Способ выемки полезного ископаемого горной машиной

 

СПОСОБ ВЫЕМКИ ПОЛЕЗНОГО ИСКОПАЕМОГО ГОРНОЙ МАШИНОЙ,, включающий подачу горной машины на забой гидродомкратами, разрушение и погрузку полезного ископаемого исполнительным органом горной машины с передвижкой става конвейера гидродомкратами , доставку полезного ископаемого конвейером, крепление и управление кровлей передвижением механизированной крепи на диагональном участке выемки,, перемещающемся вдоль линии очистного забоя, о т личающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы за счет сш жения площади обнажения и исключения запаздывания крепления кровли, подачу горной машины на забой гидродомкратами осущес.твляют в перерывах между ходами исполнительного органа отдельно и последовательно для частей длины диагонального участка выемки и очистного забоя , соответствующих одному гидродомкрату подачи и равных шагу их расстановки, доставку полезного ископаемого конвейером осуществляют на всем участке действия гидродомкратов подачи после подвигания этой части забоя в процессе перемещения диагонального участка выемки на шаг передвижки механизированной крепи, а затем гидродомкраты подачи в конце диагонального участка вые.мки снова устанавливают в исходное положение в сложенном состоянии, при этом длину Ц. диагонального участка выс € емки устанавливают равной Тк I cos Ч V-.где угол между диагональю . участка выемки и линией очистного забоя, ряд-, г - шаг подвигания очистного сл забоя за уЪловньп цикл 4 4;: выемки, м; I - коэффициент пропорциональа ности; li - толщина стружки, м; S - шаг расстановки гидродомкратов подачи, м, а диагональ участка выемки распола 1/ линии очистного гают под углом к забоя равным kV t/taro-tsfy

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1154460 (5Н Е 21 С 27/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 г .— е

C05 g < 1 ! Ъ

p=arc

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ . СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 36343б5/22-03 (22) 15. 08. 83 (4б) 07.05. 85. Бюл, У- 17 (72) А.Г.Апраксин, И.И.Заблудин, А.П.Бондаренко, В.В.Кузнецов, IO.À.Ëèòâÿê., ВЛ.Пилипенко и H.È.ÐóáöîB (71) 1цахтинский научно-исследова- тельский и проектно-конструкторский угольный институт им.А.M.Òåðïèãoðåâó (53) б22,232.75(088.8) (5б) 1. Игнатьев А.Л. и др. Струго.вая выемка угля. M., "Недра", 1978, с. 93- 103.

2. "Глюкауф" (русский перевод), 19б7, N - 2, с. 21-35. (54)(57) СПОСОБ ВЫЕМКИ ПОЛЕЗНОГО ИСКОПАЕМОГО ГОРНОЙ МАШИНОЙ,. включающий подачу горной машины на забой гидродомкратами, разрушение и погрузку полезного ископаемого исполнительным органом горной машины с передвижкой става конвейера гидродомкратами, доставку полезного ископаемого конвейером, крепление и управление кровлей передвижением механизированной крепи на диагональном участке выемки, перемещающемся вдоль линии очистного забоя, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности работы за счет снижения площади обнажения и исключения запаздывания крепления кровли, подачу горной машины на забой гидродомкратами осуществляют в перерывах между ходами исполнительного органа отдельно и последовательно для частей длины диагонального участка выемки и очистного забоя, соответ" òâóþùèõ одному гидродомкрату подачи и равных шагу их расстановки, доставку полезного ископаемого конвейером осуществляют на всем участке действия гидродомкратов подачи после подвигания этой части забоя в процессе перемещения диагонального участка выемки на щаг передвижки механизированной крепи, а затем гидродомкраты подачи в конце диагонального участка выемки снова устанавливают в исходное положение в сложенном состоянии, при этом длину L диагонального участка выемки устанавливают равной Я где -,— угол между диагональю участка выемки и линией

Взай очистного забоя ряд. ю IawL — шаг подвигания очистного забоя за у"словный цикл

Сл выемки, м;

4ь

« — коэффициент пропорциональности

Cb h — толщина стружки, м; С Р

Š— шаг расстановки гидродомкратов подачи, м, а диагональ участка выемки располагают под углом к М линии очистного забоя равным 3

11 54460

Изобретение относится к горной промышленности, преимущественно к разработке угольньгх месторождений подземным способом, и может быть использовано при выемке полезного ископаемого горной машиной, например струговой установкой.

Известен способ выемки полезного ископаемого, включающий подачу горной машины на забой гидродомкратами, разрушение и погрузку полезного ископаемого исполнительным органом машины с передвижкой става конвейера гидродомкратами, доставку полезного ископаемого конвейером, крепление и управление кровлей передвижением механизированной крепи после выемки полезного ископаемого на шаг ее передвижки но всему фронту очистного забоя $1 J.

Недостатком этого способа является образование значительных площадей и запаздывание крепления оонажаемой исполнительным органом горной машины кровли в призабойной части лавы. Поэтому область применения такого способа ограничивается кровлями классов не ниже средней устойчивости. При входе в зону пликативных нарушений или малоустойчивых и неустойчивых кровель требуется проведение специальных мероприятий, которые зачастую оказываются недостаточно эффективными.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ выемки полезного ископаемого, при котором осуществляется подача горной машины на забой гидродомкратами, разрушение и погрузка полезного ископаемого исполнительным органом горной машины с передвижкой става конвейера гидродомкратами, доставка полезного ископаемого конвейером, крепление и управление кровлей передвижением механизированной крепи на диагональном участке выемки, перемещающемся вдоль линии очистного забоя $2).

Недостаток известного способа заключается в том, что способ не исключает полностью запаздывания ,крепления кровлй.Это обусловлено тем, что подачу горной машины на забой гидродомкратами от исходного положения, когда гидродомкраты сложены и механизированная крепь придвинута к забою, до

50 выемки участка на шяг передвижки механизированной крепи осуществляют, как и при выемке по всему фронту очистного забоя, совместно и одновременно для частей длины участка выемки и очистного забоя, соответствующих одному гидродомкрату подачи и равных шагу их расстановки, При этом не учитывают в промежуточных положениях (в перерывах между ходами исполнительного органа) взаимного подвигания этих частей длины диагонального участка выемки и очистного забоя, а также не устанавливают определенные длину диагонального участка выемки и угол, под которым располагается диагональ участка выемки к линии очистного забоя.

При переходе от одного к другому участку лавы необходимо выпрямление линии забоя лавы, т.е. периодическое изменение угла между диагональю участка выемки и линией очистного забоя. Поэтому на участке выемки длиной L „ происходят дополнительные (без учета полосъ1 шириной, равной расстоянию от забоя до перекрытий секций механизированной крепи в исходном положении) обнажения кровли в зонах перехода от одного отдельного участка к другому в форме прямоугольного треугольника с катетами; шаг подвигания крепи (г„ ), проекция диягоняльной чясти длины лавы (Lg) на личию очистного забоя и примыкающей к нему в вице прямоугольника полосы кровли со сторонами — шаг передвижки крепи (rt, }, остальная часть участка выемки (L „-L ) . Длиной этой полосы кровли (в зависимости от длины участка выемки) и количеством точек одновременной передвижки секции крепи (количеством исполнителей) определяется время запаздывания крепления кровли. При этом фронт работ по креплению и управлению кровлей равен длине (или увеличивается на длину) этой полосы кровли при переходе от одного отдельного участка выемки к другому.

Кроме того, на диагональной части участка выемки требуется регулирование усилия прижатия исполнительного органа, так кяк воз:яжно заклинивяние его в местях изгиба конвейерного става.

Целью изобретения явля : гся повышение эффективности рп ото «и c чет

4460 з 115 снижения площади обнажения и исключения запаздывания крепления кровли.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выемки полезного ископаемого горной машиной, включающему подачу горной машины на забой гидродомкратами, разрушение и погрузку полезного ископаемого исполнительнвм органом горной машины с передвижкой става конвейера гидро 10 домкратами, доставку полезного ископаемого конвейером, крепление и упРавление кровлей передвижения меанизированной крепи на диагональном участке выемки, перемещающемся вдоль линии очистного забоя, подачу горной машины на забой гидродомкратами осуществляют в перерывах между ходами исполнительного органа отдельно и последовательно для 20 частей длины диагонального участка выемки и очистного забоя, соответствующих одному гидродомкрату подачи и равных шагу их расстановки, до-. ставку полезного ископаемого конвей- 25 ером осуществляют на всем участке действия гидродомкратов подачи после подвигания этой части забоя в процессе перемещения диагонального участка выемки на шаг передвижки механизированной крепи, а затем гидродомкраты подачи в конце диагонального участка выемки снова устанавливают в исходное положение в сложенном состоянии при этом длину 1 диагонального участка выемки устанав35 ливают равной г

1 = — — 1 созе 1сЬ

40 где f — угол между диаг уалью участка выемки и линией очистного забоя, рад; — шаг подвигания очистного забоя за.условныи цикл выемки, м;

1 — коэААициент пропорциональности

Ъ вЂ” толщина стружки, и;

3 — шаг расстановки гидродом- g0 кратов подачи, м, а диагональ участка выемки располагают под углом Ч к линии очистного забоя, равным

Таким образом, при предлагаемом способе выемки диагональным участком, перемещающимся от одного конца очистного забоя к другому, осуществляют вторичное деление длины очистного забоя на более мелкие части (т.е. деление уже участка выемки) длиной, равной расстоянию между соседними гидродомкратами подачи горной машины ка забой, с обеспечением перемещения этих частей в точках установки гидродомкратов подачи друг относительно друга на величину Дг, кратную толщине стружки h(dr=kh) переходом от непрерывного действия-к периодическому в исходном положении забойного оборудования и в процессе выемки при использовании перерывов между ходами исполнительного органа.

Это условие определяет диагональное расположение всего участка выемки по отношению к линии очистного забоя, движение его от одного конца лавы к другому с сохранением угла расположения, начиная с момента формирования на одном конце очистного забоя до завершения цикла выемки на другом

его конце, а также движение по лаве площади обнажения кровли, что согласуется с принципом последовательности передвижки секций механизированной крепи, а следовательно, повышает э йективность работы за счет снижения площади обнажения и исключения запаздывания крепления кровли.

Формулы длины диагонального участка выемки и угла между диагональю участка выемки и линией очистного забоя выводятся следующим образом.

Количество гидродомкратов (h ) подающих горную машину на забой на диагональном участке выемки, равно количеству разностей выхода штоков соседних домкратов (аг), которое . укладывается на принятой величине подвигания очистного забоя за условный цикл выемки (r), т.е. равно отношению шага подвигания очистного забоя (г) за цикл выемки к разности (Ьг) подвигания соседних частей участка выемки (разкости хода каждого соседнего гидродомкрата) с округлением, если величина л дробная, до .ближайшего меньшего целого значения

1 г М1

11544h0 глг tl* — количество гидродомкратов, подающих горную машину на з бой на диагональном участке выемки, шт.;

dr — разность подвигания соседних частей участка выемки в месте установки гидродомкрата подачи, м; коэффициент пропорциональности (количество ходов ис-10 полнительного органа перед включением на рабочий ход очередного гидродомкрата подачи). При включении одного гидродомкрата,5 подачи после двух (после прямого и обратного) ходов исполнительного органа K=2, при включении двух гидродомкратов подачи 2О после двух ходов (один после прямого хода, другой после обратного) K=1.

Проекция длины диагонального участка выемки на линию очистного забоя L, равна произведению отноA щения принятой величины (г) подвигания очистного забоя за условный цикл выемки (например, хода штока гидродомкрата подачи) к разности (Ьг) подвигания соседних частей участка выемки в месте установки гидродомкратов подачи (разности хода штоков соседних гидродомкратов) на шаг расстановки гидродомкратов пода35 чи (0) где L — проекция длины диагональА ного участка выемки на линию очистного забоя, м, а длина диагонального участка выемки (1„) будет равна

1.= воз Ч МЪ

Угол () между диагональю участка выемки и линией очистного забоя есть функция величины подвигания очистного забоя за условный цикл выемки (r), коэффициента пропорцио" нальности (K), толщины снимаемой стружки (Ъ) и шага расстановки гидродомкратов подачи (()

<= f (,tJ=<(,а,i! j=<(, Ь,Ц

Тангенс угля рявен отноип нию величины подвигяпия очистного забоя за цикл выемки г к проекции длины диагонального участка выемки

Ф на линию очистного забоя

1 9=—

Г

Угол при этом будет равен г 1с, =

Дi

Длина хода исполнительного о гана (L„) будет равна сумме длины диагонального участка выемки (1.), участка движения исполнительного органа при входе в диагональный участок („) и участка движения при выходе из него („„).

Режим работы струговой установки должен выбираться в соответствии с параметрами диагонального участка выемки и режимом работы электродвигателей приводов. исполнительного органа.

Площадь дополнительного обнажения кровли (S „) при выемке предлагаемым способом будет равна площади прямоугольного треугольника с катетами: шаг передвижки секции механизированной крепи (rp), проекция длины диагонального участка выемки (д) °

Время крепления (4 Äp) будет со" ставлять время выполнения операций по креплению и управлению кровлей на. длине очистного забоя, соответствующей одному гидродомкрату подачи и равной шагу их расстановки. Это обусловлено тем, что фронт работ по

КРЕ:чягНИЮ И УПРаВЧЕНИЮ КРОВЛЕЙ IIO дли е очистного забоя увеличивается с каждым KОДGM исполнительного ор» гана на величину (), равную = /1 и при отставании выполнения операций по креплению и управлению кровлей ь вь емку полезного ископаемого можно .приостановить.

На чертеже представлена лава (перекрытия на секциях механизированной крепи условно не показаны) при ведении очистных работ предлагаемым способом.

Забойное оборудование включает струговую установку с изгибающимся конвейером 1, приводными станциями 2 и 3, исполнительным органом 4, гид1154460 родомкратами 5 подачи и механизированную крепь 6.

Способ осуществляют следующим образом.

Перед началом выемочного цикла забойное оборудование установлено в исходном положении: секции механизированной крепи 6, расставленные по линейной (шахматной) схеме, придвинуты к забою, все гидродомкраты 5 подачи струговой установки находятся в сложенном состоянии, их поршневые полости соединены со сливом (рукоятки блоков управления гидродомкрата-. ми установлены в нейтральное положе-. 15 ние), исполнительный орган струговой установки 4 расположен у нижней 2 или верхней 3 приводной станции, подготовленной к передвижке, Далее устанавливают на подачу пер- о вый относительно приводной станции, подготовленной к передвижке, гидродомкрат. Начинают выемку угля, контролируя положение исполнительного органа по цифровому индикатору на пульте управления согласно предварительно составленной программы. Прн выемке исполнительный орган проходит за следующий от установленного на подачу гидродомкрат, который включа- ЗО ет на подачу после хода исполнительного органа в обратном направлении (к приводной станции), Аналогично, после каждого хода исполнительного органа, устанавливают на подачу 35 последующие гидродомкраты.

После нескольких ходов исполнительного органа его останавливают и начинают передвигать приводную станцию. При последующих ходах оче- 40 редность включения домкратов на подачу сохраняют, а движение исполнительного органа осуществляют каждый раз эа следующий от установленного на подачу гидродомкрат в направлении 45 движения участка выемки.

После подвигания приводной станции и первых секций конвейерного става на принятую величину подвигания очистного забоя на условный цикл вы- 50 емки (v) (величину хода гидродомкратов, например) их передвижку прекращают, при этом на концевом участке лавы линия очистного забоя располагается под определенным углом . 55 (V) ло отношению к линии очистного забоя остальной части лавы (формируется диагональный участок). В начале этого диагонального участка первый гидродомкрат находится в сложенном состоянии, в конце участка последний, гидродомкрат выходит на полный шток, а между ними ход гидродомкратов последовательно увеличивается на величину дг, кратную толщине снимаемой стружки (4r=kh).

Такой порядок включения гидродомкратов на подачу сохраняют и в дальнейшем, а границы движения исполнительного органа изменяют с каждым его ходом в соответствии с- включением очередных гидродомкратов и выходом нх штоков на полный ход. Соблюдение указанной последовательности включения сложенных гидродомкратов на подачу по всей лаве обеспечивает с каждым ходом исполнительного оргача перемещение диагонального участка от одного конца лавы к другому.

В конце диагонального участка в месте выхода штоков гидродомкратов на полный ход производят операции по креплению и управлению кровлей передвижением секций механизированной крепи, складывают гидродомкрат подачи и оставляют их в нейтральном (исходном) положении. Выполнение операций по креплению и управлению кров", лей при этом осуществляют с перемещением рабочих за диагональным участком выемки.

При подходе диагонального участка к противоположному концу лавы, когда включен гидродомкрат подачи (ближайший к противоположной приводной секции), исполнительный орган продвигают до этой станции, изменяя заднюю границу движения исполнительного органа в соответствии с выходом оставшихся гидродомкратов на полный ход.

После нескольких ходов исполнительного органа начинают передвигать приводную станцию. Исполнительный орган при этом останавливают. В дальнейшем несколько ходов исполнительного органа чередуют с передвижкой противоположной приводной станции. После передвижки этой станции на принятый шаг подвигания забоя () и окончания крепления лавы, забойное оборудование принимает исходное положение и очистной забой подготовлен к следующему технологическому циклу выемки угля, который осуществляют как предыдущий.

11544бО

9

При предлагаемом способе выемки возможно включение на рабочий ход двух гидродомкратов подачи после двух ходов исполнительного органа: один после прямого, другой после обратного его хода, а также включение на рабочий ход одного гидродомкрата подачи после четырех ходов исполнительного органа (после двух прямых и двух обратных), 1

Предлагаемый способ выемки позволяет задавать определенный угол между диагональю участка выемки и линией очистного забоя и сохранять 15

его величину при движении диагонального участка от одного конца лавы к другому, исключить заклинивания исполнительного органа горной машины и необходимость регулирования усилий 20 прижатия em к забою, увеличивать фронт работ по креплению и управлению кровлей по длине очистного забоя с каждым ходом исполнительного органа на величину, равную шагу расстановки гидродомкратов подачи, отнесенн6му к Количеству ходов исполнительного органа перед включением очередного гидродомкрата подачи, обеспечить непрерывное движение по лаве площади обнажения кровли, что согласуется с принципом последовательности передвижки секций механизированной крепи, значительно снизить величину неподцерживаемой крепыш площади обнажаемой исполнительным органом горной машины кровли и исключить запаздывание крепления, эффективно и безопасно применять струговую выемку в очистных за боях с малоустойчивыми или нарушенными кровлями, расширить область применения и повысить эффективность струговой выемки.

ВНИИПИ Заказ 2658/31

Тираж 48? Подписное

Филиал ППП "Пате!(! " г. Ужгорсщ, уп. Проек тная, 4