Фронтальный агрегат

 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для выемки весьма тонких пологих пластов. Цель изобретения - снижение энергоемкости доставки угля при одновременном улучшении условий труда обслуживающего персонала. Агрегат содержит секции крепи, конвейероструг с каретками, секционную базовую балку (СББ) в виде рамы с наклонными направляющими (НН) и с кронштейнами, рычаги, вертикальные цилиндры, тяговую цепь и приспособление (П) для подачи водовоздушной смеси, Каретки конвейероструга соединены между собой цепью и установлены с возможностью перемещения по СББ. Кронштейны связаны с рычагами и цилиндрами . При этом П выполнено в виде расположенного в раме параллельно продольной оси СББ трубопровода и сообщенных с ним патрубков с форсунками для распыления водовоздушной смеси. Рама и НН выполнены с окнами для размещения форсунок П. Патрубки П расположены в вертикальной плоскости , перпендикулярной к продольной оси СББ. Часть патрубков П расположена в раме, другая часть - под НН. Продольная ось выходного отверстия каждой форсунки П расположена под углом 45° к плоскости НН и к продольной оси СББ. При работе разрушенный резцами уголь падает на НН и каретками конвейероструга доставляется из забоя. При подаче водовоздушной смеси через форсунки П устраняется интенсивное объемно-напряженное состояние разрушенного угля и происходит выравнивание его давления вдоль граней кареток конвейероструга . 3 ил. С

союз сОВетских сОциАлистических

РЕСПУБЛИК (я)л Е 21 С 27/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4761398/03 (22) 21.11.89 (46) 07.10.91. Бюл, N 37 (71) Донецкий политехнический институт (72) В.Г.Нечепаев, Н.Г.Бойко, А.В,Болтян, Е, Н. Бойко, О.А. Саламатин и Н. В, Голубов (53) 622,232.75(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1164415, кл. Е 21 С 27/32, 1980. (54) ФРОНТАЛЬНЫЙ АГРЕГАТ (57) Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для выемки весьма тонких пологих пластов; Цель изобретения — снижение энергоемкости доставки угля при одновременном улучшении условий труда обслуживающего персонала.

Агрегат содержит секции крепи, конвейероструг с каретками, секционную базовую балку (СББ) в виде рамы с наклонными направляющими (НН) и с кронштейнами, рычаги, вертикальные цилиндры, тяговую цепь и приспособление (П) для подачи водовоздушной смеси. Каретки конвейероструга

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к средствам КоН вейероструговой выемки весьма тонких пологих пластов, Целью изобретения является снижение энергоемкости доставки угля при одновременном улучшении условий труда обслуживающего персонала.

На фиг.1 показана секция конвейероструга и базовая балка фронтального агрегата; на фиг.2 — разрез А-А на фиг,1; на фиг.3 — сечение Б-Б на фиг,1.

„„Я2ÄÄ 1682552 А1 соединены между собой цепью и установлены с возможностью перемещения по СББ.

Кронштейны связаны с рычагами и цилиндрами. При этом П выполнено в виде расположенного в раме параллельно продольной оси СББ трубопровода и сообщенных с ним патрубков с форсунками для распыления водовоздушной смеси. Рама и НН выполнены с окнами для размещения форсунок П. Патрубки П расположены в вертикальной плоскости, перпендикулярной к продольной оси СББ. Часть патрубков П расположена в раме, другая часть — под НН. Продольная ось выходного отверстия каждой форсунки

П расположена под углом 45 к плоскости

НН и к продольной оси СББ. При работе разрушенный резцами уголь падает на НН и каретками конвейероструга доставляется из забоя. При подаче водовоздушной смеси через форсунки П устраняется интенсивное объемно-напряженное состояние разрушенного угля и происходит выравнивание его давления вдоль граней кареток конвейероструга, 3 ил.

Фронтальный агрегат состоит из конвейероструга 1, секционной базовой балки

2 с наклонными направляющими 3 и секций крепи (на чертеже условно не показаны).

Конвейероструг 1 состоит из двух приводных станций, расположенных в прилегающих горных выработках (условно непоказаны), става 4 резцовых 5 и транспортирующих 6 кареток, которые соединены между собой тяговой цепью 7 и установлены с возможностью перемещения по базовой

1682552 балке 2. Тяговая цепь 7 замкнута в вертикальной плоскости.

Став 4 конвейероструга 1 расположен вдоль забоя. Его концы закреплены на приводных станциях, Став 4 конвейероструга 1 5 состоит из линейных шарнирно соединенных между собой секций, длина которых кратна шагу установки секций крепи.

Базовая балка 2 состоит из линейных секций 8, длина которых и соединение их 10 между собой аналогичны линейным секциям става 4 конвейероструга 1, Каждая линейная секция 8 базовой балки 2 выполнена в виде рамы 9 с наклонной направляющей 3, кронштейна 10, рычага 11, 15 соединенного с конвейеростругом 1, и вертикального цилиндра 1 2.

К линейным секциям 8 со стороны забоя приварены наклонные лаправляющие 3, а с противоположной стороны — кронштейны 20

10, с которыми шарнирно соединены рычаги

11, Другие концы рычагов 11 соединены с, секциями става 4 конвейероструга 1. Между линейными секциями 8 базовой балки 2 и рычагами 11 установлелы вертикальные ци- 25 линдры 12.

Под рычагами 11 линейных секций 8 на наклонной направляющей 3 и на раме 9 установлено приспособление 13 для подачи водовоздушной смеси, которое состоит из 30 форсунок 14 с выходными отверстиями l5, патрубков 16 и трубопровода 17, Патрубки

16 сообщены с трубопроводом 17 и расположены B вертикальной плоскости, перпендикулярной к продольной оси базовой 35 балки 2. При этом часть патрубков16 расположена в раме 9, а другая часть — под наклонной направляющей 3. Трубопровод 17 размещен в раме 9 параллельно продоль.ной оси базовой балки 2, 40

Рама 9 и наклонные направляющие выполнены с окнами 18,гля размещения форсунок 14, Продсльная ось выходных отверстий 15 форсунок 14 расположена под углом 45 к направлению доставки угля и 45 направлена в сторону забоя.

Трубопровод 17 соединен с источником нагнетания (условно не показан).

Фронтальный агрегат работает следующим образом, 50

При работе приводных станций происходит перемещение кареток 5, 6 тяговой цепью 7 по направляющим трубам 19 линейных секций става 4 конвейероструга 1. 55

При фронтальной подаче агрегата на забой посредством горизонтальных цилиндров секций крепи происходит разрушение угля одновременно по всей длине забоя резцами 20 кареток 5.

При выдвижении вертикальных цилиндров 12 рабочей жидкостью (эмульсией) производится установка става 4 конвейероструга 1 по мощности пласта посредством рычагов 11.

Базовая балка 2 с наклонными направляющими 3 всегда прижата к почве пласта вертикальными цилиндрами 12 и конвейеростругом 1, благодаря чему не требуется дополнительная зачистка угля по очистному забою.

Разрушенный резцами 20 резьбовых кареток 5 уголь падает на наклонные направля зщие 3 базовой балки 2 и каретками 5, 6 нижней ветви 21 тяговой цепи 7 доставляется в прилегающую горную выработку.

Водовоздушная смесь подается по труаопроводу 17, патрубкам 16 и выполненным в форсунках 14 выходным отверстиям 15 в приспособления 13 для подачи водовоздушной смеси, При этом возникает поток водовоздушной смеси, истекающий из выходных отверстий 15 и направленный в сторону забоя под углом 45г к направлению доставки угля.

При доставке разрушенный уголь проходит под рычагами 11 через зоны с ограниченным объемом, которые образуются направляющими трубами 19 линейных секций става 4 кон вейероструга 1, рычагами 11, рамой 9 и наклонной направляющей 3, Однако сжатия и расклинивания разрушенного угля под рычагами 11 не происходит из-за отсутствия объемно-напряженного состояния угольной массы, поскольку под рычагами 11 на разрушенный уголь воздействует по ок воздушной смеси, истекающий из выходных отверстий 15 форсунок 14.

Вектор импульса воздействия струй водовоздушной смеси на угольную массу можно разложить на две составляющие. Одна составляющая направлена вдоль става 4 конвейероструга 1 по направлению доставки (продольная составляющая V ). Другая составляющая направлена к забою (поперечная составляющая V>) и благодаря этому смещает часть разрушенного угля при его прохождении под рычагами 11 в направлении от рамы 9 базовой балки 2 к забою.

При этом максимальное давление доставляемого угля в зоне у рамы 9 линейных секций 8 базовой балки 2, достигающее у прототипа величины 200 кПа, существенно снижается, происходит устранение интенсивного объемно-напряженного состояния разрушенного угля в зоне у рамы 9 под рычагами 11 линейных секций 8 базовой балки

2. Поэтому значительные силы трения, приводящие к росту энергоемкости доставки в

1682552

30

50 этой зоне, не возникают, происходит существенное снижение энергоемкости даже при незначительном снижении напряженного состояния транспортируемого угля.

Кроме того, под воздействием поперечной составляющей Ч, вектора импульса воздействия водовоздушного потока происходит выравнивание давления угольной массы вдоль транспортирующей грани кареток 5 и 6. Давление на каретку 5 и 6 под рычагами 11 у рамы 9 линейных секций 8 базовой балки 2 снижается и становится примерно равным давлению на грань каретки 5 или 6 у забоя. Равномерное распределение давления доставляемого угля вдоль транспортирующей грани кареток 5 и 6 исключает перекос >л расклинивание последних на направляющих трубах1 9сгава 4 конвейероструга 1, уменьшает силы трения между ними, а следовательно, с11ижаются энергозатраты на преодоление сил трения, При этом снижается интенсивность износа кареток 5 и 6 и направляющих труб 19 става 4.

Продольная саставля>ощая Vn вектора импульса воздействия вадовоздушнаго потока на угольную массу направлена по направлению доставки угля, благодаря чему разрушенному углю сообщается дополни-. тельный импульс в направлении доставки, Полученный прирост кинетической энергии за счет водоваздушнаго потока так-. же способствует снижению удельных энергозатрат на доставку угля, Поскольку продольные аси выходных отверстий 15 форсунок 14 распало>кены под углом 45" к направлению доставки угля и направлены в сторону забоя, то продольная и поперечная составляющие вектора импул ьса воздействия вада ваздуLU Hof 0 потока по величине равны между собой. При этом обеспечивается в равной степени как устранение интенсивного объемно-напряженноl0 состояния угольной массы пад рычагами

11 линейных секций 8 базовой балки 2, так и BblpBBHMBBHMB давления угольной массы вдоль транспортирующей грани кареток 5, 6.

Кроме тога, струи вадовоздушной смеси, истекающие из выходных отверстий 15 форсунок 14, смачивают разрушенный уголь в зоне его непосредственного контакта с наклонными направляющими 3, ограничивающими поток доставляемого угля. Эта ведет к снижению коэффициента трения за счет смачивания угля при его движении па наклонным направляющим 3, уменьшению возникающих при этом сил трения, а следовательно, к снижению энергоемкости доставки угля.

Количества форсунок 14, необходимые параметры водовоздушнаго потока (давление, расход v. т.д.) зависят от сартнасти, обьемной массы и т.д. доставляемага угля, режима работы фронтального агрегата и его конструктивных параметров.

Оценка необходимых значений давления и расхода струй вадовоздушного патока показывает, что в качестве источника нагнетания могут быть приняты насосные установки, используемые для систем пылеподавления.

Поток жидкости, истекающий из фарсун0к 14 приспособления 13 для подачи Всд0ваздушнай смеси, используется также для подавления пыли при разрушении и доставKB Qf lя либо BBMOOTGRTB>lbHo, либо совместно с традиционна применяемым. системами пылеподавления, Формула изобретения

Фронтальный агрегат, включающий секции крепи, канвейераструг, каретки которого соединены между собой тягoBoй цепью и установлены с возможностью перемещения по секционной базовой балке, в=1— палненнай в виде рамы с наклонна, . направляющей и с кронштейном, связанным с рычагам и вертикальным цилиндром, 0 т л и ". а ю шийся тем, lTo, с целью снижения энергоемкости доставки угля при одновременном улучшении условий труда обслуживающего персонала, ан снабжен приспособлением для подачи вадаваэдушной смеси, выполненным в виде расположенного в раме параллельно продольной оси базовой балки трубопровода и сааб1ценных с трубопроводом патрубков с форсунками для распыления водавоэдушнай смеси, а рама и наклонные направляющие выполнены с окнами для размещения форсунок, при этом патрубки расположены в вертикальной плоскости, перпендикулярной к продольной оси базовой балки, а продольная Oeb выходного отверстия каждой форсунки расположена под углом 45 к плоскости наклонной направляющей и к продольной аси базовой балки, причем патрубки расположены в ра ме и под наклонной направляющей, 1 682552

1682552

Е- Нро3ернута) Составитель И.3имятнин

Техред М.Моргентал Карре кто р С.Черни

Редактор Н.Гулько

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

Заказ 3391 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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