[發明專利]控制自動化長壁工作面的方法和裝置

在審

• 申請號: 202010855634.0
• 申請日: 2020-08-21
• 公開（公告）號: CN112412453A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: M·路透
• 申請（專利權）人: 瑪珂系統分析和開發有限公司
• 主分類號: E21C35/24
• 分類號: E21C35/24;E21C25/68;E21C25/16;E21C35/04
• 代理公司: 北京市中倫律師事務所 11410
• 代理人: 楊黎峰;魏奇

在用于控制地下采礦中的自動化長壁工作面的方法中，使用局部坐標系，其中Z軸豎直地、且與X軸和Y軸成直角地延伸。預定的挖掘深度以及支撐設備的寬度用作網格。

技術領域

本發明涉及一種用于控制地下采礦中的自動化長壁工作面的方法和設備，該長壁工作面包括支撐設備和與其連接的輸送機，該輸送機連接至開采設備。

背景技術

對于自動化程度最高的煤自動開采，可能需要有關開采設備位于何處以及確定開采的煤的準確位置的準確信息。現在已知的方法是煤的位置是通過勘探確定的，即通過勘測鉆孔和勘測路線中的測量點。在現有技術中，采礦機的位置由慣性導航系統確定。但是，這兩種方法都很容易出錯，因此最終不可能自動使用它們。慣性導航系統有時會在整個截面上漂移幾米。勘測鉆孔可提供有關鉆孔位置處礦層厚度的準確信息，但絕對位置或深度只能以1至2m的精度確定。另外，由于成本原因，每個采礦場僅進行很少的鉆孔(有時僅進行一個鉆孔)。用這種方法確定的煤和采礦裝置的位置在下文中稱為全局坐標。

為了能夠自動控制采礦裝置(例如，采煤裝載機)，必須以優于10cm的精度獲知煤的位置和路線以及機器的位置。但是，這對于現在的測量和導航方法是不可能的。

發明內容

因此，本發明的目的是形成一種方法和設備，利用該方法和設備可以實現地下采礦中煤的高程度自動化的開采。

該目的通過獨立權利要求的特征實現。在說明書、附圖和從屬權利要求中描述了有利的實施例。

本發明的出發點和重要標準是以下知識：由于煤的形成方式，煤始終位于平坦、廣泛且連續的表面(煤層或礦層)中，因為煤礦層是與巖石分層平行延伸的沉積性廣泛沉積物。礦層的礦層厚度是可變的，但局部不變。

附圖說明

圖1示出了在開采方向x上的礦層的連續性；

圖2示出了在礦層中的斷裂；

圖3示出了礦層的模型；

圖4示出了局部坐標的網格；

圖5示出了選擇的X、Y和Z坐標；

圖6示出了煤礦采掘面K；

圖7示出了采煤裝載機形式的開采設備；

圖8示出了輸送機在Y-Z平面上的實際位置；

圖9a)和圖9b)示出了在行進方向相反的兩個不同的位置的采煤裝載機；

圖10示出了支撐設備；

圖11和圖12分別示出了采煤裝載機；

圖13示出了輸送機F和切削輪S1；

圖14示出了輸送機F和切削輪S2；

圖15示出了多個并列布置的支撐設備；

圖16示出了基底和頂板；以及

圖17說明已經挖掘的基底面。

具體實施方式

圖1示出了在開采方向x上的礦層的連續性，該接續性的存在方式與沿方向y的橫向于開采方向(即沿長壁工作面方向)的連續性相同。存在波形 (Welligkeit)的情況下，可以在兩個方向上比較波形。即使存在波形，開采的傾斜度也不變。波形對應于基本不變或連續的傾斜度的疊加，因此即使存在波形的情況下也最終知道地平線如何延伸。

存在于礦層中的斷裂，即面的中斷，遵循此規律，如圖2所示。如果由過去(即從已經開采完的礦中)知道這種斷裂存在，可以得出，這種斷裂在進一步的開采中將如何延續。