ОЧИСТНОЙ МЕХАНИЗИРОВАННЫЙ КОМПЛЕКС Российский патент 2014 года по МПК E21D23/04 

Изобретение относится к горному делу, конкретно к механизированным комплексам для очистных забоев.

Известен очистной механизированный комплекс, в котором механизированная крепь не является одним целым с забойным конвейером, включает секции механизированной крепи, содержащие перекрытия, ограждения, гидростойки, связанные между собой через кронштейны на перекрытиях шарнирной шпунтовой связью и домкратами передвижения, причем каждая секция снабжена связанным с упором механизмом изменения места крепления домкрата передвижения к перекрытию; забойный конвейер включает головной привод на конвейерном и вспомогательный на вентиляционном штреках и расположенными между ними става с линейными рештаками, шарнирно соединенными замками. Каждый рештак снабжен местом для упора домкратов передвижки, настраиваемых путем перестановки с упором от передних гидростоек секций крепи (1).

Недостатком известного комплекса является ограниченная область применения механизированной крепи, как из-за трудоемкости ее управления, так и малого диапазона действия механизма изменения места крепления упора для домкратов передвижения секций, что ограничивает его применение при различных углах раздиагоналивания линии очистного забоя (ОЗ) с направленным движением по простиранию. Отсутствие постоянной кинематической связи крепи с забойным конвейером увеличивает трудоемкость по операциям его передвижки и удержания на вынимаемую полосу. На пластах пологого падения он неконкурентоспособен с комплексами, где крепь и конвейер являются одним целым.

Известен очистной механизированный комплекс, состоящий из механизированной крепи из отдельных линейных секций, соединенных в одно целое через забойный конвейер, став которого состоит в основном из линейных рештаков с замковыми соединениями между собой (2).

Недостатком этого комплекса является невозможность направленного движения по простиранию при различных углах наклона линии ОЗ по падению, особенно наклонных, крутонаклонных. Сохранение постоянства точки пересыпа забойного погрузочного пункта на штрековый конвейер позволяет обеспечить полноту выемки запасов угля с наклонным и крутонаклонным залеганием угольного пласта с сохранением направленного перемещения комплекса.

В качестве прототипа принят очистной механизированный комплекс (ОМК), получивший широкое применение на пластах пологого и наклонного падения в длинных ОЗ при системе разработки «Длинные столбы по простиранию» конструкции механизированной крепи, забойного конвейера Юргинского машзавода (3) и пересыпа Анжеромаш (4) или комплекса «Джой» и др. с поэлементным перемонтажом с применением специальных средств.

Комплекс состоит:

- из секций крепи с основанием, ограждением, верхняком, козырьком, шибером, гидростоек, гидродомкратов передвижения с толкателем и пульта управления в виде гидроблока;

- из конвейера с головным приводом на конвейерном и вспомогательным на вентиляционном штреках и расположенного между ними става с переходными секциями и линейными рештаками, шарнирно соединенными замками.

Каждый рештак взаимосвязан с домкратом передвижки секций крепи постоянным узлом связи из проушины на рештаке и толкателя с серьгой домкрата передвижки.

Недостатком известного ОМК является его неэффективное использование, невозможность направленного движения по простиранию пласта при различных углах наклона линии очистного забоя и отсутствие технических средств, с учетом перемонтажа, в комплексе.

Цель изобретения - повысить эффективность использования ОМК путем обеспечения направленного его перемещения при различных углах наклона линии очистного забоя, как по падению, так и по простиранию пласта, и самообеспечение по перемонтажу из демонтажной в монтажную камеры.

Указанная цель достигается тем, что ОМК для выемки пласта при диагональной линии очистного забоя с устройствами по перемонтажу, включающий механизированную крепь из секций, содержащих основания с толкателем домкрата передвижения, ограждения, перекрытия с козырьками, забойный конвейер, содержащий рештаки с проушинами, головной привод, забойный пересып, отличающийся тем, что ОМК снабжен блоками-тройками с автономными пультами управления и механизмом передвижения типа РСС - распорноскользящий-скользящий при перемонтаже комплекса, удлиненной бортовой частью ограждений, устройством подворота козырька секций крепи, механизмом взаимосвязи изменения места крепления секций к конвейеру с гидроцилиндрами регулирования при различных углах наклона линии очистного забоя, при отработке столба в пределах от -45 до +45 градусов, с неизменным расположением забойного конвейера относительно точки пересыпа горной массы на забойный погрузочный пункт.

Механизм взаимосвязи изменения места крепления домкрата передвижения к конвейеру выполнен в виде шарнирной шпунтовой связи, содержащей перфорированную отверстиями шпунтовую направляющую, закрепленную к рештаку, и подвижного шпунта-кронштейна с неподвижным шпунтом-упором, взаимосвязанных цилиндром регулирования с возможностью взаимного регулирования. Шпунтовая перфорированная направляющая с отверстиями может быть съемной, с креплением через проушины рештака с ее проушинами пальцем, и, как вариант, жестко, как одно целое с рештаком.

Подвижный шпунт-кронштейн снабжен отверстиями для взаимосвязи с серьгой толкателя домкрата передвижения и для цилиндра регулирования на выступающей части и отверстием для фиксации при необходимости внутри перфорированной направляющей.

Неподвижный шпунт-упор снабжен отверстием с пальцем для крепления цилиндра регулирования и отверстиями для фиксации в перфорированной направляющей при перестановке шпунта упора.

Ограждение секций крепи выполнено с учетом максимального смещения смежных секций при максимальной диагонали линии очистного забоя. Толкатель домкрата передвижения выполнен раздвижным с фиксацией необходимой длины, через отверстия с пальцем и как вариант с гидропатроном козырек перекрытия секций крепи со стороны груди забоя снабжен механизмом раздиагоналивания с учетом изменения положения линии очистного забоя и выполнен в виде выдвижных пластин, взаимосвязанных спереди шарнирной раздвижной шпунтовой рамой с возможностью выдвижения гидроцилиндрами, шарнирно взаимосвязанными со шпунтовой рамой-направляющей и козырьком, а шпунты шарнирно с пластинами. Шпунтовая рама снабжена шарнирно-откидным фартуком удержания груди забоя с гидроцилиндром, взаимосвязанным с фартуком и козырьком посредством сферических опор.

Секции крепи с рештаками кинематически и гидравлически (гидросхема) выполнены поблочно (тройками) с единым пультом управления и возможностью передвижения без распора в демонтажную камеру и перемонтажа, с передвижением в монтажную камеру поблочно (тройками), своим ходом, по схеме механизма передвижения типа РСС - распорноскользящий-скользящий и управлением в плоскости пласта цилиндрами регулирования.

На фиг.1 показан ОМК в лаве, имеющий опережение нижней части, вид в плане; на фиг.2 - то же при опережении верхней части лавы; на фиг.3 - блок из трех секций в линейной части ОМК фиг.2; на фиг.4 - разрез А-А на фиг.3; на фиг.5 - вид Б на фиг.4; на фиг.6 - разрез В-В на фиг.7; на фиг.7 - показан козырек в плане.

Очистной механизированный комплекс (ОМК) состоит из секций 1, соединенных в одно целое через забойный 2 конвейер.

Секция 1 состоит (фиг.3) из основания 3, ограждения 4, верхняка 5, козырька 6 с выдвижным шибером, гидростоек 7, домкратов передвижения 8, толкателя с серьгой 9. Забойный 2 конвейер состоит из головного привода 10 на конвейерном и вспомогательного 11 на вентиляционном штреках (фиг.1, 2) и расположенного между ними става из линейных рештаков 12 (фиг.3) с замковым соединением между собой (не показано).

Секции крепи связаны со ставом забойного конвейера механизмами взаимодействия с места крепления толкателя с серьгой домкратов передвижения с рештаками.

Механизм взаимосвязи с изменением места крепления толкателя домкрата передвижения к рештакам выполнен (фиг.3.4) в виде шарнирной шпунтовой связи между собой в виде перфорированной шпунтовой направляющей 13, жестко закрепленной через проушины 14 к каждому рештаку 12, и шпунта-кронштейна 15, шарнирно взаимосвязанного через проушины с серьгой толкателем 9 и гидроцилиндром регулирования 16.

Гидроцилиндр регулирования одним концом (например, цилиндром) крепится к шпунту-упору 17 с отверстиями для фиксации положения в шпунтовой направляющей 13 через перфорированные отверстия.

Толкатель 9 выполнен раздвижным коробчатой формы с фиксацией выдвижной части через перфорированные отверстия относительно не выдвижной 18 съемным пальцем, возможно (как вариант), в виде гидропатрона (не показанно).

Ограждения 4 секций крепи выполнены с боковинами 19, ширина которых перекрывает величину смещений соседних секций при максимальном раздиагоналивании линии очистного забоя (например, на 45 град.), исключая проникновение обрушенной горной массы из завала в рабочую зону комплекса.

Блок из трех секций и трех рештаков имеют автономный пульт управления 20, установленный на средней секции крепи в блоке.

При различных углах наклона очистного забоя 21 шпунт-кронштейн 15 занимает соответствующее положение, что достигается цилиндром регулирования 16.

Козырек 6 с выдвижным шибером 22 позволяет подхватить кровлю, обнаженную в зоне раздиагоналивания в виде треугольника, с одновременным удержанием груди забоя за счет откидного фартука 23 с гидроцилиндром 24. Шибер выполнен из набора пластин 25, заимствованных через шпунты 26 с раздвижной шпунтовой рамой 27.

Шпунтовая рама по концам шарнирно взаимосвязана с цилиндрами 28 шибера, расположенными под козырьком 6. Из-за сложных взаимных движений цилиндр 24 с фартуком 23 и козырьком 6 снабжен сферическими опорами 29, 30 с сухарями и фланцами (не показаны).

В исходном положении домкраты передвижения 8 сокращены, секции 1 расположены параллельно конвейерному штреку 20 уступами в плоскости пласта.

После выемки очередной полосы угля и передвижки конвейера перемещают секции крепи, как поблочно, так и раздельно, предварительно разгружают гидростойки 7 на секциях крепи, подтягивают их гидродомкратами передвижения к забойному конвейеру, распирают верхняки 5 в кровлю пласта гидростойками 7, и так по всей длине лавы. Затем цикл повторяется. При изменении угла падения пласта относительно его простирания, угол линии очистного забоя относительно (например, конвейерного штрека 20) меняется путем регулирования места крепления толкателя домкрата передвижения в механизме изменения места крепления домкратом регулирования 14. То же осуществляется при подходе лавы к месту демонтажа, при котором линия очистного забоя формируется параллельно вскрывающим горным выработкам.

Такой ОМК позволит осуществить полноту выемки запасов угля в угольном наклонном пласте при схеме отработки «шахта-лава», «шахта-пласт» длинными столбами по простиранию.

За счет направленного перемещения секции крепи параллельно конвейерному штреку во взаимосвязи с забойным конвейером обеспечивает постоянство точки пересыпа на забойном погрузочном пункте 31 без смещения штрекового конвейера (перегружателя, ленточного конвейера) относительно его оси.

При диагонали очистного забоя ±45 градусов позволяет увеличить также область применения ОМК за счет уменьшения горного давления на секции крепи за счет образования максимального купола в зоне обрушения с отставанием от средней части длинной лавы, что повлечет к уменьшению металлоемкости ОМК с одновременным ориентированием в положение благоприятное, также и к линии кливажа с формированием устойчивости груди забоя по мощности пласта, без дополнительных специальных средств. Появляется возможность забойный погрузочный пункт осуществить непосредственно на телескопический ленточный конвейер без перегружателя, из-за пересыпа которого на ленточный конвейер увеличивается высота конвейерного штрека по всей длине, уменьшается металлоемкость транспортных средств из-под лавы очистного забоя. Появляется возможность управлять тройками (блоками) цилиндра регулирования механизма взаимосвязи секций крепи с рештаками конвейера с самообеспечением комплекса при перемонтаже, сократить сроки монтажно-демонтажных работ.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Авторское свидетельство СССР №875086, кл. E21D 23/00.

2. Каталог Оборудования для очистных и проходческих работ. М. - 1986. С.47.

3. Проспект «Горношахтное оборудование», г. Юрга, Юргинский машзавод, веб-сайт www.yumz.ru E-mail: yumz@yumz.ru.

4. Проспект «Перегружатели скребковые передвижные», г. Анжеро-Судженск, Анжерский машиностроительный завод. E-mail:mail.@angera.ru.

5. Черных Н.Г. «Механизмы передвижения подземных горных машин» М., Уголь №12, 2012, с.48.

Изобретение относится к области добычи полезного пластового ископаемого. Техническим результатом является повышение эффективности работы очистного механизированного комплекса при различных углах наклона линии очистного забоя и самообеспечение по перемонтажу из демонтажной в монтажную камеры. Очистной механизированный комплекс (ОМК) снабжен механизмами изменения места крепления домкратов передвижения секций механизированной крепи к рештакам забойного конвейера с гидроцилиндрами регулирования при различных углах наклона линии очистного забоя, с возможностью неизменного расположения забойного конвейера относительно точки пересыпа горной массы на забойный погрузочный пункт, механизмом передвижения типа РСС - распорноскользящий-скользящий, удлиненной бортовой частью ограждений, и устройством подворота козырька секций крепи. При этом секции крепи с рештаками кинематически и гидравлически выполнены поблочно тройками с единым пультом управления. Механизм передвижения изменения места крепления домкрата передвижения к конвейеру выполнен в виде шарнирной шпунтовой связи, содержащей перфорированную отверстиями шпунтовую направляющую, закрепленную к рештаку, и подвижного шпунта-кронштейна с неподвижным шпунтом-упором, взаимосвязанных цилиндром регулирования с возможностью взаимного перемещения. Козырек перекрытия со стороны груди забоя снабжен механизмом выдвижения шибера с учетом изменения положения линии очистного забоя и выполнен в виде набора пластин, взаимосвязанных спереди шарнирной раздвижной шпунтовой рамой с возможностью выдвижения гидроцилиндрами шарнирно взаимосвязанных со шпунтовой рамой направляющей и козырьком, а шпунты шарнирно с пластинами. 9 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Очистной механизированный комплекс (ОМК) для выемки пласта при диагональной линии очистного забоя с устройствами по перемонтажу, включающий механизированную крепь из секций, содержащих основания с толкателем домкрата передвижения, ограждения, перекрытия с козырьками, забойный конвейер, содержащий рештаки с проушинами, головной привод, забойный пересып, отличающийся тем, что ОМК снабжен блоками-тройками с автономными пультами управления и механизмом передвижения типа РСС - распорноскользящий-скользящий - при перемонтаже комплекса, удлиненной бортовой частью ограждений, устройством подворота козырька секций крепи, механизмом взаимосвязи изменения места крепления секций к конвейеру с гидроцилиндрами регулирования при различных углах наклона линии очистного забоя, при отработке столба в пределах от -45 до +45 градусов, с неизменным расположением забойного конвейера относительно точки пересыпа горной массы на забойный погрузочный пункт.

2. ОМК по п.1, отличающийся тем, что механизм взаимосвязи изменения места крепления домкрата передвижения к конвейеру выполнен в виде шарнирной шпунтовой связи, содержащей перфорированную отверстиями шпунтовую направляющую, закрепленную к рештаку, и подвижного шпунта-кронштейна с неподвижным шпунтом-упором, взаимосвязанных цилиндром регулирования с возможностью взаимного перемещения.

3. ОМК по п.2, отличающийся тем, что шпунтовая перфорированная направляющая с отверстиями может быть съемной, с креплением через проушины рештака с ее проушинами пальцем, и, как вариант, жестко, как одно целое с рештаком.

4. ОМК по п.1 или 2, отличающийся тем, что подвижной шпунт-кронштейн снабжен отверстиями для взаимосвязи с серьгой толкателя домкрата передвижения и для цилиндра регулирования на выступающей части и отверстием для фиксации, при необходимости, внутри перфорированной направляющей.

5. ОМК по п.1 или 2, отличающийся тем, что неподвижный шпунт-упор снабжен отверстием с пальцем для крепления цилиндра регулирования и отверстиями для фиксации в перфорированной направляющей при перестановке шпунта-упора.

6. ОМК по п.1, отличающийся тем, что ограждение секций крепи выполнено с учетом максимального смещения смежных секций при максимальной диагонали линии очистного забоя.

7. ОМК по п.1, отличающийся тем, что толкатель домкрата передвижения выполнен раздвижным с фиксацией необходимой длины через отверстия с пальцем.

8. ОМК по п.1, отличающийся тем, что козырек перекрытия секций крепи со стороны груди забоя снабжен механизмом выдвижения шибера с учетом изменения положения линии очистного забоя и выполнен в виде набора пластин, взаимосвязанных спереди шарнирной раздвижной шпунтовой рамой с возможностью выдвижения гидроцилиндрами шарнирно взаимосвязанных со шпунтовой рамой направляющей и козырьком, а шпунты шарнирно с пластинами.

9. ОМК по п.1 или 8, отличающийся тем, что шпунтовая рама снабжена шарнирно-откидным фартуком удержания груди забоя, с гидроцилиндром, взаимосвязанным с фартуком и козырьком, посредством сферических опор.

10. ОМК по п.1, отличающийся тем, что секции крепи с рештаками кинематически и гидравлически (гидросхема) выполнены поблочно (тройками) с единым пультом управления и возможностью передвижения без распора в демонтажную камеру и перемонтажа, с передвижением в монтажную камеру поблочно (тройками), своим ходом, по схеме механизма передвижения типа РСС - распорноскользящий-скользящий и управлением в плоскости пласта цилиндрами регулирования.