Способ отработки мощных крутых пластов и механизированный комплекс для его осуществления Советский патент 1983 года по МПК E21C41/04 E21D23/00 

3 10025 орган фронтального типа, установленный на маятниковых опорах, одним концом шарнирно связанных с секи 1ми крепи, а другим через ролики качения контактирующих с поверхностью забоя 3. Однако такие комплексы практически непригодны для отработки мощных крутых пластов. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является механизированный 10 комплекс, включающий конвейер с цепью и гидрофицированную крепь, состоящую из верхней и нижней концевых и линейных секций, с одной стороны которой размещена выемочная машина с возможностью пере-15 мещения в обе стороны вдоль ряда секций.

Применение таких комплексов с высокопроизводительными выемочными машинами обеспечивает высокую добычу с забоя 4.

Однако такие комплексы имеют значительые габариты и требуют большого рабочего пространства для их размещения, вследствие его не могут использоваться в обычном щитовом забое. Они также непригодны для формования рабочего пространства под щитовым перекрытием и в силу того, что не позволяют одновременно с выемкой угля в забое слоя (лава), где они размещены, образовывать канаву вдоль щитового перекрытия, необходимую для транспортировки угля и проветривания забоя. Кроме того, они могут передвигаться и вынимать уголь только в одном направлении, тогда как под щитовым перекрытием .выемку требуется вести при перемещениях комплекса по челноковой схеме.

Целью изобретения является увеличение добычи угля со щитового забоя.

Цель достигается тем, что согласно способу отработку бортового гтолика ведут наклоьшо-поперечными слоями с одновременным углублением канавы почвоуступным забоем механизированным комплексом, который перемещают по челноковой схеме под щитовым перекрытием по простиранию пласта, при этом управление посадкой щитового перекрытия осуществляют гидрофицированной крепью механизированного комплекса. Для зтого в механизированном комплексе для осуществления зтого способа нижняя концевая секция снабжена выемочной машиной почвоуступного забоя с приводом и направляющей рамой, в которой размещена часть скребковой цепи, при этом с другой стороны крепи установлена дополнительная выемочная машина с возможностью перемещения в обе стороны вдоль ряда секций.

портировки угля в пределах подщитового пространства; на фиг. 10 - направляющая рама, вид сбоку; на фиг. 11 - то же,

вид спереди-; на фиг. 12 - сечение Г-Г на фиг. 11; на фиг. 13 - нижняя концевая секция, размещаемая на сопряжении наклонно-поперечного слоя с канавой, общий вид.

Способ осуществляется следующим образом.

Мощный крутопадающий пласт 1 отрабн; тывается столбами по падению 2 с механизированной выемкой угля под изгибающимся щитовым перекрытием 3 с помощью

механизированного комплекса 4, который перемещают по челноковой схеме под щитовым перекрытием 3 вдоль простирания пласта, отрабатывая при этом бортовой целик 5 наклонно-поперечным слое.м 6 (фиг. 4) и одновременно углубляя канавку 7 (см. фиг. 3) почвоуступным забоем 8. Посадкой щитового перекрьггия 3 управляют путем перемещения механизированной крепи 9 механизированного комплекса 4.

Механизированный комплекс 4 для осуществления способа состоит из гидрофицированной крепи 9, включающей верхнюю концевую секцию 10, линейные секции 11 и нижнюю концевую секцию (крепь сопряжения) 12, выемочной машины 13, дополнительной выемочной мапшны 14 и конвейера со скребковой цепью 15.

Верхняя концевая секция 10 и линейные секции 11 состоят из перекрьггия 16, основания 17 и двух гидростоек 18 и 19. Линейный комплект крепи состоит из двух двухстзшенчатых секций. На чертежах приведено два колшлекта, один состоит из верхней концевой секции 10 и линейной

секции 11, второй из двух линейных секций И. Передвижка секций осуществляется с помощью механизма передвижки, состоящего из Т-образной телескопической балки 34 Причем приводы выемочных машин почвоуступного забоя размещены на нижней концевой секции. Кроме того, нижняя концевая секцня снабжена гидродомкратамн-гидростойками, шарнирно закрепленными иа обоих торцовых поверхностях основания зтой секции. На фиг. 1 изображен забой с размещенным в нем оборудованием, общий вид; на фиг. 2- разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - 8 - схема перемещения линейных секций (четыре позиции: фиг. 5 - поз. I; фиг. 6 - поз. II; фиг. 7. поз. Ill и фиг. 8 - поз. IV); на фиг. 9 - кинематическая схема конвейера для транс20 (фиг. 5), двух гияроя(1мкратов 21, Bctpo енных в основания секций и двух рессорных ползунов 22. Гидродомкраты 21 подсоединены головками к поперечной части Т-образной балки 20. Рессорные ползуны 22 при передвижке секций движутся в направляющих в продольной части Т-образной балки 20, а задние концы их соединены с основаниями секций. Верхняя концевая секция 10 дополнительно снабжена боковым щитком 23 для перекрытия кровил, двумя напрвляющими 24 для тяговых цепей 25 и 26 выемочных мащин 13 и 14 соответственно. Нижняя концевая секция 12 состоит из основания 27, перекрытия 28, четырех гидростоек 29 и дополнительно двух гидрюстоек-гидродомкратов 30 и двух гидростоекгидродомкратов 31. На секции 12 размешены приводы выемочных мащин 13 и 14. К основанию 27 подвещены нижние выемочные мащины 32 и 33 почвоуступного забоя, служащие для образования канавы 7, и направляющая рама 34 для скребковой цепи 15. Перемещение секции 12 осуществляется путем подтягивания ее с помощью гидростоекгидродомкратов 31 к распорным стойкам 35 (фиг. 3) при движении комплекса 4 влево или с помощью гидростоек-гидродомкратов 30 при движении комплекса вправо. Скребковая цепь 15 вне пределов подщитового пространства пропущена по углеспускным печам 36 и 37. Выемочные мащины 13 и 14 для выемки угля в забое 38 наклонно-попереодого слоя 6 снабжены соответственно выемочными орга нами 39 и 40. Рессорные ползуны 22 соединены фигурными кронштейнами 41 с сенованиями 17 секций 10 и 11. Конвейер для транспортировки угля вдоль канавы 7 состоит из приводной головки 42 и натяжной головки 43, которые вынесены за пределы подщитового пространства и размещены на конвейерном штреке (фиг. 9) и скребковой цепи 15, размещенной в канаве 7 и углеспускных печах 36 и 37. В пределах канавы 7 скртбковая цепь 15 перемещается непосредственно по почве, а в пределах почвоуступного забоя 8 в -} аправляющей раме 34. Направляющие ролики 44 в пределах подщитового пространства крепятся к щитовому перекрытию, а на конвейерном щтреке - с помощью анкеров. Направляющая рама 34 (фиг. 10, II, 12) выполнена в виде рештака 45, в пазах кото рого удерживаются скребки скребковой цепи 15. В верхней части направляющая рама 34 имеет уширение 46, служащее для входа в нее скребковой цегш 15, и проушины 47 для крепления секции 12. В нижней части рештак 45 снабжен двумя отводами 48 и 49 для выхода скребковой цепи 15. Снизу к раме 34 прикреплен упор 50 с двумя гнездами 51 для гидростоек 30 или 31. Рештак 45 может быть закрыт с обеих сторон. Щитовое перекрытие 3 выполнено изгибающимся по проспфанию и неизгибающимся вкрест простирания, за счет чего обеспечивается его поддержагае над канавкой 7. В ИС.ХОДНОМ положении секции 10 и 11 механизирюванной крепи 9 размешены в наклонно-поперечном слое 6, нижняя концевая секция 12 - на сопряжении накло шопоперечного слоя 6 с канавой 7. Согласно фиг. 1 - 3 выемка угля в наклонно-поперечном слое 6 и канаве 7 ведется слева направо. При этом для отбойки угля в забое 38 служит рабочий орган 39 выемочной мащины 13, а транспортировка отбитого угля осуществляется в углеспускную печь 37. Способ осуществляется с помощью механизированного комплекса, следующим образом. Выемку бортового целика 5 в забое 38 наклонно-поперечного слоя 6 ведут выемочным органом 39, перемещаемым вдоль забоя 38 посредством перекинутой через направляющую 24 тяговой цепи 25 выемочной машины 13. Отбитый уголь транспортируют в углеспускную печь 37. Одновреме1шо производят углубку канавы 7 путем выемки угля в ней почвоуступным забоем 8 с помощью нижних выемочных машин 32 и 33, отбитый при этом уголь также транспортируется скребковой цепью 15, которая в пределах почвоуступрюго забоя 8 пропущена в раме 34. Управление опусканием щитового перекрытия 3 осуществляют за счет передвижения механизированной крепи 9 вслед за подвиганием забоев 8 и 38. Лля этого секции 10 и 11 попарно перемешают вслед за забоем с помощью их механизмов передвижения. В начальном положении секции располагаются в линию (поз. I на фиг. 5). Передвижка начинается с выдвижения вперед Т-образной телескопической балки 20 с помощью встроенных в основания 17 секций 10 и 11 пщродомкратов 21 (поз. II на фиг. 6). Затем к выдвинутой вперед поперечной части Т-образной балки 20 подтягивают с помощью своего гидродомкрата 21 по одной секции из каждой пары (на фиг. 7 поз. Ill, левая секция 11), После этого подтягивают вперед своим гидродомкратом 21 вторые сек1ши (поз. IV на фиг. 8). В процессе передвижения от смещения в боковом направлении секции 10 и 11 удерживаются за счет движущихся: в продольной части Т-образных ба.;юк 20 рессорных ползунов, соединенных с помощью фигурных кронштейнов с основаниями 17 перемещаемых секций. Пред передвижкой секции ее перекрьпие 16 несколько опускают с помощью гидростоек 18 и 19, а после окончания передвижки секщш снова распирают в почву и щитовое перекрытие 3 путем подачи давления в гидростойки 18 и 19.: В процессе передвижения верхней концевой секции 10 кровля пласта от обрущения удерживается боковым щитком 23. Нижняя концевая секция 12 перемещается за счет подгягивания ее к распорным стойкам 35 с помощью гидростоек-гидродомкратов 31. Распорные стойки 35 нижним КОНЦО1 распираются в почву канавы 7 а верхним в щитовое перекрытие 3. После очередной передвижки секции 12 распорные стойки 35 перемещаются вперед за счет обратного хода штоков гидростоек-гидродомкра тов 31. Перед передвижкой нижней концевой секции 12 ее перекрытие 28 несколько опускается с помощью гидростоек 29,. а затем секция вновь распирается с помощью гидростоек 29 и 30. Секция передвигается вперед через одну. Вначале перемещаются нечетные секции, затем четные (или наоборот). Четные секции перемещаются одновременно с перемещением нижней концевой секции 12, при зтом щито вое перекрытие 3 позади секций опускается и постепенно ложится на почву наклонно-поперечного слоя 6. Плавное перемещение секций обеспечивает медленное управляемое перемещение щитового перекрьпия 3, исключающее воздейст-: вие на него динамических нагрузок. После достижения границы блока механизированный комплекс 4 путем специальных операций и с использованием специального устройства переводится на уровень следующего наклонно-поперечного слоя. (Сущность этих операций и устройства представляют самостоятельное техническое решение, которое рассматривается в отдельной заявке на изобретение). После перемещения комплекса на уровень следующего слоя, нижние вы емочные машины 32 и 33 переводятся в по ложение для работы в противоположном на правлении. В новое положение переводится, направляющая рама 34, реверсируется привод конвейера. Распорные стойки 35 переносятся на другую сторону секции 12 и соединяются с гидростойками-гидродомкратами 30, которые теперь служат для подтягивания вперед секщш 12. Гидростойки-пщродомкраты 31 опускаются и становятся задними опорами секции 12. После завершения всех концевых операций приступают к выемке угля в новом наклонно-поперечном слое. Но теперь выемка ведется в противоположном направлении, причем отбойка угля в забое наклонно-поперечного слоя осуществляется перемещаемым вдаль забоя тяговой цепью 26 выемочным органом 40 выемочной мащины 14. Транспортировка угля осуществляется в углеспускную печь 36. Перемещение секций 10 и 11 осуществляется в обратной последовательности. В дальнейшем все операции повторяются. Таким образом, использование данного изобретения позволяет увеличить отбойку угля в единицу времени и сократить непроизводительные простои забоя, связанные с аварийностью щитового перекрытия вследствие больцшх .динамических нагрузок на него. Формула изобретения 1.Способ отработки мощных крутых пластов столбами по падению, включающий механизированную выемку угля под пзгкбающимся щитовым перекрытием слоями по простиранию с образованием бортового целика, транспортировку угля по канаве к углеспускиым печам и управления посад кой щитового перекрытия, отличающийся тем, что, с целью повьпнения добычи угля со щитового забоя, отработку бортового целика ведут наклонно-поперечньпми слоями с одновременным углублением канавы почвоуступным забоем механизироваиным комплексом, которь1Й перемещают по челноковой схеме под щитовым перекрытием по простиранию пласта,, при этом управление посадкой щитового перекрытия осуществляют гидрофицированной крепью механизированного комплекса. 2.Механизированный комплекс для отработки мощных KpjTTbtx пластов, включающий конвейер со скребковой цепью и гидрофицироваиную крепь, состоящую из верхней и ижяе& концевых и линейных секций, с одной стороны которой размещена выемочИая машина с возможностью перемещения в обе стороны вдоль ряда секций, отличающийся тем, что нижняя концевая секция снабжена выемочной машиной почвоуступного забоя и направляющей рамой, в которой размещена часть скребковой цепи, при этом с другой стороны крепи установлена дополнительная выемочная машина

с возможностью перемещения в обе стороны вдоль ряда секций.

3. Механизированный комплекс по п. 2, отличающийся тем, гто приводы выемочных машин размещены на нижней концевой секции.

4.. Механизирфванный комплекс по п. 2, отличающий с. я тем, что нижняя концевая секция снабжена гидродомкратамиггидростойками, шарнирно закрепленными на обоих торцовых поверхностях, основания зтой секции.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР ff 635238, кл. Е 21 С 41/04, 1976.. .

2.Авторское свидетельство СССР № 374452, кл. Е 21 С 41/04, 1970.

3.Авторское свидетельство СССР N 210787, кл. Е 21 С 27/32, 1966.

4.Комплексная механизация и автоматизация очистных работ в угольных щахтах. Под общ. ред. Б. Ф. Братченко, М., Недра, 1977, с. 104-109 (прототип).

Я . rj

л../

г

г

ff-ff

/j

Фиг.4

г1

20

Ж

.//

Фт.У

0VfJ