БУНКЕР-ПЕРЕГРУЖАТЕЛЬ Н.И.ГЕРЦЕНА Российский патент 1995 года по МПК E21F13/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для селективной выемки сложных пластов с чередующимися слоями полезного ископаемого и породы или чередующимися слоями двух разных полезных ископаемых с помощью комбайнов с барабанным исполнительным органом, закрепленным на подвижной стреле.

Известны бункеры-перегружатели, включающие шасси, кузов, имеющий боковые, заднюю и переднюю с разгрузочным отверстием стенки и донный скребковый конвейер, один конец которого расположен у задней стенки, а другой у разгрузочного отверстия.

Бункер-перегружатель (1) получил наибольшее распространение в горной промышленности.

Недостатком известного бункера-перегружателя является то, что при использовании его за комбайном с барабанным исполнительным органом, закрепленным на подвижной стреле, невозможно селективно отрабатывать сложные пласты с чередующимися слоями полезного ископаемого и породы или чередующимися слоями двух разных полезных ископаемых.

При анализе работы комбайна с барабанным исполнительным органом обращено внимание на то, что в каждом цикле качания исполнительного органа комбайна каждый из слоев пласта отрабатывается отдельно от других. Например, при отработке пласта, состоящего из двух слоев полезного ископаемого и залегающего между ними слоя породы, барабан комбайна при его качании сверху вниз вначале разрушает верхний слой полезного ископаемого, затем средний слой породы и, наконец, нижний слой полезного ископаемого. При этом с конвейера в бункер-перегружатель поступают в начале и конце цикла потоки разрушенного полезного ископаемого, а между ними поток разрушенной породы. То есть рабочий орган комбайна отрабатывает сложный пласт селективно, а в известном бункере-перегружателе полезное ископаемое и порода вновь смешиваются, образуя усредненную горную массу.

Целью изобретения является повышение эффективности работы бункера-перегружателя за счет разделения в нем полезного ископаемого и породы при его использовании за комбайном с барабанным исполнительным органом.

Цель достигается тем, что бункер-перегружатель, включающий шасси, кузов, боковые, заднюю и переднюю с разгрузочным отверстием стенки, донный скребковый конвейер, один конец которого расположен у задней стенки, а другой у разгрузочного отверстия, снабжен дополнительным донным конвейером, который расположен параллельно основному, дополнительной перегородкой, разделяющей кузов на две секции, и приемным бункером, который расположен в задней части кузова над перегородкой и состоит из двух неподвижных стенок, установленных поперек продольной оси бункера-перегружателя и двух подвижных наклонных заслонок, установленных вдоль продольной оси бункера-перегружателя в горизонтальных направляющих, с возможностью возвратно-поступательного движения по ним посредством пневмопривода, с возможностью одновременного закрытия одной заслонки и открытия другой и наоборот.

Наличие признаков, отличающих предложенное решение от прототипа, позволяет сделать вывод о соответствии предложенного технического решения критерию "Новизна".

Совокупность новых признаков в преложенном устройстве приводит к появлению нового качества возможности селективно разрабатывать сложные пласты с чередующимися слоями полезного ископаемого и породы существующими, серийной выпускаемыми комбайнами с барабанным или фрезерным исполнительным органом и тем самым существенно расширить область применения последних.

Перечисленное позволяет сделать вывод о соответствии предложенного технического решения критерию "Существенные отличия".

На фиг. 1 изображен бункер-перегружатель, продольное сечение; на фиг. 2 то же, вид сверху; на фиг. 3 сечение А-А на фиг. 2.

Бункер-перегружатель включает в себя шасси 1, кузов, состоящий из задней 2, боковых 3 и передней 4 стенок. В передней стенке 4 выполнено разгрузочное отверстие 5. В кузове расположена продольная перегородка 6, которая делит на две секции. Перегородка может быть выполнена как неподвижной, так и подвижной. В нижней части кузова в каждой из его секций расположены параллельные донные конвейеры 7, 8 с приводом (не показан). Один конец конвейеров 7, 8 расположен у задней стенки 2 кузова, а другой у разгрузочного отверстия 5. В задней части кузова вблизи стенки 2 над перегородкой 6 закреплен приемный бункер, состоящий из двух неподвижный стенок 9, 10, установленных поперек продольной оси бункера-перегружателя, и двух подвижных наклонных заслонок 11, 12, установленных вдоль продольной оси бункера-перегружателя в горизонтальных направляющих 13, 14, 15. Подвижные наклонные заслонки 11, 12 приемного бункера штоками 16, 17 связаны с пневмосистемой таким образом, что их поршни находятся в противоположных положениях. Поэтому, если один из штоков, например 16, втянут в пневмоцилиндр 18, то другой шток 17 не втянут, и наоборот. Соответственно, если одна из наклонных заслонок 12 приемного бункера открыта, то другая заслонка 11 закрыта.

Приемный бункер представляет собой распределитель грузопотока в отдельные секции бункера-перегружателя. Перекрытие потока горной массы кромками подвижных заслонок 11, 12, имеющими малую площадь поперечного сечения, позволяет существенно увеличить скорость изменения грузопотока и за счет этого селективно отрабатывать барабанными комбайнами пласты с более тонкими чередующимися слоями породы и полезного ископаемого.

Работу бункера-перегружателя рассмотрим на примере установки его за комбайном с барабанным исполнительным органом, отрабатывающим пласт, состоящий из двух слоев полезного ископаемого и залегающим между ними слоем породы. При внедрении исполнительного органа комбайна в верхний слой полезного ископаемого машинист комбайна дистанционно переключает пневмоцилиндры 18, 19 таким образом, чтобы, например, заслонка 12 приемного бункера была открыта, а заслонка 11 закрыта. В этом случае полезное ископаемое с конвейера комбайна 20 через приемный бункер и открытое окно, образованное направляющими 14, 15 и кромками боковых стенок 9, 10 приемного бункера, поступает в секцию бункера-перегружателя с донным конвейером 7. После того, как исполнительный орган комбайна переключает пневмоцилиндры в другое положение, заслонка 12 приемного бункера закрывается, а заслонка 11 открывается. Порода с конвейера комбайна поступает в другую секцию бункера-перегружателя на донный конвейер 8.

Управляя таким образом пневмоцилиндрам 18, 19, в одной секции бункера-перегружателя накапливают полезное ископаемое, в другой породу.

Если исполнительный орган комбайна оснащен датчиком положение относительно слоев пласта или датчиком порода полезное ископаемое, или на конвейере комбайна (или над приемным бункером непосредственно в бункере-перегружателе) установлен датчик отбитая порода отбитое полезное ископаемое, то переключатель пневмоцилиндров связывают с этим датчиком и распределение полезного ископаемого и породы в разные секции бункера-перегружателя производят автоматически. При этом следует учесть, что если управление пневмоцилиндрами 18, 19 осуществляют по положению исполнительного органа комбайна относительно пласта или по датчикам, установленным на исполнительном органе, то переключение пневмоцилиндров должно производиться с замедлением на время
t l/v, где l длина конвейера комбайна, м;
v скорость движения конвейера комбайна, м/с.

Замедление вводят в систему управления пневмоцилиндрами с помощью реле времени.

После наполнения бункера-перегружателя полезное ископаемое и породу перегружают в двухсекционное транспортное средство циклического действия и транспортируют из забоя. Затем цикл работы бункера-перегружателя повторяется.

Предложенный бункер-перегружатель позволяет существенно повысить качество добываемой руды при разработке серийно выпускаемыми комбайнами с барабанным или фрезерным исполнительным органом сложных пластов с чередующимися слоями полезного ископаемого и породы или с чередующимися слоями двух разных полезных ископаемых.

Рассмотрим, например, применение предложенного бункера-перегружателя при выемке основного промышленного пласта "Красный-II". Верхнекамского калийного месторождения. Этот пласт сложен семью чередующимися слоями сильвинита (полезного ископаемого) и галита (породы) мощностью от 0,3 до 1,5 м. Содержание хлористого калия (полезного компонента) в сильвинитовых слоев позволит увеличить содержание хлористого калия в выдаваемой руде с 27-28 до 33-35 мас. и за счет этого получить значительный экономический эффект.

На этом же месторождении с помощью описанного бункера-перегружателя может быть отработан забалансовый пласт "Красный-III". Этот пласт состоит из двух слоев сильвинита мощностью 1,0-1,3 м, разделенных слоем калита мощностью 1,5-2,0 м. В настоящее время каждый в отдельности сильвинитовый слой некондиционен по мощности, а все три слоя при валовой выемке по массовой доле хлористого калия. Поэтому, несмотря на весьма значительные запасы этого пласта, он не разрабатывается.

Применение предложенного бункера-перегружателя при его работе в комплексе с серийным комбайном с барабанным или фрезерным исполнительным органом позволяет решить проблему селективной разработки пласта "Красный-III" и за счет этого существенно расширить сырьевую базу производства минеральных удобрений без строительства новых калийных рудников.

Кроме того на этом же месторождении с помощью предложенного бункера-перегружателя, установленного за комбайном с барабанным исполнительным органом, может быть отработан пласт АБ смешанного сильвинито-карналлитового состава. В нем пласт Б мощностью 1,2-1,6 м представлен карналлитом, а залегающий под ним пласт А мощностью 1,3-1,5 м сильвинитом. При раздельной выемке пластов каждый из них в настоящее время некондиционен по мощности, а при совместной выемке пластов А и Б горная масса не кондиционна по содержанию полезных компонентов. Этот пласт при смешанном составе также не разрабатывается, хотя его запасы весьма значительны.

Применение предложенного бункера-перегружателя позволит выдавать из забоя кондиционную сильвинитовую и карналлитовую руды и за счет этого расширить не только сырьевую базу минеральных удобрений, но и сырьевую базу магниевого сырья (карналлита) без строительства новых рудников.

Предложенный бункер-перегружатель может найти применение и на других пластовых месторождениях сложного строения, например, угольных, а также при выемке тонких пластов полезных ископаемых с присечкой породы.

Таким образом предложенный бункер-перегружатель может иметь значительную область применения, при этом разработка и создание бункера-перегружателя обойдется в десятки раз дешевле, чем создание, например, нового комбайна с аналогичными возможностями, и кроме того позволит использовать по новому назначению (для селективной выемки вместо валовой) комбайны с барабанным исполнительным органом.

Использование: в горной промышленности для селективной выемки слоистых пластов с чередующимися слоями полезного ископаемого и породы комбайнами с барабанным исполнительным органом за счет разделения в бункере-перегружателе (БП) полезного ископаемого и породы. БП включает шасси и кузов, разделенный продольной перегородкой на две секции. В каждой секции размещен донный конвейер. В задней части кузова над продольной перегородкой находится приемный бункер, состоящий из двух неподвижных стенок, которые расположены поперек продольной оси БП, и двух подвижных наклонных заслонок, которые расположены вдоль продольной оси БП в горизонтальных направляющих с возможностью возвратно-поступательного движения по ним посредством пневмопривода. При этом предусмотрено одновременное закрытие одной заслонки и открытие другой и наоборот. 3 ил.

Бункер-перегружатель, включающий шасси, кузов, боковые, заднюю и переднюю с разгрузочным отверстием стенки, донный скребковый конвейер, один конец которого расположен у задней стенки, а другой у разгрузочного отверстия, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным донным конвейером, который расположен параллельно основному, дополнительной перегородкой, разделяющей кузов на две секции, и приемным бункером, который расположен в задней части кузова над перегородкой и состоит из двух неподвижных стенок, установленных поперек продольной оси бункера-перегружателя, и двух подвижных наклонных заслонок, установленных вдоль продольной оси бункера-перегружателя в горизонтальных направляющих, с возможностью возвратно-поступательного движения по ним посредством пневмопривода, одновременного закрытия одной заслонки и открытия другой, и наоборот.