ВЫЕМОЧНЫЙ КОМБИНАТ, ДРОБИЛКА ОБЛОМКОВ ПОРОДЫ ДЛЯ НЕГО И СИСТЕМА РАЗРАБОТКИ ДЛИННЫМИ ЗАБОЯМИ Российский патент 2018 года по МПК E21C25/06 E21C27/02 E21C27/08 E21C35/00 B02C1/12 

Настоящее изобретение относится к подземным горным комбайнам и, в частности, к дробилке обломков породы для выемочного комбайна для разработки длинными забоями.

Выемочные комбайны для разработки длинными забоями обычно используются в вариантах применения для подземных горных работ. Обычные выемочные комбайны для разработки длинными забоями обычно включают в себя шасси и пару стрел, шарнирно соединенных с шасси. Каждая из стрел удерживает вращающийся ножевой барабан, который снабжен зубьями и извлекает материал из очистного забоя. Выемочный комбайн для разработки длинными забоями соединен с бронированным забойным конвейером для перемещения в боковом направлении, по существу параллельном очистному забою. В ходе работы большие куски добываемого материала падают с очистного забоя на бронированный забойный конвейер, который транспортирует материал от очистного забоя. Если они не разбиты, не раздроблены или не расколоты на фрагменты, большие куски добываемого материала могут застревать между нижней стороной шасси выемочного комбайна для разработки длинными забоями и бронированным забойным конвейером, таким образом блокируя прохождение добываемого материала и потенциально вызывая задержки добычи.

В одном варианте его осуществления изобретение обеспечивает получение выемочного комбайна для разработки длинными забоями для выемки материала из очистного забоя. Выемочный комбайн для разработки длинными забоями располагается смежно с забойным конвейером для транспортировки материала. Выемочный комбайн для разработки длинными забоями включают в себя шасси, стрелу, шарнирно соединенную с шасси, ножевой барабан для зацепления с очистным забоем и дробилку обломков породы для взаимодействия с материалом на забойном конвейере. Шасси включает в себя первый конец и второй конец, и шасси подвижно, по меньшей мере, в первом направлении, которое является в целом параллельным очистному забою. Ножевой барабан с возможностью вращения удерживается на стреле. Дробилка обломков породы шарнирно соединена с шасси вокруг оси, и дробилка обломков породы включает в себя, по меньшей мере, один зубец для отламывания добываемого материала.

В другом варианте осуществления изобретения оно обеспечивает получение дробилки обломков породы для выемочного комбайна для разработки длинными забоями, при этом выемочный комбайн для разработки длинными забоями имеет шасси, поддерживающее ножевой барабан для выемки материала из очистного забоя. Шасси находится вблизи забойного конвейера для транспортировки добываемого материала в первом направлении. Дробилка обломков породы включает в себя удлиненный рычаг, множество зубьев для зацепления с материалом, транспортируемым на забойном конвейере, и привод. Рычаг включает в себя первый конец и второй конец. Первый конец приспособлен для шарнирного соединения с шасси вблизи забойного конвейера, и первый конец может вращаться вокруг оси. Зубья удерживаются на рычаге. Привод вращает рычаг вокруг оси и включает в себя первый конец, соединенный с рычагом, и второй конец, приспособленный для соединения с шасси.

В другом варианте осуществления изобретение обеспечивает получение системы разработки длинными забоями для выемки материала из очистного забоя, при этом система разработки длинными забоями включает в себя забойный конвейер для транспортировки материала в первом направлении, шасси, соединенное с забойным конвейером и расположенное над забойным конвейером, стрелу, шарнирно соединенную с шасси, и дробилку обломков для захвата материала, транспортируемого забойным конвейером. Забойный конвейер проходит параллельно очистному забою. Шасси включает в себя первый конец и второй конец и может перемещаться вдоль забойного конвейера, по меньшей мере, в первом направлении. Стрела с возможностью вращения удерживает ножевой барабан для зацепления с очистным забоем. Дробилка обломков породы шарнирно соединена с шасси и включает в себя, по меньшей мере, один зубец, расположенный вблизи забойного конвейера.

Другие аспекты изобретения станут очевидными при рассмотрении подробного описания и прилагаемых чертежей, где:

фиг. 1 - вид в перспективе выемочного комбайна для разработки длинными забоями и забойного конвейера согласно одному варианту осуществления изобретения.

Фиг. 2 - вид сбоку выемочного комбайна для разработки длинными забоями, показанного на фиг. 1.

Фиг. 3 - увеличенный вид сбоку части выемочного комбайна для разработки длинными забоями, показанного на фиг. 1.

Фиг. 4 - вид с торца выемочного комбайна для разработки длинными забоями и забойного конвейера, показанных на фиг. 1.

Следует понимать, что изобретение не ограничено его применением с деталями конструкции и расположением компонентов, указанных в следующем описании или показанных на описанных выше чертежах. Изобретение может быть осуществлено в других вариантах и может применяться или выполняться различными способами. Кроме того, следует понимать, что фразеология и терминология, используемая здесь, дана с целью описания и не должна расцениваться как ограничивающая.

На фиг. 1 показан вид в перспективе горного комбайна, такого как выемочный комбайн 10 для разработки длинными забоями. Выемочный комбайн 10 для разработки длинными забоями включает в себя шасси 20 с парой подвижных стрел 30, причем стрелы 30 расположены на противоположных концах шасси 20. Каждая стрела 30 удерживает вращающийся ножевой барабан 40, включающий в себя зубья 50 для извлечения материала из очистного забоя (не показан). Шасси 20 представляет собой в целом прямоугольный корпус, который имеет больший размер вдоль продольной оси 60, проходящей в целом между стрелами 30 с режущими элементами (то есть в направлении, которое в целом параллельно очистному забою), и короче в направлении, которое перпендикулярно продольной оси 60. По существу шасси 20 образует левую боковую стенку 70 вблизи одного конца шасси 20 и вторую боковую стенку 80 вблизи противоположного конца шасси 20. Боковые стенки 70, 80 проходят по существу параллельно друг другу, и четыре стенки проходят между боковыми стенками 70, 80: верхняя стенка 90, донная стенка или нижняя сторона 100, передняя стенка 110 и задняя стенка (не показана; задняя стенка расположена по существу симметрично передней стенке 110 вокруг продольной оси 60). Использующиеся здесь термины "левый", "правый", "верхний", "нижний", "передний", "задний", "боковой" и другие термины, касающиеся направлений, не предусматривают требования конкретной ориентации, но использованы вместо этого только для описания.

Шасси 20 выемочного комбайна 10 для разработки длинными забоями обычно расположено над бронированным забойным конвейером 120, который расположен смежно с основанием очистного забоя. Шасси 20 проходит вдоль забойного конвейера 120 в боковом направлении по существу параллельно очистному забою. В показанном варианте осуществления изобретения выемочный комбайн 10 для разработки длинными забоями соединен с конвейером 120 (например, посредством реечного соединения) и продвигается в боковом направлении слева направо, то есть с правой стенкой 80, как передним или головным концом шасси 20, и левой стенкой 70, как задним или хвостовым концом шасси 20. Материал, удаленный из очистного забоя, собирается на забойном конвейере 120, который транспортирует материал из района горных работ для дальнейшей обработки. В одном варианте осуществления изобретения бронированный забойный конвейер 120 переносит добытый материал слева направо, то есть от хвостового конца 70 к головному концу 80 шасси 20.

В ходе работы большие куски добываемого материала падают из очистного забоя на бронированный забойный конвейер 120. Если они не разбиваются или раскалываются на фрагменты, большие куски добываемого материала могут застревать между нижней стороной 100 шасси 20 выемочного комбайна 10 для разработки длинными забоями и бронированным забойным конвейером 120, таким образом блокируя прохождение добываемого материала и потенциально вызывая задержки добычи. Обычная дробилка обломков породы может включать в себя приводимый во вращение дробильный барабан для зацепления и дробления обломков. Поскольку дробильный барабан должен быть достаточно большим для обеспечения достаточной вращательной энергии и инерции для дробления обломков породы на меньшие фрагменты, обычная дробилка обломков породы слишком громоздка для ее расположения и содержания на выемочном комбайне 10 для разработки длинными забоями. Как таковая, обычная дробилка обломков породы громоздка и требует существенного пространства, которое недоступно на выемочном комбайне 10 для разработки длинными забоями. Например, выемочный комбайн 10 для разработки длинными забоями часто перемещается в заходках с ограниченной габаритной высотой или клиренсом, для чего желательно, чтобы выемочный комбайн для разработки длинными забоями имел компактную опорную поверхность; однако размер обычной дробилки обломков породы затрудняет расположение и содержание приводимого во вращение дробильного барабана на шасси компактным образом.

Как показано на фиг. 2-4, выемочный комбайн 10 для разработки длинными забоями включает в себя дробилку 130 обломков породы для разбивания, разрушения или расщепления больших кусков добываемого материала. Дробилка 130 обломков породы шарнирно или поворотно соединена с шасси 20. Дробилка 130 обломков породы включает в себя дробильный рычаг или элемент 135, имеющий зубья 140, при этом дробильный элемент 135 приводится электродвигателем (не показан) через привод или соединительный элемент 150. В показанном варианте осуществления изобретения дробильный элемент 135 представляет собой удлиненный рычаг, имеющий конец, который шарнирно соединен с шасси 20, и противоположный конец рычага, проходящий под углом относительно конца, который соединен с шасси 20. В других вариантах осуществления изобретения дробильный элемент 135 может включать в себя одну или более наклонных и/или дугообразных частей.

В показанном варианте осуществления изобретения зубья 140 скомпонованы по существу линейно вдоль дробильного элемента 135. В других вариантах осуществления изобретения зубья 140 могут быть выполнены в другой конфигурации. Хотя дробилка 130 обломков породы, показанная на фиг. 3, включает в себя пять зубьев 140, в других вариантах осуществления изобретения могут применяться меньше или больше зубьев 140. Кроме того, каждый зуб 140 может иметь любую пригодную геометрическую форму, включающую, но не ограниченную ими, пирамидальную, коническую, цилиндрическую, правильную многогранную и неправильную многогранную форму, их производные и их комбинации. Зубья 140 могут быть изготовлены из стали или других пригодных износостойких материалов. В некоторых вариантах осуществления изобретения один или более зубьев 140 могут быть индивидуально отделены, отсоединены или перемещены от дробильного элемента 135 (например, в случае, если конкретный зуб становится изношенным или поврежденным). Однако в других вариантах осуществления изобретения все зубья 140 формируют как единое целое с дробильным элементом 135. В других вариантах осуществления изобретения дробилка 130 обломков породы может быть (полностью или частично) удалена, отсоединена или отделена от шасси 20 для облегчения замены изношенных или поврежденных частей.

Соединительный элемент 150 выдвигается и втягивается для опускания и подъема дробильного элемента 135 (и, таким образом, зубьев 140) относительно шасси 20, таким образом, для разбивания, дробления или расщепления больших кусков добываемого материала на конвейере 120 под шасси 20. В отличие от конфигураций известного уровня техники дробилка 130 обломков породы не включает в себя ножевой барабан, который приводится во вращение вокруг продольной оси 60 шасси 20 (фиг. 3). Вместо этого дробилка 130 обломков породы приводится для поворота вокруг оси 160 поворота (фиг. 4), которая по существу перпендикулярна продольной оси 60. Дробилка 130 обломков породы прилагает установившуюся статическую силу к материалу для разрушения материала. В этом отношении дробилка 130 обломков породы может напоминать щипцы для орехов, которые включают в себя шарнирный молоток, прилагающий силу к предмету между молотком и наковальней. Дробилка 130 обломков имеет компактный профиль по сравнению с конфигурациями известного уровня техники, которые включают в себя приводимый во вращение ножевой барабан, и поэтому может пригодным образом располагаться или содержаться на выемочном комбайне 10 для разработки длинными забоями компактным образом.

В показанном варианте осуществления изобретения соединительный элемент 150 прикреплен к шасси 20 в первой точке 170 крепления (фиг. 1) вблизи первого конца или боковой стенки 70. Соединительный элемент 150 также прикреплен к дробильному элементу 135 во второй точке крепления 180, в то время как дробильный элемент 135 прикреплен к шасси 20 в третьей точке 190 крепления. Первая, вторая и третья точки 170, 180, 190 крепления приблизительно формируют треугольник при взгляде в направлении, перпендикулярном продольной оси 60 шасси 20. В частности, когда соединительный элемент 150 находится во втянутой конфигурации, соединительный элемент 150 приблизительно формирует гипотенузу прямоугольного треугольника с левой боковой стенкой 70 шасси 20, и зубья 140 формируют другие две стороны треугольника. Посредством изменения длины соединительного элемента 150 положение зубьев 140 изменяется. Например, увеличение длины между первой и второй точками 170, 180 крепления приводит к наклонному снижению зубьев 140 вокруг оси 160 поворота к бронированному забойному конвейеру 120. С другой стороны, уменьшение длины между первой и второй точками 170, 180 крепления приводит к угловому подъему дробильного рычага 135 вокруг оси 160 поворота от бронированного забойного конвейера 120.

Хотя в показанном варианте осуществления изобретения зубья 140 шарнирно прикреплены к шасси 20 в третьей точке 190 крепления, в других вариантах осуществления изобретения зубья 140 могут быть прикреплены только к соединительному элементу 150, а не к шасси 20. Вместо углового привода вокруг оси 160 поворота зубья 140, таким образом, могут приводиться линейно, например, подниматься и опускаться в направлениях, по существу перпендикулярных продольной оси 60 шасси 20. Кроме того, хотя в показанном варианте осуществления изобретения соединительный элемент 150 прикреплен к левой боковой стенке 70 шасси 20, в других вариантах осуществления изобретения соединительный элемент 150 может быть прикреплен к другим частям шасси 20, например, к противоположному концу или правой боковой стенке 80 шасси 20. Кроме того, хотя фиг. 1 и 4 иллюстрируют единственный соединительный элемент 150, в других вариантах осуществления изобретения можно применять больше соединительных элементов 150. Хотя фиг. 1 и 2 иллюстрируют одиночную дробилку 130 обломков породы, в других вариантах осуществления изобретения можно применять больше дробилок 130 обломков (например, по одной на каждом конце шасси 20).

Соединительный элемент 150 может выдвигаться и втягиваться посредством механических, гидравлических, пневматических или электрических систем в зависимости от характеристик и конфигурации соединительного элемента 150. В некоторых вариантах осуществления изобретения соединительным элементом 150 можно управлять вручную, например, с применением проводных или беспроводных средств передачи сигналов, которые передают сигнал для соединительного элемента 150 для его выдвижения и втягивания. Ручное управление может быть размещено на борту выемочного комбайна 10 для разработки длинными забоями или на удалении от фактических добывающих узлов. В некоторых вариантах осуществления изобретения соединительный элемент 150 автоматически выдвигается и втягивается, когда выемочный комбайн 10 для разработки длинными забоями продвигается вдоль очистного забоя. Например, выемочный комбайн 10 для разработки длинными забоями может включать в себя различные датчики, преобразователи, камеры и т. п., которые выдают сигнал или информацию, такую как степень блокирования на нижней стороне 100 шасси 20. Соединительный элемент 150 может приводиться в действие для выдвижения и втягивания в ответ на информацию, полученную от датчиков.

Таким образом, изобретение обеспечивает получение, среди прочего, дробилки обломков породы для выемочного комбайна для разработки длинными забоями. Хотя изобретение было описано подробно со ссылками на некоторые предпочтительные варианты его осуществления, существуют варианты и модификации, соответствующие объему и сущности одного или более независимых объектов описанного изобретения. Различные признаки и преимущества изобретения сформулированы в следующей формуле изобретения.

Группа изобретений относится к подземным горным комбайнам, а именно к дробилке обломков породы для выемочного комбайна. Технический результат – разработки длинными забоями компактным образом, т.е. с компактной дробилкой. Выемочный комбайн расположен смежно с забойным конвейером для транспортировки материала, содержит шасси, стрелу, шарнирно соединенную с шасси, ножевой барабан для зацепления с очистным забоем, при этом ножевой барабан с возможностью вращения удерживается на стреле, и дробилку обломков породы для захвата материала на забойном конвейере. При этом шасси включает в себя первый конец и второй конец, при этом шасси подвижно, по меньшей мере, в первом направлении, которое по существу параллельно очистному забою. Дробилка обломков породы включает в себя удлиненный дробильный рычаг, имеющий первый конец и второй конец, при этом первый конец шарнирно соединен с шасси вокруг оси рычага. Дробилка обломков породы также включает в себя множество зубьев для дробления добываемого. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Выемочный комбайн для разработки длинными забоями для выемки материала из очистного забоя, расположенный смежно с забойным конвейером для транспортировки материала, содержащий:

шасси, включающее в себя первый конец и второй конец, при этом шасси подвижно, по меньшей мере, в первом направлении, которое по существу параллелью очистному забою;

стрелу, шарнирно соединенную с шасси;

ножевой барабан для зацепления с очистным забоем, при этом ножевой барабан с возможностью вращения удерживается на стреле; и

дробилку обломков породы для захвата материала на забойном конвейере, при этом дробилка обломков породы включает в себя удлиненный дробильный рычаг, имеющий первый конец и второй конец, при этом первый конец шарнирно соединен с шасси вокруг оси рычага, причем дробилка обломков породы также включает в себя множество зубьев для дробления добываемого материала, при этом зубья расположены линейно вдоль длины дробильного рычага.

2. Выемочный комбайн для разработки длинными забоями по п. 1, в котором ножевой барабан выполнен с возможностью вращения вокруг оси барабана, при этом ось рычага параллельна оси барабана.

3. Выемочный комбайн для разработки длинными забоями по п. 2, в котором дробилка обломков породы также включает в себя привод, соединенный между шасси и дробильным рычагом, причем приведение в действие привода вызывает поворотное перемещение привода дробильного рычага вокруг оси рычага.

4. Выемочный комбайн для разработки длинными забоями по п. 1, в котором дробильный рычаг имеет первую часть, ближайшую к первому концу, и вторую часть, ближайшую ко второму концу, при этом вторая часть ориентирована под углом относительно первой части.

5. Выемочный комбайн для разработки длинными забоями по п. 4, в котором рычаг перемещается относительно конвейера, когда дробилка обломков поворотно перемещается во втором направлении вокруг оси рычага, при этом вторая часть устанавливается под углом от первой части в третьем направлении в сторону, противоположную второму направлению.

6. Выемочный комбайн для разработки длинными забоями по п. 1, в котором ось рычага по существу перпендикулярна первому направлению.

7. Выемочный комбайн для разработки длинными забоями по п. 6, в котором множество зубьев выровнены в плоскости, перпендикулярной оси рычага.

8. Дробилка обломков породы для выемочного комбайна для разработки длинными забоями, причем выемочный комбайн для разработки длинными забоями включает в себя шасси, поддерживающее ножевой барабан для выемки материала из очистного забоя, при этом шасси расположено вблизи забойного конвейера для транспортировки добываемого материала в первом направлении, содержащая:

удлиненный рычаг, включающий в себя первый конец и второй конец, при этом первый конец выполнен с возможностью шарнирного соединения с шасси вблизи забойного конвейера, причем первый конец выполнен с возможностью поворота вокруг оси, при этом рычаг включает в себя плоскую поверхность, проходящую между первым концом и вторым концом, причем поверхность образует первую часть, ближайшую к первому концу и вторую часть, ближайшую ко второму концу, при этом вторая часть ориентирована под углом относительно первой части;

множество зубьев для захвата материала, транспортируемого на забойном конвейере, при этом зубья удерживаются на поверхности рычага и линейно выровнены; и

привод для поворота рычага вокруг оси, при этом привод включает в себя первый конец, соединенный с рычагом, и второй конец, выполненный с возможностью соединения с шасси.

9. Дробилка обломков породы по п. 8, в которой множество зубьев расположены в плоскости, которая расположена перпендикулярно оси.

10. Дробилка обломков породы по п. 8, в которой ось по существу перпендикулярна первому направлению.

11. Дробилка обломков породы по п. 10, в которой зубья выровнены в плоскости, которая перпендикулярна оси.

12. Дробилка обломков породы по п. 8, в которой зубья выровнены в плоскости, которая по существу параллельна первому направлению.

13. Система разработки длинными забоями для выемки материала из очистного забоя, содержащая:

забойный конвейер для транспортировки материала, при этом забойный конвейер проходит в первом направлении;

шасси, соединенное с забойным конвейером и расположенное над забойным конвейером, при этом шасси включает в себя первый конец и второй конец, причем шасси выполнено с возможностью перемещения вдоль забойного конвейера, по меньшей мере, в первом направлении;

стрелу, шарнирно соединенную с шасси, при этом стрела с возможностью вращения удерживает ножевой барабан для зацепления с очистным забоем; и

дробилку обломков породы для захвата материала, транспортируемого забойным конвейером, при этом дробилка обломков породы включает в себя дробильный рычаг, имеющий первый конец и второй конец, при этом первый конец шарнирно соединен с шасси вокруг оси рычага, причем дробилка включает в себя множество зубьев, удерживаемых на дробильном рычаге и вблизи забойного конвейера, при этом зубья расположены линейно в плоскости, перпендикулярной оси рычага.

14. Система разработки длинными забоями по п. 13, в которой дробилка обломков породы также включает в себя привод, соединенный между шасси и дробильным рычагом таким образом, что действие привода поворачивает дробильный рычаг вокруг оси рычага.

15. Система разработки длинными забоями по п. 13, в которой дробильный рычаг образует первую часть, ближайшую к первому концу, и вторую часть, ближайшую ко второму концу, при этом вторая часть ориентирована под углом относительно первой части.

16. Система разработки длинными забоями по п. 13, в которой ножевой барабан выполнен с возможностью вращения вокруг оси барабана, при этом ось рычага параллельна оси барабана.

17. Система разработки длинными забоями по п. 13, в которой ось рычага по существу перпендикулярна первому направлению.

18. Система разработки длинными забоями по п. 13, в которой зубья выровнены вдоль поверхности, проходящей между первым концом и вторым концом дробильного рычага.

19. Система разработки длинными забоями по п. 13, в которой плоскость по существу параллельна первому направлению и перпендикулярна поверхности забойного конвейера.