ТРАНСПОРТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ШАХТАХ Российский патент 2003 года по МПК E21F13/08 E21F17/04 

Настоящее изобретение относится к транспортному устройству, точнее к транспортному устройству, пригодному для использования в горных выработках и при других земляных работах, хотя и не исключительно для этих целей. Один из видов использования устройства по изобретению связан с использованием этого устройства в длинных забоях.

Разработка длинными забоями представляет собой систему, в которой оборудование и усилия сконцентрированы на относительно небольшом участке шахты. Длинный забой может иметь различную ширину от 50 до 300 м между одним или несколькими штреками, благодаря которым обеспечивается доступ персонала, оборудования, подача материалов и обслуживание забоя, а также удаление материала из забоя и вентиляция всего участка.

Система длинного забоя включает в себя два основных компонента, а именно систему подвигающегося забоя и систему очистного забоя с выемкой обратным ходом. Подвигающийся забой, как видно из самого термина, продвигается вместе со своим штреком вглубь участка материала, например угля, добыча которого осуществляется шахтой, и каждый день этот забой отодвигается все дальше от входа главной выработки. Очистной забой с выемкой обратным ходом начинается в самой дальней точке участка материала, который предстоит извлечь, и идет назад к входу, используя ранее подготовленные штреки. В обоих случаях пройденное расстояние варьируется в зависимости от размеров участка материала, который необходимо извлечь, и от плана горных работ шахты. В длинном забое группы камер, отделенные от остальных выработок целиками, могут варьироваться по длине блоков от 300 до 6000 м и могут использоваться для извлечения участков пластов от 0,75 до 5 м за одну заходку.

В системе длинного забоя вторые штреки или подготовительные штреки идут от входа или главных штреков к тому участку, где предстоит добыча угля. Эти штреки обеспечивают вентиляционную выработку со свежей струей и вентиляционную выработку для исходящей струи для длинного забоя, а также обеспечивают доступ к добываемому материалу и создают проход, через который этот материал можно удалить. Между этими штреками будет находиться блок материала, который должен быть извлечен при помощи длинного забоя.

В системе очистного забоя с выемкой обратным ходом штреки проходят до границы участка выработки, а затем их соединяют вместе через блок материала так, чтобы, например, уголь образовывал длинный забой. Такая проходка обычно называется "линия забоя". Забой, полученный таким образом, оснащают изгибающимся скребковым конвейером, который обычно называется забойным конвейером, выемочным комбайном, который обычно соединен с изгибающимся скребковым конвейером, и набором механизированной крепи, которая называется проходческими щитами. Уголь добывают выемочным комбайном, который движется вперед-назад по забойному конвейеру, захватывая куски или полосы угля толщиной от 50 до 1200 мм. Материал загружают на ленточный конвейер, который перемещает его к входу в шахту.

При разработке длинными забоями необходимо иметь возможность перемещать к угольному забою оборудование, которое может включать в себя линии электроснабжения. Для этого используют транспортное устройство, которое может представлять собой монорельс, на котором смонтирована серия тележек. Тележки несут шланги и кабели, по которым электроэнергия подается в забой.

Проблема, связанная с длинным забоем и, в частности, с очистным забоем с выемкой обратным ходом, состоит в том, что крайне ограничен доступ к забою и из него. По мере выемки обратным ходом кабели и шланги сжимаются на ограниченном участке, образуя петли, и эти петли далее ограничивают доступ к забою. Кроме того, в процессе выемки часто необходимо подавать различное оборудование в район забоя и из него. Для этого часто приходится прекращать выемку и использовать ленточный конвейер для перемещения оборудования в забой.

В патенте Германии 4010499 от 04.07.1991 раскрыт монорельсовый подвесной состав, содержащий локомотив, включающий рулевой механизм и привод. Состав приспособлен перемещать ряд тележек, к которым привешена тара. Дополнительная кабина расположена на другом конце по отношению к кабине с рулевым механизмом. Этот состав предназначен для перемещения оборудования вдоль тоннеля шахты. Монорельсовый подвесной состав способен сам приводиться в движение вдоль части пути. Когда состав должен двигаться вдоль поднятой секции основного пути, он перемещается на дополнительный путь посредством подвижной секции состава в положение, при котором подвесной состав может быть перемещен с указанной части пути на дополнительный путь. Когда состав расположен на дополнительном пути, он фиксируется так, чтобы не двигаться по этому пути. Это обеспечивается подвижными стопорами. В таком положении состав и дополнительный путь составляют единый узел, в котором перемещение состава вдоль дополнительного пути специально заторможено. Назначением дополнительного пути является обеспечение тележек для подвесного состава. Таким образом, перемещение состава вдоль основного пути посредством кабеля позволяет подвесному составу продолжать движение вдоль туннеля шахты.

Техническим результатом настоящего изобретения является создание усовершенствованного транспортного устройства, которое, по меньшей мере, позволит устранить вышеуказанную проблему.

Этот технический результат достигается тем, что транспортное устройство, пригодное для использования в шахтах, туннелях и т.п., содержащее первое транспортное средство, включающее первый опорный рельс, имеющий в районе забоя удаленную секцию и множество первых тележек, установленных с возможностью перемещения вдоль опорного рельса, второе транспортное средство, включающее второй опорный рельс, связанный с одной или несколькими тележками первого транспортного средства, расположенный в районе удаленной секции первого опорного рельса и включающий множество вторых тележек, установленных с возможностью перемещения вдоль второго опорного рельса и приспособленных для размещения на них объекта или оборудования для перемещения этого объекта или оборудования вдоль удаленной секции первого опорного рельса.

Предпочтительно, чтобы первые тележки в районе удаленной секции первого опорного рельса были оперативно взаимосвязаны с образованием по существу жесткого ряда тележек. Термин "жесткий" означает, что первые тележки в районе удаленной секции движутся вместе вдоль рельса в фиксированном положении друг к другу.

Предпочтительно, чтобы каждая из первых тележек, образующих ряд тележек, включала основной корпус и, по меньшей мере, одну колесную каретку, установленную с возможностью перемещения вдоль первого рельса, элемент, поддерживающий кабели, и соединительные элементы, взаимосвязывающие основные корпуса соседних тележек.

Предпочтительно, чтобы каждая из вторых тележек включала основной корпус и по меньшей мере одну колесную каретку, установленную с возможностью перемещения вдоль второго рельса, и соединительные элементы, взаимно связывающие соседние основные корпуса с образованием жесткого ряда тележек. Термин "жесткий" в настоящем тексте имеет вышеуказанное значение.

Предпочтительно, чтобы транспортное устройство дополнительно содержало приводное средство, установленное с возможностью перемещения вдоль второго опорного рельса и связанное со вторыми тележками для приведения их в движение, и множество отдельных вспомогательных тележек, связанных с приводным средством и установленных с возможностью перемещения вдоль второго рельса в направлении друг к другу и друг от друга.

Предпочтительно, чтобы устройство дополнительно содержало подъемный механизм на одной или нескольких вторых тележках для подъема и опускания транспортирующего элемента.

Предпочтительно, чтобы транспортное устройство располагалось внутри штрека, имеющего два подготовительных штрека и множество подъездных путей между ними и включающего самый отдаленный от входа подъездной путь, причем удаленная секция проходит к входу в шахту и расположена позади самого удаленного от входа подъездного пути. Тем не менее, система может функционировать в группе камер, отделенных от остальных выработок целиками, и включающей в себя один или несколько штреков.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения описаны со ссылками на чертежи, на которых изображено следующее:
фиг. 1 представляет схематичный вид сбоку части транспортного устройства по настоящему изобретению;
фиг. 2 - вид, аналогичный виду по фиг.1, с модифицированным транспортирующим элементом;
фиг. 3 - схематичный вид сбоку другой части транспортного устройства, причем правая сторона чертежа соединена с левой стороной фиг.1 или 2;
фиг. 4 - схематичный частичный вид в плане длинного забоя, включающего транспортное устройство согласно настоящему изобретению.

На фиг. 4 показана в плане часть длинного забоя. Представленный план предполагает систему, включающую очистной забой 50 с выемкой обратным ходом. Выемка осуществляется в направлении стрелки В к выходу из шахты. Вдоль каждой стороны массы материала 200, подлежащего выемке, находится штрек 52, который включает в себя два подготовительных штрека 55, 56 с серией целиков 57 между ними. Подготовительные штреки 55, 56 взаимосвязаны серией подъездных путей 54. Подъездной путь 53 находится дальше всех от входа в шахту. Параллельные подготовительные штреки позволяют создать вентиляционный цикл, причем воздух идет вниз по одному подготовительному штреку и возвращается ко входу в шахту через другой подготовительный штрек. Подготовительный штрек 56 обеспечивает путь, по которому шахтеры могут попасть в забой 50. Подготовительный штрек 55 имеет ленточный конвейер 58, по которому вынутый материал удаляют из шахты, и транспортное устройство в форме монорельса 60, по которому перемещаются линии обслуживания до забоя 50. Подъездные пути 54 обеспечивают доступ к участку между подготовительными штреками, их используют также для размещения источников энергии для различного оборудования, применяемого в шахте. В забое располагается проходческий щит 59.

Транспортное устройство 60 согласно настоящему изобретению детально показано на фиг. 1-3. Устройство 60 представляет собой монорельс, который включает в себя первый опорный рельс 62, прикрепленный к кровле подготовительного штрека 55 посредством кронштейнов 64. Опорный рельс 62 содержит серию взаимосвязанных рельсовых секций 65. Далее устройство включает множество первых тележек 70, которые подвешены на рельс 62 посредством колесных кареток 72. Тележки 70 в районе забоя соединены вместе посредством соединительных элементов 76. Таким образом, в районе забоя имеется ряд первых тележек, которые соединены вместе так, что образуют жесткую секцию. Эта жесткая секция показана пунктирной линией 61 на фиг.4. Как будет отмечено, жесткая секция 61 проходит за удаленный подъездной путь 53. Каждая тележка 70 включает элемент, поддерживающий кабели 78, который предназначен для того, чтобы на нем размещались обслуживающие кабели. Кабели, поддерживаемые секцией, показаны пунктирной линией на фиг.2 и обозначены поз. 75. По мере продвижения забоя тележки 70 толкают вдоль рельса 62 при помощи перегружателя 210 (фиг.4). Благодаря жесткой секции тележек, обслуживающие кабели 75 на этом участке не образуют петель, петли будут образовываться за подъездным путем 53.

Монорельсовое устройство 60 дополнительно включает в себя второй опорный рельс 80, который оперативно подвешен на первых тележках 70 посредством цепей 82. Второй опорный рельс 80 образован из ряда взаимосвязанных рельсовых секций 83. Далее имеется пара вторых тележек 85, которые подвешены на рельсе 83 посредством кареток 86. Тележки 85 взаимосвязаны посредством соединительной секции 87. Тележки предназначены для того, чтобы поддерживать такой элемент, как лоток 90, показанный на фиг.1, или транспортирующий элемент 91, показанный на фиг.2. Пневматические, гидравлические, электрические или ручные подъемники 94 приспособлены для подъема или опускания лотка 90 или транспортирующего элемента 91.

Второй рельс 80 расположен в подготовительном штреке в районе жесткой концевой секции 61, примыкающей к забою. Таким образом обеспечивается доступ к участку, примыкающему к участку добычи, и этот участок не блокируют обслуживающие кабели и т.п.

Как показано на фиг.3, вторые тележки 85 приводятся в движение приводным средством в виде тяги 96. Тяга 96 оперативно соединена с серией вагонеток 98, которые поддерживают воздушные шланги 99 или другие приспособления. Тяга в некоторых случаях может быть заменена лебедкой и т.п.

И, наконец, следует учитывать, что различные изменения, модификации и/или дополнения могут быть включены в разные варианты конструкции и компоновки частей устройства, при этом все они будут входить в рамки настоящего изобретения.

Изобретение относится к транспортному устройству, точнее к транспортному устройству, пригодному для использования в горных выработках и при других земляных работах, хотя и не исключительно для этих целей. Один из видов использования устройства по изобретению связан с использованием этого устройства в длинных забоях. Транспортное устройство, пригодное для использования в шахтах, туннелях и т.п., содержит первое транспортное средство, включающее первый опорный рельс, имеющий в районе забоя удаленную секцию и множество первых тележек, установленных с возможностью перемещения вдоль опорного рельса, второе транспортное средство, включающее второй опорный рельс, связанный с одной или несколькими тележками первого транспортного средства, расположенный в районе удаленной секции первого опорного рельса и включающий множество вторых тележек, установленных с возможностью перемещения вдоль второго опорного рельса и приспособленных для размещения на них объекта или оборудования для перемещения этого объекта или оборудования вдоль удаленной секции первого опорного рельса. Устройство надежно в работе и удобно в обслуживании при разработке длинными забоями. 6 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Транспортное устройство, пригодное для использования в шахтах, туннелях и т. п. , содержащее первое транспортное средство, включающее первый опорный рельс, имеющий в районе забоя удаленную секцию и множество первых тележек, установленных с возможностью перемещения вдоль опорного рельса, второе транспортное средство, включающее второй опорный рельс, связанный с одной или несколькими тележками первого транспортного средства, расположенный в районе удаленной секции первого опорного рельса и включающий множество вторых тележек, установленных с возможностью перемещения вдоль второго опорного рельса и приспособленных для размещения на них объекта или оборудования для перемещения этого объекта или оборудования вдоль удаленной секции первого опорного рельса. 2. Транспортное устройство по п.1, в котором первые тележки в районе удаленной секции первого опорного рельса взаимосвязаны с образованием по существу жесткого ряда тележек. 3. Транспортное устройство по п.2, в котором каждая из первых тележек, образующих ряд тележек, включает основной корпус и, по меньшей мере, одну колесную каретку, установленную с возможностью перемещения вдоль первого рельса, элемент, поддерживающий кабели, и соединительные элементы, взаимосвязывающие соседние основные корпуса. 4. Транспортное устройство по любому из пп.1-3, в котором каждая из вторых тележек включает основной корпус и, по меньшей мере, одну колесную каретку, установленную с возможностью перемещения вдоль второго рельса, и соединительные элементы, взаимосвязывающие соседние основные корпуса с образованием жесткого ряда тележек. 5. Транспортное устройство по п.4, которое дополнительно содержит приводное средство, установленное с возможностью перемещения вдоль второго опорного рельса и связанное со вторыми тележками для приведения их в движение, и множество отдельных вспомогательных тележек, связанных с приводным средством и установленных с возможностью перемещения вдоль второго рельса в направлении друг к другу или друг от друга. 6. Транспортное устройство по любому из пп.1-5, которое дополнительно содержит подъемное средство на одной или нескольких вторых тележках для подъема и опускания транспортирующего элемента. 7. Транспортное устройство по любому из пп.1-6, которое расположено внутри штрека, имеющего два подготовительных штрека и множество подъездных путей между ними и включающего наиболее удаленный от входа подъездной путь, причем удаленная секция проходит к входу в шахту и расположена позади самого удаленного от входа подъездного пути.