Горный комбайн

Изобретение относится к горным комбайнам. Техническим результатом является формирование оптимальной формы выработки. Горный комбайн включает ходовую часть, раму, два вращающихся исполнительных органа с межцентровым расстоянием и радиусом описываемого контура при вращении одним исполнительным органом, два отбойных устройства, расположенные в нижней и верхней частях. Длина барабана верхнего отбойного устройства находится в интервале 0,9-1,1 межцентрового расстояния между вращающимися исполнительными органами. Барабаны нижнего отбойного устройства выполнены составными, концевые части снабжены бермовыми фрезами. Диаметр бермовых фрез зависит от длины барабана нижнего отбойного устройства. Диаметр барабана верхнего отбойного устройства и диаметр бермовых фрез соответствуют определенным математическим выражениям. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к горным комбайнам непрерывного действия, и предназначено для проведения горных выработок при добыче полезных ископаемых подземным способом.

Уровень техники

Известен проходческо-очистной комбайн (патент US №2770448 (А)), включающий раму, гусеничный ход, исполнительный орган, выполненный в виде двух роторов, а также верхнюю и нижнюю буровые штанги.

Недостатком данного решения является невозможность получения равномерно-вертикальных стен выработки, а также направленность на формирование профиля выработки, исключительно близкого к прямоугольному.

Также известен тоннельный экскаватор (патент US №6305754 (В1)), включающий ходовую часть, опорный корпус, пару центральных резцов и расположенные горизонтально за ними пару винтовых резцов, установленных в верхней и нижней частях комбайна. Данное устройство принято за прототип.

Недостатком прототипа является получение только овальной формы выработки, что обусловлено конструкцией опорного корпуса. Кроме того, из-за длины нижнего винтового резца не удается обеспечить вертикальных боковых стен, что приводит к неполной выемки вырабатываемой горной массы.

Раскрытие изобретения

Техническим результатом настоящего изобретения является формирование овально-арочной формы выработки с максимально возможными вертикальными стенами без козырьков и, следовательно, максимальной выемкой полезного ископаемого.

Это достигается тем, что длина барабана L1 верхнего отбойного устройства находится в интервале 0,9-1,1L межцентрового расстояние между вращающимися исполнительными органами, а его диаметр соответствует неравенству:

При этом барабаны нижнего отбойного устройства выполнены составными, а их концевые части снабжены бермовыми фрезами, диаметр d2 которых зависит от длины барабана L2. При этом диаметр фрезы определяется соотношением:

Для придания кровле выработки формы равномерной арки, без переходов от криволинейного к прямолинейному, рекомендуется дополнительное улучшение, при котором диаметр верхнего отбойного барабана переменный и увеличивается к центру комбайна.

Сопоставление заявляемого горного комбайна с прототипом, позволяет сделать вывод об отсутствии в последнем признаков, сходных с существенными отличительными признаками заявляемого изобретения.

Также изобретение не следует явным образом из уровня техники, поэтому авторы считают, что объект является новым и имеет изобретательский уровень, поскольку при устранении такого технического решения, как длина верхнего отбойного устройства предпочтительно находится в интервале 0,9-1,1L, а его диаметр соответствует неравенству:

,

при этом барабан нижнего отбойного устройства выполнен составным, концевые части которых снабжены бермовыми фрезами, диаметр d2 которых зависит от длины барабана L2 нижнего отбойного устройства и определяется соотношением:

,

что позволяет получить максимально возможные вертикальные стенки без козырьков и, следовательно, максимальной выемкой полезного ископаемого.

Кроме того, для достижения дополнительного улучшения в виде переменного диаметра верхнего отбойного устройства, увеличивающегося к центру, будет невозможно обеспечить кровле выработки формы равномерной арки, а следовательно, исчезнет и технический результат.

Описание чертежей

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, где изображено:

Фиг. 1 - Общий вид горный комбайн;

Фиг. 2 - Вид сечения горной выработки, проходимый горным комбайном с параметрами выработки;

Фиг. 3 - Горный комбайн с роторным исполнительным органом;

Фиг. 4 - Горный комбайн с планетарно-дисковым исполнительным органом.

Осуществление изобретения

Горный комбайн содержит ходовую часть (1), раму (2), два вращающихся исполнительных органа (3) с межцентровым расстоянием L и радиусом R описываемого контура при вращении одним исполнительным органом, верхнее отбойное устройство (4), нижнее отбойное устройство (5), бермовые фрезы (6).

Изобретение работает следующим образом. Горный комбайн ходовой частью 1 (Фиг. 1) подается на забой до соприкосновения исполнительного органа 3 (фиг. 1) с забоем. При этом идет обработка забоя по контуру R, описываемого при вращении одним исполнительным органом (Фиг. 2). Верхнее отбойное устройство 4 (Фиг 2) при этом удаляет целик, образованный двумя исполнительными органами, параметры отбойного органа при этом соответствуют указанным соотношениям, и обеспечивает плоскую кровлю выработки. Целик в нижней части выработки обрабатывается нижним отбойным устройством 5 (Фиг. 2), выполнен составным, концевые части которого снабжены бермовыми фрезами 6 (Фиг. 2). При этом диаметр d2 бермовой фрезы определяется по представленной формуле исходя из заданной ширины проходимой выработки L2 во избежание образования козырька между описываемым контуром при вращении одним исполнительным органом и вертикальной составляющей контура выработки. Таким образом, размеры бермовой фрезы позволяют получить оптимальные параметры проходимой выработки с обеспечением ее устойчивости.

Кроме того, для достижения дополнительного улучшения профиля выработки верхнее отбойное устройства может быть выполнено с переменным диаметром, увеличивающимся к центру.

Следует отметить, что приведенная конфигурация горного комбайна и ее элементы являются частным случаем и могут быть исполнены по-другому. Существенными являются сами возможности, которые такая конфигурация дает и которые, тем не менее, могут быть достигнуты рядом других конструктивных особенностей. Например, если ширина выработки по основанию будет равна L2=L+2R, то для получения вертикальной составляющей контура выработки диаметр d2 должен быть равным радиусу R. Также формулой изобретения не ограничивается использование в конструкции горного комбайна исполнительных органов различных исполнений, в том числе роторных (Фиг. 3), планетарно-дисковых (Фиг. 4) и т.п.

Также для заявленного горного комбайна в том виде, как он охарактеризован в формуле изобретения, существует возможность изготовления и применения с помощью известных до даты подачи заявки средств и методов.

Заявляемое изобретение может найти широкое применение в горной промышленности для проведения выработок породы, в частности проходческих комбайнов непрерывного действия, используемых при добыче полезных ископаемых подземным способом.

1. Горный комбайн, включающий ходовую часть, раму, два вращающихся исполнительных органа с межцентровым расстоянием L и радиусом R описываемого контура при вращении одним исполнительным органом, два отбойных устройства, расположенные в нижней и верхней частях соответственно, отличающийся тем, что длина барабана L1 верхнего отбойного устройства находится в интервале 0,9-1,1L межцентрового расстояния между вращающимися исполнительными органами, а его диаметр соответствует неравенству:

при этом барабаны нижнего отбойного устройства выполнены составными, а концевые части снабжены бермовыми фрезами, диаметр d2 которых зависит от длины барабана L2 нижнего отбойного устройства и определяется соотношением:

2. Горный комбайн по п. 1, отличающийся тем, что диаметр верхнего отбойного барабана переменный и увеличивается к центру комбайна.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горным комбайнам. Техническим результатом является возможность бурения на ходу и регулирование расстояния между шпурами в пределах возможных зон бурения.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к горным комбайнам непрерывного действия, и предназначено для проведения горных выработок при добыче полезных ископаемых подземным способом.

Группа изобретений относится к горнопроходческой технике. Технический результат – увеличение степени механизации для комбинированного процесса крепления выработки.

Группа изобретений относится к способу и устройству для механической обработки материалов фрезерованием и/или бурением, в частности для удаления скальных пород, бетона, минералов или угля.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к добыче угля с помощью угледобывающих комбайнов. Технический результат - упрощение конструкции комбайнов, снижение трудоемкости их изготовления и затрат при эксплуатации, возможность применения шнеков различных диаметров для обеспечения оптимальных условий работы комбайна в различных условиях и повышение надежности их работы.

Изобретение относится к горнодобывающей установке для извлечения минеральных материалов, залегающих в виде пластов или массового месторождения, содержащей конвейерное устройство для вынесения добытого материала, также содержащей горнопроходческий комбайн.

Группа изобретений относится к передвижному горному проходческому комбайну, в частности, для проходки и прохождения туннелей. Технический результат - осуществление проходки туннелей, шахт и штреков и в твердой скальной породе с высокой производительностью извлечения материала и низким износом инструмента.

Изобретение относится к устройству для проходки с дроблением скальной породы, минералов или других материалов, в частности твердых материалов. Технический результат - хорошие результаты дробления для режущих инструментов в обоих направлениях вращения барабанного рабочего органа.

Изобретение относится к устройству для проходки с дроблением скальной породы, минералов и других материалов. Технический результат - обеспечение одинаково хорошей производительности независимо от направления перемещения барабанного инструментального магазина.

Изобретение относится к проходческим комбайнам и может найти применение при проходке горных выработок шахт, рудников. Технический результат заключается в увеличении производительности комбайна за счет вовлечения в процесс разрушения второй резцовой коронки.

Изобретение относится к горным комбайнам. Техническим результатом является обеспечение вращения исполнительного органа и режущих головок в процессе проходки. Горный комбайн включает механизм передвижения, раму по меньшей мере два исполнительных органа, каждый из которых содержит минимум по одной вращающейся режущей головке, закрепленной на своей рукояти и приводы их вращения. Приводы вращения исполнительного органа и режущих головок выполнены в виде двухроторных модулей, содержащих центральную приводную шестерню и два соосно вращающихся независимо друг от друга ротора, соединенных между собой через центральные приводные шестерни посредством механизма синхронизации, обеспечивающего возможность регулирования положения исполнительных органов с рукоятями относительно друг друга. Двухроторные модули и механизм синхронизации интегрированы в единый блок, в котором расстояние между центральными осями двухроторных модулей должно быть больше суммы радиуса описываемого режущей головкой с рукоятью и радиуса роторного модуля. 2 ил.

Изобретение относится к горным комбайнам. Техническим результатом является снижение мощности приводных узлов. Горный комбайн включает ходовую часть, раму, по меньшей мере один исполнительный орган, верхнее отбойное устройство и нижнее отбойное устройство. Нижнее отбойное устройство состоит из двух режущих узлов. Каждый из узлов содержит опору, в которой размещен редуктор, снабженный приводом. На выходном валу редуктора закреплены, с возможностью передачи крутящего момента, жестко – концевой и шарнирно – центральный режущий барабаны. Центральные режущие барабаны установлены соосно на общем валу. 3 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к горным комбайнам непрерывного действия, и предназначено для проведения горных выработок при добыче полезных ископаемых подземным способом. Технический результат – обеспечение равномерного удаления слоев породы, снижение напорного усилия на грудь забоя за счет эффекта ввинчивания исполнительного органа в породу и устранение вращающихся нагрузок на комбайн при соприкосновении режущего инструмента с поверхностью забоя. Горный проходческий комбайн содержит механизм перемещения, раму, по меньшей мере одну режущую головку. При этом режущая головка содержит по меньшей мере один режущий диск с боковой режущей поверхностью, закрепленный на рычаге. Рычаг выполнен с возможностью вращения, а режущий диск расположен под острым углом к поверхности забоя. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в проходческо-очистных комбайнах для разрушения забоя рабочим инструментом планетарно-дисковых исполнительных органов. Технический результат - снижение удельных энергозатрат, уменьшение количества мелких классов в продуктах отбойки, увеличение ресурса элементов трансмиссии добычного комбайна, улучшение курсовой устойчивости комбайна. Способ разрушения горного массива перекрестными резами реализуется планетарно-дисковым исполнительным органом проходческо-очистного комбайна. Массив разрушают последовательными пересекающимися резами радиально-тангенциального и тангенциально-радиального направлений рабочим инструментом поворотных дисков, а также тангенциальными резами рабочим инструментом гребенок ротора. Используют планетарно-дисковый исполнительный орган комбайна, состоящий из четырех поворотных дисков и гребенок ротора с установленными на них резцами. Первый и третий диски разрушают массив резами радиально-тангенциального или тангенциально-радиального направлений, второй и четвертый диски разрушают массив резами в противоположном первому и третьему дискам направлении. Гребенки ротора разрушают периферийную часть забоя тангенциальными резами в виде концентрических окружностей. 3 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке крутопадающих месторождений твердых полезных ископаемых, в частности скального и полускального типов. Техническим результатом является повышение производительности, надежности и расширение технологической эффективности разрушения пород различной степени крепости и связности. Способ разработки крутопадающих месторождений твердых полезных ископаемых включает позиционирование автоматизированного комплекса глубокой разработки относительно забоя с учетом направления залегания рудного тела. Ширина захвата плоскости рудного тела по горизонтали обеспечивается посредством механизма позиционирования комплекса относительно направляющих, причем информация о контурах разрушенной горной массы поступает от датчиков контроля контуров горной массы на системный блок управления. Синхронизация рабочего цикла ковша с органом резания осуществляется посредством системы управления и согласования работы механизмов с учетом рационального формирования забоя, обеспечения накопления горной массы в нижней части забоя и последующей выемки горной массы ковшом. Ковш установлен на стойках, прикрепленных к каретке, перемещающейся вдоль телескопической стрелы посредством канатов лебедки. 3 ил.

Способ относится к горной промышленности и может быть использован для открытой разработки месторождений полезных ископаемых с неравномерным распределением и сложной конфигурацией рудных тел. Технический результат заключается в повышении производительности, надежности и расширении технологической эффективности ведения добычных работ. Способ послойной разработки сложноструктурных месторождений твердых полезных ископаемых включает фрезерование массива горных пород слоями фиксированной ширины и изменяемой глубины, селективную выемку слоев горных пород с неравномерным распределением и сложной конфигурацией горных пород в плане и разрезе, различными качественными и физико-механическими характеристиками горных пород, формирование горной массы управляемого гранулометрического и качественного состава, отгружаемой в автосамосвалы, контроль управления процессом отгрузки в автосамосвалы, с помощью автоматической системы контроля и оценки кондиционности горной массы, включающей установленные на консоли за рабочим органом фрезерной машины датчики, систему обработки информации, предварительно дифференцируют участки горной массы при послойной отработке массива в плане на элементы, путем интегрирования средних показателей по полосе охвата фиксированной ширины рабочего органа фрезерной машины, при этом осуществляют контроль и управление процессом дифференцированной отгрузки горной массы погрузчиками в автосамосвалы. 2 ил.

Изобретение относится к горным комбайнам. Техническим результатом является упрощение конструкции. Горный комбайн включает механизм передвижения, раму, по меньшей мере один исполнительный орган, отбойное устройство, содержащее режущие узлы с приводами. Механизм перемещения предназначен для выдвижения каждого режущего узла с приводом до требуемого профиля выработки и их сдвигания на требуемую величину. Каждый режущий узел содержит режущий барабан и отрезную фрезу, диаметр которой больше диаметра режущего барабана. Режущие барабаны расположены соосно на валу и с возможностью перемещения вдоль оси вала. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Группа изобретений относится к горнопроходческим машинам для добычи минералов и других ценных материалов на поверхности земли и под ней. Технический результат – надежность, обеспечение перемещения бурильной головки между множеством положений. Горнопроходческая машина содержит по меньшей мере один станок для крепления болтов кровли, в котором головка для бурения или установки болтов установлена на главной раме горнопроходческой машины посредством первой и второй несущей рамы станка. Между второй несущей рамой и опорой несущего элемента расположен соединительный рычаг, который устанавливает головку для бурения или установки болтов посредством общепринятого устройства несущего элемента. Поворотные крепления между первой и второй рамами и соединительные рычаги обеспечивают возможность передвижения головки для бурения или установки болтов как вперед и назад, так и в боковых направлениях для достижения над горнопроходческой машиной множества различных положений установки болтов или бурения. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

Группа изобретений относится к горным машинам, а именно к системе воздушного потока для врубовой машины. Технический результат заключается в улучшении системы воздушного потока. Врубовая машина включает в себя раму, стрелу, врубовую головку, клапан и исполнительное устройство. Стрела образует верхнюю и нижнюю поверхности, внутреннюю камеру и включает в себя первый конец, присоединенный к раме, второй конец и отверстие, расположенное на нижней поверхности и находящееся в соединении по текучей среде с внутренней камерой. Врубовая головка включает в себя множество зубков и поддерживается на втором конце стрелы. Клапан присоединен к стреле и имеет возможность перемещаться между закрытым положением, в котором отверстие закрыто, и открытым положением, в котором отверстие является, по меньшей мере, частично незакрытым. Исполнительное устройство присоединено к клапану, чтобы избирательно перемещать клапан между закрытым положением и открытым положением. 3 н. и 24 з.п. ф-лы, 7 ил.

Группа изобретений относится к горнопроходческим машинам с загребающей головкой. Технический результат - устранение потребности в дополнительных загребающих лапах, облегчение перемещения извлекаемого материала. Загребающая головка устанавливается на переднем конце горнопроходческой машины. Загребающая головка имеет передний конец и задний конец, причем задний конец предназначен для расположения рядом с горнопроходческой машиной. Головка содержит, по меньшей мере, одно основание, продолжающееся по длине головки, при этом основание имеет поверхность основания для контакта с материалом, собираемым головкой, пару боковых стенок, расположенных на продольных концах основания, по меньшей мере одну заднюю пластину, полок, продолжающийся по длине головки и опускающийся, выступая вперед и назад от основания, обеспечивая передний край головки. Каждая из боковых стенок имеет боковую поверхность для контакта с материалом и сужающуюся внутрь в направлении по ширине головки от переднего конца к заднему концу. Причем каждая боковая поверхность сужается наружу относительно поверхности основания от самой нижней области к самой верхней области каждой боковой поверхности, направляя поток материала на поверхность основания и контактирующую с материалом поверхность. При этом задняя пластина имеет контактирующую с материалом поверхность, продолжающуюся вверх от задней области поверхности основания и продолжающуюся в направлении по длине загребающей головки между боковыми стенками. 2 н. и 13 з.п.ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к горным комбайнам. Техническим результатом является формирование оптимальной формы выработки. Горный комбайн включает ходовую часть, раму, два вращающихся исполнительных органа с межцентровым расстоянием и радиусом описываемого контура при вращении одним исполнительным органом, два отбойных устройства, расположенные в нижней и верхней частях. Длина барабана верхнего отбойного устройства находится в интервале 0,9-1,1 межцентрового расстояния между вращающимися исполнительными органами. Барабаны нижнего отбойного устройства выполнены составными, концевые части снабжены бермовыми фрезами. Диаметр бермовых фрез зависит от длины барабана нижнего отбойного устройства. Диаметр барабана верхнего отбойного устройства и диаметр бермовых фрез соответствуют определенным математическим выражениям. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Наверх