Способ выемки полезного ископаемого горной машиной Советский патент 1985 года по МПК E21C27/32 

1

Изобретение относится к горной промьшшенности, преимущественно к разработке угольных месторождений .подземным способом, и может быть использовано при выемке полезного ископаемого горной машиной, наприме струговой установкой.

Известен способ выемки полезного ископаемого, включающий подачу горной машины на забой гидродомкратами, разрушение и погрузку полезного ископаемого исполнительньв) органом машины с передвижкой става конвейера гидродомкратами, доставку полезного ископаемого конвейером, крепление и управление кровлей передвижением механизированной крепи после выемки полезного ископаемого на шаг ее передвижки по всему фронту очистного забоя l.

Недостатком этого способа является образование значительньк площадей и запаздывание крепления обнажаемой исполнительным органом горной машины кровли в призабойной части лавы. Поэтому область применения такого способа ограничивается кровлями классов не ниже средней устойчивости. -При входе в зону пликативных нарушений или малоустойчивых и неустойчивых кровель требуется проведение специальных мероприятий, которые зачастую оказываются недостаточно эффективными.

Наиболее близким к изобретению по технической сзтцности и достигаемому эффекту является способ выемки полезного ископаемого, при котором осуществляется подача горной машины на забой гидродомкратами5 разрушени и погрузка полезного ископаемого исполнительным органом горной машины с передвижкой става конвейера гидродомкратами, доставка полезного ископаемого конвейером, крепление и управление кровлей передвижением механизированной крепи на диагональном участке выемки, перемеща ощемся вдоль линии очистного забоя Сз.

Недостаток известного способа заключается в том, что способ не исключает полностью запаздывания .крепления кров.пй,

Это обусловлено тем, что подачу горной машины на забой гидродомкратми от исходного положения, когда гидродомкраты сложены и механизированная крепь придвинута к забою, до

544602

выемки участка на шаг передвижки механизированной крепи осуществляют, как и при выемке по всему фронту очистного забоя, совместно и одновременно для частей длины участка выемки и очистного забоя, соответствующих одному гидродомкрату подачи и равных шагу их расстановки. При этом не учитывают в промежуточных

О положениях (в перерывах между ходами дополнительного органа) взаимного подвигания этих частей длины диагонального участка выемки и очистного забоя, .а также не устанавливают

15 определенные длину диагонального участка выемки и угол, под которым располагается диагональ участка выемки к линии очистного забоя.

При переходе от одного к другому

20 участку лавы необходимо выпрямление линии забоя лавы, т.е. периодическое изменение угла.между диагональю участка выемки и линией очистного забоя. Поэтому на участке выемки длиной L происходят дополнительные (без учета полосгы шириной, равной расстоянию от забоя до перекрытий секций механизированной крепи в исходном положении) обнажения кровли в

30 зонах перехода от одного отдельного участка к другому в форме прямоугольного треугольника с катетами-, шаг подвигания крепи (), проекция диагональной части длины лавы (Lg)

35 на линию очистного забоя и примыкающей к нему в виде прямоугольника полосы кровли со сторонами - шаг передвижки крепи ( Гц;р ) , остальная часть участка выемки (L-,4-La) Длиной этой полосы кровли (в зависимости от длины участка выемки) и количеством точек одновременной передвижки секции крепи (количеством исполнителей) определяется время запаздывания крепления кровли. При этом фронт работ по креплению и управлению кровлей равен длине (или увеличивается на длину) этой полосы кровли при переходе от одного отдельного

30 участка выемки к дру1ому.

Кроме того, на диагональной части участка выемки требуется регулирование усилия прижатия исполнительJ5 ного органа, так как Fio.м(жнo заклинивание его в местах изгиба конвейерного става.

Целью изобретения является повышение эффективности работч.с . счет 3 снижения площади обнажения и исклю ния запаздывания крепления кровли. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выемки п лезного ископаемого горной машиной включающему подачу горной машины н забой гидродомкратами, разрушение погрузку полезного ископаемого исполнительнвм органом горной машины с передвижкой става конвейера гидр домкратами доставку полезного иск паемого конвейером, крепление и управление кровлей передвижения ме ранизированной крепи на диагональном участке выемки, перемещающемся вдоль линии очистного забоя, подачу горной машины на забой гидродом кратами осуществляют в перерывах между ходами исполнительного органа отдельно и последовательно для частей длины диагонального участка выемки и очистного забоя, соответствуюЕ(их одному гидродомкрату пода и равных шагу их расстановки, доставку полезного ископаемого конвей ером осуществляют на всем участке действия гидродомкратов подачи посл подвигания этой части забоя в процессе перемещения диагонального участка выемки на щаг передвижки ме ханизированной крепи, а затем гидро домкраты подачи в конце диагонального участка выемки снова устанавливают в исходное положение в сложе ном состоянии, при этом длину L ди агонального участка выемки устанавливают равной cos Ч kii где Ч- угол между учас ка выемки и линией очистно забоя, рад; шаг подвигания очистного забоя за.условный 1щкл выемки, м; коэффициент пропорциональности;Ъ - толщина стружки, м; С - шаг расстановки гидродом- кратов подачи, м, а диагональ участка выемки располагают под углом Ч к линии очистног забоя, равным . if oirc-fc.-Y

60Л Таким образом, при предлагаемом способе выемки диагональным участком, перемещающимся от одного конца очистного забоя к другому, осуществляют вторичное деление длины очистного забоя на более мелкие части (т.е. деление уже участка выемки) длиной, равной расстоянию между соседними гидродомкратами подачи горной машины на забой, с обеспечением перемещения этих частей в точках установки гидродомкратов подачи друг относительно друга на величину Лг , кратную толщине стружки h() переходом от непрерывного действия-к периодическому в исходном положении забойного бборудования и в процессе выемки при использовании перерывов между ходами исполнительного органа. Это условие определяет диагональное расположение всего участка выемки по отношению к линии очистного забоя, движение его от одного конца лавы к другому с сохранением угла расположения, начиная с момента формирования на одном конце очистного забоя до завершения цикла выемки на другом его конце, а также движение по лаве площади обнажения кровли, что согласуется с принципом последовательности передвижки секций механизированной крепи, а следовательно, повьппает эффективность работы за счет снижения площади обнажения и исключения запаздывания крепления кровли. длины диагонального участка выемки и угла между диагональю участка выемки и линией очистного забоя выводятся следующим образом . Количество гидродомкратов (Нд), подающих горную машину на забой на диагональном участке выемки, равно количеству разностей выхода штоков соседних домкратов (лг), которое укладывается на принятой величине подвигания очистного забоя за условный цикл выемки (г), т.е. равно отношению шага подвигания очистного забоя (р) за цикл выемки к разности (Дг) подвигания соседних частей участка выемки (разности хода каждого соседнего гидродрмкрата) с округлением, если величина Ид дробная, до ближайшего меньшего целого значения S , гле Пд - количество гидродомкратов, подающих горную маш ну на зярой на диагональном участке выемки, шт.; йг - разность подвигания сосед них частей участка выемк в месте установки гидродомкрата подачи, м; - коэффициент пропорциональ ности (количество ходов полнительного органа перед включением на рабочи ход очередного гидродомкрата подачи). При включ нии одного гидродомкрата подачи после двух (после прямого и обратного) ходов исполнительного орга на , при включении двух гидродомкратов пода после двух ходов (один после прямого хода, друг после обратного) . Проекция длины диагонального участка выемки на линию очистного забоя 1д равна произведению отношения принятой величины (1) подвигания очистного забоя за условный цикл выемки (например, хода штока гидродомкрата подачи) к разности (Лг) подвигания соседних частей участка выемки в месте установки гидродомкратов подачи (разности хо штоков соседних гидродомкратов) на шаг расстановки гидродомкратов под чи (е) 1 ДГ где Lд - проекция длины диагонального участка выемки на линию очистного забоя, м а длина диагонального участка выемки (L,) будет равна CDS/ Угол (4) между диагональю участка выемки и линией очистного забоя есть функция величины подвигания очистного забоя за условный цикл выемки (г), коэффициента пропорциональности (к), толщины снимаемой стружки (h) и шага расстановки гидродомкратов подачи (5) i/.f(r,g f(v-,4r,C) f(ni,h,f) . бО6 Тангепг угла - равен oтF o Jleнию величины подвигяргия очистного забоя за цикл выемки г к проекции щшны диагонального участка выемки L на линию очистного забоя ц. Угол Ч при этом будет равен f dvC-fc - orcig - circ-t;y-- а Я Длина хода исполнительного о.ргана ( L,) будет равна сумме длины диагонального участка выемки (L), участка движения исполнительного органа при входе в диагональный участок Cfgx) и участка движения при выходе из него (еих)« Режим работы струговой установки должен выбираться в соответствии с параметрами диагонального участка выемки и режимом работы электродвигателей приводов, исполнительного органа. Пло ;адь дополнительного обнажения кровли (5д) при выемке предлагаемым Способом будет равна площади, прямоугольного треугольника с катетами: шаг передвижки секции механизированной крепи (), проекция длины диагонального участка выемки Время крепления (t кр) будет составлять время выполнения операций по креплению и управлению кровлей на длине очистного забоя соответствующей одному гидродомкрату подачи и равной шагу их расстановки. Это обусловлено тем, что фронт работ по крептению ,и управлению кровлей по длине очистного забоя увеличивается с каждым ходом исполнительного органа на величину (с(), равную с /1, и при отставании выполнения операций по креплению и управлению кровлей выемку полезного ископаемого можно приостановить. На чертеже представлена лава (перекрытия на секциях механизированной Крепи условно не показаны) при ведении очистных работ предлагаемым способом. Забойное оборудование включает струговую установку с изгибающимся онвейером 1, приводными станциями 2 3, исполнительным органом 4, гидродомкратами 5 подачн и механизнрованную крепь 6. Способ осуп1ествляют следующим образом. Перед началом выемочного цикла забойное оборудование установлено в исходном положении: секции механизированной крепи 6, расставленные по линейной (шахматной) схеме, придвину ты к забою, все гидродомкраты 5 подачи струговой установки находятся в сложенном состоянии, их поршневые полости соединены со сливе (рукоятки блоков управления гидрбдомкратами установлены в нейтральное поло ение), исполнительный орган струговой установки 4 расположен у нижней 2 или верхней 3 приводной станции, под готовленной к передвижке. Далее устанавливают на подачу пе вый относительно приводной станции, подготовленной к передвижке, гидродомкрат. Начинают выемку угля, контролируя положение исполнительного органа по цифровому индикатору на пульте управления согласно предвари тельно составленной программы. При выемке исполнительный орган проходи за следующий от установленного на подачу гидродомкрат, которьй включа ет на подачу после хода исполнитель ного органа в обратном направлении (к приводной станции). Аналогично, после каждого хода исполнительного органа, устанавливают на подачу последующие гидродомкраты. После нескольких ходов исполнительного органа его останавливают и начинают передвигать приводную станцию. При последующих ходах очередность включения домкратов на подачу сохраняют, а движение исполнительного органа осуществляют каждый раз за следующий от установленного на подачу гидродомкрат в направлени движения участка выемки. После подвигания приводной станции и первых секций конвейерного става на принятую величину подвиган очистного забоя на условный цикл вы емки () (величину хода гидродомкратов, например) их передвижку пре кращают, при этом на концевом участ ке лавы линия очистного забоя располагается под определенным углом (I/) по отношению к линии очистного забоя остальной части лавы (формиру ется диагональный участок). В начале этого диагонального участка первый гидродомкрат находится в сложенном состоянии, в конце участка последний, гидродомкрат выходит на по.п; ный шток, а между ними ход гидродомкратов последовательно увеличивается на величину йг , кратную толщине снимаемой стружки (). Такой порядок включения гидродомкратов на подачу сохраняют и в дальнейшем, а границы движения исполнительного органа изменяют с каждым его ходом в соответствии с- включением очередных гидродомкратов и выходом их штоков на полный ход. Соблюдение указанной последовательности включения сложенных гидродомкратов на подачу по всей лаве обеспечивает с каждым ходом исполнительного органа перемещение диагонального участка от одного конца лавы к другому, В конце диагонального участка в месте выхода штоков гидродомкратов на полный ход производят операции по креплению и управлению кровлей передвижением секций механизированной крепи, складывают гидродомкрат подачи и оставляют их в нейтральном (исходном) положении. Выполнение операций по креплению.и управлению кровлей при этом осуществляют с перемещением рабочих за диагональным участком выемки. При подходе диагонального участка к противоположному концу лавы, когда включен гидродомкрат подачи (ближайший к противоположной приводной секции), исполнительный орган продвигают до этой станции, изменяя заднюю границу движения исполнительного органа в соответствии с выходом оставшихся гидродомкратов на полньй ход. После нескольких ходов исполнительного органа начинают передвигать приводную станцию. Исполнительный орган при этом останавливают. В дальнейшем несколько ходов исполнительного органа чередуют с передвижкой противоположной приводной станции. После передвижки этой станции на принятый шаг подвигания забоя (h) и окончания крепления лавы, забойное оборудование принимает исходное положение и очистной забой подготовлен к следующему технологическому циклу выемки угля, который осуществляют как предыдущий.

СПОСОБ ВЫЕМКИ ПОЛЕЗНОГО ИСКОПАЕМОГО ГОРНОЙ МАШИНОЙ,, включающий подачу горной машины на забой гидродомкратами, разрушение и погрузку полезного ископаемого исполнительным органом горной машины с передвижкой става конвейера гидродомкратами, доставку полезного ископаемого конвейером, крепление и управление кровлей передвижением механизированной крепи на диагональном участке выемки,, перемещающемся вдоль линии очистного забоя, о т личающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы за счет сш жения площади обнажения и исключения запаздывания крепления кровли, подачу горной машины на забой гидродомкратами осущес.твляют в перерывах между ходами исполнительного органа отдельно и последовательно для частей длины диагонального участка выемки и очистного забоя, соответствующих одному гидродомкрату подачи и равных шагу их расстановки, доставку полезного ископаемого конвейером осуществляют на всем участке действия гидродомкратов подачи после подвигания этой части забоя в процессе перемещения диагонального участка выемки на шаг передвижки механизированной крепи, а затем гидродомкраты подачи в конце диагонального участка вые.мки снова устанавливают в исходное положение в сложенном состоянии, при этом длину Ц. диагонального участка выс € емки устанавливают равной Тк I cos Ч V-.где угол между диагональю . участка выемки и линией очистного забоя, ряд-, г - шаг подвигания очистного сл забоя за уЪловньп цикл 4 4;: выемки, м; I - коэффициент пропорциональа ности; li - толщина стружки, м; S - шаг расстановки гидродомкратов подачи, м, а диагональ участка выемки распола 1/ линии очистного гают под углом к забоя равным kV t/taro-tsfy