Управление угольным комбайном в профиле пласта без использования датчиков «уголь-порода»

Создание комбайна с автоматическим регулированием режущих органов по гипсометрии и мощности пласта является в настоящее время актуальной задачей. Хотя работы в этой области ведутся много лет, однако ни у нас в стране, ни за рубежом до сих пор еще нет удовлетворительного решения вопроса вождения комбайна по гипсометрии и мощности пласта. Это объясняется наличием серьезных трудностей: нахождением датчиков в зоне выемки угля, большим переменным транспортным запаздыванием, низкими надежностью и точностью работы системы.

Общим недостатком всех систем регулирования, в которых используются существующие датчики уголь—порода, является также то,что способы распознавания угля и породы, реализованные в этих датчиках,применимы только в определенных горно-геологических условиях. Ввиду указанных трудностей создания систем управления с использованием датчиков «уголь—порода» появились различные системы программного управления. В частности, были разработаны системы управления режущими органами по гипсометрии и мощности пласта с применением копирующего устройства и переключателей для задания программы с пульта управления для каждого цикла. Эти системы громоздки, имеют низкую точность регулирования, ограниченную область применения. Изменение программ в этих системах затруднительно. Однако область программного управления режущими органами комбайна по гипсометрии и мощности пласта достаточно велика.

Система регулирования предусматривает два режима работы: записи программы работы и автоматического регулирования по записанной программе. На комбайне устанавливаются: датчик положения верх­него режущего органа относительно корпуса комбайна, датчик положения нижнего режущего органа относительно конвейера и датчик местонахождения ком­байна. Запись программы работы и регулирование производятся в точках лавы, определяемых датчиком местонахождения комбайна. Расстояние между точками задается в зависимости от горно-геологических условий. Минимальное расстояние между двумя точками регулирования принято равным расстоянию между двумя соседними секциями крепи.

Сущность способа регулирования режущих органов комбайна но гипсометрии и мощности пласта состоит в том, что вначале выполняется базовый цикл ком­байном, управляемым вручную машинистом. При этом в точках регулирования осуществляется снятие показаний датчиков положения режущих органов, по ко­торым автоматически определяются уставки регулирования для этих точек лавы в последующих циклах, т. е. выполняется задание программы работы в оператив­ной памяти СУМ.

В режиме автоматического регулирования нижний режущий орган устанав­ливается автоматически в фиксированное положение (эталон), соответствующее минимальной оставляемой пачке угля у почвы. Это положение органа поддер­живается в течение выполнения всего цикла выемки угля.

При поступлении сигнала от датчика местонахождения комбайна по номеру точки регулирования выбирается уставка регулирования верхнего режущего ор­гана. Затем снимается показание датчика положения верхнего режущего органа и определяется величина отклонения от уставки. После этого снимается пока­зание датчика положения нижнего режущего органа и сравнивается с эталоном. В случае рассогласования выполняется корректировка положений режущих ор­ганов.

По мере накопления ошибки управления, вызываемой как подштыбовкой конвейера, так и изменением пласта по простиранию, осуществляется новое за­дание программы или выполняется корректировка ее с пульта управления.

Преимущества рассмотренного способа регулирования по сравнению с из­вестными способами, не использующими датчик «уголь—порода», следующие; более высокая точность задания и выполнения программы работы; возможность автоматической корректировки при прогнозировании изменения пласта по про­стиранию; более широкая область применения.

Недостатком такой системы является влияние подштыбовки и перекосов кон­вейера на точность регулирования, а также невозможность всегда автоматически корректировать управляющие сигналы в зависимости от изменения пласта по простиранию.