СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЫСОТЫ РЕЗАНИЯ У ОЧИСТНЫХ КОМБАЙНОВ С БАРАБАННЫМ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМ ОРГАНОМ Российский патент 2013 года по МПК E21C35/24 

Изобретение относится к способу регулирования высоты резания режущих барабанов используемых в качестве добычных машин в подземной разработке месторождений каменного угля очистных комбайнов с барабанным исполнительным органом, в котором врезание барабанов в боковую породу регистрируют посредством измеренных величин, и высоту резания барабанов устанавливают выведенными из измеренных величин управляющими сигналами.

Подобный способ известен из DE 3127702 A1. При этом возбуждаемый порожденными забранным на соответствующем барабане материалом силами резания корпусной шум измеряется установленным на кронштейне барабана датчиком корпусного шума. Амплитуды колебаний корпусного шума анализируются и сравниваются с характерными для резания угля, с одной стороны, и для резания боковой породы, с другой стороны, частотными спектрами. Из этого сравнивания формируются управляющие сигналы для установки высоты резания барабанов. Однако, неблагоприятным образом, этот способ не работает с требуемой точностью, так как передача данных корпусного шума через кронштейны барабанов подвержена дополнительным влияниям, таким как жесткость пласта, возникающие вибрации и тому подобное.

Поэтому в основе изобретения лежит задача предложить способ указанного вначале вида, который работает с улучшенной точностью.

Решение этой задачи следует, включая благоприятные варианты и усовершенствования изобретения, из содержания формулы изобретения, которая изложена после этого описания.

В своей основной идее изобретение предусматривает, что во время добычных работ регистрируется потребление (I_SM) тока приводящих в движение барабаны двигателей резания, а также скорость (V_M) движения очистного комбайна с барабанным исполнительным органом в качестве измеряемых величин, и из этого в вычислительном устройстве определяется соответствующая удельная энергия (E_SP) резания как отношение потребления (I_SM) тока к скорости (V_M) движения, при этом для различных условий отбойки в зависимости от твердости подлежащего добыче угля и залегающей поблизости боковой породы соответственно устанавливается характеристическая величина для удельной энергии (E_SP) резания, при превышении которой предполагается врезание барабана в боковую породу, и формируются соответствующие управляющие сигналы для коррекции высоты резания барабана.

При этом изобретение использует затраченную удельную энергию (E_SP) резания у очистных комбайнов с барабанным исполнительным органом в качестве критерия для того, чтобы обнаруживать отличия в разрезанных барабанами минералах, которые отличаются разной твердостью.

При этом удельная энергия (E_SP) резания получается из следующей математической зависимости:

E_SP = P_SM×η/V_M×D_W×T_W,

при этом

P_SM = мощность двигателя резания;

η = кпд;

V_M = скорость машины;

D_W = диаметр барабана;

T_W = глубина резания барабана.

Поскольку величины для D_W, T_W и η могут считаться постоянными величинами, а мощность P_SM соответствующего двигателя резания может быть принята как пропорциональная току двигателя резания, можно считать, что удельная энергия (E_SP) резания соответствует отношению тока (I_SM) двигателя резания к скорости (V_M) движения очистного комбайна с барабанным исполнительным органом.

Эта удельная энергия резания различна, в зависимости от того, режет барабан в угле или в боковой породе. В зависимости от специфических условий месторождения могут быть установлены характерные показатели для удельной энергии резания для различных угольных горизонтов, как и для боковой породы различного проявления и тем самым выходить на передний план для отдельных очистных забоев. В этом отношении эти характерные показатели являются параметрируемыми в вычислительном устройстве.

Таким образом, при текущих добычных работах в вычислительном устройстве определяется соответственно подлежащая расходованию удельная энергия резания и сравнивается с заложенными там характерными величинами. Тем самым может быть установлено, режет ли барабан в угле или в боковой породе или же режутся ли заодно и части боковой породы. Из этого сравнения могут быть сформированы соответствующие управляющие сигналы для коррекции высоты резания барабана, и может быть соответственно скорректирована высота резания барабана.

В этом отношении с изобретением связано то преимущество, что может быть достигнуто автоматическое распознание граничного слоя между углем и боковой породой или же автоматическое преследование граничного слоя при работе резания, а именно, как для идущего впереди барабана в его контакте с кровлей пласта, так и для идущего вслед за ним барабана в его контакте с почвой пласта.

Прежде всего для того, чтобы избежать неточностей измерения при пуске очистного комбайна с барабанным исполнительным органом, в соответствии с одним примером осуществления изобретения предусмотрено, что расчет удельной энергии (E_SP) резания в вычислительном устройстве производится лишь выше установленной в качестве нижнего предела скорости (V_M) движения, которая, например, может быть принята величиной 3 дм/мин.

Раскрытые в вышеизложенном описании, формуле изобретения и реферате признаки предмета этих материалов, по-отдельности и в любых сочетаниях, могут быть существенными для осуществления изобретения в различных формах его осуществления.

Изобретение относится к горно-добывающей промышленности, в частности к добыче полезного ископаемого с помощью горных комбайнов. Техническим результатом является повышение точности корректировки высоты резания барабанов комбайна. Предложен способ регулирования высоты резания барабанов очистного комбайна, в котором регистрируют параметры врезания барабанов в боковую породу и устанавливают высоту резания барабанов выведенными из измеренных величин управляющими сигналами. При этом во время добычных работ в качестве измеряемых величин регистрируют потребление (I_SM) тока приводящих в движение барабаны двигателей резания, а также скорость (V_M) движения очистного комбайна с барабанным исполнительным органом. Из этих измеряемых величин в вычислительном устройстве определяют соответствующую удельную энергию (E_SP) резания как отношение потребления (I_SM) тока к скорости (V_M) движения. Причем для различных условий выемки в зависимости от твердости подлежащего добыче угля и залегающей поблизости боковой породы устанавливают характеристическую величину для удельной энергии (E_SP) резания, при превышении которой предполагается врезание барабанов в боковую породу, и формируют соответствующие управляющие сигналы для коррекции высоты резания барабана. 2 з.п. ф-лы.

1. Способ регулирования высоты резания барабанов используемых в качестве добывающих машин в подземной разработке месторождений каменного угля очистных комбайнов с барабанным исполнительным органом, в котором врезание барабанов в боковую породу регистрируют посредством измеряемых величин, и высоту резания барабанов устанавливают выведенными из измеренных величин управляющими сигналами, отличающийся тем, что во время добычных работ в качестве измеряемых величин регистрируют потребление (I_SM) тока приводящих в движение барабаны двигателей резания, а также скорость (V_M) движения очистного комбайна с барабанным исполнительным органом, и из них в вычислительном устройстве определяют соответствующую удельную энергию (E_SP) резания как отношение потребления (I_SM) тока к скорости (V_M) движения, при этом для различных условий выемки в зависимости от твердости подлежащего добыче угля и залегающей поблизости боковой породы устанавливают соответственно характеристическую величину для удельной энергии (E_SP) резания, при превышении которой предполагается врезание барабанов в боковую породу, и формируют соответствующие управляющие сигналы для коррекции высоты резания барабана.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для предотвращения неточностей измерения расчет удельной энергии (E_SP) резания в вычислительном устройстве производят лишь выше установленной в качестве нижнего предела скорости (V_M) движения.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что установленная в качестве нижнего предела скорость движения составляет 3 дм/мин.