確保沿著長(zhǎng)壁面的工作條件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于確保工作條件的方法和裝置，并且尤其涉及一種用于確保地下礦井中沿著長(zhǎng)壁面的工作條件的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在煤層的長(zhǎng)壁開(kāi)采中，公知的問(wèn)題是甲烷氣體的排放。甲烷氣體的排放來(lái)自采煤過(guò)程期間氣體的自然流出以及產(chǎn)生兩者。隨著提取機(jī)沿煤層切割，毛細(xì)管束縛的甲烷氣體從煤中釋放出來(lái)。釋放的甲烷氣體具有甲烷氣體爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。
[0003]通常，礦井通風(fēng)允許氣體濃度處于可接受的水平。例如，通風(fēng)從進(jìn)氣側(cè)提供空氣，沿著長(zhǎng)壁引導(dǎo)空氣，并且在排氣側(cè)釋放空氣，從而隨之帶走任何釋放出的甲烷氣體。
[0004]然而安全規(guī)則要求在地下采礦中要持續(xù)測(cè)量甲烷氣體濃度。如果測(cè)得的甲烷氣體濃度達(dá)到臨界值，則停止整個(gè)長(zhǎng)壁礦井，包括例如提取機(jī)、防護(hù)支架和牽引系統(tǒng)，直到甲烷氣體濃度低于法定的水平。在具有增加的甲烷氣體排放的采礦過(guò)程中大部分的操作停止和操作故障是由那些停止以及甚至更是由長(zhǎng)壁礦井隨后的啟動(dòng)過(guò)程所造成的，因?yàn)檫@是薄煤層的長(zhǎng)壁開(kāi)采中所通常出現(xiàn)的情況。
[0005]DE 10 2007 014 662 Al公開(kāi)了用于長(zhǎng)壁礦井的具有多個(gè)氣體傳感器的氣體測(cè)量裝置。如果計(jì)算的提取機(jī)的提取率與測(cè)得的氣體濃度不相關(guān)，則提供警示信號(hào)。
[0006]本發(fā)明旨在，至少部分地，改善現(xiàn)有系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)方面或克服現(xiàn)有系統(tǒng)一個(gè)或多個(gè)方面的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，公開(kāi)了長(zhǎng)壁安裝單元，其配置成連同多個(gè)相同類型的長(zhǎng)壁安裝單元一起形成長(zhǎng)壁安裝組件以在具有壓縮機(jī)裝置的長(zhǎng)壁礦井中沿著長(zhǎng)壁面延伸。所述長(zhǎng)壁安裝單元可以包括安裝在長(zhǎng)壁安裝單元中并配置成與壓縮機(jī)裝置流體連接的稀釋氣體噴嘴。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，用于確保地下礦井中沿著長(zhǎng)壁面的工作條件的一種方法包括提供礦井通風(fēng)，并且除了礦井通風(fēng)之外，從沿著長(zhǎng)壁面的空間上分開(kāi)的位置處布置的多個(gè)稀釋氣體供給單元中的至少一個(gè)向長(zhǎng)壁面提供稀釋氣體。
[0009]通過(guò)以下的說(shuō)明和附圖，本發(fā)明的其它特征和方面清晰可見(jiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是示例性長(zhǎng)壁礦井的示意圖；以及
[0011]圖2是示例性防護(hù)支架和示例性工作面輸送機(jī)節(jié)段的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下文是本發(fā)明的示例性實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明。本文所述并在附圖所示的示例性實(shí)施例意在教導(dǎo)本發(fā)明的原理，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在不同的環(huán)境并且針對(duì)不同的應(yīng)用實(shí)施并使用本發(fā)明。因此，示例性實(shí)施例不旨在且不應(yīng)視為對(duì)專利保護(hù)范圍的限制性描述。而是，專利保護(hù)的范圍應(yīng)當(dāng)由所附的權(quán)利要求書(shū)限定。
[0013]本發(fā)明部分基于如下認(rèn)識(shí):在長(zhǎng)壁開(kāi)采中，常規(guī)的通風(fēng)系統(tǒng)可能不足以稀釋所釋放出的甲烷氣體并將其引導(dǎo)離開(kāi)長(zhǎng)壁面。例如，如果通風(fēng)增加，隨著人和機(jī)器的工作條件降低，如果是開(kāi)采薄煤層，則剖面較小的區(qū)域會(huì)限制通風(fēng)氣流。這可以尤其符合如果局部的甲烷氣體濃度暫時(shí)、局部增加的情況。
[0014]本文所公開(kāi)的長(zhǎng)壁安裝單元可以能夠特定地為長(zhǎng)壁面上所期望的區(qū)域提供稀釋氣體，因而特定地稀釋測(cè)得的甲烷氣體濃度峰值并且確保人和機(jī)器可接受的工作條件。
[0015]示例性的長(zhǎng)壁礦井I在圖1示出。為了沿著長(zhǎng)壁面2采煤，長(zhǎng)壁礦井I包括具有主驅(qū)動(dòng)6和輔助驅(qū)動(dòng)8的工作面輸送機(jī)4以及由工作面輸送機(jī)4運(yùn)載的提取機(jī)10。
[0016]在操作中，提取機(jī)10以往復(fù)的方式沿長(zhǎng)壁面2切割以提取煤3。例如，提取機(jī)10可以是剪切機(jī)或犁。由提取機(jī)10開(kāi)采的材料落到將提取的石塊和礦物運(yùn)送到主路面12 (也稱為巷道)的工作面輸送機(jī)4上。因此，提取的碎塊被傳送至傳送輸送機(jī)或路面輸送機(jī)14。輸送的碎塊可以是壓碎的并經(jīng)例如帶式輸送機(jī)進(jìn)一步輸送。
[0017]工作面輸送機(jī)4沿長(zhǎng)壁面2布置，并包括數(shù)個(gè)工作面輸送機(jī)節(jié)段5。相鄰的工作面輸送機(jī)節(jié)段5彼此連接，例如，以便在施加拉伸力時(shí)抵抗分離，并且以便限制相對(duì)角度移動(dòng)。例如，工作面輸送機(jī)節(jié)段5在兩個(gè)站點(diǎn)之間被設(shè)置成一排，分別容納鏈輪和使用這些鏈輪重定向工作面輸送機(jī)4的輸送機(jī)鏈。
[0018]為了保持長(zhǎng)壁面2可接入，防護(hù)支架組件17沿長(zhǎng)壁面2布置。防護(hù)支架組件17包括沿長(zhǎng)壁面2布置的數(shù)個(gè)防護(hù)支架16。在每個(gè)防護(hù)支架16處，支撐有移動(dòng)裝置(未示出)，其在每種情況下可以由可液壓裝載在兩個(gè)方向上的一個(gè)推桿或行走桿組成，，以便任選地在工作方向(箭頭A)逐節(jié)地推動(dòng)工作面輸送機(jī)4或在工作方向拉起各自的防護(hù)支架16。長(zhǎng)壁面2進(jìn)一步通過(guò)防護(hù)罩來(lái)保持打開(kāi)，形成每個(gè)防護(hù)支架16的上部單元。防護(hù)支架16推進(jìn)后，圍巖可以僅破裂并形成所謂的老工作區(qū)。
[0019]長(zhǎng)壁礦井I配備有多個(gè)稀釋氣體供應(yīng)單元20，稀釋氣體供應(yīng)單元20經(jīng)由控制連接管線22 (在圖1中用點(diǎn)劃線表示)連接到控制單元24，并經(jīng)由加壓稀釋氣體管線26(在圖1中用實(shí)線表示)連接到稀釋氣體源27。
[0020]每個(gè)稀釋氣體供應(yīng)單元20包括稀釋氣體噴嘴30。稀釋氣體閥28可以在稀釋氣體源27和稀釋氣體噴嘴30之間流體互連。每個(gè)稀釋氣體閥可以與稀釋氣體供應(yīng)單元20相關(guān)聯(lián)或者可以安裝在稀釋氣體管線26內(nèi)。如圖1中示例性所示，稀釋氣體噴嘴30有規(guī)律地安裝在每三個(gè)防護(hù)支架16上。稀釋氣體噴嘴30因而在沿長(zhǎng)壁面2的各位置處空間上分開(kāi)。稀釋氣體噴嘴30可以被取向，例如面向長(zhǎng)壁面2，以使得如果稀釋氣體閥28打開(kāi)，稀釋氣體可以朝長(zhǎng)壁面2釋放，并由此允許稀釋氣體流出相應(yīng)的氣體噴嘴30。
[0021]稀釋氣體閥8是例如截止閥，所述截止閥配置成允許或阻止稀釋氣體從稀釋氣體管線26流入稀釋氣體噴嘴30?？蛇x地，稀釋氣體閥28可以是控制閥，所述控制閥配置成控制通過(guò)此處的所述稀釋氣體流的量。
[0022]控制單元24經(jīng)由控制連接管線22提供使稀釋氣體閥28采用其狀態(tài)的信號(hào)?？刂茊卧?4可以是單個(gè)微處理器或多個(gè)微處理器，所述微處理器可以包括控制尤其是，長(zhǎng)壁礦井I的各部件操作的部件?？刂茊卧?4可以包括運(yùn)行應(yīng)用程序所需的所有部件，例如存儲(chǔ)器、二級(jí)存儲(chǔ)裝置，以及例如本領(lǐng)域所知的用于控制長(zhǎng)壁礦井I的中央處理單元或任何其它部件的處理器及其各種部件。各種其他已知的電路可以與控制單元24相關(guān)聯(lián)，包括電源電路、信號(hào)調(diào)節(jié)電路、通信電路，以及其他合適的電路?？刂茊卧?4可以分析并且比較接收和存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，并基于存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中或用戶輸入的數(shù)據(jù)或指令，確定是否需要采取措施。例如，控制單元24可以將接收值與目標(biāo)值或預(yù)設(shè)定閾值和存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的趨勢(shì)進(jìn)行比較，并基于比較結(jié)果，控制單元24可以將信號(hào)傳送給一個(gè)或多個(gè)部件以改變其工作狀態(tài)。
[0023]控制單元24可以包括本領(lǐng)域所知的任何存儲(chǔ)設(shè)備，用于存儲(chǔ)與長(zhǎng)壁礦井I及其部件的操作有關(guān)的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可以以一個(gè)或多個(gè)圖的形式存儲(chǔ)，所述圖描述和/或涉及例如閥開(kāi)啟定時(shí)。每個(gè)圖可以是表格、圖表，和/或方程式的形式，并包括收集自長(zhǎng)壁礦井I實(shí)驗(yàn)室和/或室外操作的數(shù)據(jù)匯編。當(dāng)改變其相關(guān)參數(shù)時(shí)在不同的操作條件下，這些圖可以由對(duì)長(zhǎng)壁礦井I的操作進(jìn)行儀表化測(cè)試生成?？刂茊卧?4可以參考這些圖并控制一個(gè)部件的操作以響應(yīng)另一組件的所需操作。
[0024]如本文所使用的，與控制單元結(jié)合使用的術(shù)語(yǔ)“連接”指的是存在控制連接管線以及控制單元控制連接部件的操作、和/或從連接部件接收控制信號(hào)或測(cè)量值的能力。
[0025]稀釋氣體源27可以設(shè)置在地下礦井和/或表面的任意處并可以連接至控制單元24。通常，稀釋氣體源27基本上不含甲烷氣體。為了將稀釋氣體提供給具有高于環(huán)境壓力的壓力的稀釋氣體管線26，稀釋氣體源27可以為例如壓縮機(jī)裝置。稀釋氣體源27可以提供從表面和/或地下礦井通風(fēng)良好的區(qū)域