Установка для выемки угля Советский патент 1986 года по МПК E21C25/60 E21C41/18 

2.Установка по п. 1, -отличающаяся тем, что каждое крыло содержит несколько режущих барабанов, соединенных между собой жестко и в местах соединения перешеек имеет меньший диаметр, чем наружный диаметр режущего барабана, при этом с перещейками соединены катки ограждения дополнительными тягами.

3.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности ее

1

Изобретение относится к горному делу, в частности к механизации безлюдной выемки угля из тонких пластов в, условиях гидрошахт.

Цель изобретения - повышение надежности работы в условиях безлюдной выемки угля из тонких пластов и упрощения конструкции ограждения, а также повышение эффективности ее использования в условиях неспокойной гипсометрии пласта.

На фиг. 1 и 2 изображена установка, вид сверху во время расширения камеры обратным ходом с разрезом левой части; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 2.

Установка для выемки угля включает исполнительный орган 1, режущие барабаны фланговые 2 и 3, центральные 4 и 5, горизонтальную трубу 6, гидрокинематическую передачу 7, сливные отверстия 8, левое крыло 9, правое крыло 10, просвет Я, ограждение 11, двухлинейный подающий став 12, секцию трубы 13, штангу 14, крышку 15 барабана, поперечный габаритный размер L подающего става, ось 16 исполнительного органа, катки 17, тяги 18, диаметр D режу- шего барабана, диаметр d перешейка режущего барабана, соединение 19, насадки 20 трубы, насадки 21 барабанов, катки 22 верх- пего ряда, пружины 23, расстояние .h между рядами катков по высоте.

Режущие барабаны 2-5 установлены на трубе 6 исполнительного органа 1 и связаны с нею при помощи гидрокинематической передачи Г (показана в условном изображении). Барабаны 2-5 имеют сливные отверстия В и образуют левое 9 и правое 10 крылья с просветом Н между ними в середине исполнительного органа.

Кроме исполнительного органа 1 установка содержит ограждние 11 и двухлинейный подающий став 12, механизм подачи которого не показан, выполненный из механически соединенных между собой секций труб 13. Став 12 трубами 13 соединен с труиспользования в условиях неспокойной гипсометрии пласта, труба исполнительного органа в зоне просвета между крыльями и сливные отверстия в режущих барабанах оснащены насадками.

4. Установка по пп. 1-3, отличающаяся тем, что катки ограждения установлены в два ряда друг над другом и подпружинены с возможностью изменения расстояния между рядами по высоте.

бой 6 исполнительного органа 1 в пределах просвета Н. Фланговые барабаны 2 и 3 соединены между собой жестко посредством штанги 14, которая установлена внутри

трубь 6 и соединена на флангах с элементами барабанов 2 и 3, а именно с их крышками 15. Просвет Н выполнен превышающим габаритный размер LI, а примыкающие к просвету Н центральные барабаны 4 и 5 механически между собой не связаны в пределах просвета Н.

Установка дополнительно содержит катки 17, установленные на почву параллельно оси 16 исполнительного органа 1. Катки установлены со стороны исполнительного ор5 гана, противоположной ставу 12, и соединены механически с элементами исполнительного органа с возможностью взаимного смещения последнего и катков в вертикальной плоскости, т.е. соединены плоскими тягами 18 с трубой 6 в пределах провета Н путем подвиж0 кого обхвата этой трубы в ее поперечном сечении. Крылья 9 и 10 содержат по два режущих барабана 2, 4 и 3, 5 соответственно.(Количество барабанов может быть и больше и меньше). Барабаны 2 и 4 (3 и 5) соединены между собой жестко фланцево-хомутовыми соединениями 19, установленными на перешейках барабанов, при этом перешейки имеют диаметр d меньше диаметра D барабана. Пере1лейки обхвачены подвижно дополнительными тягами 18, по конструкции анаQ логичными тягами в пределах просвета Н. Труба 6 в пределах просвета Я и сливные отверстия 8 в барабанах 2-5 оснащены насадками 20 и 21 соответственно. Катки ограждения 11 установлены в два ряда друг над другом, при этом упомянутые катки

17 образуют нижний ряд, а катки 22 - верхний ряд, между которыми имеется просвет h. Ряды катков 17 и 22 подпружинены пружинами 23 с возможностью изменения просвета h.

Кроме того устройство имеет фиксатор

0 24 соединения 19, впускные отверстия 25 в трубе 6 в пределах передачи 7, отвер5

стия 26 в трубе 6 в пределах просвета Я, щиток 27, перекрывающий просвет h и прикрепленный к верхнему ряду катков 22, опору 28 штанги (может отсутствовать), дополнительные тяги 29 верхнего ряда катков 22 (форма тяг 18 и 29 в вертикальной плоскости может быть иной), первичную камеру

30шириной LZ, длиной La, крылья 9 и 10, расширенную камеру 31 шириной L, подза- вальный целик 32 шириной L., экран 33 шне- ковые гребни 34 лыжу 35, верхнюю пачку

36угля толщиной h. На лыже 35 смонтированы головные трубы 13 става 12 и центральная секция трубы 6, эти элементы образуют коллектор 37.

Работа установки заключается в следующем.

После проведения по восстанию первичной камеры 3 шириной LZ демонтируют и перебазируют на откаточный штрек (не показан) соответствующий исполнительный орган (не показан), затем монтируют коллектор

37и к нему - левое 9 и правое 10 крулья с режущими барабанами 2-5. Монтаж крыльев может проводиться посекционно - сначала центральные барабаны 4 и 5, затем фланговые 2 и 3. Затем монтируют экран 33 и ограждение 11.

По трубам 13 става 12 к исполнительному органу 1 подводят воду с давлением Р|. В гидрокинематических передачах 7 происходит преобразование гидравлической энергии в механическую вращающихся барабанов 2-5, так как и в известной установке.Если гипсометрия пласта спокойная, а диаметр D по резцам барабанов соответствует мощности отрабатываемого пласта, отверстия 26 заглущены, а сливные отверстия 8 не оснащены насадками и давление PI практически полностью срабатывается в передачах 7, При этом может оказаться достаточным иметь один ряд 17 катков ограждения 11.

Если гипсометрия пласта неспокойная или мощность пласта превышает диаметр D на толщину hi пачки 36 угля, сливные отверстия 8 оснащают насадками 20, а отверстия 26 на трубе 6 в пределах просвета Я оснащают насадками 21. При этом подводимое давление Р2 PI на величину Р Р2-Pi, достаточную для-разрушения угля в пачке 36. Вода под давлением Р2 из трубы 6 посту- пает в передачи 7 через отверстия 25, часть PI подведенного давления Р срабатывается в передаче 7, приводя во вращение барабана 2-5. Вода истекает из насадков 20 и 21 под давлением Р Pi-PI. Насадки 21 враща- ются вместе с барабанами 2-5, насадки 20 не вращаются. Пачка 36 толщиной h разрушается струями.

Исполнительный орган 1 перемещает ставом 12 по падению пласта. В результате взаимодействия режущих барабанов 2-5 и струй с массивом угля образуется камера

31шириной L и высотой, равной изменя

0

5

0

5

5

ющейся в пределах длины камеры мощности пласта.

При выходе из строя передачи 7 какого- либо барабана установка продолжает работать при меньщей нагрузке, не требуя проведения дополнительной выработки в зону исполнительного органа. Это достигается благодаря тому, что барабаны в пределах одного крыла (9, 10) соединены между собой жестко - барабаны 2 и 4 (3 и 5) соединены хомутами 19 с фиксирующими болтами 24, труба 6 может быть разделена на секции, которые могут быть соединены между собой на резьбе, и может быть выполнена в пределах длины La крыла 9 (или 10) цельной. Фланговые барабаны 2 и 3 соединены жестко через крыщки 15 штангой 14 внутри трубы 6. При большой длине L камеры 31 штанга 14 установлена на промежуточных опорах 28. Благодаря жесткому соединению всех барабанов исполнительного органа между собой при наличии просвета Я между ними, примерно, равного ширине L2 первичной камеры 30, т.е. Я LI, достигнута конструкция исполнительного органа 1, представляющая собой как бы единый барабан с рассредоточнной по его длине (L - Я) мощностью на резание угля при любом количестве режущих барабанов и при любой щирине L камеры.

При движении исполнительного органа с шириной захвата L образуется межкамерный целик 32, ширина которого L выбирается из устойчивости целика на время отработки камеры 31. Чем больше разница между L и L4, тем меньше потери угля в целиках, так как тем меньще самих целиков, но чем больше L, тем вероятнее, что в зону работы исполнительного органа 1 попадает порода, разубоживая уголь (что само по себе нежелательно), и выводя из строя резцы барабанов, рассчитанных на резание угля, а не породы. Ограждение П должно препятствовать проникновению породы в зону разрушения угля резцами, что способствует повышению надежности работы установки.

Поскольку в предлагаемой установке исполнительный орган 1 не приподнимается при расширении первичной камеры 30, но имеет трубу 6 с просветом Я, ограждение II, а именно его катки 17 (нижний ряд) соединены с этой трубой в пределах просвета Я плоскими тягами 18. Эти тяги обхватывают трубу 6 свободно, не препятствуя перемещению катков и исполнительного органа по высоте, чем предотвращается заклинка ограждения 11 в камере 31, т.е. указанное переме щение способствует повышению надежности работы установки. С тягами 18 шарнирно связаны верхние тяги 29 катков 22 верхнего ряда. За счет разжимающего действия пружин 23 верхние катки 22 постоянно поджаты к кровле пласта. Поскольку просвет Л между рядами катков перекрыт щитком 27, порода из выработанного пространства камеры 31 не попадает в область работы исполнительного органа 1, чем и достигается повышение надежности работы установки.

При небольшой длине L камеры 31 достаточно ограничиться соединением катков 17 и 22 с исполнительным органом на участке длиной Н. При недостаточной жесткости ограждения 11, закрепленного на просвете Я, предусмотрены этому ограждению дополнительные опоры - тяги 18 и 29, соединенные с барабанами в пределах крыльев 9 и 10. Учитывая, что барабаны вращаются (в отличие от трубы 6) и соединены между собой жестко в пределах крыла, тяги 18 обхватывают эти барабаны на возможно меньшем их диаметре d, а именно, в местах соединения барабанов между собой. Чем больше

разница в диаметрах D и d, тем меньше линейная скорость враш.ения втулки, обхваченной тягой 18, следовательно, тем меньше износ сопряженных деталей, выше надежность.

Выгрузке угля из камеры 31 способствуют шнековые гребни 34 противоположной навивки на барабанах крыльев 9 и 10 и экран 33, установленный параллельно оси 16 исполнительного органа и дополняюш,ий на части окружности диаметром, несколько большим D, жесткое ложе забоя.

Струи, истекающие из насадков 20, разрушают не только верхнюю пачку 36 угля, но могут нарушить и почву камеры. Осадка крыльев 9 и 10 препятствует лыжа 35, которая движется по неразмытой почве первичной камеры 30.

32

/

Фиг.2

Ш

Фиг.З

УЗ

35

б-б

2J

11

27

37

16 i

JJ

и.