[发明专利]用于长壁系统的顶部支撑监控

说明书

一种用于监控具有多个顶部支撑的长壁挖掘系统的监控装置和方法，每个顶部支撑包括用于确定顶部支撑在监控周期内的压力等级的压力传感器。从所述多个顶部支撑获得压力数据。所述压力数据包括在监控周期内所述多个顶部支撑中的每个顶部支撑的压力信息。分析所述压力数据以确定在所述监控周期内每个顶部支撑是否发生第一类压力故障。生成代表确定在所述监控周期内已发生所述第一类压力故障的顶部支撑的数量的故障量。在确定所述故障量超过警示阈值时，生成警示。

技术领域

本发明涉及对长壁挖掘系统(longwall mining system)的顶部支撑(roofsupport)的监控。

背景技术

长壁挖掘系统开始于识别待挖掘的煤层，然后通过在每个煤板周围挖掘巷道将煤层“分块”为煤板。在挖掘煤层的过程中，为了有助于支撑上方的地质层，可以不挖掘相邻煤板之间的选定的煤柱。煤板由长壁挖掘系统来挖掘，该长壁挖掘系统包括诸如电子液压顶部支撑、采煤机(即长壁剪切机)和与煤面平行的装甲表面输送机(即AFC)的部件组成。当剪切机(shearer)经过煤面的宽度而去除一层煤时，顶部支撑自动前进以支撑新暴露的地层部分的顶部。接着，AFC由顶部支撑朝着煤面推进一段距离，该距离等于之前由剪切机去除的煤层厚度。采用这种方法使AFC朝煤面推进使得剪切机与煤面啮合并且持续从煤面采煤。

发明内容

在一些实施例中，本发明提供了一种监控长壁挖掘系统中的顶部支撑的方法，所述方法包括处理器获取在监控周期内聚合的顶部支撑压力数据。该处理器分析该压力数据，以确定在所述监控周期内对于每个顶部支撑是否发生压力故障。该方法还包括生成指示确定已发生所述压力故障的顶部支撑的数量的故障量。在确定所述故障量超过警示阈值时，生成警示。

在另一个实施例中，本发明提供了一种用于监控长壁挖掘系统的系统。该系统包括多个顶部支撑，每个顶部支撑包括单个或多个压力传感器，以确定在监控周期内所述顶部支撑的压力等级。该系统还包括在处理器上实现的监控模块，所述监控模块与所述多个顶部支撑进行通讯以接收压力数据和已确定的压力等级。该监控模块包括分析模块、计数模块和警示模块。所述分析模块分析所述压力数据，以确定在所述监控周期内对于每个顶部支撑是否发生压力故障。所述计数模块生成代表确定在所述监控周期内已发生所述压力故障的顶部支撑的数量的故障量。所述警示模块在确定所述故障量超过警示阈值时，生成警示。

通过参考本详细说明和附图，本发明的其它方面将变得更加明显。

附图说明

图1A-B示出了长壁挖掘系统。

图2A-B示出了长壁剪切机。

图3示出了动力顶部支撑的侧视图。

图4示出了图3所示的顶部支撑的轴侧图。

图5A-B示出了在穿过煤层时的长壁剪切机。

图6示出了当煤从所述煤层去除时地质层的塌陷。

图7示出了顶部支撑系统的降低-前进-设置周期的例子。

图8示出了根据本发明的一个实施例的长壁安全监控系统的框图。

图9示出了根据图8所示系统的顶部支撑控制系统的框图。

图10A-B示出了示例性的控制逻辑，该控制逻辑可由图8所示的系统中的控制器执行。

图11-12示出了额外的示例性的控制逻辑，该控制逻辑可由图8所示的系统中的控制器执行。

图13示出了顶部支撑的压力随着时间的读数。

图14示出了监控长壁顶部支撑的方法。

图15示出了可操作以实施图14的方法的监控模块。