Выемочное устройство

 

Изобретение относится к подземной разработке угольных месторождений, а именно к механизированной выемке пластов тонкой и средней мощности. Сущность: ветви гибкого тягового органа фронтального выемочного устройства ориентированы относительно обводных шкивов приводных и подающих станций, а также относительно секций механизированной крепи вдоль очистного забоя. Со стороны завала ветви тягового органа расположены в направляющих, размещенных в горизонтальной плоскости и закрепленных на перекрытиях секций крепи . Со стороны очистного забоя ветви гибкого тягового органа расположены в направляющих, размещенных в вертикальной плоскости выемочных стенок, соединенных между собой шарнирно. Ветви гибкого тягового органа размещены также в дополнительных направляющих, поверхность которых выполнена по кривой Мебиуса и которые закреплены на основаниях секций крепи сопряжения, установленных в подготовительных выработках вдоль приводных и подающих станций. 9 ил. w Ј

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

О

О

Ф

О (") Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4934073/03 (22) 05.05.91 (46) 07.09.93, Бюл. М 33-36 (71) Шахта "Южная" Воркутинского производственного обьединения по добыче угля

"Воркутауголь", Государственный научноисследовательский, проектно-конструкторский и проектный угольный институт с экспериментальным заводом "Печорниипроект" (72) Громыло В.П., Сафиулин И.Г. (73) Государственный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и проектный угольный институт- с экспериментальным заводом "Печорниипроект" (56) Авторское свидетельство СССР

N 693027, кл. Е 21 С 27/32, 1977.

Патент СССР N 11553386990055, кл. Е 21 О

23/00, 1987. (54) ВЫЕМОЧНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к подземной разработке угольных месторождений, а

Изобретение относится к разработке полезных ископаемых подземным способом, а именно к средствам механизации для выемки угля, Известен фронтальный агрегат. имеющий крепь, состоящую из секций, содержащих стойки с башмаками, размещенными внутри выдвижного основания, на котором закреплены база с направляющими исполнительного органа. выполненная в виде телескопической стенки, неподвижные части которой соединены между собой стяжками, и балансиры, соединенные с ограждением, причем выдвижные основания секций соеRll 2000429 С (s>>s Е 21 С 27/00. Е 21 О 23/00 именно к механизированной выемке пластов тонкой и средней мощности. Сущность: ветви гибкого тягового органа фронтального выемочного устройства ориентированы относительно обводных шкивов приводных и подающих станций, а также относительно секций механизированной крепи вдоль очистного забоя. Со стороны завала ветви тягового органа расположены в направляющих, размещенных в горизонтальной плоскости и закрепленных на перекрытиях секций крепи. Со стороны очистного забоя ветви гибкого тягового органа расположены в направляющих, размещенных в вертикальной плоскости выемочных стенок, соединенных между собой шарнирно. Ветви гибкого тягового органа размещены также в дополнительных направляющих, поверхность которых выполнфна по кривой Мебиуса и которые закреплены на основаниях секций крепи сопряжения, установленных в подготовительных выработках вдоль приводных и подающих станций. 9 ил, динены с балансирами с помощью кронштейнов. а с неподвижными частями телескопических стенок соседних секций - с помощью раскосок, и имеют клинья для взаимодействия с башмаками стоек.

Известно выемочное устройство, направляемое по гидравлическим шагающим крепежным стойкам, включающее реэцовые салазки, резцы, закрепленные в державках, замкнутое направляющее приспособление. которое своей верхней и нижней ветками прикреплено к телескопически регулируемым выемочным стенкам крепеж, ых стоек, тяговую цепь, приводные звездочки

2000429

10

55 тяговой цепи, размещенные по концам забоя, причем направляющее приспособление выполнено в виде Г-образных кронштейнов. образующих полость для размещения тяговой цепи, на концах кронштейнов закреплены направляющие трубы. а реэцовые салазки выполнены в виде шарнирного элемента с пазом для крепления к тяговой цепи направляющих планок, жестко закрепленных на шарнирном элементе. двух скользящих Т-образных элементов, жестко закрепленных на противоположных концах направляющих планок, и двух полукруглых вертикальных держателей для крепления державки резца, причем полукруглые вертикальные держатели жестко закреплены на скользящих элементах, державка резца установлена с возможностью поворота вокруг своей продольной оси, а приводные звездочки выполнены с пазом.

Недостатком известных решений является высокая энергоемкость процесса отбойки угля, т.к. обработка забоя резцами ведется одновременно на всю длину лавы.

Цель изобретения — снижение эергоемкости разрушения угля за счет обеспечения поучастковой непрерывно-последовательной обоаботки под углом режущими зубками очистного забоя в пределах ширины секции крепи, Поставленная цель изобретения достигается тем, что в известном выемочном устройстве, направляемом в сторону выемки и по отношению к гидравлическим шагающим крепежным стойкам, опирающимся на основание и несущим верхняк с образованием секции крепи, основание которой соединено с гидродомкратом передвижения, связанным в свою очередь с выемочной стенкой, несущей направляющее приспособление, выполненное в виде двух Г-образных кронштейнов, короткие плечи которых направлены друг против друга с образованием полости для размещения шарнирной тяговой цепи, на концах кронштейнов закреплены направляющие трубы, взаимодействующие со скользящими элементами, несущими державки режущих зубков, при этом скользящие элементы соединены с шарнирной тяговой цепью, ориентированной относительно звездочек на приводных станциях, расположенных на концах очистного забоя., согласно изобретению, каждая выемочная стенка с обеих сторон соединена с другими выемочными стенками шарнирными элементами.

На фиг.t изображена схема расположения оборудования выемочного устройства в плоскости пласта, общий вид: на фиг.2 разрез А-А на фиг.1: на фиг.З вЂ” разрез 5-6

50 на фиг.1; на фиг.4 — разрез В-В на фиг.3; на фиг.5 — направляющая тяговой цепи, выполненная Ilo кривой Мебиуса: на фиг.б — вид по стрелке Г на фиг.5, в аксонометрии; на фиг,7 — узел на фиг.1 в увеличенном виде (перемещение вертикальной стенки крайней секции крепи): на фиг .8 — то же, что на фиг.7 (перемещение вертикальной стенки второй секции крепи): на фиг.9 — схема расположения оборудования выемочного устройства в плоскости пласта после отбойки угля на полный технологический цикл.

Выемочное устройство представляет собой секции крепи, выполненные в виде гидравлических шагающих крепежных стоек 1, которые опираются на основания 2 и несущие верхняки 3 с козырьками 4. при этом основание 2 каждой секции крепи соединено через гидродомкрат 5 передвижения с выемочной стенкой 6, Выемочная стенка 6 с обеих сторон соединена с другими выемочными стенками 6 шарнирными элементами 7 (в виде стяжного болта).

На выемочной стенке 6 установлены направляющие приспособления, которые выполнены в виде двух Г-образных кронштейнов 8 и 9, плечи которых направлены друг против друга. Кронштейны 8 и 9 образуют полость 10, в которой ориентирована шарнирная тяговая цепь 11. На концах кронштейнов закреплены направляющие трубы 12 и 13, взаимодействующие со скользящими элементами 14. На скользящих элементах 14 установлены державки 15, на которых крепятся режущие зубки 16, Скользящие элементы закреплены на шарнирной тяговой цепи 11. Скользящие элементы 14 выполнены так, что между их призабойной плоскостью и плоскостью выемочной стенки

6 образован острый угол а .

Шарнирная тяговая цепь 11 ориентирована относительно звездочек 17,18, установленных на приводных станциях 19, 20.

Приводные станции жестко скреплены с подающими станциями 21, 22. Приводные и подающие станции расположены на концевых участках очистного забоя 23 B подготовительных выработках 24 и 25, Шарнирная тяговая цепь 11 дополнительно ориентирована в подготовительных выработках 24 и 25 вокруг обводных роликов 26. 27 и 28, 29, а со стороны завала 30относительно направляющей полости 31 несущих верхняков 3 секции крепи.

Кроме того. тяговая цепь 11 ориентирована в дополнительных направляющих 32.

33, выполненных по кривой Mv6èóñà и уста2000429

55 новлеHíûх на основаниях 34. 35 секций 36, 37 крепи сопряжения.

Секции 36, 37 крепи сопряжения расположены соответственно в подготовительных выработках 24, 25 между крайними секциями крепи и подающими станциями

21, 22.

Обводные ролики 26, 27 и 28, 29 через валы 42, 43 и 44, 45 жестко соединены с подвижными каретками 46, 47 и 48, 49, которые соединены с выдвижными частями гидродомкратов 50-53 выдвижения, установленных на подающих станциях 21, 22, Гидродомкраты 50, 51 и 52, 53 расположены относительно друг друга под углом 90 .

Выемочное устройство работает следующим образом.

В исходном положении (фиг,1,2) секция крепи расперта. При этом выдвижная часть гидродомкрата 5 передвижения находится в вдвинутом положении, а жестко связанная с ней выемочная стенка 6 расположена возле очистного забоя 23. Режущие зубки 16 с державками 15 скользящих элементов 14 соприкасаются с поверхностью очистного забоя 23.

На сопряжениях подготовительных выработок 24, 25 находятся в распертом положении секции 36, 37 крепи сопряжения так, что дополнительные направляющие 32, 33 расположены в створе с направляющей полостью 31 секции крепи.

Приводные станции 19, 20 с подающими станциями 21, 22 расперты в бока и кровлю подготовительных выработок 24, 25 посредством гидравлических стоек 54.

Шарнирная тяговая цепь 11 натянута через обводные ролики 26. 27 и 28, 29 посредством гидродомкратов 50, 51 и 52,53 выдвижения, при этом их выдвижные части находятся в крайнем выдвинутом положении.

При включении приводных станций 19, 20 начинают вращаться звездочки 17, 18, которые через зацепление с шарнирной тяговой цепью 11 приводят последнюю в движение вдоль очистного забоя 23. При этом скользящие элементы 14 с державками 15 во время их движения направляются поверхностями полости 10.

После этого шарнирная тяговая цепь 11 вместе со скользящими элементами 14 обходит обводные ролики 26, 27 и проходит через дополнительную направляющую 32, где осуществляется принудительный поворот их на 90 с вертикального положения в горизонтальное положение (свойство кривой Мебиуса), В горизонтальном положении шарнир ная тяговая цепь 11 со скользящими элементами 14 входит в направляющую

50 полость 31 секции крепи и переме«жется относительно направляющих полости 31.

В подготовительной выработке 25 шарнирная тяговая цепь 11 проходит через дополнительную направляющую 33. где осуществляется принудительный поворот ее на 90 с горизонтального положения в вертикальное положение (свойство кривой

Мебиуса) (фиг,3,4,5,6).

Подача шарнирной тяговой цепи 11 с закрепленными на ней скользящими элементами 14 с режущими зубками 16 осуществляется вдвижением выдвижных частей гидродомкратов 5 передвижения и вдвижением выдвижных частей гидродомкратов

52, 53.

Поскольку выдвижная часть гидродомкра а 5 передвижения закреплена посереди«е выемочной стенки G, то первичная величина выдвижения выдвижной части гидродомкрата 5 передвижения соответствует половине величины захвата отбиваемой полосы угля режущими зубками 16. А в целом под влиянием вдвижения выдвижных частей гидродомкратов 50, 51 и выдвижения выдвижной части гидродомкрата 5 на половину величины захвата отбиваемой полосы угля выемочная стенка 6 совместно со скользящим элементом 14 в зоне расположения первой от выработки 24 секции крепи займет положение под углом /3(фиг.7).

Время выдвижения выдвижной части гидродомкрата 5 передвижения на оставшуюся половину величины захвата отбиваемой полосы угля соответствует времени перемещения режущего зубка 16 по длине, соответствующей длине выемочной стенки 6.

При этом одновременно с выдвижением выдвижной части гидродомкрата 5 передвижения первой секции включается на выдвижение выдвижная часть гидродомкрата 5 передвижения следующей (второй) секции крепи. Когда выдвижная часть гидродомкрата 5 передвижения первой секции крепи выдвинется на полную величину захвата отбиваемой полосы угля, выдвижная часть гидродомкрата 5 передвижения второй секции выдвинется на половину величины захвата, а выемочная стенка 6 второй секции крепи займет положение под определенным углом. Далее процесс отбойки угля аналогичен описанному выше.

При этом отбитый уголь транспортируется в сторону подготовительной выработки

24 скользящими элементами 14 между поверхностью очистного забоя 23 и поверхностью полости 10 выемочной стенки 6, а также поверхностью защитного кожуха 55, предотвращающего просыпание его во внутрисекционное пространство, 2000429

В подготовительной выработке 24 отбитый уголь перегружается на подлавный конвейер 56.

Очередную полосу угля начинают отбивать после вдвижения выдвижных частей гидродомкратов 52, 53 и включения на вдвижение выдвижных частей гидродомкратов

50, 51. После выбора запаса хода гидродомкратов 50, 51, 52, 53 и гидродомкратов 5 передвижения осуществляют крепление лавы.

Перед креплением лавы отключаются приводные станции 19, 20. Затем включаются на полный ход гидродомкраты 50, 52 для образования слабой в тяговой цепи 11, После этого включаются на сокращение шагающие крепежные стойки 1 секции крепи и, начиная с первой со стороны подготовительной выработки 24 и первой со стороны выработки 25 последовательно к середине очистного забоя 23, передвигаются секции крепи на величину вынутой полосы угля, а затем секции крепи распираются в кровлю и почву.

После крепления лавы поочередно, начиная с первой от подающей станции 21 и приводной станции 19 в подготовительной выработке 24, а затем от подающей станции

22 и приводной станции 20 подготовительной выработки 25, раскрепляются и передвигаются секции 36. 37 крепи сопряжения на величину, равную величине вынутой полосы угля так, чтобы дополнительные направляющие 32, 33 были ориентированы в створе с направляющей полостью 31 секции крепи со стороны завала 30. После передвижения секции 36, 37 крепи сопряжения последние распираются в кровлю и почву подготовительных выработок 24, 25.

После этого раскрепляются гидравлические стойки 54 на подающих станциях 21, 22 и приводных станциях 19, 20 в подготовительных выработках 24. 25. Сокращением выдвижных частей гидродомкратов 57, 58 передвигаются подающие станции 21, 22 и

45 приводные станции 19, 20 в подготовительных выработках 24, 25 на величину, равную величине полной вынимаемой полосы угля, после чего последние распираются в бока и кровлю выработок 24, 25 при помощи гидравлических стоек 54.

Включением на полное выдвижение выдвижных частей гидродомкратов 51. 53 натягивается шарнирная тяговая цепь 11, тем самым убирается ее слабая.

На этом полный технологический цикл по отбойке, транспортировке угля и вспомогательным операциям закончен.

После этого выемочное устройство подготовлено к выемке очередной полосы угля.

Таким образом, заявленная совокупность существенных признаков позволяет достичь поставленной цели изобретения.

Формула изобретения

Выемочное устройство, включающее секционную механизированную крепь с гидродомкратом ее передвижки, который связан с выемочными стенками, на каждой из которых установлено направляющее приспособление в виде Г-образных кронштейнов, короткие плечи которых направлены друг против друга с образованием полости для размещения шарнирной тяговой цепи, на которой закреплены скользящие элементы с режущими зубками, направляющие трубы, закрепленные на концах Г-образных кронштейнов, для взаимодействия со скользящими элементами шарнирной тяговой цепи, ориентированной относительно звездочек приводных станций, размещенных на концевых участках лавы, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью снижения энергоемкости разрушения угля за счет обеспечения поучастковой непрерывно-последовательной обработки под углом режущими зубками очистного забоя в пределах ширины секции крепи, выемочные стенки соединены между собой посредством шарнирных элементов.

2000429

2000429

2000429

2000429

8-B дидl

2000429

М

М э ° ° . °

I ° ° °

° °

° ° ° ° °

1 1

° °

° °

1 °: °

°

° °

° ° ° I

° °