢測單元的移動與采掘機分離。
[0005] 位置測量單元的進一步的示例在DE 1 246 647 A和GB 2 263 292 A中進行了討論。
[0006]此外，從US 2013/0015043 A1中，已知一種用于鏈條傳送機的鏈條張力傳感器。傳送機包括框架和具有多個翅片的兩個鏈條。兩個鏈條張力傳感器布置在位于翅片的翅片末端之上或者鏈條之上的盤段。
[0007]此外，在US 2007/0056379 A1中，描述了一種用于傳送機的傳送機診斷和本地定位系統(tǒng)。傳送機包括用于沿著橫梁移動具有輥子的吊車的鏈條。傳感器部件設(shè)置在鏈節(jié)中， 其測量鏈節(jié)負載。傳感器部件可通過由本地定位系統(tǒng)執(zhí)行的三角測量法定位，該本地定位系統(tǒng)包括作為傳送機外部的參考點的三個固定定位裝置。
[0008]本發(fā)明至少部分地旨在改善或克服現(xiàn)有系統(tǒng)的一個或多個方面。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]在本發(fā)明的一個方面中，公開了一種用于長壁開采設(shè)施的鏈條傳送機的路線測量騰空桿。鏈條傳送機可包括第一傳送機鏈條。路線測量騰空桿可包括主體、用于將路線測量騰空桿安裝到第一傳送機鏈條的第一鏈條安裝件，以及用于測量路線測量騰空桿的位置和/或取向的路線測量裝置。路線測量裝置可以集成到主體中。
[0010]在本發(fā)明的另一個方面中，公開了一種用于長壁開采設(shè)施的鏈條傳送機。鏈條傳送機可包括多個騰空桿，其中至少一個為本文示例性公開的路線測量騰空桿。
[0011]在本發(fā)明的又一個方面中，公開了一種長壁開采設(shè)施。長壁開采設(shè)施可包括本文示例性公開的鏈條傳送機，其用于沿長壁工作面布置用于運走采掘材料。長壁開采設(shè)施可進一步包括用于從長壁工作面采掘材料的采掘機和遠程控制單元。遠程控制單元可配置成接收來自鏈條傳送機的至少一個路線測量騰空桿的位置和/或取向測量值，并基于多個接收的位置和/或取向測量值確定鏈條傳送機沿著長壁工作面的路線。遠程控制單元可進一步配置成將鏈條傳送機的確定的路線輸出到顯示設(shè)備以基于鏈條傳送機的確定的路線控制長壁開采設(shè)施沿作業(yè)方向的前進，和/或基于鏈條傳送機的確定的路線控制采掘機。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，公開了一種用于測量鏈條傳送機沿長壁工作面的路線的方法。鏈條傳送機可包括如本文示例性公開的至少一個騰空桿。該方法可包括操作鏈條傳送機，以及在操作鏈條傳送機期間通過路線測量裝置測量至少一個騰空桿的至少一個位置和取向。
[0013]通過以下的描述和附圖，本發(fā)明的其它特征和方面將顯而易見?！靖綀D說明】
[0014]結(jié)合在本文并構(gòu)成本說明書一部分的附圖示出了本發(fā)明的示例性實施例，并與說明書一起用以解釋本發(fā)明的原理。在附圖中:
[0015]圖1是示例性長壁開采設(shè)施的示意圖；
[0016]圖2是傳統(tǒng)騰空桿的透視圖；
[0017]圖3是根據(jù)本發(fā)明的路線測量騰空桿的透視圖；
[0018]圖4是根據(jù)本發(fā)明的路線測量騰空桿的另一個實施例的透視圖；和
[0019]圖5是根據(jù)本發(fā)明的路線測量系統(tǒng)的示意圖。【具體實施方式】
[0020]以下是本發(fā)明的示例性實施例的【具體實施方式】。本文所述的和附圖中示出的示例性實施例旨在教導(dǎo)本發(fā)明的原理，從而使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠在許多不同環(huán)境中實施和使用本發(fā)明以及針對許多不同應(yīng)用實施和使用本發(fā)明。因此，示例性實施例不旨在成為且不應(yīng)當(dāng)視為專利保護范圍的限制性描述。而是，專利保護范圍應(yīng)當(dāng)由所附權(quán)利要求書限定。
[0021]本發(fā)明部分地基于測量裝置可以集成到鏈條傳送機的騰空桿以形成路線測量騰空桿的這種認識。路線測量騰空桿(類似于傳統(tǒng)騰空桿)緊固到鏈條傳送機的至少一個傳送機鏈條。因此，路線測量騰空桿與鏈條傳送機的上部束和下部束中的傳送機鏈條一起旋轉(zhuǎn)， 從而測量鏈條傳送機沿著長壁工作面的路線。特別地，測量騰空桿分別在鏈條傳送機的上部束和下部束中行進期間獲得的多個測量值的組合可以組合以確定鏈條傳送機沿著長壁工作面的路線。
[0022]如本文使用的術(shù)語“路線”涉及表示相應(yīng)部件(比如傳送機)沿著其延伸的空間路線(路徑)的多個空間位置和空間取向(還稱為姿勢)。
[0023]在下文中，結(jié)合圖1描述了利用測量騰空桿的長壁開采設(shè)施。然后，參照圖2描述了傳統(tǒng)騰空桿，且參照圖3和圖4描述了路線測量騰空桿的兩個實施例。特別參照圖5,解釋了示例性路線測量裝置。
[0024]參照圖1，長壁開采設(shè)施整體上由參考標(biāo)號1表示。長壁開采設(shè)施1沿長壁工作面2 延伸，并包括多個設(shè)施部件，比如采掘機4、屏蔽支架6和工作面?zhèn)魉蜋C8。
[0025]在操作中，采掘機4以往復(fù)方式沿長壁工作面2切割以采掘材料10,例如煤。作為示例，采掘機4可以為剪切機、開采犁或硬巖切割機。
[0026]為了維持長壁工作面2可接近，屏蔽支架6沿著長壁工作面2串行布置。在屏蔽支架 6前進后圍巖就只能打斷并形成所謂的老工作區(qū)。
[0027]移動裝置12連接在屏蔽支架6和工作面?zhèn)魉蜋C8之間。所述移動裝置12可包括推動或步進桿，其可沿兩個方向液壓裝載。在移動裝置12沿兩個可能方向之一裝載的情況下，工作面?zhèn)魉蜋C8的相應(yīng)工作面?zhèn)魉蜋C節(jié)段9沿作業(yè)方向(由圖1的箭頭A表示)向前推動。如果沿兩個可能方向的另一個方向裝載，則移動裝置12沿著作業(yè)方向(箭頭A)向上拉動各個屏蔽支架6。
[0028]通過采掘機4開采的材料落到工作面?zhèn)魉蜋C8上，其將巖石和礦物的采掘塊輸送到主巷道14(也稱為平巷)。這里，采掘塊被傳至跨越傳送機或巷道傳送機16。運輸塊可以被壓碎且進一步經(jīng)由例如帶式傳送機運輸。
[0029]特別地，工作面?zhèn)魉蜋C8沿長壁工作面2延伸并由多個工作面?zhèn)魉蜋C節(jié)段9構(gòu)成。所述工作面?zhèn)魉蜋C節(jié)段9串行連接，以便當(dāng)施加張力時阻止分離，并限制相對角運動。工作面?zhèn)魉蜋C8形成為所謂的鏈條傳送機，該鏈條傳送機包括兩個傳送機鏈條17,其通過容納在工作面?zhèn)魉蜋C8的每一端處的相應(yīng)工作臺中的鏈輪15重新取向。具體地，當(dāng)將材料運輸?shù)较锏纻魉蜋C16時傳送機鏈條17在工作面?zhèn)魉蜋C8的上部束中沿第一方向受引導(dǎo)，而在返回行進期間在工作傳送機8的下部束中沿與第一方向指向相反的第二方向受引導(dǎo)。為了驅(qū)動工作面?zhèn)魉蜋C8,主驅(qū)動器18布置在主巷道14中，輔助驅(qū)動器20可以布置在輔助巷道22中。
[0030]為了通過行進鏈條傳送機8的傳送機鏈條17促進材料運輸，多個騰空桿(刮板)23、 24以預(yù)定距離緊固在傳送機鏈條17處。多個騰空桿23、24中的至少一個騰空桿被視為路線測量騰空桿24,其中之一示例性地示于圖1。為了本發(fā)明的目的，其余騰空桿被視為傳統(tǒng)騰空桿23。[〇〇31] 路線測量騰空桿24與傳統(tǒng)騰空桿23的不同之處至少在于:路線測量騰空桿24配備有路線測量裝置52。路線測量裝置52配置成將路線測量騰空桿24的位置和取向信息發(fā)送到控制單元68,本文在以后將更詳細地描述。信息可以是以原始測量數(shù)據(jù)的形式，和/或可以至少部分被預(yù)處理過。[〇〇32]參照圖2,描述了傳統(tǒng)騰空桿23。為了清楚起見，傳統(tǒng)騰空桿23可通過三個鏈節(jié)28、 30、32以簡化方式安裝到兩個傳送機鏈條17(僅其中一個示例性地示于圖2)。[〇〇33]傳統(tǒng)騰空桿23包括主體34。所述主體34包括上腹板36、在每一端處的第一和第二騰空桿翼38和40以及夾具42。騰空桿翼38、40可以與上腹板36—體地形成。夾具42(例如通過螺旋機構(gòu))安裝在上腹板36的下側(cè)之下。[〇〇34]在圖2的所示實施例中，螺旋機構(gòu)由螺紋柄44和緊固螺母46構(gòu)成。為了將夾具42安裝到上腹板36之下，螺紋柄44分別插入夾具42和上腹板36中的對準(zhǔn)的通孔中。緊固螺母46 被擰到螺紋柄44上以將夾具42剛性地連接到上腹板36。[〇〇35]在夾具42附接到上腹板36的組裝狀態(tài)中，夾具42和上腹板36二者之間形成兩個鏈條安裝件48用于將傳統(tǒng)騰空桿23安裝到兩個傳送機鏈條17,其中僅一個示于圖2中。[〇〇36] 參照圖3,示出了路線測量騰空桿24。類似于圖2的傳統(tǒng)騰空桿23,圖3的路線測量騰空桿24包括主體34,其具有上腹板36、在每一端處的第一和第二騰空桿翼38和40,以及夾具42。同樣地，夾具24經(jīng)由螺紋柄44和緊固螺母46安裝到上腹板36。
[0037]如之前所概述，圖3的路線測量騰空桿24與圖2的傳統(tǒng)騰空桿23的不同之處在于: 路線測量騰空桿24設(shè)置有路線測量裝置52。[〇〇38]路線測量裝置52集成到路線測量騰空桿24的主體34中。具體地，路線測量裝置52 可以集成到例如，上腹板36、第一騰空桿翼38、第二騰空桿翼40、夾具42或螺紋柄44中。
[0039]在一些實施例中(如圖3中示出的實施例)，但不一定，路線測量裝置52可以設(shè)置在筒53中，該筒53可插入到路線測量騰空桿24中的筒支架50中。
[0040]筒53以緊鄰處于未插入狀態(tài)的路線測量騰空桿24的單獨視圖示例性地示于圖3 中。例如，筒53可以通過螺旋機構(gòu)和/或卡扣機構(gòu)固定在筒支架50中。[〇〇41]例如，筒53可具有圓柱體、多面體，或其組合的外部形狀。同樣地，筒支架50可以設(shè)計有至少部分地匹配相應(yīng)筒53的外部形狀的內(nèi)面。[〇〇42]在圖3的所示實施例中，殼體支架53的筒支架50設(shè)置在第二騰空桿翼40中?？蛇x地，筒支架50可布置在主體34的任何其他可設(shè)想位置處，比如，上腹板36、第一騰空桿翼38、 第二騰空桿翼40和/或夾具42。作為另一可選方案，筒53和螺紋柄44可以彼此一體形成使得上腹板36和夾具42中對準(zhǔn)的通孔形成筒支架。
[0043]在圖4中，路線測量騰空桿的另一實施例由參考標(biāo)號54表示。
[0044]圖4的路線測量騰空桿54與圖3的路線測量騰空桿24的不同之處在于:路線測量騰空桿54比較短且僅設(shè)置有一個鏈條安裝件48’。例如，路線測量騰空桿54可以緊固到單個鏈條傳送機(未示出)的唯一傳送機鏈條或者緊固到圖1示出的(雙)鏈條傳送機8的傳送機鏈條17之一。[〇〇45]為了促進路線測量，路線測量裝置52’集成在路線測量騰空桿54’的主體34’中。具體地，路線測量裝置52 ’設(shè)置在筒53 ’中，筒53 ’繼而插入到筒支架50 ’中。所述筒支架50 ’至少部分地延伸通過主體34’的上腹板36’。如所解釋的，路線測量裝置52’可能不一定設(shè)置在筒53’中，但可以類似于本文所述的圖3的路線測量騰空桿24直接集成到主體34’中。
[0046] 在圖5中，描述了路線測量裝置52。所述路線測量裝置52形成進一步包括遠程控制單元68的路線測量系統(tǒng)60的一部分。[〇〇47] 路線測量裝置52包括測量單元62、數(shù)據(jù)存儲器64、微處理器65、發(fā)射器66和電源 70 〇[〇〇48] 路線測量單元62配置成測量和輸出促進路線測量單元62以及因此路線測量騰空桿24或54的位置和/或取向確定的任何類型的信息。
[0049]在圖5的所示實施例中，路線測量單元62具體化為慣性測量單元(在文獻中通常被稱為頂U)<JMU具有三個加速度計72和三個陀螺儀74。三個加速度計72和三個陀螺儀74配置和布置成分別測量沿三個線性獨立的軸線的三個加速度和三個角速度。
[0050]在一些實施例中，集成在位置測量單元62中的傳感器能夠測量用于提供與三個加速度和三個角速度的方向相關(guān)的基準(zhǔn)方向的重力方向。[0051 ] 可選地或附加地，路線測量單元62可包括更多或更少加速計，和/或陀螺儀，和/或可包括利用不同測量原理的至少一個傳感器，其促進位置和/或取向測量。[〇〇52]來自路線測量單元62的測量數(shù)據(jù)至少暫時地存儲在數(shù)據(jù)存儲器64中。為了在路線測量單元62和數(shù)據(jù)存儲器64之間發(fā)送數(shù)據(jù)，在它們之間設(shè)置了無線或有線連接76。為了存儲數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存儲器64可包括本領(lǐng)域已知的任何類型的暫時和/或永久存儲器。
[0053] 微處理器65配置和鏈接成處理任何類型的數(shù)據(jù)以及執(zhí)行任何類型的命令和操作， 如所期望地，需要其以操作路線測量單元62、數(shù)據(jù)存儲器64、發(fā)射器66和/或電源70。[〇〇54]發(fā)射器66能夠?qū)⒋鎯Φ臄?shù)據(jù)從數(shù)據(jù)存儲器64發(fā)送到遠程控制單元68。無線或有線連接78連接數(shù)據(jù)存儲器64和發(fā)射器66以在二者之間發(fā)送數(shù)據(jù)?？蛇x地或附加地，發(fā)射器66 能夠?qū)y量的數(shù)據(jù)從測量單元62直接發(fā)送到遠程控制單元68，而無需使用中間存儲器，比如數(shù)據(jù)存儲器64。[〇〇55]在一些實施例中，發(fā)射器66可與接收器(未在圖5中進一步詳細示出)集成在一起以形成用于促進發(fā)射器和遠程控制單元68之間的雙向通信的所謂的收發(fā)器。例如，從遠程控制單元68發(fā)出的信號可以指示，需要進行位置測量，電源70應(yīng)切斷，或者由發(fā)射器66發(fā)出的數(shù)據(jù)未被控制單元68準(zhǔn)確地接收。[〇〇56]電源70設(shè)置成向路線測量單元62、數(shù)據(jù)存儲器64、微處理器65和發(fā)射器66提供能量。電源70可以可更換地設(shè)置在筒53,或騰空桿24或54(參見圖3和圖4)中。可選地或附加地，電源70可以再充電，例如，通過安裝在騰空桿24或54中的振動發(fā)電機，和/或經(jīng)由無線電力傳輸。作為示例，電源70可以為(非)可充電電池。
[0057]在一些實施例中，路線測量裝置52可進一步包括如由圖5中的虛線矩形示意地示出的阻尼裝置82。阻尼裝置82可以抑制沖擊和振動，這些沖擊和振動可能會損壞路線測量裝置52的任何部件，和/或可降低所取得測量的質(zhì)量。[〇〇58] 阻尼裝置82特征可為本領(lǐng)域已知的任何類型的有源或無源阻尼機構(gòu)。例如，阻尼裝置82可以為圍繞路線測量裝置52的特定、一些或每個部件設(shè)置以抑制振動和沖擊的橡膠或墊子。[〇〇59]路線測量裝置52或其一個或多個部件可以包括在特別結(jié)合圖3描述的筒53中。
[0060]為了經(jīng)由通信鏈路80接收來自發(fā)射器66的數(shù)據(jù)，遠程控制單元68配備有接收器。 在具有如所解釋的雙向通信的實施例中，遠程控制單元68可進一步包括發(fā)射器。例如，通信鏈路80可以為無線通信鏈路。
[0061]遠程控制單元68可以定位在圖1中所示的長壁開采設(shè)施1的任何合適位置處。例如，遠程控制單元68可以分別鄰近巷道14和22中的驅(qū)動器18和20之一布置。為了控制長壁開采設(shè)施1，遠程控制單元68可以與中央控制單元集成在一起和/或親合到中央控制單元 (未進一步具體示出)，其可以配置成至少部分地控制長壁開采設(shè)施1的部件。[〇〇62] 工業(yè)實用性
[0063]本文大體公開的路線測量裝置適用于開采設(shè)施。具體地，路線測量裝置適用于沿長壁工作面延伸用于從其中采掘材料的長壁開采設(shè)施。長壁開采設(shè)施包括用于將采掘材料運輸?shù)较锏赖逆湕l傳送機。
[0064]在下文，參照圖1至圖5描述了路線測量裝置52的操作。
[0065]在長壁開采設(shè)施1的操作期間，工作面?zhèn)魉蜋C8將由采掘機4采掘的材料運輸?shù)娇缭秸居糜趯⒉牧蟼髦料锏纻魉蜋C16。由于工作面?zhèn)魉蜋C8具體化為雙鏈條傳送機，兩個傳送機鏈條17在其上部束和下部束中旋轉(zhuǎn)。多個騰空桿23、24設(shè)置成緊固到傳送機鏈條17,其中的至少一個為路線測量騰空桿24。[〇〇66]路線測量騰空桿24并且因此路線測量裝置52在操作期間隨傳送機鏈條17并且進一步隨工作面?zhèn)魉蜋C8的傳統(tǒng)騰空桿23行進。因此，路線測量騰空桿24沿第一方向(材料運輸方向)在工作面?zhèn)魉蜋C8的上部束中運動，且沿相對于第一方向的第二方向在工作面?zhèn)魉蜋C8的下部束中運動。這允許連續(xù)地確定工作面?zhèn)魉蜋C節(jié)段9的三維位置和/或取向，該工作面?zhèn)魉蜋C節(jié)段9串行連接以形成工作面?zhèn)魉蜋C8并且通過路線測量騰空桿24或54傳送。 [〇〇67]特別地，如果被激活，則路線測量單元62的傳感器72、74以例如1kHz或更高的速率連續(xù)地測量加速度和角速度。測量數(shù)據(jù)的發(fā)送可以以連續(xù)方式進行，其中一獲得新的測量值，其就會經(jīng)由通信鏈路80發(fā)送到遠程控制單元68?？蛇x地或附加地，在預(yù)定正時和/或一經(jīng)來自遠程控制單元68的請求或當(dāng)通過遠程控制單元68傳送時，測量數(shù)據(jù)可以以數(shù)據(jù)包提供，其可以包括預(yù)處理數(shù)據(jù)以減小數(shù)據(jù)包大小。[〇〇68]基于測量的加速度和角速度(其被發(fā)送到遠程控制單元68)，例如通過遠程控制單元68或用于處理位置和取向數(shù)據(jù)的特定控制單元，確定騰空桿24在獲取測量值時的位置和取向。[〇〇69]進一步地，基于從一個或多個路線測量騰空桿24或54接收的多個確定的位置和取向，確定工作面?zhèn)魉蜋C8沿長壁工作面2的路線。工作面?zhèn)魉蜋C8沿長壁工作面2的確定的路線的分辨率和精度取決于所包含測量值的數(shù)量。例如，較高測量和發(fā)送頻率和/或設(shè)置一個以上具有測量單元62的路線測量騰空桿24或54可以導(dǎo)致工作面?zhèn)魉蜋C8的確定的路線的較高分辨率和精度。
[0070]測量值可以進一步通過提供一定的冗余而改善。例如，路線測量單元62可包括冗余的加速度計和陀螺儀，和/或數(shù)個騰空桿24可以耦合到工作面?zhèn)魉蜋C8的傳送機鏈條17.
[0071]自然地，在長壁開采設(shè)施1的操作期間，由于長壁開采設(shè)施1沿作業(yè)方向(圖1中箭頭A)的前進，工作面?zhèn)魉蜋C8沿工作面2的路線不斷地改變使得確定的路線需要通過來自一個或多個路線測量單元62的新測量值進行定期更新。
[0072]在一些實施例中，工作面?zhèn)魉蜋C8并且因此長壁開采設(shè)施1的確定的路線可以經(jīng)由顯示器可視化給操作員，和/或可以用于控制長壁開采設(shè)施1。例如，可以基于工作面?zhèn)魉蜋C 8的確定的路線來控制長壁開采設(shè)施1的前進。具體地，工作面?zhèn)魉蜋C8沿長壁工作面2的實際路線可以基于確定的路線進行調(diào)節(jié)以沿著長壁工作面2形成直線。附加地或可選地，可以基于工作面?zhèn)魉蜋C8的確定的路線來控制采掘機4。
[0073]由于多種原因，本文所公開的用于測量傳送機節(jié)段9的位置和取向的系統(tǒng)可以允許工作面?zhèn)魉蜋C8沿長壁工作面2的路線的穩(wěn)健確定。[〇〇74]例如，路線測量騰空桿24并且因此路線測量裝置52的運動的自由度由于傳送機鏈條17處的固定而受限。意識到這一點，顯然，在路線測量騰空桿24的主體固定坐標(biāo)系中的騰空桿24的速度方向在平均時間內(nèi)是恒定的。進一步地，由于路線測量騰空桿24固定到傳送機鏈條17,故路線測量騰空桿24并且因此路線測量裝置52的取向變化受限。[〇〇75]作為另一原因，由于路線測量騰空桿24交替地在工作面?zhèn)魉蜋C8的上部束中行進且在顛倒?fàn)顟B(tài)下在工作面?zhèn)魉蜋C8的下部束中行進，可促進通過一個特定路線測量騰空桿 24的工作面?zhèn)魉蜋C8的特定節(jié)段9的多個測量。自然地，鏈條傳送機8的特定節(jié)段9可能不會適時地前進。[〇〇76]特別地，可以測量路線測量騰空桿24在工作面?zhèn)魉蜋C8的第一傳送機節(jié)段9的上部束中行進期間的第一位置和取向。然后，可以測量路線測量騰空桿24在工作面?zhèn)魉蜋C8的第一傳送機節(jié)段9的下部束中行進期間的第二位置和取向。隨后，可對第一位置和取向與第二位置和取向進行平均。
[0077]已知，路線測量騰空桿24在工作面?zhèn)魉蜋C8的上部束中正常地向上行進而在工作面?zhèn)魉蜋C8的下部束中顛倒地行進，進一步可能的是通過比較測量單元62的各個傳感器72、 74的測量值來校準(zhǔn)傳感器72、74和/或檢測不精確傳感器72、74。[〇〇78] 仍進一步地，通過增加路線測量騰空桿24以及因此路線測量裝置52的數(shù)量，可以增加用于確定工作面?zhèn)魉蜋C8的路線的可獲得測量值的數(shù)量。例如，5、10、15或甚至更多個路線測量騰空桿24可以連接到工作面?zhèn)魉蜋C8的傳送機鏈條17。路線測量騰空桿24的數(shù)量還可取決于工作面?zhèn)魉蜋C8的長度，其中作為一般規(guī)則較長的工作面?zhèn)魉蜋C8可以設(shè)置有較多數(shù)量的測量騰空桿24。
[0079]應(yīng)當(dāng)理解，本文大體公開的用于測量長壁開采設(shè)施沿著長壁工作面的路線的路線測量系統(tǒng)還可適用于測量開采部件沿巷道的路線。例如，巷道傳送機(例如，圖1中示出的巷道傳送機16)可包括多個騰空桿，其中的至少一個為本文示例性公開的測量騰空桿。
[0080]應(yīng)注意，在一些實施例中，基于來自測量單元62的測量值的數(shù)據(jù)獲取和/或數(shù)據(jù)處理可以根據(jù)EP 2 446 207 A2中所公開的方法進行，其通過引用整體并入本文作為本發(fā)明的實際一部分。
[0081]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，用于測量長壁開采設(shè)施沿長壁工作面的路線的裝置可包括容納在殼體中的路線測量裝置。殼體可包括鏈條安裝件，其可連接到例如開采犁的采掘機驅(qū)動鏈條。
[0082]在長壁開采設(shè)施的操作期間，至少一個裝置隨著采掘機驅(qū)動鏈條在相應(yīng)驅(qū)動鏈條引導(dǎo)件的上部和/或下部束中行進。因此，長壁開采設(shè)施的路線可以根據(jù)本文所述的方法結(jié)合由騰空桿24或54中的路線測量裝置52獲得的測量值進行確定。
[0083]本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，如果適用，連接到采掘機驅(qū)動鏈條的路線測量裝置的實施例可以結(jié)合本文所述的任何特征和/或特征組。[〇〇84]例如，路線測量裝置可以具體化為類似于路線測量裝置52。
[0085]盡管本文中描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但在不脫離以下權(quán)利要求的范圍的情況下可以并入改進和修改。
【主權(quán)項】
1.一種用于長壁開采設(shè)施(1)的鏈條傳送機(8)的路線測量騰空桿(24)，所述鏈條傳送 機(8)包括第一傳送機鏈條(17)，所述路線測量騰空桿(24)包括:主體(34);第一鏈條安裝件(48)，其用于將所述路線測量騰空桿(24)安裝到所述第一傳送機鏈條 (17);和路線測量裝置(52)，其用于測量所述路線測量騰空桿(24)的位置和/或取向，所述路線 測量裝置(52)集成在所述主體(34)中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的路線測量騰空桿(24)，其進一步包括:筒支架(50 )，其集成在所述主體(34)中；和筒(53)，其容納所述路線測量裝置(52)，所述筒(53)能夠插入到所述筒支架(50)中。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的路線測量騰空桿(24)，其中所述筒(53)能夠通過螺旋機構(gòu)和/ 或卡扣機構(gòu)固定在所述筒支架(50)中。4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的路線測量騰空桿(24)，其中所述主體(34)進一步 包括:上腹板(36);第一騰空桿翼(38 )，其形成所述主體(34)的第一端；第二騰空桿翼(40 )，其形成所述主體(34)的第二端;和夾具(42)，其安裝到所述上腹板(36)，所述上腹板(36)和所述夾具(42)配置成彼此之 間形成所述第一鏈條安裝件(48)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的路線測量騰空桿(24)，其中所述路線測量裝置(52)集成到所 述上腹板(36)、所述第一騰空桿翼(38)、所述第二騰空桿翼(40)、所述夾具(42)和/或連接 所述夾具(42)和所述上腹板(36)的螺紋柄(44)中的至少一個中。6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的路線測量騰空桿(24)，其中所述路線測量裝置 (52)包括具有三個加速度計(72)和三個陀螺儀(74)的慣性測量單元(62)。7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的路線測量騰空桿(24)，其中所述路線測量裝置 (52)進一步包括以下中的至少一個:發(fā)射器(66)，其用于將來自所述測量單元(62)的數(shù)據(jù)發(fā)送到遠程控制單元(68);數(shù)據(jù)存儲器(64 )，其用于存儲數(shù)據(jù)；微處理器(65);和/或電源(70)，其用于供給電力，所述電源(70)能夠更換和/或能夠充電。8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的路線測量騰空桿(24)，所述路線測量騰空桿(24) 進一步包括用于將所述路線測量騰空桿(24)安裝到所述鏈條傳送機(8)的第二傳送機鏈條 (17)的第二鏈條安裝件(48)。9.一種用于長壁開采設(shè)施(1)的鏈條傳送機(8)，所述鏈條傳送機(8)包括多個騰空桿 (23、24)，其中至少一個為根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的路線測量騰空桿(24)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鏈條傳送機(8)，其中所述鏈條傳送機(8)形成為具有兩個傳 送機鏈條(17)的雙鏈條刮板傳送機。11.一種長壁開米設(shè)施(1)，其包括:根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的鏈條傳送機(8)，其用于沿著長壁工作面(2)布置以運走采掘材料；采掘機(4 )，其用于從所述長壁工作面(2)采掘材料;和遠程控制單元(68)，其配置成接收來自所述鏈條傳送機(8)的至少一個路線測量騰空 桿(24)的位置和/或取向測量值，并基于多個接收的位置和/或取向測量值確定所述鏈條傳 送機(8)沿著所述長壁工作面(2)的路線，所述遠程控制單元(68)進一步配置成將所述鏈條傳送機(8)的所述確定的路線輸出到顯示裝置；基于所述鏈條傳送機(8)的所述確定的路線控制所述長壁開采設(shè)施(1)沿作業(yè)方向(A) 的前進;和/或基于所述鏈條傳送機(8)的所述確定的路線控制所述采掘機(4)。12.—種用于測量鏈條傳送機(8)沿長壁工作面(2)的路線的方法，所述鏈條傳送機(8) 包括根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的至少一個騰空桿(24);所述方法包括:操作所述鏈條傳送機(8);和在所述鏈條傳送機(8)的操作期間，通過所述路線測量裝置(52)測量所述至少一個騰 空桿(24)的至少一個位置和取向。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其進一步包括:基于多個測量的位置和取向確定所述鏈條傳送機(8)的路線。14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的方法，其進一步包括以下中的至少一個:基于所述鏈條傳送機(8)的所述確定的路線控制所述鏈條傳送機(8)沿作業(yè)方向(A)朝 所述長壁工作面(2)的前進；基于所述鏈條傳送機(8)的所述確定的路線控制從所述長壁工作面(2)的材料采掘；將所述鏈條傳送機(8)的所述確定的路線可視化給操作員;和/或校準(zhǔn)所述至少一個路線測量騰空桿(24)。15.根據(jù)權(quán)利要求12至14中任一項所述的方法，其中測量至少一個位置和取向的所述 步驟包括:測量所述騰空桿(24)在所述鏈條傳送機(8)的第一傳送機節(jié)段(9)的上部束中行進期 間的第一位置和取向；測量所述騰空桿(24)在所述鏈條傳送機(8)的所述第一傳送機節(jié)段(9)的下部束中行 進期間的第二位置和取向；和對所述第一位置和取向與所述第二位置和取向進行平均。
【文檔編號】E21C31/12GK105980659SQ201580006853
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2015年1月15日
【發(fā)明人】W·克魯茲, M·齊格勒, M·貝由姆勒
【申請人】卡特彼勒環(huán)球礦業(yè)歐洲有限公司