Система автоматического управления закладочным комплексом Советский патент 1981 года по МПК E21F15/10 G05D11/00 

(54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЗАКЛАДОЧНЫМ КОМПЛЕКСОМ

1

Изобретение относится к горной промыш ленности и может быть использовано при автоматизации закладки выработанного пространства.

Известна система автоматического управления гидрозакладочной установкой, содержащая вычислитель, контуры стабилизации объемных расходов воды и закладочного материала, которая при аварийных режимах вырабатывает дополни тельные сигналы изменения заданий, сохраняя неизменной консистенцию пульпы 1.

Недостатком этой системы является невысокая точность регулирования соотношений компонентов из-за наличия нелинейных преобразований.

Известна также система, содержащая задающий блок, контур регулирования подачи is закладочного материала с регулируемым приводом, контур регулирования расхода воды с расходомером, причем выход расходомера включен на вход задающего блока, выход которого связан с входом регулируемого привода 2.20

Однако стабилизация консистенции пуль пы регулированием подачи твердого материала ухудщает динамические характеристики. Кроме того, данная система не учитывает реологических свойств пульпы, что при повышении вязкости может привести к закупоркам трубопровода.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является система автоматического управления закладочным комплексом, содержащая вычислитель соотношений, выход которого соединен с контурами регулирования по твердому и воде, датчик вязкости, выход которого подключен к вычислителю соотношений 3.

Недостатком известного устройства является то, что оно не позволяет учитывать особенностей закладываемых камер и текущий процесс закладки, т. е. имеет ограниченные функциональные возможности, что приводит к неравнопрочности массива, а следовательно, и перерасходу дорогостоящих вяжущих материалов (цемент, шлак, гипс).

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение точности управления.

Поставленная цель достигается тем, что система снабжена датчиком уровня смеси в закладываемой камере, блоком задания типа закладываемой камеры, блоком определения параметров камеры, коммутатором и блоком вычисления свойств возводимого массива, выход которого подключен к второму входу вычислителя, а третий вход вычислителя соединен с выходом датчика уровня, при этом выходы блока вычисления свойств возводимого массива соединены соответственно с выходом блока определения параметров камеры и через коммутатор с выходом блока задания типа камеры. На чертеже представлена блок-схема предлагаемой системы. Система содержит вычислитель 1, соединенный с. контурами регулирования твердого 2, вязкого 3 и воды 4, датчик 5 вязкости, выход которого подключен к первому входу вычислителя, а вход - к выходу смесителя 6, датчик 7 уровня смеси в закладываемой камере, выход которого подключен к второму входу вычислителя 1, блок 8 задания типа закладываемой камеры, блок 9 определения параметров камеры и блок 10 вычисления свойств возводимого массива, выход которого подключен к третьему входу вычислителя 1, первый вход блока 10 связан с выходом блока 9 определения параметров камеры, а второй вход блока 10 через коммутатор И связан с выходом блока 8 задания типа камеры. Блок 8 задания типа камеры позволяет классифицировать все камеры по определенным признакам, например по методике расчета необходимой прочности. Коммутатор 11 предназначен для выбора и передачи информации типа камеры к блоку 10 вычисления свойств возводимого массива, в котором производится расчет для конкретных условий камеры свойств закладываемого массива, например прочности. Блок 9 определения параметров камеры предназначен для набора геометрических и физических параметров камеры и окружающей среды, необходимых для вычисления свойств возводимого массива. Датчик 7 уровня закладываемой смеси дает информацию о текущем уровне закладываемого массива для коррекции состава закладочной смеси, так как уменьщение прочности искусственных массивов с увеличением высоты объясняется давлением верхних елоев на нижние. Следовательно, в целом система определяет свойства возводимого массива и с учетом особенностей каждой закладываемой камеры и текущего значения уровня закладочной смеси в камере управляет соотношением компонентов. Система работает следующим образом. При подготовке к закладке камеры опре деляют ее тип по очередности закладки, по свойствам окружающих пород или полез ного ископаемого. Блок 8 задания типа камеры содержит набор классифицированных типов камер. Каждому типу камер соответствуют определенные способы, формулы вычисления свойств возводимого массива, например прочности. Перед началом пуска закладываемого комплекса с помощью коммутатора 11 задают определенный тип камеры и в блок 9 определения параметров камеры вводят информацию для формирования исходных данных по параметрам камеры. Все эти данные поступают в блок 10 вычисления свойств возводимого массива (прочности), где реализуется функциональная зависимость, например, прочности от типа камеры, объема, высоты, конфигурации, глубины ее расположения и т. п. Полученная величина прочности является исходной для определения соотношений компонентов закладки. Вычислитель 1 формирует сигналы задания в контуры регулирования твердого 2, вяжущего 3 и воды 4. После этого производится включение закладочного комплекса. Датчик 5 вязкости вырабатывает сигналы рассогласования между текущим значением и заданным и направляет их в вычислитель 1. По мере заполнения камеры датчик 7 уровня формирует сигналы уровня, по которым корректируется соотношение компонентов, что позволяет оптимизировать процесс закладки по минимуму вяжущего. Сигнал о заполнении камеры также поступает в датчик 7 уровня. По этому сигналу процесс закладки останавливается в заданной последовательности отключения механизмов. Использование дополнительных блоков позволяет применять состав закладочной смеси, обеспечивающий заданные, прочностные свойства для каждой камеры с учетом ее основных характеристик, что позволит существенно сократить расход цемента в среднем на 14%. Формула изобретения Система автоматического управления закладочным комплексом, включающая вычислитель, соединенный с контурами регулирования твердого и воды, датчик вязкости, установленный на выходе смесителя и подключенный к первому входу вычислителя, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности управления, она снабжена датчиком уровня смеси в закладываемой камере, блоком задания типа закладываемой камеры, блоком определения параметров камеры, коммутатором и блоком вычисления свойств возводимого массива, выход кото: рого подключен к второму входу вычислителя, а третий вход вычислителя соединен с выходом датчика уровня, при этом входы блока вычисления свойств возводимого массива соединены соответственно с выходом блока определения параметров камеры и через коммутатор с выходом блока задания типа камеры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 296897, кл. Е 21 F 15/10, 1968.

2.Авторское свидетельство СССР № 453485, кл. Е 21 F 15/08, 1973.

3.Горный журнал, 1979, № 4, с. 54 (прототип).

I

п

((S