ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3787614/22-03 (22) 28. 06. 84 (46) 07.05.86. Бюл. № 17 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт добычи угля гидравлическим способом (72) В. И. Медведков, Н. Г. Литасов, А. Г. Добряков, А. F. Сазонов, О. В. Михеев и О. Е. Адамович (53) 622.232.72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1:20109, кл. E 21 С 25/06, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 773288, кл. Е 21 С 23/00, 1978. (54) (57) 1. ВЫЕМОЧНЫЙ АГРЕГАТ, включающий ограждение, параллельно которому размещена горизонтальная направляющая, гидромонитор со стволом и соплом, которое ориентировано вдоль направляю(5П 4 E 21 Р 23 00, Е 21 С 25 60 45 00 щей, а гидромонитор связан с направляющей с возможностью его перемещения вдоль ограждения, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности использования агрегата при отработке угольного пласта путем снятия узкой стружки при движении гидромонитора вдоль ограждения, ствол гидромонитора отогнут в сторону ограждения и на противоположном соплу конце снабжен шипом, а горизонтальная направляющая выполнена с волнообразной поверхностью в продольной вертикальной плоскости, при этом шип находится в контакте с волнообразной поверхностью направляющей, а ствол с соплом имеет возможность качания в вертикальной плоскости относительно точки закрепления ствола на вертикальном стояке, которым снабжен гид- 3 ромонитор.

1229366

2. Агрегат по п. 1, отличающийся тем, что стояк гидромонитора снабжен дополнительными стволами с соплами, при этом часть стволов кинематически соединены между собой с возможностью их одновременного качания в вертикальной плоскости, а остальные стволы закреплены неподвижно на стояке по вертикали, причем сопла этих стволов ориентированы в направлении, поперечном горизонтальной направляющей, а перед

Изобретение относится к горному делу, а именно к выемочным агрегатам для отработки пологих угольных пластов с помощью гидромеханизации.

Цель изобретения вЂ” повышение эффек- 5 тивности использования агрегата при отработке угольного пласта путем снятия узкой стружки при движении гидромонитора вдоль ограждения.

На фиг. 1 изображен выемочный агрегат, вид сверху в начале прямого хода; на фиг. 2 вЂ” сечение А вЂ” А на фиг. 1 (в исходном положении для обратного хода); на фиг. 3 вЂ” узел 1 на фиг. 1; на фиг. 4 вЂ” вид

Б на фиг. 3.

Выемочный агрегат содержит ограждение )5

1, гидромонитор 2 со стволом 3 и соплом 4 и горизонтальную направляющую 5, параллельную ограждению. Сопло 4 ориентировано вдоль ограждения и является фланговым.

Гидромонитор 2 содержит вертикальный стояк б, с которым через шарнир 7 соединен ствол 3 с возможностью качания его в вертикальной плоскости 8. Ось флангового сопла 4 отклонена в горизонтальной плоскости 9 на острый угол сс от оси 10, параллельной направляющей 5.

По вертикали стояка 6 шарнирно закреплены два дополнительных ствола 11 и 12 с фланговыми соплами, аналогичными соплу 4. Стволы 3, 11 и 12 соединены кинематически между собой шарнирными тягами

13. Стволы 11 и 12 оснащены шаровыми шипами 14, которые закреплены на противоположных соплам 4 концах стволов, а имен ° но на обоймах соответствующих шарниров 7. Направляющая 5 имеет волнообразные поверхности 15 в вертикальной плоскости 16. С поверхностями 15 контактируют два шипа 14 с возможностью качания стволов 3, 11 и 12 в вертикальной плоскости 8 при перемещении гидромонитора 2 вдоль направляющей 5 (или ограждения 1).

Шипы 14 стволов 11 и 12 установлены сверху и снизу направляющей 5. Ствол 3 шипа не имеет. стволами установлен закрепленный жестко на стояке экран, в котором выполнены сквозные отверстия в точках пересечения с ним осей соответствующих сопел.

3. Агрегат по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что стояк гидромонитора установлен с возможностью поворота в плоскости, параллельной экрану, совместно со стволами и экраном.

По высоте стояка 6 соединено неподвижно (жестко) четыре дополнительных ствола

17 с соплами 18 и 19. Эти стволы ориентированы вдоль направляющей 5, оси сопел 18 и 19 ориентированы под углом <р, несколько меньшим 90, к вертикальной плоскости 20, расположенной перед стволами 17 и параллельно им, а сопла 19 дополнительно отклонено вниз и составляет с горизонтальной плоскостью острый угол р.

Аналогично ориентировано и нижнее сопло 4.

Сопла 18 и 19 являются фронтальными.

Со стояком 6 жестко соединен экран 21, который установлен перед соплами 18 и 19 в вертикальной плоскости 20. В экране выполнены сквозные отверстия 22 в точках пересечения с экраном осей сопел 18.

Диаметр этих отверстий выполнен больше диаметров выходных отверстий соответствующих сопел.

Стояк 6 установлен с возможностью его поворота на угол у = 180 в вертикальной плоскости 23, параллельной плоскости 20.

Ограждение 1 имеет на своих флангах механизмы 24 поворота стояка íà 180 . Механизм 24 включает зубчатую рейку 25 с приводом от гидроцилиндра 26 и зубчатое колесо ?7. Со стояком 6 жестко соединено горизонтальное трубчатое звено 28, фронталь. ное экрану 21.

Дополнительно обозначены: верхняя ветвь 29 направляющей 5, выступ 30 стояка б, паз 31 колеса 27, подак)щий механизм 32 (условно), угол ф колебаний фланговых сопел 4, отрабатываемый столб угля 33, вентиляционный 34 и аккумулирующий 35 штреки, дуговые фланговые щели

36 общей высотой h, горизонтальные щели

37, подрезная щель 38, толщина стружки

l, мо цность пласта т, балка 39, бурт 40 выступа 30, паз 41 балки 39.

Величина углов а, (, 1, и ф определяется опытным путем, фаза волн поверхностей 15 направляющей 5 зависит от ряда факторов, в ТоМ числе от соогношения скорости подачи механизмом 32 и скорости

1229366 прорезания щелей 36 фланговыми струями, механизм 24 поворота стояка может иметь иное исполнение. В качестве ограждения 1 может выступать не крепь, а разобщитель.

Ветвей 29 типа направляющей 5 может быть и меньше и больше двух в вертикальной плоскости 16. Количество фланговых и фронтальных стволов может быть иным, а их изгиб также может быть иным. Направляющая 5 может быть замкнута в плости 16 на флангах лавы и может быть представлена в виде разобщенных ветвей. Шипы 14 могут быть не только шаровым, но и иной формы, например в виде ролика. Направляющая 5 может иметь волнообразные поверхности 15 не снаружи, а изнутри, при этом достаточно иметь один шип 14 на каком-либо одном фланговом стволе. Пара шипов 14 может принадлежать не нижней паре стволов 11 и 12, а верхней 3 и 11. Шарнирные тяги 13 могут быть расположены между шарнирами 7 и соп- gp лами 4. Механизм 24 поворота стояка на

180 может быть установлен отдельно от балки 39. Шипы 14 могут быть регулируемы по дальности расположения от осей шарниров 7, чем можно изменить угол ф качания фланговых стволов в вертикальной плоскости 8. Расстояние по вертикали между ветвями направляющей 5 можно выполнить регулируемым для выемки угля из пластов различной мощности. Подвод воды к стояку 6 может быть осуществлен различными путями. Подающий механизм 32 также может иметь различное исполнение: гибкий элемент, гидроцилиндры, жестко-гибкий трубопровод.

Выемочный агрегат работает следующим образом.

Прямым ходом пласт подрабатывается понизу, на фланге исполнительный орган разворачивается на 180 и обратным ходом доразрушает верхнюю часть пласта. По окончании снятия стружки угля исполнительный орган разворачивается в исходное положе- 4р ние, а агрегат в целом подвигается на забой для снятия новой стружки угля. При этом имеет место следующее взаимодействие частей агрегата.

Подающим механизмом 32 перемещают вдоль ограждения 1 многосопловый гидромонитор 2. Стояк 6 ориентирован вниз и не может отклоняться в плоскости 23, так как плоский выступ 30 его горизонтального патрубка 28 движется вдоль паза 31 в балке 39, стоящей на почве и соединенной с ограждением, в частности гидроцилиндрами фронтальной подачи (не показаны). Стояк 6 не может смещаться фронтально забою, чему препятствует положение буртов 40 в пазу 41 балки 39. При движении гидромонитора 2 вертикальная ось стояка 6 не может изменить своего положения и в плоскости, перпендикулярной забою, поскольку патрубок 28 установлен в обойме 42, имеющей плоские поверхности скольжения по полозьям балки 39. Вода под давлением подводится через обойму 42 и патрубок 28 к стояку 6, где распределяется по соответствующим стволам, т. е. стояк 6 является коллектором.

Шипы 14 фланговых стволов 11 и 12 скользят по волнообразным поверхностям

15 направляющей 5, а именно по ее нижней ветви, жестко соединенной с балкой 39, и совершают колебательные движения в вертикал ьной плоскости 8. Благодаря тягам 13 фланговые стволы 3, 11 и 12 вслед за шипами 14 совершают колебательные движения относительно шарниров 7. При этом фланговые сопла 4 колеблются в пределах угла ф и прорезают с фланга столба 33 дуговые щели 36, которые из-за отклонения сопел 4 в горизонтальных плоскостях

9 на острый угол а ориентированы вглубь столба 33. Этим в отличие от известного агрегата уменьшается вероятность «зализывания» забоя в направлении ограждения 1.

Сопло 4 ствола 12, дополнительно отогнутое вниз на угол, примерно равный углу Р, прорезает щель 36 до почвы пласта. Общая высота h дуговых фланговых щелей 36 соответствует примерно половине мощности пласта т, высота h может быть выбрана и меньше 0,5 rn и больше. Для качания фланговых стволов не требуется другой привод, кроме механизма 32 продольной подачи исполнительного органа, что более надежно, особенно при отработке пласта без постоянного присутствия людей в забое или при безлюдной выемке угля. Фланговая щель

36 прорезается на расстоянии l от груди забоя и характеризует ширину стружки (полосы), вынимаемой гидромонитором 2 за один проход.

Одновременно с прорезанием фланговой щели прорезаются горизонтальные щели 37, одна из которых, а именно нижняя 38, является подрезной. Горизонтальные щели прорезаются струями, истекающими из фронтальных сопел 18 и 9. Благодаря отклонению вниз сопла 19 на угол р пласт подрезается у почвы пласта. Стружка угля шириной l и высотой h разделяется на три блока, которые и обрушаются на почву, освобождая пространство для прохода фланговых стволов вперед. Расстояние между фронтальными стволами 17 по высоте может быть выбрано равным плечу естественного обрушения разрезанного горизонтальными щелями угля, в этом случае вообще будет исключен эффект недоразрушения угля в стружке. Экран 21 уменьшает вероятность преждевременных вывалов угля из зоны егО разрушения, что облегчает условия гидротранспорта и не позволяет фланговым струям преждевременно отжать стружку в сторону ограждения 1, т. е. вероятность

«зализывания» забоя при наличии экрана 21 дополнительно снижается. Плоскость 20 эк1229366 рана желательно приблизить к груди забоя.

Наличие отверстий 22 в экране, размер которых превышает диаметр фронтального сопла, обеспечивает свободный проход через экран соответствующих струй. Экран также способствует повышению техники безопасности при обслуживании агрегата, так как перекрывает область разрушения угля струями. Угол гр расположения сопел 18 и 19 может быть равен 90 или несколько отличаться от 90 . На чертеже показан угол 10 (90, что способствует получению наклонных, т. е. опережающих щелей 37 и более поздней встрече фронтальных струй с фланговыми в плоскости щелей 37, а это, в свою очередь, должно способствовать сохранению целостности фланговой струи на ее большей длине, т. е. увеличению производительности гидровыемки.

В конце прямого хода гидромонитора 2, а именно на штреке 34 плоский выступ 30 патрубка 28 входит в паз 31 зубчатого колеса 27 и одновременно с этим элемент гидромонитора входит в контакт с концевым переключателем (не показан) вЂ” подающий механизм 32 отключается, зубчатая рейка 25 гидроцилиндром 26 перемещается и поворачивает вместе с колесом 27 на 25 угол у = 180 в вертикальной плоскости

23 стояк 6 с закрепленными на нем стволами и экраном. Этот поворот обеспечивает установку фланговых и фронтальных сопел на новом уровне по мощности m пласта, фланговые сопла 4 устанавливаются в -A торец забоя со стороны штрека 34 на высоте m вЂ” h, бывшее прежде нижним соплом 4 теперь становится верхним и прорезает фланговую щель до кровли пласта, фронтальные сопла 18 продолжают быть фронтальными на новой высоте, а сопло 19, бывшее ранее нижним, теперь становится верхним и служит для подрезки пласта по кровле. При повороте стояка шипы 14 обкатываются по дуге направляющей 5, которая в пределах этой дуги волнообразных поверхностей 15 не имеет, и переходят на верхнюю ветвь 29 в плоскости 16. Экран

21 устанавливается впереди стояка 6. В конце поворота на 180 элемент гидромонитора контактирует с другим концевым переключателем: включается подающий механизм 32 в режиме реверса.

Движение гидромонитора обратным ходом и характер разрушения угля в верхней части пласта аналогичны описанным.

Стружка высотой т вЂ” h не имеет снизу опоры и должна поддаваться гидровыемке с большей производительностью. При этом скорость продольной подачи гидромонитора может быть увеличена.

При выходе гидромонитора на штрек 35 описанным путем с помощью механизма 24 поворота происходит автоматический поворот стояка 6 на 180 в исходное положение, подающий механизм 32 отключается, а механизм передвижки агрегата на шаг l включается. Далее описанный цикл по отработке стружки на высоту т повторяется.

1229366

Редактор А. Сабо

Заказ 2219/29

Сост а ви тель А. Шести м и ро в

Техред И. Верес Корректор О. Лутовая

Тираж 47О Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, УК вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4