Способ выемки выбросоопасного угольного пласта и комбайн для его осуществления Советский патент 1985 года по МПК E21C27/02 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к безопасному ведению очистных работ на угольных пластах, подверженных внезапным выбросам угля и газа.

Цель изобретения - повышение безопасности, эффективности и обеспечение выемки на крутых пластах.

На фиг. 1 изображен исполнительный орган комбайна; на фиг. 2 - комбайн в лаве при выемке выбросоопасного угольного пласта; на фиг. 3 -- сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 2;

Комбайн содержит привод 1, механизм 2 подачи, редуктор 3, поворотные рукояти 4 и 5, шнеки 6 и 7, армированные резцами 8, и буровую штангу 9.

Комбайн установлен на раме забойного конвейера 10. Через корпус рукояти 4 пропуш,ен проходной вал 11 с закрепленными на нем осью 12 и обоймой 13. На проходной вал 11 насажен подшипник 14 с полым валом-шестерней 15, зафиксированным в подшипнике 16, установленном в расточке рукояти 4.

На валу-шестерне 15 укреплена муфта 17, к которой болтами 18 прикреплен шнек 6. На проходной вал 11 насажен подшипник 19, несуш,ий полый вал-шестерню 20, сцепленный с конической шестерней 21, образуюшей блок с шестерней 22 и насаженной на ось 12. Шестерня 22 сцеплена с шестерней 23, насаженной на полый вал 24. Последний укреплен на подшипниках 25 и 26 в обойме 13 и имеет патрон 27 для крепления буровой штанги 9, имеюшей длину 1,5-5,0 м. На штангу 9 насажена буровая коронка 28, имеюшаядиаметр 120- 250 мм, в полости которой расположена калиброванная пружина 29 и концевой выключатель 30. От концевого выключателя 30 отводится сигнальный провод 31, проходящий через полость штанги 9, патрон 27 к токосъемнику 32, а оттуда через отверстие в сквозном валу 11 - к системе сигнализации комбайна, например САУК.

Пружина 29 отрегулирована таким образом, что при падении усилия подачи штанги 9 на 50-60% выключатель 30 разрывает сигнальную цепь 31.

На проходном валу 11 со стороны комбаййа закреплен рычаг 33, шарнирно связанный с рычагом 34. Последний расположен параллельно подъемной рукояти 4, имеет одинаковую с ней длину и с помошью оси 35 укреплен на корпусе комбайна 3. Рычаги 33 и 34, подъемная рукоять 4 и пролет между ее осью и осью 35 образуют параллелограмм, постоянно удерживаюший буровую штангу 9 параллельно продольной оси комбайна.

Полость шнека 6 со стороны забоя закрыта кожухом, а к обойме 13 со стороны штанги 9 прикреплен подковообразный (полукольцевой) клин 36.

Способ выемки выбросоопасного угольного пласта осуществляют с помош,ью комбайна следуюш,им образом.

Комбайн работает по односторонней схеме с конвейера 10, расположенного у забоя 37 на первой дороге, с нижней или верхней ниши. При недостаточной ширине ниши буровую штангу 9 вводят в предварительно пробуренную скважину, а после ввода комбайна в нишу штангу 9 укрепляют в патроне 27.

При работе комбайна вращение от двигателя 1 передается через редуктор рукояти 5 на выходной вал второго по ходу шнека 7, а через редуктор рукояти 4 - к полому

5 валу-шестерне 15 и от нее через муфту 17 к шнеку 6 и подшипнику 19. Последний через блок шестерен 21 и 22 передает вращение шестерне 23, валу 24 и патрону 27 с буровой штангой 9.

В процессе работы комбайна штангой 9 параллельно забою 37 и почве лавы посередине первого вынимаемого шнеком 6 слоя угля выбуривается опережающая разгрузочная скважина а, расположенная в массиве 38, примыкающем к вынимаемой полосе 39 на расстоянии от забоя 37, равном сумме ширины вынимаемой полосы 39 и одного-двух радиусов скважины а. При этом уголь на контакте полосы 39 со скважиной а отрывается клином 36 и на поверхности вновь образованного шнеком 6 забоя

0 лавы образуется паз глубиной 2-3 радиуса скважины а.

При выемке крутопадающего пласта клин 36 и штанга 9 способствуют прижатию комбайна к забою лавы и удержанию его в рабочем положении.

В процессе бурения скважины а усилием

подачи штанги 9, воздействующим на буровую коронку 28, сжимается пружина 29 и замыкается концевой выключатель 30, отклю чая сигнализацию опасности.

В выбросоопасной зоне, где в силу повышенной газоносности, напряженного состояния и пониженной прочности пласта имеет место самопроизвольное разрушение угля почти без участия коронки 28, сопротивf. ление ее передвижению со стороны забоя скважины резко уменьшается, пружина 29 разжимается и размыкает выключатель 30. При этом прерывается искробез асная цепь 31 управления и срабатывает световая или звуковая сигнализация.

0 В этом случае машинист комбайна и его помощник должны выключить комбайн, выйти в штрек на свежую струю воздуха и, приняв все необходимые меры предосторожности, дистанционно включить комбайн и на минимальной скорости подачи пройти

5 выбросоопасную Зону.

При этом управление комбайном осуществляют с помощью дистанционного пульта автоматической системы, например

САУК, или аппарата управления забойными машинами АУЗМ.

После прекращения звукового или светового сигнала опасности, свидетельствующего о выходе опережающей штанги из выбросоопасной зоны, комбайном проезжают расстояние, превышаюшее длину буровой штанги, затем рабочие возвращаются в лаву и продолжают выемку угля, управляя комбайном из лавы.

Если выбросоопасная зона имеет значительную протяженность, то комбайн периодически останавливают и принимают меры по предотвращению его заштыбовки или заклинивания.

После окончания выемки полосы угля буровую штангу демонтируют, комбайн перегоняют в исходное положение и приступают к очередному циклу выемки,- повторяя работы в той же последовательности.

1. Способ выемки выбросоопасного угольного пласта комбайном, включающий выемку угля шнековыми исполнительными органами комбайна и проведение разгрузочной щели, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности, эффективности и обеспечения выемки на крутых пластах, разгрузочную щель проводят с опережением выемки угля, при этом разгрузочную щель выполняют в виде буровой скважины и располагают параллельно забою и почве пласта посередине первого вынимаемого слоя угля на расстоянии от забоя лавы, равном сумме щирины вынимаемой полосы угля и одного-двух радиусов разгрузочной скважины. 2.Комбайн для выемки выбросоопасного угольного пласта, включающий корпус, исполнительные органы в виде шнеков, установленных на поворотных рукоятях, и штанги, расположенной со стороны призабойного торца первого по ходу комбайна шнекового исполнительного органа и кинематически связанной с его приводным валом, отличающийся тем, что штанга снабжена буровой коронкой, направлена перпендикулярно к его оси и связана с корпусом комбайна посредством шарнирно состыкованных рычагов, один из которых жестко соединен с приводным ва(Л лом, а другой шарнирно закреплен на корпусе комбайна и направлен параллельно поворотной рукояти. 3.Комбайн по п. 2, отличающийся тем, что, с целью непрерывного контроля 2 выбросоопасности забоя в месте выемки, буровая коронка укреплена на щтанге с возможностью осевого перемещения, а в полости коронки размещен концевой выклю;о чатель, связанный с системой сигнализации комбайна.