[其他]截煤機的遙控方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 87107117
• 申請日: 1987-10-24
• 公開（公告）號: CN87107117A
• 公開（公告）日: 1988-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 拉里·G·斯托拉錫克;戴維·L·鮑德里奇
• 申請（專利權(quán)）人: 斯托拉爾公司
• 主分類號: E21C35/24
• 分類號: E21C35/24
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 周備麟,黃力行

本發(fā)明廣泛涉及到截煤機，尤其跟利用中頻通訊裝置和煤巖界面探測器從遠(yuǎn)處控制截煤機的方法有關(guān)。

在過去幾年內(nèi)，在產(chǎn)煤工作中供大于求。這種過供現(xiàn)象已導(dǎo)致工業(yè)中的競爭劇烈性增加，換句話說，已導(dǎo)致了煤生產(chǎn)者提高了認(rèn)識，需要降低價格和采礦作業(yè)中的危險。和降低價格與改善安全的愿望相反，問題卻卻是深的、薄的，低質(zhì)量和高價格的煤藏量留在礦上。

在幫助采礦工業(yè)擺脫這一困境所作的嘗試中，噴氣推進(jìn)實驗室（JPL）進(jìn)行了一項針對評價自動化的長壁工作面采礦技術(shù)。參閱W.Zimmer-man，R.Aster，J.Harris和J.High合著“長壁工作面采礦系統(tǒng)的自動化”，噴氣推進(jìn)實驗室（JPL）刊物82-99（1982年11月1日）。其中，該研究認(rèn)定需要發(fā)展長壁工作面截煤機操作的遙控技術(shù)。

截煤機的遙控需要短距離探測煤-巖界面，使采礦人員遠(yuǎn)離危險的采煤區(qū)（采掘面）。連續(xù)和長壁采礦要求操作者處于采煤刃（鼓）很近處，這樣，他能看到切割煤層，不讓切割刃撞擊巖石。在采礦過程中，截煤機操作者總是處于危險區(qū)內(nèi)。如果截煤機切割刃撞擊巖石，那末，飛迸的火星會點燃甲烷和煤炭。如果切入沙石礦頂或底巖，那么便會在灰塵中生產(chǎn)硅，這不符合美國礦山安全與衛(wèi)生管理局（MSHA）關(guān)于適合呼吸的灰塵規(guī)定。在采礦中，危險常可以通過減慢截煤機煤車速度、僅在面對通風(fēng)空氣流的方向開采、或加強噴水來驅(qū)散羽塵的辦法來減輕。除了灰塵問題之外，機械驅(qū)動部件的軸承和切割刃的磨損常導(dǎo)致停機時間和維修增加問題。

使長壁工作面采礦系統(tǒng)有效地自動化的另一個要求是發(fā)明可靠的遙控通訊裝置。美國和歐洲的各種長壁開采法制造商提供甚高頻（VHF）和低頻（LF）搖控系統(tǒng)。低頻系統(tǒng)包括一控制線路，從主巷道指令中心經(jīng)交流電流電纜到截煤機。由于低頻系統(tǒng)不允許由任何地方的截煤機操作者沿產(chǎn)煤面搖控，故受到限制。甚高頻（VHF）和超高頻（UHF）系統(tǒng)能借助視準(zhǔn)線信號傳輸途徑很好地工作，以控制連續(xù)采礦設(shè)置和礦頂篩選機。然而，在坑道內(nèi)牽行車的遙控方面以及諸如用于礦石崩落法采礦的負(fù)荷操縱臺方面，該技術(shù)是失敗的。VHF和UHF系統(tǒng)為何在這種環(huán)境下不能工作的理由是：當(dāng)沿著由防護(hù)屏和長壁工作面小風(fēng)道產(chǎn)生的波導(dǎo)傳輸時，VHF和UHF經(jīng)受大的衰減，可靠的控制局限于滑裂線操作，沿著該面的滾輪能限制控制范圍，并且來自長壁工作面鋼支承件的反射信號能在發(fā)射波中產(chǎn)生零位。由于跟VHF與UHF傳輸有關(guān)的各種問題，在“死控制”零區(qū)內(nèi)的無線電傳輸信號會低于某一低畢特誤差率所要求的。這一過大的畢特率會產(chǎn)生被錯誤解碼的或完全不響應(yīng)的指令信號。

為了能從某一安全距離控制截煤機（或連續(xù)采礦機），已作了各種嘗試來發(fā)展煤-巖測器技術(shù)。在歐洲和美國，研究者們已研究了自然發(fā)射本底探測器技術(shù)。利用上巖層自然本底發(fā)射，當(dāng)截煤機切割時該系統(tǒng)使截煤機上方的煤層厚度能夠測量并保持;然而，在某些地質(zhì)內(nèi)，該探測器不能可靠地工作。其它類似的技術(shù)應(yīng)用，包括用于聲學(xué)和“靈敏測頭”測量礦層厚度和煤-巖界面檢測，以及在美國國家標(biāo)準(zhǔn)局研究者們研究微波測量技術(shù)。自然輻射本底探測器、聲學(xué)和微波測量技術(shù)的發(fā)展提高了截煤機操作者的控制能力，所以在每一通道上他能切割最大的煤量。

已研究了其它的探測器來解決采掘面對準(zhǔn)問題，后者使輸送裝置和長壁工作面小風(fēng)道產(chǎn)生許多故障。其中之一是側(cè)滑測量檢測器，由Benton公司研制。該檢測器測量長壁工作面小風(fēng)道中的角度偏差，并把信息傳輸?shù)接嬎銠C。計算機確定截煤機的位置以及采掘面輸送裝置的平直度。在美國政府的一個報告中，美國國家航空和航天管理局（NASA）火星空間飛行中心“長壁開采法程序設(shè)計”檢驗了幾種截煤機和輸送裝置檢測器的性能，并隨后檢查和改進(jìn)具有最有希望的檢測器的截煤機和輸送裝置有關(guān)的結(jié)構(gòu)問題。

最后，在某一創(chuàng)造性的論文里，Chang和Wait公開了采用諧振回路天線在煤礦開采中作為測定礦頂厚度的探測器的理論建議。

參閱Chang博士和J.Wait“作為煤層厚度電磁檢測器的諧振回路的分析”，國際科學(xué)無線電協(xié)會（URSI）遙感會議會刊，法國，拉蒲里，1977年4月28日-5月6日。

因此，本發(fā)明的目的是要提供一種用于遙控長壁截煤機或連續(xù)采礦機的改進(jìn)方法，能使采礦人員處于危險的采煤區(qū)之外。

本發(fā)明的另一目的是要提供一種用于遙控采用了可靠的通訊裝置的長壁截煤機或連續(xù)采礦機的改進(jìn)方法。

本發(fā)明的另一個目的是要提供一種可靠的遙控通訊裝置，它能很容易地應(yīng)用在長壁截煤機或連續(xù)采礦機上。

本發(fā)明的另一目的是要提供一種用于遙控采用了煤-巖界面檢測器的長壁截煤機或連續(xù)采礦機的改進(jìn)方法。