确保沿着长壁面的工作条件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于确保工作条件的方法和装置，并且尤其涉及一种用于确保地下矿井中沿着长壁面的工作条件的方法和装置。
【背景技术】
[0002]在煤层的长壁开采中，公知的问题是甲烷气体的排放。甲烷气体的排放来自采煤过程期间气体的自然流出以及产生两者。随着提取机沿煤层切割，毛细管束缚的甲烷气体从煤中释放出来。释放的甲烷气体具有甲烷气体爆炸的风险。
[0003]通常，矿井通风允许气体浓度处于可接受的水平。例如，通风从进气侧提供空气，沿着长壁引导空气，并且在排气侧释放空气，从而随之带走任何释放出的甲烷气体。
[0004]然而安全规则要求在地下采矿中要持续测量甲烷气体浓度。如果测得的甲烷气体浓度达到临界值，则停止整个长壁矿井，包括例如提取机、防护支架和牵引系统，直到甲烷气体浓度低于法定的水平。在具有增加的甲烷气体排放的采矿过程中大部分的操作停止和操作故障是由那些停止以及甚至更是由长壁矿井随后的启动过程所造成的，因为这是薄煤层的长壁开采中所通常出现的情况。
[0005]DE 10 2007 014 662 Al公开了用于长壁矿井的具有多个气体传感器的气体测量装置。如果计算的提取机的提取率与测得的气体浓度不相关，则提供警示信号。
[0006]本发明旨在，至少部分地，改善现有系统的一个或多个方面或克服现有系统一个或多个方面的问题。
【发明内容】
[0007]根据本发明的第一方面，公开了长壁安装单元，其配置成连同多个相同类型的长壁安装单元一起形成长壁安装组件以在具有压缩机装置的长壁矿井中沿着长壁面延伸。所述长壁安装单元可以包括安装在长壁安装单元中并配置成与压缩机装置流体连接的稀释气体喷嘴。
[0008]根据本发明的另一方面，用于确保地下矿井中沿着长壁面的工作条件的一种方法包括提供矿井通风，并且除了矿井通风之外，从沿着长壁面的空间上分开的位置处布置的多个稀释气体供给单元中的至少一个向长壁面提供稀释气体。
[0009]通过以下的说明和附图，本发明的其它特征和方面清晰可见。
【附图说明】
[0010]图1是示例性长壁矿井的示意图；以及
[0011]图2是示例性防护支架和示例性工作面输送机节段的示意图。
【具体实施方式】
[0012]下文是本发明的示例性实施例的详细说明。本文所述并在附图所示的示例性实施例意在教导本发明的原理，使本领域技术人员能够在不同的环境并且针对不同的应用实施并使用本发明。因此，示例性实施例不旨在且不应视为对专利保护范围的限制性描述。而是，专利保护的范围应当由所附的权利要求书限定。
[0013]本发明部分基于如下认识:在长壁开采中，常规的通风系统可能不足以稀释所释放出的甲烷气体并将其引导离开长壁面。例如，如果通风增加，随着人和机器的工作条件降低，如果是开采薄煤层，则剖面较小的区域会限制通风气流。这可以尤其符合如果局部的甲烷气体浓度暂时、局部增加的情况。
[0014]本文所公开的长壁安装单元可以能够特定地为长壁面上所期望的区域提供稀释气体，因而特定地稀释测得的甲烷气体浓度峰值并且确保人和机器可接受的工作条件。
[0015]示例性的长壁矿井I在图1示出。为了沿着长壁面2采煤，长壁矿井I包括具有主驱动6和辅助驱动8的工作面输送机4以及由工作面输送机4运载的提取机10。
[0016]在操作中，提取机10以往复的方式沿长壁面2切割以提取煤3。例如，提取机10可以是剪切机或犁。由提取机10开采的材料落到将提取的石块和矿物运送到主路面12 (也称为巷道)的工作面输送机4上。因此，提取的碎块被传送至传送输送机或路面输送机14。输送的碎块可以是压碎的并经例如带式输送机进一步输送。
[0017]工作面输送机4沿长壁面2布置，并包括数个工作面输送机节段5。相邻的工作面输送机节段5彼此连接，例如，以便在施加拉伸力时抵抗分离，并且以便限制相对角度移动。例如，工作面输送机节段5在两个站点之间被设置成一排，分别容纳链轮和使用这些链轮重定向工作面输送机4的输送机链。
[0018]为了保持长壁面2可接入，防护支架组件17沿长壁面2布置。防护支架组件17包括沿长壁面2布置的数个防护支架16。在每个防护支架16处，支撑有移动装置(未示出)，其在每种情况下可以由可液压装载在两个方向上的一个推杆或行走杆组成，，以便任选地在工作方向(箭头A)逐节地推动工作面输送机4或在工作方向拉起各自的防护支架16。长壁面2进一步通过防护罩来保持打开，形成每个防护支架16的上部单元。防护支架16推进后，围岩可以仅破裂并形成所谓的老工作区。
[0019]长壁矿井I配备有多个稀释气体供应单元20，稀释气体供应单元20经由控制连接管线22 (在图1中用点划线表示)连接到控制单元24，并经由加压稀释气体管线26(在图1中用实线表示)连接到稀释气体源27。
[0020]每个稀释气体供应单元20包括稀释气体喷嘴30。稀释气体阀28可以在稀释气体源27和稀释气体喷嘴30之间流体互连。每个稀释气体阀可以与稀释气体供应单元20相关联或者可以安装在稀释气体管线26内。如图1中示例性所示，稀释气体喷嘴30有规律地安装在每三个防护支架16上。稀释气体喷嘴30因而在沿长壁面2的各位置处空间上分开。稀释气体喷嘴30可以被取向，例如面向长壁面2，以使得如果稀释气体阀28打开，稀释气体可以朝长壁面2释放，并由此允许稀释气体流出相应的气体喷嘴30。
[0021]稀释气体阀8是例如截止阀，所述截止阀配置成允许或阻止稀释气体从稀释气体管线26流入稀释气体喷嘴30。可选地，稀释气体阀28可以是控制阀，所述控制阀配置成控制通过此处的所述稀释气体流的量。
[0022]控制单元24经由控制连接管线22提供使稀释气体阀28采用其状态的信号。控制单元24可以是单个微处理器或多个微处理器，所述微处理器可以包括控制尤其是，长壁矿井I的各部件操作的部件。控制单元24可以包括运行应用程序所需的所有部件，例如存储器、二级存储装置，以及例如本领域所知的用于控制长壁矿井I的中央处理单元或任何其它部件的处理器及其各种部件。各种其他已知的电路可以与控制单元24相关联，包括电源电路、信号调节电路、通信电路，以及其他合适的电路。控制单元24可以分析并且比较接收和存储的数据，并基于存储在存储器中或用户输入的数据或指令，确定是否需要采取措施。例如，控制单元24可以将接收值与目标值或预设定阈值和存储在存储器中的趋势进行比较，并基于比较结果，控制单元24可以将信号传送给一个或多个部件以改变其工作状态。
[0023]控制单元24可以包括本领域所知的任何存储设备，用于存储与长壁矿井I及其部件的操作有关的数据。数据可以以一个或多个图的形式存储，所述图描述和/或涉及例如阀开启定时。每个图可以是表格、图表，和/或方程式的形式，并包括收集自长壁矿井I实验室和/或室外操作的数据汇编。当改变其相关参数时在不同的操作条件下，这些图可以由对长壁矿井I的操作进行仪表化测试生成。控制单元24可以参考这些图并控制一个部件的操作以响应另一组件的所需操作。
[0024]如本文所使用的，与控制单元结合使用的术语“连接”指的是存在控制连接管线以及控制单元控制连接部件的操作、和/或从连接部件接收控制信号或测量值的能力。
[0025]稀释气体源27可以设置在地下矿井和/或表面的任意处并可以连接至控制单元24。通常，稀释气体源27基本上不含甲烷气体。为了将稀释气体提供给具有高于环境压力的压力的稀释气体管线26，稀释气体源27可以为例如压缩机装置。稀释气体源27可以提供从表面和/或地下矿井通风良好的区域