Способ селективной разработки пластов полезных ископаемых и комбайн для его осуществления

 

Изобретение относится к горному делу и предназначено для разработки пластов полезного ископаемого (ПИ), пересеченных породными прослойками (ПП). Цель - повышение производительности очистных работ за счет отбойки слоев ПИ и ПП в обоих направлениях движения комбайна. Подготовку шахтного поля осуществляют проведением вентиляционного и транспортного штреков и затем нарезают лавы. После установки комбайна 1 начинают отработку пласта с ПП в обоих направлениях движения комбайна 1. Одновременно с предварительной отбойкой полосы ПИ верхнего слоя 5 отбивают полосу ПП 7. После этого одновременно отбивают слои ПИ и ПП 7. Верхний слой 5 ПИ отбивают ведущим режущим барабаном (РБ) 3 на нижний слой 6 ПИ, который отбивают промежуточным РБ4 совместно с отбитым ПИ слоя 5. Ведомым РБ 2 отбивают ПП7. Каждый из РБ 2, 3, 4 расположен с возможностью вращения на конце установленной со стороны очистного забоя несущей консоли 8, 9, 10 корпуса комбайна 1. Все РБ 2-4 оснащены винтообразно проходящими захватными планками 13 и имеют по одному погрузочному щиту 14. При этом РБ2 и 3 установлены со смещением на ширину РБ4 в сторону от корпуса комбайна 1 с возможностью вращения в разные стороны. Диаметры РБ2 и 3 соответствуют высоте слоя 5 ПИ, а диаметр РБ 4 - высоте слоя 6 ПИ. С помощью планок 13 убирают отбитую породу. При подходе комбайна 1 к одному из штреков РБ3 выводят на штрек, опускают его на почву выработки и возвратно-поступательным движением отбивают слой 6 ПИ и ПП 7 между штреком и РБ 4. Консоль 10 находится в выемке 16 корпуса комбайна 1, и ее ось поворота не выступает со стороны очистного забоя над стенкой корпуса. За счет этого РБ 4 вплотную доходит до корпуса машины, что улучшает выпуск отбитого ПИ на средство 17 доставки. Отбитую ПП 7 грузят на средство доставки погрузочным стругом или навалочным устройством. 2 с. и 7 з.п.ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

8 3 15

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4028780/23-03 (22) 09.01.87 (31) Р 3601485,0 (32) 20.01,86 (33) DE (46) 07.03,90; Бил. Р 9 (71) Гебр. Айкхофф Машиненфабрик у. Айзенгисерай мбХ (ПЕ) (72) Херберт 1!1юппхаус и Вилли Ланферманн (DE) (53) 622.271 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1314045, кл, Е 21 С 27/02, 1982.

Патент ФРГ 2914897, кл, Е 21 С 27/00, опублик, 1979. (54) СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОЙ РАЗРАБОТКИ

ПЛАСТОВ ПОЛЕМ!ЫХ ИСКОПАЕМЫХ И УОМБАЙН ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к горному делу и предназначено для разработки пластов полезного ископаемого (ПИ), пересеченных породными прослойками (ПП). Цель — повышение производительности очистных работ за счет отбойки слоев ПИ и 1РП в обоих направлениях движения комбайна, Подготовку шахтного поля осуществляют проведением вентиляционного и транспортного штре,.SU„„1549487 А 3 ($))5 Е 21 С 41/16 27 00

2 ков и затем нарезают лавы, После угтановки комбайна 1 начинают отработку пласта с ПП в обоих направлениях движения комбайна ° Одновременно с предварительной отбойкой полосы ПИ верхнего слоя 5 отбивают полосу ПП 7.

После этого одновременно отбинают слои ПИ и ПП 7. Верхний слой 5 ПИ отбивают ведущим режущим барабаном (РБ)

3 на нижний слой 6 ПИ, который отбивают промежуточным РБ 4 сонместно с . отбитым ПИ слоя 5. Ведомым РБ 2 отбивают ПП 7, Каждый из РБ 2,3,4 расположен с возможностью вращения на конце установленной со стороны очистного забоя несущей консоли 8,9,10 кор- а ф корпуса комбайна 1, Все РБ 2-4 оснащены винтообразпо проходящими захватными планка ч 13 и имеют по одному погрузочному щиту 14, При этом

РБ 2 и 3 устанонлены со смещением на ширину РБ 4 в сторону от корпуса комбайна 1 с возможностью вращения

3RsgL н разные стороны, Диаметры РБ 2 и 3 р. соответствуют высоте слоя 5 ПИ, а ди- р аметр РБ 4 — высоте слоя 6 ПИ, С помощью планок 3 убирают отбитую породу, При подходе комбайна 1 к одному из штреков РБ 3 выводят на штрек, 3

1549487 опускают его на почву выработки и возвратно-поступательным движением отбивают слой 6 llH и ПП 7 между штреком и РБ 4. Консоль 10 находится в выемке 16 корпуса комбайна 1, и ее ось поворота не выступает со стороны очистного забоя над стенкой корпуса.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разработке полезного ископаемого, пересеченных породными прослойками.

Цель изобретения — повышение производительности очистных работ за счет отбойки слоев полезного ископае- 2р мого и породного прослойка в обоих направлеииях движения комбайна.

На фиг.1 изображена схема селективной разработки пласта и комбайн с барабанным исполнительным органом; вид свер-25 ху, на фиг.2 — комбайн с барабанным исполнительным органом, вид сбоку; на фиг,.З вЂ” схема разработки пласта и комбайн с барабанным исполнительным органом, вид сзади по ходу отработки; З0 на фиг.4 вЂ,комбайн. с барабанным исполнительным органом при движении в противоположном направлении, вид сбо" ку; на фиг,5 — схема отработки концевых участков проекции лавы и комбайн, вид сверху; на фиг.б — то же, вид 35 сбоку.

Способ осуществляют следующим образом.

Производят подготовку шахтного поля проведением вентиляционного и транспортного штреков и нарезают лавы. После монтажа механизированного комплекса и установки комбайна начинают отработку пласта с прослоем по- 45 роды в обоих направлениях движения комбайна, При этом одновременно с предварительной отбойкой полосы полез" ного ископаемого верхнего слоя отбива" ют полосу породного прослойка, после

50 чего одновременно отбивают слои полезного ископаемого и породный прослой. Верхний слой полезного ископаемого отбивают ведущим режущим барабаном на нижний слой полезного ископаемого, который отбивают промежуточным режущим барабаном совместно с указанным отбитым полезным ископаемым верхнего слоя, а породный прослоек отбиваЗа счет этого РБ 4 вплотную доходит до корпуса машины, что улучшает выпуск отбитого ПИ на средство 17 доставки, Отбитую ПП 7 грузят на средство доставки погрузочным стругом или навалочным устр-вом, 2 с и 7 з,п. ф-лы, 6 ил. ведоьй!м режущим барабаном, При подходе комбайна к одному из штреков доработку слоев ведут следующим образом, Ведущий режущий барабан выводят на штрек, опускают его на почву выработки и возвратно-поступательным движением производят отбойку нижнего— слоя и породного прослойка между штреком и промежуточным режущим барабаном.

Комбайн 1 с барабанным исполнительным органом движется в разрабатываемом пласте по фронту. очистных работ и своими режущими барабанами 24 отбивает полезное ископаемое и проходящий между верхним 5 и нижним

6 слоями его по всей длине лавы породный прослоек 7, В качестве органов отбойки комбайна i служат режущие барабаны 2-4 ° Каждый из них расположен с воэможностью вращения на конце установленной со стороны очистного забоя несущих консолей 8-!О корпуса машины и может перемещаться по вертикали с помощью указанной несущей консоли. Привод режущих барабанов 2-4 осуществляется от приводных двигателей (не показаны), Последние находятся в корпусе машины и через передачу консолей 8-10 соединенеы кинематически с режущими барабанами 2-4. Если понижающая передача промежуточного режущего барабана 4 находится внутри корпуса барабана, то понижающие передачи 11 и 12 ведомого и ведущего барабанов 2 и 3 расположены вне корпуса барабана в имеющемся между корпусом б араб ана и ко исолью 8 и 9 свободном пространстве и здесь примыкают непосредственно к консолям 8 и 9, Каждая из консолей 8 и 9, несущая по одному режущему барабану 2 или 3, находится по обеим концам, а средняя консоль IO — примерно в середине продольной линии корпуса машины. Все

-15494

5 режущие барабаны 2-4 оснащены винтообразно проходящими захватными планками 13, с помощью которых они убирают в сторону отбитую .их не изображенными исполнительными органами режуще5 го действия породу, и имеют по одному погрузочному щиту 14, который расположен с воэможностью поворота посредством кронштейна 15 вокруг оси режущего барабана и потому может в зависимости от направления движения машины-поворачиваться в одну или в другую сторону режущих барабанов

2-4, Режущие барабаны 2 и 3 имеют ди- аметр, соответствующий высоте верхнего слоя 5 минерала. Кроме того, они выступают по сравнению с промежуточным режущим барабаном 4 на его ширину в направлении выемки плас-- 20 та и по своей ширине равны ширине укаэанного режущего барабана 4 Поэтому они всегда производят отбойку слоя минерала, ширина которого согласуется с шириной захватываемого барабаном 25

4 слоя полезного ископаемого (фиг. 1) °

Диаметр промежуточного режущего барабана 4 по меньшей мере равен высоте нижнего слоя минерала, целесообразно однако больше высоты нижнего слоя 30

6 - полезного ископаемого. Консоль

1О этого режущего барабана находится и выемке 16 (фиг.l} корпуса машины, ширина которой лишь незначительно превышает длину консоли, Ось поворота консоли расположена в ней вне центра выемки 16 в боковой части и не выступает над расположенной со стороны очистного забоя стенкой корпуса малины..Поэтому режущий барабан

4 может доходить вплотную до корпуса машины; что улучшает выпуск отбитого полезного ископаемого.

При необходимости перемены места работы комбайна с барабанным испол- 45 нительным органом забой лавы может находиться по правую или левую сторону от. средства 17 доставки. Однако независимо от положения забоя лавы промежуточный режущий барабан должен постоянно транспортировать отбитое полезное ископаемое к средству 17 .доставки и вследствие установленного

mara его винтообразно проходящих захватных планок (в зависимости от положения по левую или правую сторону от средства 17 доставки),приводиться во вращение в направлении, зависящем от указанного положения.

87

Этой цели служит не изображенная переключаемая передача, которая находится внутри корпуса режущего барабана или корпуса машины, Можно также применять в качестве приводных двигателей для режущих барабанов 24 двигатели с переключением полюсов с тем, чтобы иметь возможность реверсирования направления вращения режущих барабанов 2-4, если это необходимо для улучшения выпуска отбитого полезного ископаемого. Полезное ископаемое принимается средством 17 доставки, которое проходит под комбайном 1 с барабанным исполнительным органом по всей длине пути перемещения машины. Боковой упор 18 закрывает средство 17 доставки по направлению к завалочной стороне и препятствует перепуску отбитого полезного ископаемого. Со стороны забоя лавы средство 1 7 доставки оснащено наклонной площадкой 19, которая имеет расположенную параллельно подошве служащую комбайну 1 в качестве дороги боковую полосу, которая опирается на подошву (фиг.3), Корпус машины состоит из отдельнь:х унифицированных узлов и опирается на раму ?О,которая со стороны очистного забоя посредством роликовых лыж

21 опирается на боковую поверхность наклонной, площадки 19. Со стороны закладки она охватывает посредством роликовых лыж 22 зубчатых рельс 23 ° который проходит по всей длине средства 17 доставки и служит для посту." пательного движения комбайна 1 с барабанным исполнительным органом. Движение подачи комбайна производится посредством двух лебедок, которые через зубчатые колеса 24 входят в зацепление с реечным эацеппением (фиг, 2), При рабочем ходе (фиг. 1) в направлении стрелки А комбайн 1 с барабанным исполнительным органом захватьвает своим ведущим режущим барабаном

3 слой 5 полезного ископаемого в кровле и выносит его в сторону посредством винтообразных захватных планок 13 режущего барабана 3.

При этом он сбрасывает полезное ископаемое на дорогу, где движется при движении машины режущий барабан

4. На этой дороге еще имеется нижний слой.,6 полезного ископаемого, на ко тором после этого скапливается от1549487 битая ведущим режущим барабаном порода верхнего слоя Минерала, захватывается промежуточным режущим барабаном 4 при отбойке нижнего слоя 6 ми5 нерала и вместе с ним выносится в средстно 17 доставки.

Поэтому за промежуточным режущим барабаном подошва уже очищена от отбитой породы на пирину, которая определяется средством 17 доставки или

его наклонной площадкой 19 или забоем лавы, В дальнейшем ведомый режущий барабан может производить выемку открытой по отношению к кровле части породного прослойка, измельчать ее и выносить в очищенное промежуточным режущим барабаном пространство. Для этого данный режущий барабан 2 устанавливается на консоли 8 на такую рабочую высоту, которая обеспечивает чистое свободное резание остающегося под ним слоя 6 минерала и оставляет за комбайном 1 ступенчатый забой ла- 25 вы, характеризующийся тем, что из не" го к средству !7 доставки выатупает лишь нижний слой б полезного ископаемого, Таким путем обеспечивается при движении машины попадание в сред- 30 ство 17 доставки и откатка лииь минерала, тогда как пустая боковая порода пока остается лежать между забоем лавы и средством 17 доставки.

В конце пути движения машины средство 17 доставки после разгрузки с помощью цилиндров 25 для передвижки передвигается по всей своей длине к новому очистному забою лавы, При этом боковая порода„ находящаяся между средством 17 доставки и очистным забоем, поступает на наклонной площадке 19 внутрь средства 17 доставки и отгружается, В конце этого движения передвижки средство 17 доставч 4g ки подвигается на ширину промежуточноI го режущеro,барабана в направлении нового забоя лавы и под давлением своих цилиндров 25 для передвижки опирается своей наклонной площадкой

19 на нижний слой полезного ископаемого. Этот процесс передвижки начинается с конца средства 17 доставки и продолжается непрерывно по всей длине лавы вплоть до участка, на ко:тором комбайн находится по оконча1 ,нии рабочего хода, Комбайн (фиг„5 и 6) в концах своего пути перемещения дошел своим недущим режущим барабаном до штрека, 26. В ходе процесса выемки, т, е, при передвижке средства 1 7 до ст анки, штр ек своим ведущим режущим б ар аба-. ном производит отбойку расположенной под ним боковой породы, а также находящегося под этим слоем полезíoro ископаемого полностью до среднего режущего барабана 4, При этом он совершает возвратно-поступательное движение и и последующем наезжает на уже совершившую передвижку секцию средства 17 доставки. Он покидает таким образом предыдущий выемочный участок и при этом внедряется режущими барабанами 2-4 в новый очистной забой, Когда барабаны 2-4 находятся на своем новом рабочем участке, еще не совершившая передвижку часть средства

17 доставки с помощью цилиндра 25 также перемещается к новому очистному забою, Участок,(фиг.5) У. нижнего слоя 6 минерала, который промежуточный режущий барабан 4 не мог захватить при въезде в новый, очистной забой, отбивается этим барабаном при подаче комбайна назад до тех пор, пока его ведущий при этом движении режущий барабан не достигнет штрека

26, При происходящем после этого в противоположном направлении рабочем ходе комбайн оставляет в конце лавы свободное пространство 27, соответствующее ширине его режущих барабанов

2-3 между средством 17 доставки и фронтом очистных работ, которое выходит из штрека 26 и длина которого определяется расстоянием между итреком 26 и положением промежуточного режущего барабана н конце пути движения комбайна.

Фо р мул а и э о бр е т е ни я

1. Способ селективной разработки пластов полезных ископаемых, включающий проведение на концах ланы штреков, предварительную отбойку полосы верхне го слоя полезного ископаемого, отбойку полосы породного прослойка в пространство между средством транспорта и.лавой на почву выработки и последующую одновременную отбойку полос верхнего и нижнего слоев полезного ископаемого по нсей их высоте, погрузку отбитого полезного ископаемого комбайном с ведомым, промежуточ1549487

10 ным и ведущим режущими барабанами на укаэанные средства транспорта и периодическую передвижку секций средств транспорта, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повьппения произнодительности очистных ра-. бот за счет отбойки слоев полезного ископаемого и пород прослойка н обоих направлениях движения комбайна одно10 временно с предварительной отбойкой, полосы полезного ископаемого верхнего слоя отбивают полосу породного прослойка с периодическим формированием выступа нижнего слоя полезного

15 ископаемого шириной, равной глубине выемки верхнего слоя, после чего одновременно отбивают слои полезного ископаемого и породный прослоек, при этом верхний слой полезного ископае20 мого отбивают недущим режущим барабаном, диаметр которого равен высоте верхнего слоя, на выступ нижнего слоя полезного ископаемого,,который отбивают промежуточным режущим бара- 25 баном, диаметр которого равен высоте нижнего слоя, совместно с указанным отбитым полезным ископаемым верхнего слоя, а породный прослоек отбивают ведомым режущим барабаном, диаметр которого равен высоте верхнего слоя полезного ископаемого, после погрузки отбитого полезного ископаемого указанных верхнего слоя и выступа нижнего слоя, 2, Способ по п.1 о т л и и а юшийся тем, что на концах лавы комбайн выводят ведущим режущим барабаном на штрек, опускают укаэанный барабан на почву выработки и возвратно-поступательным движением производят отбойку нижнего слоя и породного прослойка между штреком и промежыточным режущим барабаном до наезда комбайна на передвинутые в лаве сек- 4 ции средства транспорта.

3. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что отбитый породныйпрослоек грузят на средство транспорта погрузочным стругом или навалочным устройством.

4, Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что породный прослоек отбивают снизу вверх.

5. Способ по п,З, о т л и ч а ю— шийся тем, что породный прослоек отбитый между штреком и промежуточным режущим барабаном, грузят на

I средство транспорта комбайном.

6. Комбайн для селективной разработки пластов полезных ископаемых, включающий корпус, ведомый и ведущий вертикально перемещаемые одинаковой ширины и диаметра режущие барабаны, выполненные с винтообразными захватными планками, установленными рядом с корпусом комбайна, и несущие консоли с понижающими передачами, которые установлены с возможностью поворота, промежуточный режущий барабан и погрузочные щиты режущих барабанов, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности очистных работ за счет отбойки слоев полезного ископаемого и породного прослойка н обоих направлениях движения комбайна, ведомый и ведущий режущие барабаны установлены со смещением на ширину промежуточного барабана н сторону от корпуса комбайна с возможностью вращения в разные стороны, а погрузочные щиты установлены с воэможностью поворота вокруг оси указанных барабанов, при этом промежуточный режущий барабан имеет погрузочный щит и виктообразные захватные планки.

7. Комбайн по п,б, о тл и ч аюшийся тем, что н его корпусе выполнена выемка, а промежуточный режущий барабан установлен вплотную к корпусу с возможностью укладки н указанную выемку его несущей консоли.

8, Комбайн по п,7,о т л и ч а ю— шийся тем, что выемка в его корпусе по .ширине выполнена шире длины несущей кднсоли промежуточного режущего барабана, причем ось поворота указанной консоли смещена к боковой части выемки.

9, Комбайн по п.б, о т л и ч а юшийся тем, что понижающие передачи ведомого и ведущего режущих барабанов установлены между их несущими консолями и корпусом режущих элементов этих барабанов, причем размеры укаэанных передач со стороны несущих консолей преньппают диаметр головки режущих элементов барабанов, !

549487

1549487

Фвг. 5

1549487

Составитель В, Тычина

Техред Л.Сердокова Корректор Н ° КоРоль

Pедактор Н, Рогулич

Заказ 147 Тираж 395 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101