DE102008050068B3

DE102008050068B3 - Method of controlling the extraction in long-term farms by monitoring the mountain share in the production

Info

Publication number: DE102008050068B3
Application number: DE102008050068A
Authority: DE
Inventors: Martin Junker; Armin Mozar
Original assignee: RAG AG
Current assignee: RAG AG
Priority date: 2008-10-01
Filing date: 2008-10-01
Publication date: 2010-01-28
Anticipated expiration: 2028-10-02
Also published as: WO2010037491A1; RU2011111122A; CN102187058A; UA99207C2; PL394861A1

Abstract

Verfahren zum Steuern der Gewinnung in einen Strebförderer (11), einen Walzenschrämlader (12) sowie einen hydraulischen Schildausbau (13) aufweisenden Strebbetrieb im untertägigen Steinkohlenbergbau, bei welchem der Bergeanteil in der aus dem Streb abgeförderten Rohkohlenfördermenge mittels einer im nachgeschalteten Streckenbereich angeordneten Messvorrichtung (18) ermittelt wird und in einer Rechnereinheit für einen einzelnen Standort des Walzenschrämladers (12) im Streb die von diesem jeweils hereinzugewinnende Soll-Rohkohlenfördermenge berechnet und in eine für einen dem Standort des Walzenschrämladers (12) zugeordneten Beladungsabschnitt geltende Beladung des Strebförderers (11) umgerechnet wird, wobei anschließend sowohl der Zeitpunkt des Vorbeilaufs jedes einem bestimmten Standort des Walzenschrämladers (12) zugeordneten Beladungsabschnittes als auch für den betreffenden Beladungsabschnitt in der Messvorrichtung (18) die tatsächliche Ist-Rohkohlenfördermenge sowie der Bergeanteil darin ermittelt werden derart, dass aufgrund der den fortlaufend wechselnden Standorten des Walzenschrämladers (12) im Streb zugeordneten Bergeanteile Strebbereiche mit einem höheren bzw. niedrigeren Bergeanfall ausgewiesen und Maßnahmen zur Anpassung der Steuerung der Gewinnungsarbeit eingeleitet werden.Method for controlling the extraction in a longwall conveyor (11), a roll skid loader (12) and a longwall mining coal mining operation having hydraulic shield construction (13), in which the mountain portion in the raw coal delivery amount conveyed out of the face is adjusted by means of a measuring device (18 ) is determined and calculated in a computing unit for a single location of the Walzenschrämladers (12) in the longwall of this in each case einzumgewinnende target crude coal flow and in a for a the site of the Walzenschrämladers (12) associated loading section applicable load of the longwall conveyor (11) in which subsequently both the time of passage of each loading section associated with a specific location of the drum scraper loader (12) and the relevant loading section in the measuring device (18) are the actual actual quantity of raw coal transported, as well the mountain portion is determined in such a way that due to the continuously changing locations of the roller cutter loader (12) associated with the strut mountain parts long stretches with a higher or lower mountain attack identified and introduced measures to adjust the control of the extraction work.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern der Gewinnung in einen Strebförderer, einen Walzenschrämlader sowie einen hydraulischen Schildausbau aufweisenden Strebbetrieben im untertägigen Steinkohlenbergbau.The The invention relates to a method for controlling production in one Face conveyor, a roller cutter and a hydraulic shield removal having Strebbetrieben in the underground Coal mining.

Soweit in untertägigen Gewinnungsbetrieben des Steinkohlenbergbaus eine Automatisierung der Gewinnungsarbeit angestrebt wird, besteht eine Zielrichtung darin, einen möglichst geringen Bergeanteil in der Rohkohlenförderung zu realisieren. Dieser Bergeanteil hängt maßgeblich von der Schnittführung der Schrämwalzen eines für die Gewinnungsarbeit im Streb eingesetzten Walzenschrämladers ab, wobei es insbesondere darauf ankommt, bei einer definierten Strebhöhe möglichst das Hangende des Kohlenflözes nicht anzuschneiden und den aus betrieblichen Gründen gegebenenfalls erforderlichen Liegendmitschnitt auf ein Mindestmaß zu beschränken. Bemühungen einer unmittelbaren Erfassung der Grenzschicht zwischen Kohlenflöz und Nebengestein haben sich bisher noch nicht als ausreichend erfolgreich erwiesen, insbesondere im Hinblick auf die Genauigkeit der Grenzschichterkennung.So far in underground Coal mining industry is an automation of the mining industry One of the objectives of this work is to one possible to realize a small amount of mountainous coal production. This Mountain share is hanging decisively from the cutting guide the cutting rollers one for the extraction work used in the longwall roller cutter which depends in particular on a defined longwall height preferably the hanging wall of the coal seam not to be cut and required for operational reasons, if necessary Lying recording to a minimum. Efforts of immediate capture the boundary layer between coal seam and neighboring rock have become so far not proven sufficiently successful, in particular with regard to the accuracy of boundary layer detection.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für die Steuerung der Gewinnung in Strebbetrieben einen Weg für die Minimierung des Bergeanteils in der Rohkohlenförderung aufzuzeigen.Of the The invention is therefore based on the object for the control of the extraction in Strebbetrieben a way for the minimization of the mining share in the raw coal production show.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.The solution This object is achieved including advantageous embodiments and further developments of the invention from the content of the claims, which read this description.

Die Erfindung sieht im einzelnen ein Verfahren vor, bei welchem der Bergeanteil in der aus dem Streb abgeförderten Rohkohlenfördermenge mittels einer im nachgeschalteten Streckenbereich angeordneten Messvorrichtung ermittelt wird und in einer Rechnereinheit für einen einzelnen Standort des Walzenschrämladers im Streb die von diesem jeweils hereinzugewinnende Soll-Rohkohlenfördermenge berechnet und in eine für einen dem Standort des Schrämwalzenladers zugeordneten Beladungsabschnitt geltende Beladung des Strebförderers umgerechnet wird, wobei anschließend sowohl der Zeitpunkt des Vorbeilaufs jedes einem bestimmten Standort des Walzenschrämladers zugeordneten Beladungsabschnittes als auch für den betreffenden Beladungsabschnitt in der Messvorrichtung die tatsächliche Ist-Rohkohlenfördermenge sowie der Bergeanteil darin ermittelt werden derart, dass aufgrund der den fortlaufend wechselnden Standorten des Walzenschrämladers im Streb zugeordneten Bergeanteile Strebbereiche mit einem höheren Bergeanfall ausgewiesen und Maßnahmen zur Anpassung der Steuerung der Gewinnungsarbeit eingeleitet werden.The In particular, the invention provides a method in which the Mountain portion in the raw coal production volume discharged from the face by means of a measuring device arranged in the downstream section is determined and in a computing unit for a single location the roller cutter in the longwall calculated by this in each case to be obtained target crude coal flow and in one for one the location of the Schrämwalzenladers assigned loading section applicable loading of the longwall conveyor is converted, and then both the time of Passing each one a specific location of the Walzenschrämladers associated loading section as well as for the respective loading section in the measuring device the actual Actual Rohkohlenfördermenge and the mountain portion are determined therein such that due the continuously changing locations of the roller cutter Streb areas assigned to Streb have strata areas with a higher mountain attack expelled and measures be initiated to adapt the management of the extraction work.

Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, dass es aufgrund der ständigen Beobachtung des Bergeanteils in der Rohkohlenfördermenge möglich ist, Rückschlüsse auf die Betriebsbedingungen im Streb zu ziehen, da festgestellte Schwankungen des Bergeanteils jeweils bestimmten Standorten des Walzenschrämladers im Streb zugeordnet werden. Da sich bekanntermaßen der Bergeanteil mit der Schnittführung der Schrämwalzen bei einem Walzenschrämlader ändert, kann der Bergeanteil als Steuergröße für die Schnittführung der Schrämwalzen herangezogen werden. So wird ein minimaler Bergeanteil bei einer Schnittführung entlang des Liegendhorizontes des Flözes realisiert. Dagegen kann ein festgestellter größerer Bergeanteil zu viel Liegendeinschnitt anzeigen, so dass daraufhin die Schnittführung korrigiert werden kann. Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Verfahrensweise besteht darin, dass kein bestimmter absoluter Wert für den Bergeanteil als Führungsgröße für die Gewinnungssteuerung herangezogen wird, sondern dass das jeweilige Minimum des Bergeanteils genutzt wird, um eine bergeminimale Sollschnittlinie zu identifizieren. Ein derartiges Bergeanteilsminimum verändert sich zwar in Abhängigkeit von der Flözbeschaffenheit, beispielsweise im Hinblick auf die Mächtigkeit oder im Flöz eingelagerte Bergemittel, jedoch wird eine bergeminimale Schnittführung für die Schrämwalzen immer am Liegendhorizont des Flözes gefunden. Daher ist auch keine hohe Absolutgenauigkeit bei der Messung des Bergeanteils erforderlich, vielmehr reicht eine hohe Wiederholgenauigkeit aus.With The invention has the advantage that it is due to constant observation of the mountain portion in the raw coal delivery is possible, conclusions on to draw the operating conditions in the long run, since observed fluctuations the Berganteil each specific locations of the Walzenschrämladers be assigned in the long run. As is known, the mountain portion with the cut of the shearer drums at a roller cutter can change the mountain portion as a control variable for the cut of the shearer drums be used. This is how a minimal portion of the mountain becomes at one incision realized along the prone horizon of the seam. On the other hand can a determined larger mountain portion Show too much lying incision, so that then corrects the incision can be. An advantage of the procedure according to the invention consists in that no definite absolute value for the mountain portion as a reference for the extraction control is used, but that the respective minimum of the mountain portion is used to identify a mountain minimum target intersection line. Although such a mountain share minimum changes depending on of the seam texture, for example, in terms of thickness or embedded in the seam Bergemittel, however, becomes a bergeminimale cutting guide for the cutting rollers always on the prone horizon of the seam found. Therefore, there is no high absolute accuracy in the measurement The mountain portion required, but rather reaches a high repeatability out.

Insgesamt wird es bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht, anhand des jeweils festgestellten Bergeanteils in der Rohkohlenfördermenge zu erkennen, ob die Schnittführung der Schrämwalzen bergeminimal am Flözliegenden erfolgt, oder ob die Schnittführung zu tief mit einem Liegendeinschnitt oder zu hoch mit dem Anbauen von Kohle erfolgt. Bei Erkennung einer Abweichung kann die Schnittführung der Liegendwalze für die nächste Walzenfahrt situationsgerecht in Richtung einer Bergeanteilsminimierung angepasst werden. Hierdurch wird von Schnitt zu Schnitt des Walzenschrämladers ein Regelkreis zur grenzschichtnahen Führung der Schneidarbeit gebildet.All in all it is possible when using the method according to the invention, on the basis of the determined mountain share in the raw coal production to recognize if the cut the cutting rollers bergeminimal on the seams done, or whether the cut too deep with a lying incision or too high with growing of coal. If a deviation is detected, the cutting of the Lying roller for the next roller ride adapted to the situation in the direction of a minimization of the mining area become. This is a cut to cut of the Walzenschrämladers a Closed loop formed for boundary-layer management of cutting work.

Weiterhin ermöglicht die erfindungsgemäße Verfahrensweise die Erkennung und Lokalisierung eines Bergenachfalls im Streb, wobei eine Abgrenzung des Bergenachfalls von einem zuvor angesprochenen Liegendeinschnitt der Schrämwalzen aufgrund einer Verfolgung der Schneidbewegungen der Schneidewalzen und der Schildhöhenmessung möglich ist. Damit kann in vorteilhafter Weise die erfindungsgemäße Verfahrensweise als Kontrollinstrument für die automatische Schneidarbeit zur Herstellung einer definierten Strebhöhe bei einem grenzschichtgeführten Walzenschrämlader als Gewinnungsmaschine und schließlich eine indirekte Grenzschichtführung der Gewinnungsarbeit herangezogen werden.Furthermore, the procedure according to the invention makes it possible to detect and localize a fall in the longwall, a delineation of the fall of the mountains from a previously mentioned lying incision of the cutting rollers being possible due to a tracking of the cutting movements of the cutting rollers and the height of the shield. Thus, the procedure according to the invention as Kontrollinstru can advantageously ment for automatic cutting work to produce a defined Strebhöhe in a boundary layer guided Walzenschrämlader as extraction machine and finally an indirect boundary layer management of the extraction work are used.

Da bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens auch die aufgrund der jeweils festgestellten Schneidbedingungen hereinzugewinnende Soll-Rohkohlenfördermenge ermittelt und in ein Verhältnis zu der tatsächlich bei der Gewinnung angefallenen Rohkohlenfördermenge gesetzt wird, sind weitere Rückschlüsse auf die Betriebsverhältnisse im Streb möglich. So erhöhen beispielsweise Ausbrüche aus dem Hangenden kurzzeitig die Rohkohlenfördermenge, ohne dass eine derartige Mengenerhöhung durch die datenmäßige Aufnahme der Schrämarbeit des Walzenschrämladers zu erklären ist. Eine plötzliche, nicht durch die Schrämarbeit erklärbare Erhöhung der Rohkohlenfördermenge mit einer plötzlichen, nicht durch die Schrämarbeit beispielsweise mit Durchfahren eines Liegendeinschnittes erklärbarem erhöhten Bergeanteil kann somit als Nachfall aus dem Hangenden identifiziert werden. Weiterhin können Ausböschungen aus dem Kohlenstoß kurzzeitig die Rohkohlenfördermenge erhöhen, ohne dass diese Erhöhung durch die Schrämarbeit zu erklären ist. Eine derartige plötzliche Erhöhung der Rohkohlenfördermenge mit einer plötzlichen, nicht erklärbaren Verringerung des Bergeanteils kann somit als Ausböschen des Kohlenstoßes identifiziert werden. Schließlich können auch der Rohkohlenfördermenge aus dem Streb beigegebene Senkberge und Ortsberge zu kurzzeitigen wiederkehrenden und nicht durch die Schrämarbeiten zu erklärenden Spitzen bei der Rohkohlenfördermenge führen; dabei kann der Bergeanteil undefiniert schwanken, weil Ortsberge beispielsweise einen hohen Kohleanteil aufweisen können beziehungsweise Senkberge in der Regel einen hohen Gesteinsanteil aufweisen. Gemessen an einer kontinuierlichen Rohkohlenförderung stören derartige Zusatzmengen nur kurzzeitig und haben am Gesamtvolumen auch nur einen geringen Anteil.There during execution the method according to the invention also due to the respectively determined cutting conditions Determined to be recovered target raw coal delivery and in a relationship to the actual is set in the extraction incurred raw coal production, are more Conclusions on the operating conditions possible in the longwall. So increase for example, outbreaks from the hanging wall briefly the crude coal production volume, without such a quantity increase through the data recording the cutting work the roller cutter to explain is. A sudden, not by the cutting work explainable increase in Rohkohlenfördermenge with a sudden, not by the cutting work for example, with driving through a lying incision explainable increased mountain share can thus be identified as an afterfall from the hanging wall. Furthermore you can Ausböschungen from the coal rush for a short time the raw coal production volume increase, without that increase through the cutting work to explain is. Such a sudden increase the raw coal production with a sudden, not explainable Reduction of the mountain portion can thus be considered as pounding of the carbon impact be identified. After all can also the crude coal production Senkberge and local mountains added to it from the longwall become short-lived Recurring and not to be explained by the cutting work tips at the raw coal production to lead; while the mountain portion can fluctuate undefined, because local mountains For example, may have a high proportion of carbon or Senkberge usually have a high proportion of rock. Measured at a continuous raw coal production interfere with such amounts only for a short time and have only a small amount of total volume Proportion of.

Nach einem Ausführungsbeispiel besteht die Messvorrichtung aus einem den Beladungsquerschnitt eines im Streckenbereich eingesetzten Streckenfördermittels, insbesondere einer Förderbandanlage erfassenden Scanner und aus einer nachgeschalteten Bandwaage, wobei unter Berücksichtigung der für die Steinkohle und für das Nebengestein anzusetzenden Werte für die Materialdichte der Bergeanteil in der Rohkohlenfördermenge berechnet wird.To an embodiment If the measuring device consists of a loading cross section of a used in the stretch area route conveyor, in particular one Conveyor belt system detecting scanner and from a downstream belt scale, wherein considering the for hard coal and for the secondary rock values to be applied for the material density of the mountain portion in the raw coal production volume is calculated.

Verfahrensgemäß wird für die Ermittlung der von dem Walzenschrämlader hereingewonnenen Rohkohlenfördermenge die Schnitthöhe der beiden Schrämwalzen beziehungsweise die aus einer Messung der Schildhöhe abgeleitete Strebhöhe am Kohlenstoß, die gegebenenfalls aus der Messung des Rückmaßes des Strebförderers abgeleitete Schnitttiefe der Schrämwalzen, die die Marschgeschwindigkeit des Walzenschrämladers und die aus bekannten Lagerstättendaten abgeleitete Flözmächtigkeit herangezogen.According to the method is for the determination that of the roller cutter Raw coal output recovered the cutting height the two cutting rollers or derived from a measurement of the height of the shield longwall height at the collision, if necessary from the measurement of the back dimension of the longwall conveyor derived cutting depth of the cutting rollers, which is the marching speed the roller cutter and those from known reservoir data derived seaminess used.

In einem Ausführungsbeispiel sieht das Verfahren vor, dass für die Umrechnung der für einen definierten Beladungsabschnitt des Strebförderers geltenden Soll-Rohkohlenfördermenge die Differenzgeschwindigkeit von Walzenschrämlader und Strebförderer und der Schüttfaktor des von den Schrämwalzen in Eingriff genommenen Lösevolumens am Kohlenstoß herangezogen werden.In an embodiment the procedure provides that for the conversion of for a defined loading section of the longwall conveyor applicable raw coal delivery rate the differential speed of Walzenschrämlader and Strebförderer and the bulk factor of the cutting rollers engaged release volume used at the collision become.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass für die Ermittlung des Zeitpunktes des Vorbeilaufes eines vorgegebenen Beladungsabschnitts an der Messvorrichtung die jeweilige Entfernung des Walzenschrämladers von der Messvorrichtung sowie die Geschwindigkeiten von Strebförderer und Streckenfördermitteln herangezogen werden.To an embodiment The invention provides that for the determination of the time the passage of a predetermined loading section on the measuring device the respective distance of the roller cutter from the measuring device as well as the speeds of longwall conveyors and track conveyors be used.

Soweit die Ermittlung des Zeitpunktes des Vorbeilaufes eines vorgegebenen Beladungsabschnittes an der Messvorrichtung auf der Basis der realen Geschwindigkeiten der eingesetzten Fördermittel beispielsweise wegen Schwankungen der Geschwindigkeit der Fördermittel zu Ungenauigkeiten führen kann, kann nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen sein, an dem Strebförderer und den Streckenfördermitteln eine Drehzahlmessung einzurichten und somit einzelne, zur Anzahl der Drehzahlimpulse proportionale Wegabschnitte zu integrieren, um die gesamte, von dem vorgegebenen Beladungsabschnitt zurückgelegte Weglänge zu ermitteln. Eine Zeitbasis ist in diesem Fall für die Zuordnungsrechnung der Bergeanteilsmessung zu dem Standort des Walzenschrämladers nicht mehr erforderlich, da allein über die von dem Beladungsabschnitt zurückgelegten Weglängen gerechnet werden kann.So far the determination of the time of the passage of a given Loading section on the measuring device based on the real Speeds of the funds used for example because Fluctuations in the speed of conveyors can lead to inaccuracies, can according to an embodiment of the Invention be provided on the longwall conveyor and the track conveyor set up a speed measurement and thus individual, to the number to integrate proportional speed sections into the speed pulses, around the entire, covered by the given loading section path length to investigate. A time base is in this case for the allocation calculation the Bergungsteilsmessung to the location of the Walzenschrämladers no longer necessary, since only about that of the loading section covered path lengths can be expected.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass für die Ermittlung des Zeitpunktes des Vorbeilaufes eines vorgegebenen Beladungsabschnitts an der Messvorrichtung in wenigstens einem Beladungsabschnitt ein RFID-Chip eingebracht und zum Zeitpunkt der Erfassung des Vorbeilaufes des den Standort des Walzenschrämladers beinhaltenden RFID-Chips an der Messvorrichtung mittels einer an der Messvorrichtung angebrachten RFID-Lesevorrichtung der für diesen Beladungsabschnitt geltende Bergeanteil ermittelt wird. Mit einer derartigen Verfahrensweise soll bewirkt werden, dass die berechnete Weglänge zwischen dem Standort des Walzenschrämladers und der Messvorrichtung für den Bergeanteil auch mit dem tatsächlichen Weg der Fördermittel in dem betrachteten Zeitintervall übereinstimmt. Hierdurch soll der Gesamtschlupf im Förderweg bis zur Bergeanteilsmessvorrichtung erfasst und per Korrekturfaktor eliminiert werden können.Alternatively, it can be provided that for determining the time of passing a predetermined loading section on the measuring device in at least one loading section an RFID chip introduced and at the time of detecting the passage of the location of the Walzenschrämladers containing RFID chips on the measuring device by means of a the measuring device attached RFID reading device of the valid for this loading section mountain portion is determined. With such a procedure is to be effected that the calculated path length between the location of the Walzenschrämladers and the measuring device for the mountain portion also coincides with the actual path of the conveyor in the considered time interval. In this way, the total slip in the conveying path should be detected up to the Bergengteilsmessvorrichtung and eliminated by correction factor.

Zur Verbesserung der Genauigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass zur Kalibrierung der Ermittlung des Zeitpunktes des Vorbeilaufes eines vorgegebenen Beladungsabschnitts an der Messvorrichtung in Zeitabständen der Walzenschrämlader in seinem Vorschub stillgesetzt und anschließend im Vollschnitt weiter angefahren wird, so dass ein von der fortlaufenden Beladung des Strebförderers abgesetzter Beladungsabschnitt geschaffen wird.to Improvement of the accuracy of the method according to the invention can be provided be that for the calibration of the determination of the time of passing a predetermined loading section on the measuring device in intervals the roller cutter shut down in its feed and then in full cut on is approached, so that one of the continuous loading of the longwall conveyor offset loading section is created.

Nach Ausführungsbeispielen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Messvorrichtung für die Ermittlung des Bergegehalts in einer möglichst geringen Entfernung von dem Streb-Strecken-Übergang angeordnet wird. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Antriebe von Strebförderer und bis zur Messvorrichtung verlegten Streckenfördermitteln mit einer präzisen Drehzahlerfassung ausgerüstet sind.To embodiments The invention can be provided that the measuring device for the determination of the mountain content in the smallest possible Distance from the long-distance crossing is arranged. Farther can be provided that the drives of longwall conveyor and to the measuring device laid track conveyor with a precise speed detection equipped are.

Schließlich kann bei Einsatz einer Förderbandanlage als Streckenfördermittel die Förderbandanlage mit einer Schlupfüberwachung ausgerüstet sein.Finally, can when using a conveyor belt system as a route subsidy the conveyor belt system with a slip monitoring be equipped.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben ist. Es zeigen:In the drawing is an embodiment of Invention, which is described below. It demonstrate:

1 eine schematische, ausschnittsweise Draufsicht auf einen Streb mit nachgeschaltetem Streckenbereich, 1 a schematic, partial plan view of a strut with downstream section,

2 eine Strebausrüstung in einer schematischen Seitenansicht mit in Verhiebsrichtung aufgetragenem Verlauf der Schneidstellung der liegendseitigen Schrämwalze und dazu ermitteltem Verlauf der Kennlinie für den Bergeanteil in der Rohkohlenfördermenge. 2 a longwall equipment in a schematic side view with applied in the direction of Verhiebsrichtung course of the cutting position of the lying side cutting roller and determined course of the characteristic for the mountain portion in the raw coal delivery.

Wie sich aus 1 ergibt, ist in einem herkömmlichen Strebbetrieb längs eines Kohlenstoßes 10 ein Strebförderer 11 verlegt, an dem ein Schrämwalzenlader 12 geführt ist. Die Strebausrüstung wird vervollständigt durch Schildausbaueinheiten 13. Am im Falle der Darstellung in 1 rechten Ende des Strebes ist ein Streb-Strecken-Übergang mit einer Übergabe der Rohkohlenfördermenge von dem Strebförderer 11 auf einen Streckenförderer 15 angeordnet, der seinerseits im weiteren Verlauf der nicht weiter dargestellten Abbaustrecke mittels einer Übergabe 16 auf eine Förderbandanlage 17 übergibt. An der Förderbandanlage 17 ist die Messeinrichtung 18 für die Ermittlung des Bergeanteils in der Rohkohlenfördermenge angeordnet.As it turned out 1 is in a conventional longwall operation along a coal shot 10 a longwall conveyor 11 laid on which a Schrämwalzenlader 12 is guided. The longwall equipment is completed by shield removal units 13 , Am in case of representation in 1 The right end of the strut is a walk-distance transition with a transfer of the raw coal delivery from the longwall conveyor 11 on a track conveyor 15 arranged, in turn, in the course of the non-illustrated excavation route by means of a transfer 16 on a conveyor belt system 17 passes. At the conveyor belt system 17 is the measuring device 18 arranged for the determination of the Berganteil in the raw coal delivery.

Diese Messeinrichtung besteht nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung aus einem Laserscanner, der den auf dem Förderband liegenden Beladungsquerschnitt mit der Ist-Rohkohleförderung erfasst. Im Zusammenspiel mit einer nachgeschalteten Bandwaage ist es möglich, zunächst die durch die Messvorrichtung 18 laufende Ist-Rohkohlenfördermenge zu bestimmen und ferner in Kenntnis der Kohlendichte und der Bergedichte den Bergeanteil der Rohkohlenfördermenge zu errechnen.According to one exemplary embodiment of the invention, this measuring device consists of a laser scanner which detects the loading cross section lying on the conveyor belt with the actual raw coal conveyance. In conjunction with a downstream belt scale, it is possible, first by the measuring device 18 to determine the actual coal delivery rate and also to calculate, in knowledge of the density of the coal and the density of the mountain, the proportion by which the amount of crude coal is produced.

Bei der Gewinnungsarbeit wird an einem jeweiligen Standort des Schrämwalzenladers 12 eine errechenbare Soll-Rohkohlenfördermenge gelöst beziehungsweise geladen, die sich aus der Schnitthöhe der beiden Schrämwalzen beziehungsweise der aus einer Messung der Schildhöhe abgeleiteten Strebhöhe am Kohlenstoß, der aus der Messung des Rückmaßes des Strebförderers abgeleiten Schnitttiefe, der Marschgeschwindigkeit des Walzenschrämladers und der aus bekannten Lagerstättendaten abgeleiteten Flözmächtigkeit ermitteln lässt.In the extraction work is at a respective location of the Schrämwalzenladers 12 an apparent calculated raw coal delivery amount or loaded, resulting from the cutting height of the two Schrämwalzen or derived from a measurement of the shield height Strebhöhe at the coal joint, derived from the measurement of the back dimension of the longwall cutting depth, the marsh of the Schränverlladers and the derived from known deposit data To determine seam thickness.

In einem weiteren Rechenschritt wird die ermittelte Soll-Rohkohlenfördermenge einem dem Standort des Walzenschrämladers 12 zugeordneten Beladungsabschnitt des Strebförderers 11 zugewiesen, wobei hierfür die Differenzgeschwindigkeit von Walzenschrämlader 12 und Strebförderer 11 sowie der Schüttfaktor des von den Schrämwalzen in Eingriff genommenen Lösevolumens am Kohlenstoß herangezogen werden. Die Beladung eines Abschnitts des Strebförderers 11 mit der ermittelten Soll-Rohkohlenfördermenge ist nämlich insbesondere davon abhängig, ob sich der Schrämwalzenlader im Streb auf Bergfahrt, dass heißt mit einer zur Förderrichtung des Strebförderers 11 entgegengesetzten Bewegungsrichtung, bewegt, oder sich auf Talfahrt, dass heißt im Gleichklang mit der Förderrichtung des Strebförderers, befindet. Bei der Umrechnung wird das Ein- und Ausspeicherverhalten des Ladens von Haufwerk im Bereich der Gasse zwischen dem Schrämwalzenlader 12 und dem Kohlenstoß 10 vernachlässigt, was bei entsprechend langen Gewinnungsfahrten längs des Strebs zulässig ist. Im Strebrandbereich, in welchem zum Einschneiden des Walzenschrämladers 12 in den Kohlenstoß 10 eine Schleife gefahren wird, ist eine Auswertung der beim Schleifenfahren hereingewonnenen Rohkohlenfördermenge nicht unbedingt sinnvoll, jedoch auch für die Steuerung der Gewinnungsarbeit nicht erforderlich, da bei diesem Verhieb bevorzugt manuell gefahren wird.In a further computation step, the determined target raw coal delivery quantity becomes the location of the roller skid loader 12 associated loading section of the longwall conveyor 11 assigned to this, the differential speed of Walzenschrämlader 12 and longwall conveyor 11 and the bulk factor of the dissolving volume engaged by the cutting rollers on the coal pile. The loading of a section of the longwall conveyor 11 namely, with the determined target raw coal delivery rate is in particular dependent on whether the Schrämwalzenlader in the longwall on mountain driving, that is with a to the conveying direction of the longwall conveyor 11 opposite direction of movement, moves, or on descent, that is, in unison with the conveying direction of the longwall conveyor, is located. When converting the storage and withdrawal behavior of the loading of debris in the area of the lane between the Schrämwalzenlader 12 and the coalburst 10 neglected, which is permissible with correspondingly long mining trips along the longwall. In the hard sand area, in which for cutting the Walzenschrämladers 12 in the coal rush 10 a loop is driven, an evaluation of the in-grinding coal obtained in grinding process is not necessarily useful, but also for the control of the extraction work is not required, as this preference preferentially driven manually.

Damit die zu einem späteren Zeitpunkt erfolgende Bestimmung des Bergeanteils in der Rohkohlenfördermenge demjenigen Standort des Walzenschrämladers 12 im Streb zugeordnet werden kann, an welchem die in ihrem Bergeanteil bestimmte Rohkohlenfördermenge hereingewonnen worden ist, ist der Zeitbedarf für den von dem definierten Beladungsabschnitt zwischen dem Standort des Walzenschrämladers und der Messvorrichtung zurückgelegten Weg zu ermitteln. Hierzu können die jeweilige Entfernung des Walzenschrämladers von der Messvorrichtung sowie die Geschwindigkeiten von Strebförderer 11, Streckenförderer 15 und Förderbandanlage 17 herangezogen werden. Allerdings ist zu berücksichtigen, dass sich die Beladung des betrachteten Beladungsabschnitts durch die zwischengeschalteten Übergaben und auch unterschiedliche Geschwindigkeiten der eingesetzten Fördermittel verändert, so dass die aufeinanderfolgenden, unterschiedlichen Standorten des Walzenschrämladers 12 zuzuordnenden Beladungsabschnitte nicht mehr genau genug auseinander gehalten werden können. Mit jeder Übergabe tritt ein gewisser Vergleichmäßigungseffekt ein, der die Grenzen der einzelnen Beladungsmarken unschärfer macht. Daher ist im Einzelfall die in einem bestimmten Strebbetrieb anhand der eingesetzten Betriebsmittel herzustellende Genauigkeit für die Zuordnung des ermittelten Bergeanteils zu dem Standort des Walzenschrämladers in Abhängigkeit von den eingesetzten Betriebsmitteln zu ermitteln.So that the later determination of the Berganteil in the raw coal delivery to that location of the rollers schrämladers 12 can be assigned in the longwall, at which the raw coal delivery rate determined in its mountain portion has been taken in, the time required for the path traveled by the defined loading section between the location of the roller cutter and the measuring device must be determined. For this purpose, the respective distance of the Walzenschrämladers from the measuring device and the speeds of longwall conveyor 11 , Track conveyor 15 and conveyor belt system 17 be used. However, it should be noted that the loading of the loading section considered by the intermediate transfers and also different speeds of the funds used used changed, so that the successive, different locations of the Walzenschrämladers 12 attributable loading sections can not be kept apart enough accurate enough. With each handover, a certain homogenizing effect occurs, which blurs the boundaries of the individual load marks. Therefore, in an individual case, the accuracy to be produced in a specific longwall operation on the basis of the equipment used for the assignment of the ascertained mountain proportion to the location of the roller cutter as a function of the equipment used is to be determined.

Um diese Ungenauigkeiten möglichst gering zu halten, sollten die Antriebe der jeweiligen Fördermittel mit einer präzisen Drehzahlmessung, beispielsweise auf Basis von Impulsgebern ausgestattet sein, die es ermöglichen, mit der bekannten Übersetzung exakt den vom Fördermittel überbrückten Weg je Umdrehung des Motors zu verwenden, weil hierdurch auch Drehzahlschwankungen korrekt berücksichtigt werden.Around these inaccuracies as possible The drives of the respective conveyor should be kept low with a precise Speed measurement, for example, be equipped on the basis of pulse generators, which make it possible with the well-known translation exactly the way bridged by the funding ever Rotation of the engine to use, because thereby also speed fluctuations correctly considered become.

Soweit Förderbandanlagen eingeschaltet sind, kann eine zusätzliche Schlupfüberwachung der Förderbänder die Genauigkeit der Geschwindigkeitserfassung weiter verbessern. Dies kann zum Beispiel durch in das Bandgewebe integrierte, quer zur Laufrichtung angeordnete Drahteinlagen geschehen, die induktiv erfasst werden. Alternativ könnte beispielsweise aber auch die Drehzahldifferenz des Kopfantriebes einer Förderbandanlage gegen deren Kehrrolle verwendet werden. Insgesamt sollten also bei der Auswertung Verzögerungs- und Vergleichmäßigungseffekte an den Übergaben und Schlupfeffekte an Förderbandanlagen ermittelt und berücksichtigt werden, wobei eine automatische Synchronisierung im laufenden Förderbetrieb eingerichtet sein sollte.So far Conveyors can be switched on, an additional slip monitoring the conveyor belts the Accuracy of speed detection continues to improve. This For example, it can be integrated into the tape mesh across the Direction arranged wire deposits happen that detected inductively become. Alternatively could For example, but also the speed difference of the head drive a conveyor belt system be used against their sweeping role. Altogether should therefore in the Evaluation delay and equalization effects at the handovers and slippage effects on conveyor belts be determined and taken into account, wherein an automatic synchronization in the current production operation should be set up.

Eine derartige automatische Synchronisierung kann beispielsweise dadurch eingerichtet werden, dass der Walzenschrämlader 12 in seinem Vorschub kurzzeitig stillgesetzt wird, so dass der Walzenschrämlader 12 mit rotierenden Schneidewalzen ohne Eingriff in den Kohlenstoß stillsteht, und anschließend im Vollschnitt weiterfährt. Hierdurch wechselt eine Null-Beladung schnell in eine volle Beladung bei den zu betrachtenden Beladungsabschnitten des Strebförderers, wobei eine derartige von dem Walzenschrämlader 12 gesetzte Beladungsprofilmarke einem definierten Walzenstandort zuzuordnen ist. Der Vorbeilauf einer derartigen scharfen Beladungsprofilmarke an der Messvorrichtung 18 kann mit entsprechender Genauigkeit erfasst werden, so dass die Echt-Laufzeit der Beladungsprofilmarke zwischen dem Standort des Walzenschrämladers 12 und der Messvorrichtung 18 zur automatischen Kalibrierung der jeweiligen Laufzeit eines Beladungsabschnittes zwischen Standort des Walzenschrämladers 12 und Messvorrichtung 18 genutzt werden. Diese automatische Einmessmethode berücksichtigt alle Besonderheiten des Abförderweges über die Fördergeschwindigkeiten und die Förderweglänge einschließlich der Beschleunigungsvorgänge an den Übergaben und dem mittleren Schlupf der Förderbandanlagen.Such an automatic synchronization can be set up, for example, by the roll skid loader 12 is temporarily stopped in its feed, so that the Walzenschrämlader 12 resting with rotating cutting rollers without intervention in the coal thrust, and then continues in full section. As a result, a zero load quickly changes to a full load at the loading sections of the longwall conveyor to be considered, one of which is from the drum cutter 12 Assigned load profile mark is assigned to a defined roll location. The passage of such a sharp load profile mark on the measuring device 18 can be detected with appropriate accuracy, so that the real-life of the load profile mark between the location of the Walzenschrämladers 12 and the measuring device 18 for automatically calibrating the respective transit time of a loading section between the location of the roller cutter 12 and measuring device 18 be used. This automatic measuring method takes into account all the particularities of the discharge path via the conveying speeds and the conveying path length including the acceleration processes at the transfers and the average slippage of the conveyor belt systems.

Eine alternative beziehungsweise auch zusätzlich einsetzbare Möglichkeit besteht darin, bei laufender Gewinnung an einem Standort des Schrämwalzenladers 12 einen RFID-Chip in den Förderstrom zu geben und den Standort des Walzenschrämladers 12 zu dokumentieren. Von diesem Augenblick an wird der Förderweg des RFID-Chips über alle Fördermittel aufgezeichnet, bis der RFID-Chip die Messvorrichtung 18 erreicht hat. Dort wird der Chip bei seiner Ankunft mit einem entsprechend vorgesehenen Lesegerät identifiziert. Die von dem Chip erfassten Fördermittelwege können dann mit dem tatsächlich durchlaufenden Weg von der Abwurfstelle des Chips bis zum Lesegerät verglichen und eine festgestellte Abweichung zur Korrektur verwendet werden. Somit ist bei Bedarf ein regelmäßiger Systemabgleich möglich.An alternative or also additionally usable possibility is, during ongoing extraction at a location of the Schrämwalzenladers 12 to put an RFID chip in the flow and the location of the roller cutter 12 to document. From this moment on, the conveying path of the RFID chip is recorded over all conveying means until the RFID chip reaches the measuring device 18 has reached. There, the chip is identified on arrival with a correspondingly provided reader. The conveyance paths detected by the chip can then be compared with the actual path from the chip discharge point to the reader, and a detected deviation used for correction. Thus, if necessary, a regular system balance is possible.

Diese Lösung lässt sich auch automatisieren, indem an dem Schrämwalzenlader 12 ein automatischer RFID-Chip-Spender installiert wird. Dieser erlaubt ferngesteuerte oder automatische Abwürfe von RFID-Chips, deren Abwurfort entsprechend dem Standort des Walzenschrämladers 12 aufgezeichnet werden. Ein Abwurf soll dabei nur dann erfolgen, wenn der Strebförderer 11 ausreichend beladen ist, damit der RFID-Chip im Förderstrom mitlaufen kann und nicht bei leerem Förderer zerstört wird.This solution can also be automated by using the cutting drum loader 12 an automatic RFID chip dispenser is installed. This allows remote-controlled or automatic discarding of RFID chips, their Abwurfort according to the location of the Walzenschrämladers 12 to be recorded. A drop should only take place when the longwall conveyor 11 is sufficiently loaded so that the RFID chip can run in the flow and is not destroyed when the conveyor is empty.

Die Rechnereinheit erfasst vom Moment des Abwurfes an alle durchschrittenen Fördermittelwege, bis der RFID-Chip an der Messvorrichtung 18 eintrifft und nimmt anhand der Abweichungen zwischen berechnetem Fördermittelweg und gemessenem Fördermittelweg eine automatische Korrektur vor, indem Abweichungen erlernt und bei zukünftigen Berechnungen zur Ortsbestimmung der Herkunft der erfassten Rohkohlenfördermenge genutzt wird.The computer unit detects from the moment of discharge to all passed through conveyor paths, to the RFID chip on the measuring device 18 arrives and makes an automatic correction based on the deviations between the calculated conveyor path and the measured conveyor path by learning deviations and using them in future calculations to determine the origin of the detected raw coal output.

Zur Perfektionierung der Genauigkeit kann an einer Schrämwalze des Walzenschrämladers 12 zusätzlich ein RFID-Lesegerät installiert werden, welches den abgeworfenen RFID-Chip bei der Walzenpassage im Förderstrom erfasst, wenn der Chip bereits die Geschwindigkeit des Strebförderers 11 angenommen hat. Hierdurch könnte der Schlupf, den der RFID-Chip beim Abwurf selbst erfährt, bis er die volle Förderergeschwindigkeit erreicht hat, messtechnisch aus dem Synchronisiervorgang eliminiert werden.To perfect the accuracy can be on a cutting roller of the Walzenschrämladers 12 In addition, an RFID reader to be installed, which detects the discarded RFID chip during the roll passage in the flow, if the chip already the speed of the longwall conveyor 11 has accepted. As a result, the slip that the RFID chip itself experiences during the discharge until it has reached the full conveyor speed could be metrologically eliminated from the synchronization process.

2 verdeutlicht einen der möglichen Rückschlüsse, die aus der Erfassung des Bergeanteils in der Rohkohlenfördermenge unter Berücksichtigung der weiterhin erfassten Gewinnungsdaten möglich sind. In 2 sind schematisch die in einzelnen Schrämfahrten gegebenen Stellungen der Liegendwalze 23 des Schrämwalzenladers 12 im Verhältnis zum Liegenden 21 des Kohlenstoßes 10 dargestellt. Es sind in der oberen Darstellung von 2 die jeweiligen Stellungen der Liegendwalze 23 bei 16 aufeinander folgenden Gewinnungsfahrten an dem Kohlenstoß 10 dargestellt. In der unteren Darstellung sind die Kennlinien für den Verlauf der Schnittführung der Liegendwalze 23 einerseits und den Verlauf des Bergeanteils in der Rohkohlenfördermenge andererseits dargestellt, wobei die Kennlinie für die Schnittführung mit dem Bezugszeichen 25 und die Kennlinie für den Bergeanteil mit den Bezugszeichen 26 bezeichnet sind. Es ist zu erkennen, dass bei der zweiten Gewinnungsfahrt die Liegendwalze 23 in das Liegende 21 einschneidet. Zum gleichen Zeitpunkt beziehungsweise an der gleichen Stelle steigt entsprechend der Bergeanteil gemäß Kennlinie 26 an. In der zwölften Gewinnungsfahrt ist erkennbar, dass die Liegendwalze 23 oberhalb des Liegenden 21 schneidet, so dass ein schmaler Kohlestreifen angebaut wird. Entsprechend zeigt die Kennlinie 25 eine höhere Stellung der Liegenwalze 23, während die Kennlinie 26 ein stärkeres Absinken der Bergeanteils zeigt, was erkennen lässt, dass bei dieser Gewinnungsfahrt an dem betreffenden Standort des Walzenschrämladers 12 die Liegendwalze 23 oberhalb des Liegenden 21 steht und bei der nächsten Gewinnungsfahrt entsprechend zu korrigieren ist. 2 illustrates one of the possible conclusions, which are possible from the determination of the Berganteil in the raw coal production rate, taking into account the still recorded extraction data. In 2 are schematically the given in individual Schrämfahrten positions of the horizontal roller 23 of the cutting roller loader 12 in relation to the lying person 21 of the coal rush 10 shown. They are in the upper part of 2 the respective positions of the lying roller 23 on 16 consecutive winning runs at the coalmine 10 shown. In the lower illustration are the characteristics for the course of the cutting guide of the horizontal roller 23 on the one hand and the course of the Berganteil in the raw coal delivery rate on the other hand shown, wherein the characteristic for the cutting guide with the reference numeral 25 and the characteristic for the mountain portion with the reference numerals 26 are designated. It can be seen that at the second recovery trip the lying roller 23 in the lying 21 cuts. At the same time or at the same place, the proportion of mountains increases according to the characteristic curve 26 at. In the twelfth winning trip it is recognizable that the lying roller 23 above the lying 21 cuts, so that a narrow charcoal strip is grown. The characteristic curve accordingly shows 25 a higher position of the couch roll 23 while the characteristic 26 shows a greater decrease in the mountain portion, which indicates that in this mining trip at the relevant location of the roller cutter 12 the lying roller 23 above the lying 21 is to be corrected accordingly at the next winning trip.

Claims

Method for controlling the extraction into a longwall conveyor ( 11 ), a roller cutter ( 12 ) as well as a hydraulic shield extension ( 13 ) in the underground coal industry, in which the mountain portion in the conveyed from the longwall raw coal flow rate by means of a arranged in the downstream section measuring device ( 18 ) and in a computer unit for a single location of the roller cutter ( 12 ) in the longwall calculated by this in each case to be obtained target crude coal production and in one for a the location of the Walzenschrämladers ( 12 ) associated loading section applicable loading of the longwall conveyor ( 11 ), in which case both the time of passage of each of a specific location of the roller cutter ( 12 ) associated loading section and for the respective loading section in the measuring device ( 18 ) the actual actual amount of raw coal as well as the mountain portion are determined therein in such a way that due to the continuously changing locations of the roller cutter ( 12 ) Strebbereiche with a higher or lower mountain attack assigned in Streb associated with mountain ranges and measures to adjust the control of the extraction work to be initiated.

Method according to claim 1, characterized in that the measuring device ( 18 ) from a loading cross section of a track conveyor used in the route area ( 15 . 17 ) and that a downstream belt scale is used, and that, taking into account the values for the material density to be used for the hard coal and for the neighboring rock, the mountain proportion in the raw coal delivery quantity is calculated.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that for the determination of the of the roll skid loader ( 12 ) recovered raw coal delivery amount the cutting height of the two cutting rollers ( 22 . 23 ) or derived from a measurement of the shield height Strebhöhe at the coal joint, the determined depth of cut of the cutting rollers ( 22 . 23 ), the walking speed of the roller cutter ( 12 ) as well as the seam thickness derived from known depository data.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that for the conversion of the for a defined loading section of the longwall conveyor ( 11 ), the differential speed of roll skid loaders ( 12 ) and longwall conveyor ( 11 ) and the bulk factor of the cutting rollers ( 22 . 23 ) engaged volume at the collision ( 10 ) are used.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that for the determination of the time of passage of a predetermined loading section on the measuring device ( 18 ) the respective distance of the roller cutter ( 12 ) of the measuring device ( 18 ) as well as the speeds of longwall conveyor ( 11 ) and track subsidies ( 15 . 17 ) are used.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that for the determination of the time of passage of a predetermined loading section on the measuring device ( 18 ) of a subsidy to the drives ( 11 . 15 . 17 ) set speed pulses each proportional path sections and the path sections to one of the loading section between the location of the Walzenschrämladers ( 12 ) and the measuring device ( 18 ) are integrated path length integrated.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that for the determination of the time of passage of a predetermined loading section on the measuring device ( 18 ) is introduced into at least one loading section an RFID chip and at the time of detecting the passage of the location of the Walzenschrämladers ( 12 ) containing RFID chips on the measuring device ( 18 ) by means of a at the measuring device ( 18 ) RFID reading device of the valid for this loading section mountain portion is determined.

Method according to one of claims 5 to 7, characterized in that for the calibration of the determination of the time of the passage of a predetermined loading section on the measuring device ( 18 ) at intervals of the roller cutter ( 12 ) is stopped in its feed and then approached in full section again, so that one of the continuous loading of the longwall conveyor ( 11 ) offset loading section is created.

Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the measuring device ( 18 ) is arranged for the determination of the mountain content in the smallest possible distance from the long-distance crossing.

Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that the drives of longwall conveyor ( 11 ) and to the measuring device ( 18 ) ( 15 . 17 ) are equipped with a precise speed detection.

A method according to claim 8 or 9, characterized in that when using a conveyor belt system ( 17 ) as a conveyor belt the conveyor belt system ( 17 ) is equipped with slip monitoring.