СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ПЛАСТОВ ПОЛЕЗНОГО ИСКОПАЕМОГО И ПРОХОДЧЕСКО-ДОБЫЧНОЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК E21C41/18 E21C27/02 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для разработки пластов полезного ископаемого камерной системой.

Известны способы разработки пластовых месторождений с использованием проходческих комплексов, включающих комбайн с исполнительным органом [1]
Недостатком способов является необходимость осуществления отгона проходческого комбайна для повтоpной зарубки из-за невозможности осуществления его разворота.

Известен способ разработки пластов полезного ископаемого, включающий проведение штреков, оконтуривающих выемочный участок, выемку полезного ископаемого при прямых ходах проходческого комбайна рядом полос шириной, равной максимальной зоне захвата исполнительного органа комбайна с формированием между полосами целиков полезного ископаемого с перегрузкой горной массы в транспортное средство и проходческо-добычной комплекс, включающий комбайн, выполненный в виде гусеничного шасси с корпусом со смонтированным на нем с возможностью поворота в вертикальной плоскости исполнительным органом, передаточным конвейером, приемным устройством с наклонной плитой, скребковым конвейером, нагребающими лапами и гидроцилиндрами, транспортное средство для приема горной массы [2]
Недостатками известного способа и проходческого комплекса для его осуществления является его неприспособленность к развороту в органическом пространстве камеры, что диктует необходимость его отгона и осуществления новой зарубки для повторения выемочного цикла, а также невозможность его работы при ослабленной кровле.

Целью изобретения является повышение эффективности отработки пластов за счет обеспечения работы комбайна без отгона и разворота с отработкой камеры в прямом и обратном направлениях.

Изобретение характеризуется тем, что выемку полезного ископаемого ведут и при обратном ходе проходческого комбайна полосой в прическу к пройденной при его прямом ходе, с разворотом его исполнительного органа и изменением функций приемных устройств, установленных по обе стороны комбайна, причем приемным устройством, расположенным под исполнительным органом, принимают горную массу, а другим приемным устройством ее перегружают в транспортное средство, при этом комбайн раскрепляют в камере, а проходческо-добычной комплекс для осуществления способа разработки пласта полезного ископаемого снабжен башней с направляющими внутри ее и крепежной плитой с гидроцилиндром снаружи, и вторым приемным устройством, башня установлена на прогоне рамы с возможностью полного кругового вращения, а второе приемное устройство противоположно первому с другой стороны комбайна, рукоять исполнительного органа выполнена из двух шарнирно связанных элементов, один из которых размещен с возможностью телескопического перемещения в направляющих башни, передаточный конвейер выполнен с перегибами и наклонными участками корпуса тягового органа с поднятием концевых блоков и размещен под корпусом шасси между гусеницами с зазором между ними, днищем корпуса и почвой камеры, каждая звездочка скребковых конвейеров приемных устройств со стороны шасси и ось соответствующего концевого блока передаточного конвейера соединены с зазором прохода слоя горной массы посредством гибкой передачи и спаренного шарнирного рычага, при этом наклонная плита приемного устройства и спаренный рычаг шарнирно соединены со штоками соответствующих гидроцилиндров, корпуса, которых шарнирно закреплены на корпусе шасси через кронштейны.

На фиг.1 изображена схема прямого хода комбайна; на фиг.2 схема обратного хода комбайна; на фиг.3 проходческий комплекс, продольный разрез; на фиг. 4 то же, вид в плане.

Способ разработки пластов полезного ископаемого предназначен для использования при камерной системе, включающей конвейерный 1 и вентиляционный 2 штреки, оконтуривающие выемочный участок, камеры 3, междукамерные ленточные целики 4. Проходка камеры 3 осуществляется комбайном 5 с перегрузкой горной массы в транспортное средство (самоходные вагоны) 6 с последующей перегрузкой на штрековую транспортную систему 7.

Проходческо-добычный комплекс состоит из комбайна 5 и транспортного средства 6 (фиг.1,2). Комбайн (фиг.3,4) выполнен в виде гусеничного шасси 8 со смонтированным на корпусе полноповоротной в плоскости опирания 9 комбайна башне 10. Рукоять исполнительного органа выполнена из двух шарнирно (11) связанных элементов. Один из элементов 12 размещен в направляющих 13 башни 10. Второй элемент 14 имеет возможность поворота в вертикальной плоскости вокруг шарнира 11. Рукоять (12,14) установлена на башне 10 с возможностью телескопического смещения в направляющих 13 внутри башни 10 (см. фиг.4, штрих-пунктирное изображение "втянутой" рукояти). На башне 10 с помощью гидроцилиндра 15 установлена крепежная плита 16 с возможностью ее поворота относительно оси гидроцилиндра 15 и взаимодействия с кровлей 17 отрабатываемой камеры. Под корпусом 18 шасси закреплен передаточный конвейер 19 с зазорами между гусеницами 8, днищем 20 корпуса 18 и почвой 21 камеры. Передаточный конвейер 19 имеет перегибы в вертикальной плоскости с наклонными участками 22 контура тягового органа с подъемом концевых блоков 23 и 24. Комбайн снабжен двумя одинаковыми приемными устройствами 25 и 26 (фиг.2), установленными зеркально вдоль его продольной оси спротивоположных сторон. Каждое приемное устройство включает наклонную плиту 27, скребковый конвейер 28 и нагребающие лапы 29 и 30. Каждая звездочка 31 скребковых конвейеров 28 обоих приемных устройств 25, 26 со стороны шасси 8 кинематически связана с осью соответствующего концевого блока 23, 24 передаточного конвейера 19 гибкой передачей 32 и спаренным шарнирным рычагом 33, соединяющим ось звездочки 31 и соответствующего блока 23 или 24. При этом длины рычагов 33 обеспечивают зазоры между звездочками 31 и концевыми блоками 23, 24, достаточные для свободного прохода слоя горной массы. Наклонная плита 27 каждого устройства 25, 26 и спаренные рычаги 33 шарнирно соединены соответственно со штоками силовых цилиндров 34 и 35, корпуса которых шарнирно закреплены на кронштейне 36 корпуса 18 шасси 8 с учетом габарита приближения рукояти (11, 12, 14) и направляющих 13 исполнительного органа. Башня 10 установлена на корпусе 18 с помощью прогона 37 (фиг.3).

Способ разработки пластов полезного ископаемого реализуется с помощью проходческого добычного комплекса, включающего комбайн 5 и транспортное средство 6. Отработка слоя полезного ископаемого производится при челноковом движении комбайна между штреками 1 и 2 как в прямом, так и в обратном направлениях, без отгона и разворота комбайна после его прямого хода. Исходное положение элементов комбайна для движения его справа-налево (фиг.3) достигается следующим образом. Левое приемное устройство 25 устанавливается в рабочее положение при полностью втянутых штоках силовых цилиндров 34 и 35. при этом спаренный рычаг 33 поворачивается вокруг оси концевого блока 23 по часовой стрелке в свое крайнее верхнее положение, а плита 27, поворачиваясь вокруг оси звездочки 31 против часовой стрелки, занимает свое крайнее нижнее положение, опираясь на почву 9 камеры.

Правое приемное устройство 26 устанавливается в рабочее положение, соответствующее загрузке транспортного средства 6 горной массой при полном выдвижении штоков цилиндров 34 и 35. При этом спаренный рычаг 33 поворачивается против часовой стрелки, а плита 27 по часовой стрелке (от положения соответствующего захвату горной массы из забоя). Комбайн раскрепляется между почвой 9 и кровлей 17 камеры путем прижатия крепежной плиты 16 к кровле с помощью силового цилиндра 15. Крепежная плита 16 не только раскрепляет камеру в зоне отработки полезного ископаемого, но фиксирует сам комбайн от возможных его разворотов при взаимодействии исполнительного органа с забоем и защищает машиниста-оператора. При взаимодействии исполнительного органа (11, 12, 13, 14) с забоем образующаяся горная масса захватывается наклонной плитой 27 и нагребающими лапами 29, 30 с подачей на скребковый конвейер 28, которым транспортируется вверх вдоль наклонной плиты 27. Тяговое усилие скребковому конвейеру 25 передается через звездочку 31 и гибкую передачу 32 от концевого блока 23 передаточного конвейера 19, на который со скребкового конвейера 28 и перегружается горная масса. С передаточного конвейера 19 через его концевой блок 24 горная масса перегружается на скребковый конвейер 28 второго приемного устройства 26, которое в этот период работы комплекса выполняет функцию загрузочного устройства транспортного средства 6. Поданная со скребкового конвейера 25 в транспортное средство 6 горная масса вывозится из камеры. После пересечения комбайном 5 выемочного блока приемное устройства 25 и 26 (фиг.3) переключается из одного положения в другое путем включения цилиндров 34 и 35, после чего левое приемное устройство 23 займет положение, которое ранее занимал правое приемное устройство 26. Это устройство, наоборот, займет положение, которое до этого нажимало левое приемное устройство 25.

Исполнительный орган 9 разворачивают на 180^o поворачивая на этот угол башню 10 относительно корпуса 18. Причем разворот башни с исполнительным органом производят в горизонтальной плоскости. Для этого элемент 14 исполнительного органа переводится в положение, соосное с его элементом 12 путем разворота элемента 14 в шарнире 11. Далее оба элемента 12 и 14 втягиваются с помощью привода (не показан) внутрь башни 10 по направляющим 13, после чего разворачивают башню 10 на 180^o. После разворота исполнительного органа (11, 12, 13, 14) и перенастройки приемных устройств 25 и 26 комбайн реверсируют и отрабатывают камеру в обратном направлении. Весь цикл работ аналогичен описанному для прямого хода комбайна. При этом обратный ход комбайна 5 от вентиляционного штрека 2 к конвейерному штреку 1 осуществляется в присечку к пройденной прямым ходом камере 3, что упрощает проветривание забоя и транспортировку горной массы по сравнению с известными вариантами одноходовой отработки (хотя такой вариант тоже возможен). При присечке целиков 4 обратным ходом комбайн 5 работает с уменьшенной зоной действия исполнительного органа, может осуществлять частичную зачистку почвы 9 камеры 3 и крепления кровли 17 анкерами. Проветривание забоя осуществляется вентилятором частичного проветривания, установленном в штреке 1. Установка звездочки 31 скребкового конвейера 28 на поворотном рычаге 33 с размещением последнего на оси концевого блока 23 передаточного конвейера 19 в сочетании с приводом поворота рычага 33 плиты 27 со скребковым конвейером 28 от гидроцилиндров 34 и 35 позволяют, во-первых, быстро и просто изменять положение, а с ним и функциональное назначение скребкового конвейера 28 и, во-вторых, обеспечивает возможность перегрузки горной массы как со скребкового конвейера 28 на верхнюю ветвь передаточного конвейера 19, так и наоборот - перегрузку горной массы с верхней ветви передаточногоконвейера 19 на скребковый конвейер 28, в зависимости от направления движения комбайна в камере. Кинематическая связь посредством гибкой передачи 32 звездочек 31 скребковых конвейеров 28 с концевыми блоками 23, 24 передаточного конвейера 19 позволяет снизить вес приемных устройств 25, 26 за счет исключения индивидуальных приводов (двигателя с редукторами). Это снижает нагрузки на гидроцилиндры 34, 35.

Отличительные признаки изобретения позволяют повысить эффективность отработки пластов за счет обеспечения работы комбайна без отгона и разворота с отработкой камеры как в прямом, так и в обратном направлениях путем установки на комбайне полноповоротного исполнительного органа телескопического типа, размещенного над корпусом шасси передаточного конвейера и двух одинаковых зеркально размещенных приемных устройств с возможностью быстрого изменения их функциональных свойств (переход с приема на перегрузку горной массы и наоборот) за счет положения приемных плит относительно передаточного конвейера.

Способ разработки пластов полезного ископаемого и проходческо-добычной комплекс для его осуществления предназначены для разработки полезного ископаемого камерной системой. Сущность изобретения: после пересечения комбайном при его прямом ходе выемочного блока отработку последнего ведут и при обратном ходе комбайна в присечку к пройденной прямым ходом камере после разворота его исполнительного органа и изменения функции двух приемных устройств комбайна. При этом комбайн раскрепляют при отработке пласта и выполняют его в виде гусеничного шасси с корпусом и поворачивающимся исполнительным органом. Приемные устройства комбайна выполнены с наклонными плитами, скребковыми конвейерами, нагребающими лапами и гидроцилиндрами и установлены на противоположных сторонах комбайна. Передаточный конвейер выполнен с перегибами и наклонными участками корпуса тягового органа с поднятием концевых блоков и размещен под корпусом шасси между гусеницами с зазором между ними. 2 с.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ разработки пластов полезного ископаемого, включающий проведение штреков, оконтуривающих выемочный участок, выемку полезного ископаемого при прямых ходах проходческого комбайна рядом полос шириной, равной максимальной зоне захвата исполнительного органа комбайна, с формированием между полосами целиков полезного ископаемого с перегрузкой горной массы в транспортное средство, крепление камеры, отличающийся тем, что выемку полезного ископаемого ведут и при обратном ходе проходческого комбайна полосой в присечку к пройденной при его прямом ходе, с разворотом его исполнительного органа и изменением функций приемных устройств, установленных по обе стороны комбайна, причем приемным устройством, расположенным под исполнительным органом, принимают горную массу, а другим приемным устройством ее перегружают в транспортное средство, при этом комбайн раскрепляют в камере. 2. Проходческо-добычной комплекс для разработки пластов полезного ископаемого, включающий комбайн, выполненный в виде гусеничного шасси с корпусом, со смонтированным на нем с возможностью поворота в вертикальной плоскости исполнительным органом, передаточным конвейером, приемным устройством с наклонной плитой, скребковым конвейером, нагребающими лапами и гидроцилиндрами, транспортное средство для приема горной массы, отличающийся тем, что он снабжен башней с направляющими внутри нее и крепежной плитой с гидроцилиндром снаружи, вторым приемным устройством, башня установлена на прогоне рамы с возможностью полного кругового вращения, а второе приемное устройство противоположно первому с другой стороны комбайна, рукоять исполнительного органа выполнена из двух шарнирно связанных элементов, один из которых размещен с возможностью телескопического перемещения в направляющих башни, передаточный конвейер выполнен с перегибами и наклонными участками корпуса тягового органа с поднятием концевых блоков и размещен под корпусом шасси между гусеницами с зазором между ними, днищем корпуса и почвой камеры, каждая звездочка скребковых конвейеров приемных устройств со стороны шасси и ось соответствующего концевого блока передаточного конвейера соединены с зазором для прохода слоя горной массы посредством гибкой передачи и спаренного шарнирного рычага, при этом наклонная плита приемного устройства и спаренный рычаг шарнирно соединены со штоками соответствующих гидроцилиндров, корпуса которых шарнирно закреплены на корпусе шасси через кронштейн.