Секция агрегатированной крепи очистного забоя мощного крутонаклонного угольного пласта



Секция агрегатированной крепи очистного забоя мощного крутонаклонного угольного пласта
Секция агрегатированной крепи очистного забоя мощного крутонаклонного угольного пласта
Секция агрегатированной крепи очистного забоя мощного крутонаклонного угольного пласта

 


Владельцы патента RU 2415271:

Учреждение Российской академии наук Институт угля и углехимии Сибирского отделения РАН (ИУУ СО РАН) (RU)

Изобретение относится к горному делу, в частности к механизированным крепям для поддержания очистных забоев мощных крутонаклонных угольных пластов, разрабатываемых полосами по падению. Техническим результатом является повышение эффективности и безопасности поддержания рабочего пространства очистного забоя, повышение управляемости движения крепи по линии падения, транспортировка отбитого угля вдоль забоя самотеком. Секция агрегатированной крепи очистного забоя мощного крутонаклонного угольного пласта содержит: основание, установленное на почве пласта и жестко связанное с нормально ориентированным к нему в сторону кровли пласта неподвижным ограждением со слоями накатника, подвижное ограждение, посредством горизонтальной оси связанное с неподвижным ограждением с возможностью углового перемещения и снабженное выдвижным козырьком, разновысокие ступени, образующие лестницу, поднимающуюся поперек основания от фланговой стороны, домкраты передвижки двойной раздвижности, установленные на боковых сторонах основания, боковые ограждения, установленные с фланговой стороны, и исполнительные органы разрушения массива и транспортирования отбитого угля. При этом подвижное ограждение посредством съемной укосины жестко закреплено под тупым углом к неподвижному ограждению. Исполнительный орган выполнен в виде телескопической стрелы со сферической режущей головкой и установлен на качающейся каретке с возможностью углового перемещения в вертикальной плоскости и поступательного перемещения вдоль забоя. Качающаяся каретка снабжена телескопичностью и установлена на основании также с возможностью углового перемещения относительно основания. Транспортирующий исполнительный орган выполнен в виде эмалированного скребка желобчатой формы, установленного под углом к фронту секции и снабженного поступательной подвижностью в плоскости основания и угловой подвижностью в поперечной плоскости своего сечения. Во внутреннем пространстве между лестницей, основанием и ограждением установлен стопорящий бур, ориентированный по нормали к почве пласта. 3 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к горному делу, в частности к крепям для поддержания очистных забоев мощных крутонаклонных угольных пластов, разрабатываемых полосами по падению.

Известно щитовое перекрытие для разработки крутых и крутонаклонных угольных пластов, содержащее различные элементы, обеспечивающие крепление кровли, подачу выемочной машины на забой, отделение угля от массива, транспорт отбитого угля вдоль забоя и фронтальную передвижку [1]. Недостатками такого щитового перекрытия являются повышенная чувствительность к прямолинейности очистного забоя, узкая область применения, ограниченная участками без тектонических нарушений, повышенная трудоемкость монтажно-демонтажных работ.

За прототип принята агрегатированная крепь, содержащая основание, установленное на почве пласта и жестко связанное с нормально ориентированным к нему в сторону кровли пласта неподвижным ограждением со слоями накатника, подвижное ограждение, посредством горизонтальной оси связанное с неподвижным ограждением с возможностью углового перемещения и снабженное выдвижным козырьком, разновысокие ступени, образующие лестницу, поднимающуюся поперек основания от фланговой стороны, домкраты передвижки двойной раздвижности, установленные на боковых сторонах основания, боковые ограждения, установленные с фланговой стороны, и исполнительные органы разрушения массива и транспортирования отбитого угля [2].

Недостатками прототипа являются:

- повышенные затраты электроэнергии на транспортирование отбитого угля вдоль очистного забоя;

- повышенная сложность управления двумя исполнительными органами, имеющими частично общую зону действия;

- слабая управляемость движением секции крепи по линии падения;

- повышенная аварийная опасность, обусловленная как из-за близкого расположения вращающихся частей, в частности исполнительных органов, соседних секций, так и вследствие значительного обнажения кровли призабойного пространства.

Эти недостатки, по нашему мнению, резко снижают область применения данной крепи, ограничивая ее пластами с устойчивой кровлей, эффективность поддержания рабочего пространства очистного забоя и безопасность ведения очистных работ.

Цель изобретения - повышение эффективности и безопасности поддержания рабочего пространства очистного забоя крутонаклонного угольного пласта за счет снижения площади обнажения кровли, повышения управляемости движения крепи по линии падения и организации самотечного транспорта отбитого угля вдоль забоя.

Поставленная цель достигается тем, что в секции агрегатированной крепи, содержащей основание, установленное на почве пласта и жестко связанное с нормально ориентированным к нему в сторону кровли пласта неподвижным ограждением со слоями накатника, подвижное ограждение, посредством горизонтальной оси связанное с неподвижным ограждением с возможностью углового перемещения и снабженное выдвижным козырьком, разновысокие ступени, образующие лестницу, поднимающуюся поперек основания от фланговой стороны, домкраты передвижки двойной раздвижности, установленные на боковых сторонах основания, боковые ограждения, установленные с фланговой стороны, и исполнительные органы разрушения массива и транспортирования отбитого угля, подвижное ограждение посредством укосины жестко закреплено под тупым углом к неподвижному ограждению, исполнительный орган выполнен в виде телескопической стрелы со сферической режущей головкой и установлен на качающейся каретке с возможностью углового перемещения в вертикальной плоскости и поступательного перемещения вдоль забоя, качающаяся каретка снабжена телескопичностью и установлена на основании также с возможностью углового перемещения относительно основания, транспортирующий исполнительный орган выполнен в виде эмалированного скребка желобчатой формы, установленного под углом к фронту секции и снабженного поступательной подвижностью в плоскости основания и угловой подвижностью в плоскости своего поперечного сечения, во внутреннем пространстве между лестницей, основанием и ограждением установлен стопорящий бур, ориентированный по нормали к почве пласта.

Предлагаемое изобретение поясняется схемами. На фиг.1 показана секция агрегатированной крепи со снятыми боковыми ограждениями в очистном забое (продольный разрез); на фиг.2 - схема монтажа секций крепи в монтажной камере (вид в плане); на фиг.3 - очередность ввода секций в работу по выемке угля.

Секция крепи содержит основание 1, жестко связанное с нормально ориентированным к нему с завальной стороны неподвижным ограждением 2, подвижное ограждение 3, посредством оси 4 с возможностью поворота в вертикальной плоскости связанное с неподвижным ограждением 2, выдвижной козырек 5, две укосины 6, установленные между основанием 1 и подвижным ограждением 3 и ориентирующие последнее под тупым углом к неподвижному ограждению 2. В пространстве между укосинами 6 с возможностью углового перемещения в вертикальной плоскости установлена телескопическая каретка 7, на которой также с возможностью углового перемещения установлен режущий исполнительный орган 8. Исполнительный орган 8 выполнен в виде телескопической стрелы со сферической режущей головкой, снабженной резцами. К боковым сторонам основания прикреплены гидравлические домкраты передвижки 9, обладающие двойной раздвижностью, а во внутреннем пространстве основания размещен гидравлический привод эмалированного скребка 10, который установлен перед основанием под углом к нему с возможностью поворота в плоскости своего поперечного сечения. В пространстве между укосинами 6, основанием 1, ограждениями 2 и 3 установлены разновысокие ступени, образующие лестницу 11, обеспечивающую подъем поперек секции в направлении от фланговой ее стороны. В пространстве между лестницей 11, неподвижным ограждением 2 и основанием 1 установлен электропривод 12 стопорного бура 13, ориентированного по нормали к основанию в сторону почвы пласта.

Агрегатированные секции используют при выемке угля из мощных крутонаклонных пластов в длинных столбах по простиранию, отрабатываемых полосами по падению (щитовая система разработки). В монтажной камере 14 у вентиляционного штрека 15 и у флангового углеспускного ската 16 монтируют агрегатированные секции крепи, ориентируя их по линии падения пласта (фиг.2). В исходном положении секции установлены в линию, выдвижные козырьки выдвинуты до соприкосновения с кровлей пласта, скребки находятся в положении «грести» и прижаты к основаниям секций, буры каждой секции заглублены в почву пласта.

Работа агрегатированных секций по выемке угля осуществляется следующим образом. Сначала включают в работу крайнюю фланговую секцию, установленную на фланге выемочной полосы. Исполнительным органом 8 разрушают массив у почвы пласта на глубину, равную телескопичности стрелы. Затем исполнительный орган переводят в среднюю часть мощности пласта, а в зоне у почвы пласта из основания данной секции выдвигают скребок 10 на величину его хода. За счет этого отбитый уголь приобретает форму вала и подгребается к очистному забою. По окончании хода скребка 10 его переводят в положение «транспортировать», т.е. поворачивают в поперечной плоскости скребка. За счет заданного угла установки относительно фронта основания скребок 10 оказывается установленным под углом к горизонту, за счет чего обеспечивается самотечный транспорт отбитого угля вдоль очистного забоя. Отбитый уголь самотеком транспортируется в фланговый углеспускной скат. Уголь, отбитый исполнительным органом в средней части мощности пласта и у кровли, под собственным весом поступает в желоб скребка 10 и далее самотеком следует в углеспускной скат.

После окончания выемки в зоне действия первой (фланговой) секции ее стопорные буры выводят из почвы пласта, саму секцию передвигают на шаг передвижки домкратами 9, забуривают стопоры 13 и повторяют выемочные работы в том же порядке. Затем включают в работу вторую секцию и при этом для транспорта отбитого угля вдоль забоя используют желоб скребка фланговой секции и т.д.

По мере подвигания по падению пласта линия установки секций крепи принимает уступообразный вид - каждая последующая секция отстает на шаг передвижки от предыдущей, а линия очистного забоя ориентирована под углом к простиранию пласта (фиг.3).

Особенностями секции крепи, выгодно отличающими ее от прототипа и аналогов, являются:

- установка подвижного ограждения под тупым углом к неподвижному значительно сокращает площадь обнажения кровли, что повышает надежность поддержания призабойного пространства;

- установка одного стреловидного исполнительного органа в секции крепи значительно снижает вероятность его контакта с исполнительным органом соседней секции, что снижает вероятность аварии;

- замена нижнего исполнительного органа на транспортирующий эмалированный скребок, установленный под углом к фронту секции крепи, позволяет организовать самотечный транспорт отбитого угля вдоль забоя, что снижает затраты электроэнергии на транспортирование угля;

- внедрение в почву пласта стопорного бура обеспечивает удержание секции крепи от самопроизвольного сползания по линии падения пласта, повышает управляемость движением секции крепи.

Перечисленные обстоятельства свидетельствуют о повышении эффективности и безопасности поддержания призабойного пространства очистного забоя мощного крутонаклонного угольного пласта, а это и есть цель изобретения.

Источники информации

1. Способ разработки мощных крутонаклонных угольных пластов и щитовое перекрытие для его осуществления. Патент РФ №2069267, опубл. 20.11.96, бюл. №32 (аналог).

2. Секция крепи очистного забоя мощного крутонаклонного угольного пласта. Патент РФ №2361087, опубл. 10.07.2009, бюл. №19 (прототип).

Секция агрегатированной крепи очистного забоя мощного крутонаклонного угольного пласта, содержащая основание, установленное на почве пласта и жестко связанное с нормально ориентированным к нему в сторону кровли пласта неподвижным ограждением со слоями накатника, подвижное ограждение, посредством горизонтальной оси связанное с неподвижным ограждением с возможностью углового перемещения, и снабженное выдвижным козырьком, разновысокие ступени, образующие лестницу, поднимающуюся поперек основания от фланговой стороны, домкраты передвижки двойной раздвижности, установленные на боковых сторонах основания, боковые ограждения, установленные с фланговой стороны, и исполнительные органы разрушения массива и транспортирования отбитого угля, отличающаяся тем, что подвижное ограждение посредством съемной укосины жестко закреплено под тупым углом к неподвижному ограждению, исполнительный орган выполнен в виде телескопической стрелы со сферической режущей головкой и установлен на качающейся каретке с возможностью углового перемещения в вертикальной плоскости и поступательного перемещения вдоль забоя, качающаяся каретка снабжена телескопичностью и установлена на основании также с возможностью углового перемещения относительно основания, транспортирующий исполнительный орган выполнен в виде эмалированного скребка желобчатой формы, установленного под углом к фронту секции и снабженного поступательной подвижностью в плоскости основания и угловой подвижностью в поперечной плоскости своего сечения, во внутреннем пространстве между лестницей, основанием и ограждением установлен стопорящий бур, ориентированный по нормали к почве пласта.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к области механизированного крепления очистных выработок при выемке угля из средней мощности крутых пластов.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к области механизированного крепления очистных выработок при выемке угля из мощных до 5-6 м и средней мощности крутых пластов.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к области механизированного крепления очистных выработок при выемке угля из тонких и средней мощности крутых пластов.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к области механизированного крепления очистных выработок при выемке угля из средней мощности крутых пластов.

Изобретение относится к области горного дела, а именно к системе клапанов для настройки двух сервоцилиндров для откидных консолей щитка механизированной крепи угольного забоя.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к области механизированного крепления очистных выработок при выемке угля из средней мощности крутых пластов.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к области механизированного крепления очистных выработок при выемке угля из средней мощности крутых пластов.

Изобретение относится к горному делу, а именно к способу демонтажа механизированного комплекса очистного забоя, и может быть использовано при механизированной выемке пластовых месторождений.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к области механизированного крепления очистных выработок при выемке угля из средней мощности крутых пластов.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к механизированным крепям очистных выработок при выемке угля из средней мощности крутых пластов

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к области механизированного крепления очистных выработок при выемке угля из средней мощности крутых пластов

Изобретение относится к горному делу, в частности к механизированному креплению горных выработок

Изобретение относится к горному делу, в частности к методам передвижки мехкрепи при отработке угольной лавы

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к области механизированного крепления очистных выработок при выемке угля из тонких и средней мощности крутых пластов

Изобретение относится к горному делу, а именно к механизированным крепям

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к механизированному креплению очистных выработок при выемке угля из крутых пластов на сверхкатегорийных шахтах
Изобретение относится к способу управления барабанным исполнительным органом

Изобретение относится к горному делу, в частности к гидравлической системе управления механизмом передвижения механизированной крепи

Изобретение относится к горной промышленности, преимущественно к скалывателям козырьков перекрытий секций механизированной крепи
Наверх