СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МОЩНОГО ПОЛОГОГО ПЛАСТА С ВЫПУСКОМ УГЛЯ ПОДКРОВЕЛЬНОЙ ТОЛЩИ И РЕШТАЧНЫЙ СТАВ СКРЕБКОВОГО КОНВЕЙЕРА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2023 года по МПК E21C41/18 B65G19/00 

Техническое решение относится к горному делу, в частности к механизированной выемке угля пологих пластов, и может быть использовано при разработке мощного пологого пласта с выпуском угля подкровельной толщи на скребковый забойный конвейер.

Известен способ разработки мощных пологих пластов с выпуском угля подкровельной толщи, включающий выемку угля комбайном в подсечном слое (слое у почвы пласта), транспортирование отбитого угля вдоль очистного забоя забойным скребковым конвейером, поддержание рабочего пространства секциями механизированной крепи и выпуск угля массива подкровельной толщи на дополнительный, завальный конвейер (Отработка мощного угольного пласта механизированным комплексом с выпуском подкровельной пачки: монография / С.И. Калинин [и др.]. - Кемерово, 2011. - 224 с.) (аналог способа). Недостатками способа являются необходимость дополнительного скребкового конвейера, располагаемого в зоне, недоступной для его обслуживания; необходимость дополнительного погрузочного узла на сопряжении очистного забоя с конвейерным штреком.

Наиболее близким аналогом способа разработки, принятым в качестве прототипа, является способ разработки мощного пологого пласта с выпуском угля подкровельной толщи на забойный конвейер, включающий выемку угля комбайном в подсечном слое (слое у почвы пласта), транспортирование отбитого угля вдоль очистного забоя забойным скребковым конвейером, поддержание рабочего пространства секциями механизированной крепи и выпуск угля массива подкровельной толщи через выпускные устройства секций механизированной крепи на тот же забойный скребковый конвейер (Клишин В.И. Разработка мощных пластов механизированными крепями с регулируемым выпуском угля / В.И. Клишин, Ю.С. Фокин, Д.И. Кокоулин, Б. Кубанычбек уулу. - Новосибирск: Наука, 2007. - 135 с.) (прототип способа).

Недостатком прототипа способа является то, что при выемке и погрузке угля на скребковый забойный конвейер в подсечном слое очистной комбайн, обладающий минутной производительностью значительно большей, чем минутная приемная способность конвейера, фактически заваливает рештак отбитым углем значительно выше уровня боковин. Так как в дополнительном борту конвейерного рештака выполнено специальное окно для пропуска потока выпускаемого угля, то в этот момент отбитый уголь просыпается в пространство за конвейером через это окно. С одной стороны, этот просыпавшийся уголь составляет эксплуатационные потери, с другой - мешает передвижке секции механизированной крепи, приводя к ее «всплыванию» над уровнем почвы, приводя в дальнейшем к возникновению аварийной ситуации. И тот и другой недостатки снижают эффективность разработки мощных пологих пластов с выпуском угля подкровельной толщи.

Известен рештачный став скребкового конвейера, каждая линейная секция которого (рештак) содержит плиту, две боковины и дополнительный борт [Григорьев В.Н. Транспортные машины для подземных разработок / В.Н. Григорьев, В.А. Дьяков, Ю.С. Пухов // Учебник для вузов. 2-е изд., перераб, и доп. – М: Недра. - 1984, 383 с. (аналог рештачного става]. Недостатком аналога рештачного става является отсутствие специального окна в дополнительном борту для пропуска потока угля подкровельной толщи, что делает его непригодным для использования в технологии с выпуском угля на забойный конвейер.

Наиболее близким аналогом рештачного става скребкового конвейера, принятым в качестве прототипа, является рештачный став скребкового забойного конвейера, содержащий шарнирно соединенные секции, сваренные из специального профиля и со стороны выработанного пространства забоя, снабженные дополнительным бортом с окном для пропуска потока выпускаемого угля подкровельной толщи и желобом для укладки кабеля, причем секции домкратами передвижки соединены с секциями механизированной крепи (Клишин В.И. Разработка мощных пластов механизированными крепями с регулируемым выпуском угля / В.И. Клишин, Ю.С. Фокин, Д.И. Кокоулин, Б. Кубанычбек уулу. - Новосибирск: Наука, 2007. - 135 с., рис. 4.1.) (прототип рештачного става).

Недостатком прототипа рештачного става скребкового конвейера является то, что при погрузке отбитого угля комбайном допускаются просыпания угля через окно в пространство за конвейером. Просыпавшийся уголь мешает передвижке секции механизированной крепи.

Цель изобретения - повышение эффективности разработки мощного пологого пласта с выпуском угля подкровельной толщи предотвращением просыпания отбитого угля в пространство за скребковым забойным конвейером за счет открывания окна в дополнительном борту рештачного става при осуществлении выпуска угля и закрывании его при выемке угля комбайном.

Поставленная цель достигается тем, что в способе разработки мощного пологого пласта с выпуском угля подкровельной толщи, включающем выемку угля в очистном забое подсечного слоя комбайном, транспортирование отбитого угля вдоль забоя скребковым забойным конвейером, секции рештачного става скребкового конвейера снабжены дополнительным бортом с окном для выпуска, поддержание рабочего пространства секциями механизированной крепи, связанными домкратами передвижки с рештачным ставом скребкового забойного конвейера и выпуск угля подкровельной толщи на скребковый забойный конвейер, в соответствии с техническим решением при выемке угля комбайном в подсечном слое окна в дополнительных бортах всех секций рештачного става скребкового забойного конвейера закрывают, а при выпуске угля подкровельной толщи открывают окна в дополнительных бортах только тех секций рештачного става скребкового конвейера, которые связаны домкратами передвижки с секциями механизированной крепи, через которые осуществляется выпуск.

Поставленная цель достигается также тем, что в рештачном ставе скребкового забойного конвейера для осуществления способа разработки мощного пологого пласта с выпуском угля подкровельной толщи, содержащем шарнирно соединенные секции решетчатого става скребкового конвейера, сваренные из специального профиля и со стороны выработанного пространства забоя снабженные дополнительным бортом с окном для выпуска угля и желобом для укладки кабеля, причем секции домкратами передвижки соединены с секциями механизированной крепи, в соответствии с техническим решением длину секции принимают примерно равной ширине секции механизированной крепи, на дополнительном борту каждой секции с забойной стороны под желобом и выше окна установлен поворотный гидродвигатель, гидравлически связанный с гидросистемой секции механизированной крепи, с которой данная секция связана домкратами передвижки, а вал поворотного гидродвигателя жестко связан с шибером, площадь которого не менее площади окна.

Сущность изобретения поясняется схемами. На фиг. 1 показано положение оборудования очистного забоя после передвижки скребкового забойного конвейера; на фиг. 2 - вид по стрелке А - дополнительный борт секции рештачного става скребкового конвейера со стороны секции механизированной крепи; на фиг. 3 - вид по стрелке Б - дополнительный борт со стороны забоя; на фиг. 4 - положение оборудования при выпуске угля подкровельной толщи на скребковый забойный конвейер.

Способ реализуется следующим образом. В подсечном слое (слое у почвы пласта) монтируют оборудование механизированного комплекса в составе: секции механизированной крепи 1 с устройствами, обеспечивающими выпуск угля подкровельной толщи в призабойное пространство, в том числе питателем 2, забойный скребковый конвейер 3, каждый рештак става которого домкратами передвижки 4 связан с соответствующей секцией механизированной крепи 1, и очистной комбайн (не показан), перемещающийся вдоль очистного забоя по ставу рештаков скребкового забойного конвейера 3.

Линейная секция скребкового забойного конвейера (рештак) - сварная конструкция, длину которой принимают примерно равной ширине секции механизированной крепи, содержит плиту, две боковины и дополнительный борт 5 с желобом 6 для укладки кабеля очистного комбайна и окном 7 для пропуска выпускаемого угля. На дополнительном борту 5 каждой секции с забойной стороны под желобом 6 и выше окна 7 установлен поворотный гидродвигатель 8, который гибкими шлангами 9 связан с гидравлической системой управления секции механизированной крепи 1. Вал поворотного двигателя 8 жестко связан с шибером 10, площадь которого принимают не менее площади окна 7.

Линейные секции устанавливаются на почве параллельно линии очистного забоя торцами друг к другу и шарнирно скрепляются с возможностью обеспечения волновой передвижки скребкового забойного конвейера. При этом рештаки ориентируют таким образом, чтобы дополнительный борт 5 был со стороны выработанного пространства.

Перед началом очистных работ окна 7 всех секций скребкового забойного конвейера 3 закрывают шиберами 10. Ведение очистных работ начинают с выемки угля очистным комбайном в слое у почвы пласта. Двигаясь по ставу скребкового забойного конвейера 3, очистной комбайн отбивает уголь и грузит его на скребковый забойный конвейер 3. Так как окна 7 закрыты, отбитый уголь не может проникнуть в пространство за конвейером.

После двух-трех циклов выемки угля комбайном в слое у почвы пласта, приступают к организации выпуска угля подкровельной толщи. Для этого секции крепи передвигают к конвейеру, а далее в зависимости от режима выпуска.

При одиночном выпуске угля - поворотным гидродвигателем 8 поворачивают шибер 10 и тем самым открывают окно 7 и в это окно выдвигают питатель 2 секции крепи 1, с которой данная секция рештачного става скребкового конвейера 3 связана домкратами передвижки 4, затем включают его в работу. Поток выпускаемого угля проходит во внутреннем пространстве секции крепи и по питателю 2 через окно 7 поступает на скребковый забойный конвейер 3. По окончании выпуска питатель 2 выводят из окна 7, возвращая в исходное состояние, окно 7 шибером 10 закрывают.

При организации выпуска угля одновременно 3-5 секциями (групповой выпуск) или 7-ю и более секциями механизированной крепи (площадной выпуск) открывают окна 7 выбранной группы секций рештачного става скребкового конвейера 3 и выдвигают питатели 2 соответствующих секций механизированной крепи 1. Далее, как при одиночном выпуске.

Таким образом, открыванием окон в дополнительных бортах става скребкового забойного конвейера обеспечивается возможность беспрепятственного пропуска потока выпускаемого угля подкровельной толщи, а закрыванием этих окон при выемке угля комбайном в очистном забое подсечного слоя предотвращается просыпание отбитого угля через окна за став скребкового забойного конвейера; за счет чего, с одной стороны, снижаются эксплуатационные потери угля, с другой - снижается вероятность возникновения аварийной ситуации из-за «всплывания» секций механизированной крепи на просыпавшийся уголь. И то и другое свидетельствует о повышении эффективности разработки мощного пологого пласта с выпуском угля подкровельной толщи, т.е. о достижении цели изобретения.

Группа изобретений относится к горному делу, в частности к механизированной выемке угля пологих пластов, и может быть использована при разработке мощного пологого пласта с выпуском угля подкровельной толщи на скребковый забойный конвейер. Способ разработки мощного пологого пласта с выпуском угля подкровельной толщи включает выемку угля в очистном забое подсечного слоя комбайном, транспортирование отбитого угля вдоль забоя скребковым забойным конвейером, поддержание рабочего пространства секциями механизированной крепи, связанными домкратами передвижки с рештачным ставом скребкового забойного конвейера и выпуск угля подкровельной толщи на скребковый забойный конвейер. Каждая секция рештачного става скребкового забойного конвейера снабжена дополнительным бортом с желобом для укладки кабеля и окном для пропуска угля. При выемке угля комбайном в подсечном слое окна в дополнительных бортах всех секций рештачного става скребкового забойного конвейера закрывают, а при выпуске угля подкровельной толщи открывают окна в дополнительных бортах только тех секций рештачного става скребкового забойного конвейера, которые связаны домкратами передвижки с секциями механизированной крепи, через которые осуществляется выпуск. Рештачный став скребкового забойного конвейера содержит шарнирно соединенные секции, сваренные из профиля. Каждая секция снабжена дополнительным бортом с окном для пропуска угля со стороны выработанного пространства забоя и желобом для укладки кабеля. Секции домкратами передвижки соединены с секциями механизированной крепи. Длину секции рештачного става принимают равной ширине секции механизированной крепи. На дополнительном борту каждой секции рештачного става с забойной стороны под желобом и выше окна установлен поворотный гидродвигатель, гидравлически связанный с гидросистемой секции механизированной крепи, с которой данная секция рештачного става связана домкратами передвижки, а вал поворотного гидродвигателя жестко связан с шибером, площадь которого не менее площади этого окна. Техническим результатом является повышение эффективности разработки мощного пологого пласта. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ разработки мощного пологого пласта с выпуском угля подкровельной толщи, включающий выемку угля в очистном забое подсечного слоя комбайном, транспортирование отбитого угля вдоль забоя скребковым забойным конвейером, каждая секция рештачного става которого снабжена дополнительным бортом с желобом для укладки кабеля и окном для пропуска угля, поддержание рабочего пространства секциями механизированной крепи, связанными домкратами передвижки с рештачным ставом скребкового забойного конвейера и выпуск угля подкровельной толщи на скребковый забойный конвейер, отличающийся тем, что при выемке угля комбайном в подсечном слое окна в дополнительных бортах всех секций рештачного става скребкового забойного конвейера закрывают, а при выпуске угля подкровельной толщи открывают окна в дополнительных бортах только тех секций рештачного става скребкового забойного конвейера, которые связаны домкратами передвижки с секциями механизированной крепи, через которые осуществляется выпуск.

2. Рештачный став скребкового забойного конвейера для осуществления способа разработки мощного пологого пласта с выпуском угля подкровельной толщи, содержащий шарнирно соединенные секции, сваренные из профиля, каждая секция снабжена дополнительным бортом с окном для пропуска угля со стороны выработанного пространства забоя и желобом для укладки кабеля, причем секции домкратами передвижки соединены с секциями механизированной крепи, отличающийся тем, что длину секции рештачного става принимают равной ширине секции механизированной крепи, на дополнительном борту каждой секции рештачного става с забойной стороны под желобом и выше окна установлен поворотный гидродвигатель, гидравлически связанный с гидросистемой секции механизированной крепи, с которой данная секция рештачного става связана домкратами передвижки, а вал поворотного гидродвигателя жестко связан с шибером, площадь которого не менее площади этого окна.