ЗАБОЙНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОЧИСТНОГО ЗАБОЯ Российский патент 2009 года по МПК E21D23/12 

Изобретение относится к забойному оборудованию для очистного забоя в подземных горных разработках.

Из DE 19528644 A1 известно забойное оборудование с несколькими секциями крепи. Каждой секции крепи соответствует одно устройство управления крепью, соединенное с управляющей линией для клапанов и датчиков. Все или только отдельные устройства управления крепью снабжены встроенным блоком в виде вычислительного блока, чтобы с помощью управляющей линии можно было обрабатывать сигналы сенсоров и осуществлять посредством клапанов и гидравлической системы секций крепи функции секций крепи, такие как извлечение, установка, перемещение и сдвиг транспортера. Дополнительно каждая секция крепи имеет лампу, служащую для освещения забоя, которая подвешена в корпусе с газобезопасной или специальной защитной герметизацией. При групповом автоматическом контроле встроенный вычислительный блок согласован с одной из секций крепи, причем он находится вместе с лампой в одном газобезопасном или специально защищенном корпусе. Вычислительный блок подключен к также находящемуся в корпусе блоку питания, который преобразует приложенное к лампе, которая может быть выполнена как энергосберегающая лампа с подачей питания 230 вольт, входное напряжение 230 вольт в 12 вольт, так как соответствующие правилам ведения горных работ устройства управления должны искробезопасно приводиться в действие напряжением, например, 12 вольт. Корпуса, соответствующие отдельным секциям крепи, или расположенные в них блоки питания или лампы соединены друг с другом через электрический кабель на 230 вольт и подходящие газобезопасные или специально защищенные штекерные системы для передачи данных и энергии. Вычислительный блок, имеющий верхний уровень (вышестоящий) при групповом автоматическом контроле, связан с последовательно подключенными устройствами управления крепью через проводку для передачи данных и энергоснабжения.

В другом использующемся в подземных горных разработках забойном оборудовании к группам устройств управления крепью, снабженным вычислительным блоком, подключено вышестоящее устройство обработки, которое принимает на себя гальваническую развязку между блоком питания и устройствами управления крепью или группами устройств управления крепью, требуемую для искробезопасности забойного оборудования. В подобном устройстве отдельные устройства управления крепью зависят от вышестоящего компьютера, что для управления крепью может быть невыгодным. Кроме того, имеются высокие аппаратные затраты, поскольку требуются как вычислительные блоки для отдельных устройств управления крепью, так и вышестоящий компьютер.

Наконец, в уровне техники известно соответствующее родовому понятию забойное оборудование, как оно показано на Фиг.2. Фигура 2 показывает блок 1 питания, который выполнен как двойной блок питания для искробезопасного энергоснабжения двух линий или групп I, II устройств 6 управления крепью. Блок 1 питания связан с двусторонним элементом 2 связи через два соединительных кабеля 3, выполненных как шланговый кабель для подземного применения, а также через непоказанные подходящие штекеры. К гнезду 4 подключения блока 1 питания прикладывается входное напряжение 230 вольт, которое преобразуется в блоке питания в искробезопасное напряжение, здесь 12 вольт. Двусторонний элемент 2 связи через проводки 5 соединен с двумя группами I, II устройств 6 управления крепью в различных линиях электроснабжения двойного блока 1 питания. С помощью каждого устройства 6 управления крепью может быть обработана или отрегулирована сенсорная и гидравлическая система не показанной здесь электрогидравлической секции крепи, причем каждое устройство 6 управления крепью подключено для этого к также непоказанной управляющая линии для датчиков и клапанов соответствующей секции крепи.

В основе изобретения лежит задача предоставления забойного оборудования, которое упрощает описанную выше конструкцию.

Задача решена забойным оборудованием с отличительными признаками пункта 1 формулы изобретения. За счет встраивания двустороннего элемента связи в блок питания или в корпус блока питания можно сэкономить на электропроводке, которая иначе должна быть предусмотрена для соединения между выводами блока питания и двусторонним элементом связи. Кроме того, можно сэкономить на отдельном двустороннем элементе связи как таковом, так как встраивание элемента связи в блок питания может не влиять на цену. Устройства управления крепью могут быть непосредственно соединены с блоком питания. Двусторонний элемент связи обеспечивает при этом связь между подключенными к элементу связи группами устройств управления крепью, в то время как они гальванически отделены одна от другой. При этом двусторонний элемент связи, встроенный в блок питания или прифланцованный непосредственно к корпусу блока питания, осуществляет гальваническую развязку между снабжаемыми электричеством от блока питания устройствами управления крепью или группами устройств управления крепью.

В одном предпочтительном варианте осуществления блок питания содержит модуль (стандартный блок), как, например, вычислительный блок, который вместе с устройствами управления крепью находится в канале передачи данных, чтобы подавать на устройства управления крепью информацию о текущем потреблении электроэнергии, пиковых значениях тока, состоянии напряжения и т.д. В зависимости от информации эти устройства могут активно согласовывать за счет имеющейся в распоряжении энергии свои характеристики управления, так что в забое осуществляется управление грузом.

Предпочтительно блок питания соединен с одной секцией крепи, причем блок питания вместе с лампой для освещения забоя может быть помещен в один корпус с газобезопасной или со специальной защитной герметизацией. Лампа или точнее блок питания предпочтительно подключены к источнику электрической энергии с входным напряжением 230 вольт. Блок питания преобразует напряжение в 12 вольт, так что двусторонний элемент питания и устройства управления крепью искробезопасно нагружаются напряжением в 12 вольт.

Далее изобретение будет более подробно описано посредством одного варианта осуществления, схематично представленного на чертежах, на которых изображено:

Фиг.1: соответствующее изобретению забойное оборудование с блоком питания со встроенным двусторонним элементом связи; и

Фиг.2: забойное оборудование, известное из уровня техники.

Фигура 1 показывает соответствующий изобретению двойной блок 11 питания со встроенным в блок 11 питания двусторонним элементом 12 связи для энергоснабжения групп I, II устройств 6 управления крепью. Как можно видеть из сравнения с фигурой 2, за счет встраивания элемента 12 связи в блок 11 питания экономят на обоих требуемых в уровне техники соединительных кабелях 3 вместе с относящимися к ним специальными соединительными штекерами. Двойной блок 11 питания для искробезопасного энергоснабжения выполнен с двумя линиями или группами I, II устройств 6 управления крепью. К гнезду 4 подключения к сети блока 11 питания подается входное напряжение 230 вольт, которое в блоке 11 питания преобразуется в искробезопасное напряжение, здесь 12 вольт.

Двусторонний элемент 12 связи через проводки 5 связан с двумя группами I, II устройств 6 управления крепью в различных линиях подачи электроэнергии двойного блока 11 питания. С помощью каждого устройства 6 управления крепью может быть обработана или отрегулирована сенсорная и гидравлическая система не показанной здесь электрогидравлической секции крепи, причем каждое устройство 6 управления крепью подключено для этого к также не показанной здесь линии управления для датчиков и клапанов соответствующей крепи.

Через двусторонний элемент 12 связи устройства 6 управления обеих групп I, II безопасности образования искр снабжаются током с напряжением 12 В от блока 11 питания. Обе проводки 5 служат как для электропитания, так и для передачи данных, а двусторонний элемент 12 связи обеспечивает связь между устройствами 6 управления крепью обеих групп I, II посредством проводок 5. При этом двусторонний элемент 12 связи осуществляет одновременно функцию гальванической развязки между блоком 11 питания и устройствами 6 управления крепью или группами I, II устройств 6 управления крепью.

Каждая группа I, II устройств 6 управления крепью содержит и другие подсоединенные устройства управления крепью, что осуществляется через показанные пунктирными линиями проводки 7 для энергопитания и передачи данных, так что с блоком 11 питания через двусторонний элемент 12 связи связано несколько устройств 6 управления крепью. Отдельные устройства 6 управления крепью или группы I, II энергетически и гальванически отделены от блока 11 питания.

Блок 11 питания с двусторонним элементом 12 связи помещен предпочтительно в один корпус 8 с газобезопасной или специальной защитной герметизацией.

Не показано, что двусторонний элемент связи может также не являться отдельным конструктивным элементом и/или может быть непосредственно схематехнически встроен в блок питания или только прифланцован непосредственно к корпусу блока питания. Кроме того, не показано, что блок питания может быть снабжен интеллектуальным блоком, в частности вычислительным блоком, чтобы на него можно было передавать информацию о мгновенном потреблении электроэнергии, пиковых значениях тока, состоянии напряжения и т.д. для достижения активных характеристик управления устройствами управления крепью.

Изобретение относится к забойному оборудованию для очистного забоя в подземных горных разработках. Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции забойного оборудования. Для этого оборудование включает электрогидравлически приводимые секции крепи с соответствующим устройством управления крепью. Кроме того, предусмотрен, по меньшей мере, один двойной блок питания, который обеспечивает током, по меньшей мере, два устройства управления крепью разных секций крепи независимо друг от друга. Между блоком питания и, по меньшей мере, двумя устройствами управления крепью включен двусторонний элемент связи, который осуществляет гальваническую развязку между блоком питания и устройствами управления крепью и/или группами устройств управления крепью. Кроме того, элемент связи также создает гальванически разделенный канал передачи данных между двумя устройствами управления крепью и/или группами устройств управления крепью. При этом двусторонний элемент связи встроен в блок питания или прифланцован непосредственно к корпусу блока питания. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Забойное оборудование для очистного забоя в подземных горных разработках, включающее в себя электрогидравлически приводимые секции крепи с соответствующим устройством (6) управления крепью, причем предусмотрен, по меньшей мере, один блок питания, который имеет возможность обеспечения током, по меньшей мере, двух устройств (6) управления крепью разных секций крепи, а между блоком питания и, по меньшей мере, двумя устройствами (6) управления крепью включен двусторонний элемент связи, который осуществляет гальваническую развязку между блоком питания и устройствами (6) управления крепью и/или группами (I, II) устройств (6) управления крепью и обеспечивает связь между двумя устройствами (6) управления крепью и/или группами (I, II) устройств (6) управления крепью, отличающееся тем, что элемент (12) связи встроен в блок питания или прифланцован непосредственно к корпусу блока питания, причем блок питания выполнен в виде двойного блока питания, чтобы, по меньшей мере, два устройства (6) управления крепью или, соответственно, две группы устройств управления крепью снабжать независимо друг от друга током через элемент связи, а элемент (12) связи создает гальванически разделенный канал передачи данных между упомянутыми, по меньшей мере, двумя устройствами (6) управления крепью или, соответственно, группами устройств (6) управления крепью.

2. Забойное оборудование по п.1, отличающееся тем, что элемент (12) связи использует канал передачи данных к устройствам (6) управления крепью, чтобы, с одной стороны, направлять информацию о текущем потреблении электроэнергии, о пиковых значениях тока, о состоянии напряжения или тому подобном к устройствам (6) управления крепью и чтобы, с другой стороны, получать информацию от устройств управления крепью.

3. Забойное оборудование по п.1 или 2, отличающееся тем, что блок питания установлен в корпусе (8) с газобезопасной или защитной герметизацией.

4. Забойное оборудование по п.3, отличающееся тем, что встроенный в блок питания элемент (12) связи расположен вместе с лампой в корпусе (8), причем лампа снабжается током от блока питания.