[发明专利]矿山采掘机改良导向方法与设备

说明书

本发明与矿山采掘机导向方法有关，这种采矿机器的类型为有一个主体沿采掘的矿层前进，主体前后端有伸缩臂安装在主体上，每一臂上安装一个旋转铣削滚筒。这种机器称为双端伸缩滚筒铣削机。

这种机器安装若干传感器装置，用于感测采掘作业中的不同参数，产生表示该参数的电信号。例如，可安排该第一传感装置沿机器的工作面角度或倾斜度测量，第二传感装置可安排作机器移动和方向测量，第三传感装置可测量前后伸缩臂相对于机器的位置。发明还包括本方法使用的设备。

在采矿掘进作业中，尤其是煤矿，必须控制采掘机的方向，保证仅采掘需要的矿物，即煤，才能取得作业的最高效率，并且保证机器不在煤层以外的地层中掘进。为此，一般在采掘的煤层中留剩几英吋的矿物作顶板和底板，因而采掘机路线的任何微小变化，仅改变顶板和底板的厚度而不会切入相邻的地层。

已知有许多采掘和回收需要的矿物的措施，但最常用的形式，尤其在采煤方面，都是用前后端有伸缩臂的伸缩滚筒式采煤机，铣削滚筒有若干截齿在每一伸缩臂端旋转，伸缩臂安装在机器主体上旋转。机器的主体在工作面上牵引，每一旋转滚筒就在工作面上铣削矿层。

通过调节伸缩臂的旋转控制器，便可控制这类机器的方向，使滚筒永远在煤层中铣削。这可由熟练工人手工操作，工人观察滚筒的进程和煤层，但一般希望用自动装置，因为造成的粉尘和喷水可能影响工人对滚筒的观察。

已有人提出自动化的顶板感测，有许多装置已在使用。在一种自动化传感方法中，在机器上安装一种传感器，测量正在铣削的矿层顶板发出的γ射线，机器上安装的传感器感测顶板上剩余有用材料量造成的γ射降低的计数，产生与顶板煤层厚度成反比的控制信号。可将这信号与其他信号综合，控制伸缩臂角度的设定，从而保证顶板留存材料厚度基本恒定。可在机器的伸缩臂上安装第二传感器跟踪顶板位置，具体接触在先铣削的顶板上。这传感器产生测定铣削滚筒相对于原来暴露的顶板的高度的信号。可设置一个第三传感器，测量机器在工作面行进的角度。这装置产生与该角度相关的信号，以保持系统的稳定状态。

目前双端伸缩滚筒采煤机用传感器控制采掘，从而前滚筒在顶板上留存有用材料（煤）的厚度理想，而后滚筒与顶板偏离，作不变的采掘。由于要求后滚筒的位置与顶板有一个距离，而过去用的顶板跟踪臂都比较长，而有抵靠顶板的耐磨区的臂端跟在滚筒后面，向方向控制器发出尽可能紧跟滚筒进程的指令。于是长顶板跟踪臂便可能损坏，产生错误的读数。过去又曾在本人等的专利第2，121，852号中提出用短跟踪臂，有一个旋转短跟踪臂位于伸缩臂本身上的铣削滚筒附近。

本发明的目的是提出一种采矿机后滚筒的改良导向方法，使机器的两个铣削滚筒有精确的路线，保持路线在正铣削的材料中。本发明又提出一种设备，使该方法实现。

据本发明所提出，一种双端采掘机的后滚筒的导向方法，包括采掘机的类型为有一个主体沿正在采掘的回采面前进，主体两端安装伸缩臂在主体上旋转，每一臂上安装一个旋转铣削滚筒，其一为前滚筒，另一为后滚筒，机器上安装若干传感器装置，用于测量回采作业中的各种参数，产生表示这些参数的电信号，第一个该传感装置测量机器沿工作面的角度，即倾斜度，第二传感装置测量机器移动和方向，第三该传感装置测量该前臂与该后臂和机器相对的位置;包括从第一及第二传感装置，确定表示机器的方向和移动，以及机器相对于基准线的位置的电信号，从第三传感装置供给的电信号并通过计算，确定铣削顶板高出基准线的高度，并将从这些信号取得的信息在储存装置中储存;然后向后滚筒的控制装置供给输出信号，使该控制装置改变后滚筒位置，从而后滚筒切出与前滚筒先切出的顶板平行的底板。

本发明还包括一个传感器装置，用于一对垂直的管子，这两管子下端用水平管连接，有液体注入水平管和部分垂直管，每一垂直管顶部有分别的传感器。

分别的传感器最好属超声波型，液体最好有中等的粘滞性。

为便于彻底了解本发明，可就用本发明的方法和有用于这方法的设备的采煤机的一例参照附图说明，图1简示在一煤层中工作的双端伸缩滚筒采煤机，简示确定后悬臂高度的计算，图2显示用于图1中设备的传感器装置。

现参看图1，显示煤矿的一个煤层。测知煤层1为水平方向的波浪形，一个用号2一般表示的双端伸缩采煤机放在煤层中，按长壁前进式开采法操作。机器2有机体3，有前滚筒4安装在机体3前端上的一个伸缩臂或旋转悬臂5上。在伸缩臂或旋转臂7上的后滚筒6，与机体3的后部相连。