Способ управления очистным механизированным комплексом

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 29 21 С 35/2 ЫЙ КОМИТЕТ ИЯМ И ОТНЮТИЯМГОСУДАРСТВЕ ПО ИЭОБРЕТЕ ПРИГКНТ СС ЕТЕНИ ОПИС ЕЛЬСТ ОМУ Св А(21) 4167705 (22) 26.2.8 (46) 23.12.8 (71) Донецкий де ко и крепи. вани гнал а кп а Бюп. В 47олитехническнй инсти(72) В.А.Светличная, Н.И.Чичикало, В.В.Червинскийи Е.И,Пипка(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ОЧИСТНЫМ МЕХАНИЗИРОВАННЪМ КОМПЛЕКСОМ(57) Изобретение относится к горной автоматике и м.б. использовано в угледобывающих комплексах. Цель - повышение.безопасности работ и производительности комплекса за счет ликвидации простоев, обусловленных задавливанием секций крепи. Для этого измеряют через заданные промежутки времени величину каждой секции, работающей в номинальном режиме. По измененным значениям определяют характер процесса опускания верхнего перекрытия секции крепи. Прогнозируют дальнейшее опускание перекрытия. Для этого опреляют промежуток времени, в течениеторого происходит задавливание секции крепи. Затем определяют требуемуюсреднюю скорость комбайна, с которойон должен двигаться. Для избежаниязадавливания секции определяют среднюю скорость комбайна, Сравнивают полученное значение с требуемой средней скоростью комбайна. При реальнойсредней скорости ниже требуемой увеличивают ее так, чтобы средняя скорость на представляющем цикле работыбыла вьзяе требуемой. В случае невозможности увеличения скорости выдаютния ( После решенвитая известнымв течение. котока крепи на "ж но ток времени, зойдет посадК концу этого ого ст вывести секциюередвинуть о промежутка нес из этого места а 55 крельт.е,Зная имекаци ну лавы и мпределяют ой должен я прото нах ежуток времени, ождения комбайскорость, с ся комбайн среднююдвигат о тори Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для управления угледобывающими комплексами,работающими в автоматизированном ре 5жиме в условиях тонких пологих пластов со сложной горно-геологическойобстановкой.Бель изобретения " повышение безопасности работ и увеличение производительности комплекса за счет ликвидации простоев, обусловленных эадавливанием секций крепи.Новизна способа заключается в том,что в отличие от регулирования скорости подачи комбайна в зависимостиот нагрузки на двигатель и скоростиконвейера предлагается дополнительнорегулировать скорость подачи комбайна в зависимости от скорости опуска:ния верхнего перекрытия секции крепии в случае возникновения опасностизадавливания секций крепи увеличиватьскорость подачи комбайна так, чтобыуспеть передвинуть крепь до того, как 25секция будет задавлена.На фиг. 1 изображено расположениекомбайна 1 и крепи 2 в комплексно-механизированном забое (лаве);на фиг,2 -структурная схема системы, реализующей способ управления очистным механизированным комплексом.Процесс опускания верхнего перекрытия крепи достаточно медленный иего можно измерить и сделать выводы З 5о его характере и скорости. Наличиеинформации о ходе процесса опусканияперекрытия дает возможность принятьуправляющие воздействия по предотвращению посадки (задавливания) секции 40крепи на "жесткую",Решить задачу получения информациио характере опускания верхнего перекрытия можно путем изменения скоростиэтого процесса и дальнейшего прогнозирования его во времени.Для получения возможнЬсти оперативно определять характер поведенияперекрытия крепи во времени аппроксимируют характеристики этого процессас помощью полиномов второй степени:(раздвижности) крепи;- коэффициенты, учитывающи тип кровли и характер ки крепи.ФДля прогнозирования опускания кровли в ходе угледобычи измеряется распор перекрытия крепи через равные промежутки времени и определяются коэф" фициенты а, а а. Поскольку неизвестных коэффициентов три, то достаточно три размера, по результатам которых рассчитываются укаэанные коэффициентыЬ = а+ а + а й,Ь(е) =а, +а, +а, (2)Ь а + а,Т. +а е где Ь( ),ЬЬ( С ) - значения величин3распора верхнегоперекрытия крепи,измеренное три раза через промежутки 61;а, а , а - искомые коэффициенофты аппроксимирующего выражения,Решая известными методами системууравнений (2), можно определить коэффициенты а , а, а. По ним получаемофформулу (1). с численными значениямикоэффициентов, с помощью которой методом экстраполяции прогнозируетсяповедение верхнего перекрытия крепи. Делью прогноза является определение такого момента времени, когда верхнее перекрытие опустится настолько, что произойдет задавливание кре- ПИ аПриравняв уравнение (1) значению начальной раздвижности Н и решив его относительно С, можно определить период времени, в течение которого исчерпается начальная раздвижность и произойдет задавливание крепи:Н= ао+ а+ а (3)45 50 55 чтобы успеть передвинуть крепь изопасного участка (фиг. 1):(1 - 1 + Ь + 1 Мс.Д 13где Ч - требуемая средняя скоростькомбайна;1. - длина лавы;1 - расстояние от начала лавыкдо места нахождения комбайна;1 - расстояние от начала лавыдо рассматриваемой крепи.В числителе формулы (4) - путь, который необходимо пройти комбайну 1 до рассматриваемой секции крепи 2 (фиг. 1). Он слагается из расстояния от комбайна до конца лавы (Ь - 1), всей длины лавы Ь и расстояния от начала лавы до секции крепи 1Чтобы не произошло задавлйвания крепи, необходимо выполнение условия Ск Р(5) где Ч- реальная скорость комбайнав лаве.Если условие (5) не выполняется, то необходимо увеличить скорость подачи комбайна так, чтобы Ч стала больше.Если условие (5) выполняется, т,е. реальная средняя скорость комбайна на участке выше требуемой для предотвращениязадавливания секции, то регулирование скорости осуществляется так же, как в известном способе, без учета опускания перекрытия..Предлагаемый способ реализуется с помощью системы автоматизированного контроля состояния крепи. Поскольку каждая секция может быть задавлена, 1определяется для каждой секции. Если полученное Д Ье цикла (время цикла выемки угля в лаве), то такие секции из дальнейшего анализа исключаются. Чопределяется для секций, у которых Д 1 сДТ цикла, Таких секций может быть несколько, тогда Чс.к выбирается максимальной по всем секциям.Дпя упрощения все операции описываются для одной секции.Система, реализующая способ управления очистным механизированным комплексом, содержит (фиг.2) установленный на комбайне 1 датчик 3 положения, комбайна, выход которого связан с, первым входом ЭВМ 4. На секции крепи.5 10 15 20 25 30 35 40 2 установлен датчик 5 раздвижности,сигналы с которого поступают на входвычислительного устройства 6, выходкоторого через аналого-цифровой преобразователь 7 (АЦП) подключен к второму входу ЭВИ 4,Вычислительное устройство состоитих трех блоков 8-10 задержки, трехблоков 11-13 расчета коэффициентов иблока 14 расчета промежутка времени.Способ осуществляют следующим образом.В процессе работы комплекса в моменты времени с, г. идатчиком 5раздвижности измеряются величины распора верхнего перекрытия секции крепи, соответственно Ь(й), Ь(г) иЬ(г.). Электрические сигналы, пропорциональные указанным величинам распора, поступают на входы соответственно первого 8, второго 9 и третьего 10блоков задержки. По окончании трехразмеров распора указанные сигналы свыходов блоков задержки поступают навходы каждого иэ блоков 11-13 расчета коэффициентов, где по формулам (2)определяются соответственно коэффициенты а, а а , характеризующиегорно-технические условия конкретнойлавы, Вычисленные значения коэффициентов поступают на вход блока 14,где по формулам (3) рассчитываетсяпромежуток времени ДС, значение которого в виде аналогового сигнала поступает на входАЦП 7 и, преобразуясьв цифровой сигнал, заводится на второй вход ЭВМ 4, с помощью которой поформуле (4) рассчитывается требуемаясредняя скорость комбайна Ч, значение которой затем сравнивается среальной средней скоростью комбайнаЧк,формула изобретения 1Способ управления очистным механизированным комплексом, основанный на измерении нагрузки на привод комбайна с последующим изменением скорости подачи в сторону ее снижения при увеличении нагрузки, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения безопасности работ и производительности комплекса за счет ликвидации простоев, обусловленных задавливанием секций крепи, измеряют через заданные промежутки времени величину распора каждой секции, рабо 1446296тающей в номинальном режиме, по измеренным значениям определяют характер процесса опускания верхнего перекрытия секции крепи, прогнозируют5 дальнейшее опускание перекрытия, для чего определяют промежуток времени, в течение которого может произойти, задавливание секции крепи, определяют требуемую среднюю скорость комбай Га, с которой он должен двигаться, чтобы избежать задавливания секции, определяют реальную среднюю скорость комбайна, сравнивают полученное значение с требуемой средней скоростью комбайна и, если реальная средняя скорость комбайна ниже требуемой, то увеличивают ее таким образом, чтобы средняя скорость комбайна на предстоящем цикле работы была выше требуемой, а если увеличение таким образом скорости комбайна не представляется возможным, выдают сигнал о возможном задавливании секции крепи.1446296 Составитель И.Аксенодактор Н.Тупица Техред Л.Сердюкова Корректор В.Бутя ГЕНТ ССС лиграфическое предприятие, г. Уагород, ул. Проектная,Производств ЗакВНИИ 726/37 ТГосударственног,113035 аж 459 Подписноемитета по изобретениям и открытиямсква, Ж, Раушская наб., д. 4/5