СПОСОБ ВЫЕМКИ УГЛЯ ДИНАМИЧЕСКИМ СТРУГОМ Российский патент 2012 года по МПК E21C27/18 E21C27/46 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при добыче угля.

Известен способ подземной разработки ископаемых, в котором для выемки угля используется струг, снимающий стружку на полную мощность пласта [1].

Недостатком способа является высокая энергоемкость отделения угля от массива и малая толщина снимаемой стружки.

Известен способ выемки угля, реализуемый динамическим стругом, при котором снимают стружку на полную мощность пласта, а динамический струг имеет корпус, рабочие органы с режущими инструментами, вибровозбудитель, приводные звездочки, бесконечную тяговую цепь, рабочая ветвь которой огибает приводные звездочки, рабочие органы имеют возможность ограниченного продольного перемещения относительно корпуса, а верхние, кровельные, и нижние, почвенные, выполнены статическими [3].

Недостатки способа - высокая энергоемкость отделения угля от массива, динамическая резка не используется у кровли и почвы.

Наиболее близким техническим решением является способ выемки угля, в котором первоначально прорезают глубокие опережающие щели в массиве пласта у кровли, почвы и середине, а дальнейшее разрушение массива в двух ослабленных щелями консолях ведут скалыванием с помощью режущего инструмента [2].

Недостатком способа является невозможность изменения ширины щели, регулирование ее при изменении характеристик пласта (крепости угля, трещеноватости, гипсометрии и др.).

Задачей предлагаемого изобретения является повышение управляемости выемки угля на угольных пластах со сложной структурой и увеличение глубины снимаемой стружки.

Решение поставленной задачи достигается тем, что выемку угля динамическим стругом, включающую прорезание глубоких опережающих щелей в массиве пласта у кровли, почвы и его середине, а дальнейшее разрушение массива в двух ослабленных щелями консолях ведут скалыванием, отличающимся тем, что ширину прорезаемой щели и глубину подрезания консолей устанавливают и по ходу регулируют (изменяют) за счет угла поворота относительно груди забоя исполнительного органа с режущим инструментом, резцы которого описывают эллипсную (овальную) траекторию, а скалывающие усилие создают за счет конусной внешней поверхности корпуса исполнительного органа при подаче струга вдоль забоя.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

Фиг.1 - схема формирования опережающих щелей;

Фиг.2 - положение режущего органа при нарезании опережающих щелей;

Фиг.3 - положение режущего органа при подрезании основания консоли и скалывании ее.

На чертежах приняты следующие обозначения: 1 - угольный пласт; 2 - корпус динамического струга; 3 - конвейер; 4 - исполнительный орган с конусной внешней поверхностью корпуса; 5 - поворотный механизм исполнительного органа с режущим инструментом.

Резцы режущего инструмента исполнительного органа описывают на груди забоя эллипсную (овальную траекторию).

Ширина опрережающей щели устанавливается поворотным механизмом: минимальная при условии, что малая ось эллипса а перпендикулярна почве пласта, а большая в параллельна почве пласта.

При необходимости нарезать более широкую щель рабочий орган поворачивают на некоторый угол α, но не более 30°.

При подрезании оснований консолей рабочий орган поворачивают на угол до 90°. Возможность варьировать этими величинами зависит от величины отношений большой и малой оси эллипса, например, а:в≈1:2.

При нарезании опережающих щелей режущий орган движется вдоль большой оси эллипса (фиг.2), при этом ширина щели равна малой оси эллипса.

Для разрушения консолей поворачивают исполнительный орган поворотным механизмом 5 на угол до 90°, что обеспечивает подрезание основания консолей и создает условия для их скалывания за счет поворота на угол до 90° и используя конусную поверхность корпуса исполнительного органа как клин, скалывающий консоль.

ЛИТЕРАТУРА

1. Кундель X. Выемка угля: Пер. с нем. / Под ред. В.И.Парамонова. / X. Кундель. - М.: Недра, 1986. - Пер. изд.: ФРГ, 1983. - С.59-63.

2. А.С. СССР. №110597. Способ выемки угля. Заявл. 20.03.1958.

3. Динамический струг. Заявка РФ №96110016/03. Александров В.Е., Туров А.П., Бурыгин А.Г., Сесютченков М.А., Ошеров Б.А., Загайный Л.Б. 1996.05.20. Публ. 1998.08.20.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при добыче угля. Обеспечивает повышение управляемости выемки угля на угольных пластах со сложной структурой, увеличение глубины снимаемой стружки. Способ выемки угля динамическим стругом включает прорезание глубоких опережающих щелей в массиве пласта у кровли, почвы и середины, забое, а дальнейшее разрушение массива в двух ослабленных щелями консолях ведут скалыванием, при этом ширину прорезаемой щели и глубину подрезания консолей устанавливают и по ходу регулируют за счет угла поворота относительно груди забоя исполнительного органа с режущим инструментом, резцы которого описывают эллипсную траекторию, а скалывающее усилие создают за счет конусной внешней поверхности корпуса исполнительного органа при подаче струга вдоль забоя. 3 ил.

Способ выемки угля динамическим стругом, включающий прорезание глубоких опережающих щелей в массиве пласта у кровли, почвы и середины, забое, а дальнейшее разрушение массива в двух ослабленных щелями консолях ведут скалыванием, отличающийся тем, что ширину прорезаемой щели и глубину подрезания консолей устанавливают и по ходу регулируют за счет угла поворота относительно груди забоя исполнительного органа с режущим инструментом, резцы которого описывают эллипсную траекторию, а скалывающее усилие создают за счет конусной внешней поверхности корпуса исполнительного органа при подаче струга вдоль забоя.