Агрегат для выемки мощных угольных пластов Советский патент 1986 года по МПК E21D23/00 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано в агрегатах, предназначенных для механизации добычи угля при разработке мощ ных пластов с выпуском угля подкровельной или междуслоевой толщи. Цель изобретения - повышение надежности работы агрегата при выемке мощных пластов с выпуском угля подкровельной или междуслоевой толщи. На фиг. 1 изображен агрегат в очистном забое, общий вид; на фиг.2 разрез А-А на фиг, 1 (вид сверху завального конвейера на опорных лыжах) на фиг, 3 - разрез Б-Б на фиг, 2 (вид сбоку у почвы пласта завального конвейера на опорных лыжах); на фиг, 4 - положение нижней части агрегата при выпуске угля; на фиг. 5 и 6 - то же, после выпуска угля и передвижки завального конвейера. Агрегат для выемки мощных угольных пластов включает выемочную машину, например, комбайн 1, который перемещается по забойному скребковому конвейеру 2, механизированную крепь, состоящую из отдельных однотипных секдий, каждая из которых содержит ограждение 3 с поддерживающим козырьком 4, основание 5, состоящее из забойной и завальной частей, гидростойку 6, раму 7, жестко соединенную с забойной частью основания 5. Верхняя часть рамы 7 одним плечом шарнир но связана с нижним торцом ограждения 3, а другим - с криволинейным щи том 8, имеющим в средней части кронштейн, к которому прикреплен шток гидродомкрата 9 управления щитом. Хвостовик цилиндра гидродомкрата 9 шарнирно прикреплен к средней части рамы 7, Завальная часть основания 5 секции крепи выполнена в виде двух опор ных параллельных перевернутых лыж 10 шарнирно связанных с забойной частью основания со стороны выработанного пространства. Каждая лыжа 10 выполнена в виде швеллера, боковые ребра которого опираются на почву пласта. Длина каждой лыжи равна двум шагам передвижки секции крепи. Сверху опор ных лыж 10 размещен рештачный став завального конвейера 11, оборудованный со стороны рамы 7 крепи оградительными бортами 12 с прорезями внизу, через которые выступают на забой 91 тяговые скобы 13, закрепленные к боковинам рештачного става. Со стороны завала конвейер 11 оборудован погрузочными лемехами 14. Между опорными лыжами 10, днищем рештачного става завального конвейера 11 и почвой пласта имеется свободное пространство 15, открытое со стороны забоя и завала. Это облегчает прохождение мелкой просыпи угля и уплотненного штыба 16 со стороны забоя в выработанное пространство при передвижении секций крепи. При этом исключается всплывание не только рештачного става конвейера 11, но и самих опорных лыж 10 завальной части основания 5. Последнее достигается тем, что лыжи имеют П-образную форму в виде швеллера в поперечном сечении. Верхняя ровная часть лыж служит опорой для рештачного става конвейера 11, а острые удлиненные ребра при этом опираются на вочву пласта. Такая форма лыж позволяет при передвижении секции крепи ребрам рассекать мелкий просыпавшийся уголь и уплотненный штыб 16, находящиеся на почве пласта (или слоя), предотвращая зтим всплывание лыж. Завальный конвейер 11 имеет шарнирную связь с рамой секции крепи посредством механизма передвижения, состоящего из тяговой скобы 13, гибкой связи в виде быстросьемного крюка 17, шарнирно прикрепленного к штоку гидродомкрата 18. Б нижней части рамы 7 сбоку встроена опорная ось 19, к которой прикреплена цапфа 20 хвостовика цилиндра гидродомкрата 18. Причем опорная ось 19 расположена вьш1е верхнего уровня рештачного става завального конвейера 11 на его конструктивную высоту. Это придает гидродомкрату 18 постоянный небольшой наклон в сторону завального конвейера 11. На этом диапазон изменения угла наклона продольной оси гидродомкрата 18 в основных рабочих позициях (при втянутом в цилиндр штоке и вьщвинутом) составляет от 10 до 20°, Указанные параметры угла наклона гидродомкрата 18 приняты для обеспечения эффективного перемещения рештачного става завального конвейера 11 по опорным лыжам 10 в обе стороны - к крепи и к завалу. Это достигается тем, что при втягивании штока гидродомкрата 18 забойная сторона рештачного става конвейера 11 слегка приподнимается над опорными лыжами 10, При этом значительно умень шаются силы трения - сопротивления между лыжами 10 и рештачным ставом конвейера 11 при передвижении его к раме 7 секции крепи. При передвижении конвейера 11 в сторону завала усиление гидродомкра та 18 направлено вниз к почве пласта, что способствует прижатию рештачного става к опорным лыжам 10. В случае появления со стороны завала перед конвейером 11 препятствий в виде кусков угля, погрузочные лемехи 14 в продессе движения выжимают уголь вверх до самопогрузки его на конвейер 11. Таким образом предотвращается всплывание рештачного става завального конвейера 11 при передвижении его в сторону завала. Основание 5 секции крепи посредством гидродомкрата 21 передвижения шарнирно связано с рештачным ставом забойного конвейера 2, который является базой для передвижения очист ного комбайна 1 и секций крепи. Агрегат при выемке мощного пласта с выпуском угля подкровельной или междуслоевой толщи работает следующим образом. Мощный угольный пласт отрабатыва ют потолкоуступным забоем, включающим подсечной слой 22 и подкровельную или междуслоевую толщу 23. Очист ной забой подсечного слоя располага ют у почвы пласта или слоя и оборудуют выемочным агрегатом, состоящим из секций механизированной крепи оградительно-поддерживающего типа, очистного комбайна 1, забойного 2 и завального 11 скребковых конвейеров Технология выемки агрегатом мощного угольного пласта заключается в чередовании выемки угля комбайном в подсечном слое с выпуском угля подкровельной или междуслоевой толщи. При этом, один технологический цикл выемки включает отбойку комбайном двух полос угля из призабойного массива подсечного слоя 22 по всей его длине и высоте и один выпуск угля подкровельной или междуслоевой толщи 23. Основные рабочие операции каждого технологического цикла выполняют в следующей последовательности. Вначале производят выемку комбайном 1 первой полосы угля из призабойного массива подсечного слоя 22. Вслед за комбайном, на ширину вынутой полосы передвигают к плоскости призаборЧного массива рештачный став забойного конвейера 2 и поочередно выдвигают к забою секции крепи. При этом завальчый конвейер 11 находится в придвинутом к раме 7 положении на передней половине опорных лыж 10 завальной части основания 5. В этом же положении конвейер 11 совместно с основанием 5 передвигается (едет на лыжах завальной части основания) в сторону забоя. В процессе передвижения секций крепи обнажающаяся позади поддерживающих козырьков 4 консоль подкровельной или междуслоевой толщи под действием сил горного давления самообрушается и магазинируется на ограждениях 3. Далее крупные куски угля над ограждениями интенсивно разрушаются силами горного давления и статического распора гидростойки 6 в течение пяти циклов передвижения секций крепи, которые по суммарной ширине равны длине огра;кдения. В результате этого уголь, находящийся над ограждениями, полностью теряет свою сплошность и переходит в сыпучее состояние. После каждой передвижки секций крепи уголь сдвигается вниз по наклонным плоскостям ограждения 3 и скапливается за криволинейным щитом 8 у почвы пласта или слоя до его выпуска. Выемку второй полосы угля в подсечном слое 22 производят аналогично, но при передвижке секций крепи одновременно включают два гидродомкрата 21 и 18. Первый гидродомкрат 21 передвигает секцию крепи к забою, а второй 18 удерживает завальный конвейер 11 на месте путем выдвижки штока на шаг, равный шагу передвижки секции крепи. При этом рещтачный став конвейера 11 скользит по опорным лыжам 10 завальной части основания 5, которое в это время совместно с секцией крепи передвигается к забою. После передвижения секции крепи конвейер 11 занимает заднюю половину опорных лыж 10 завальной части основания 5 на границе с обрушенными породами кровли. Таким образом, перед выпуском угля завальный кон51вейер 11 устанавливают за нижним плечом навеса рамы 7 секции крепи,вплот ную к замагазинированному углю у поч вы или слоя. После этого приступают к выпуску угля, для чего гидродомкратом 9 отводят криволинейный щит 8 к раме 6 секдии крепи. В результате образуется отверстие между откосом обрушенных пород и нижним плечом навеса рамы 7, через которое замагазинированный уголь самотеком поступает на завальный конвейер 11. Активно управляя щитом 8 с помощью гидродомкрата 9 регулируют величину выпускного отверстия и устраняют заторы угля, обеспечивая при этом непрерывный его выпуск. Криволинейная форма щита 8 способствует формированию направленного потока выпускаемого угля путем установки щита под определенным углом к завальному конвейеру 11. По мере выпуска угля конвейер 11 постепенно отодвигают от завала небольшими шагами (15-20 см), чтобы скатывающиеся сверху по откосу обрушенные породы кровли пласта не попадали в желоб конвейера. В процессе выпуска угля возникает необходимость регулировать положение конвейера 11 относительно выпускного отверстия. Для этой цели гидродомкра том 18 перемещают конвейер по опорным лыжам 10 завальной части основания 5 в нужном направлении. После вы пуска угля гидродомкратом 9 отводят щит 8 в сторону выработанного пространства, перекрывая доступ к конвейеру 11 пустых пород. Затем другим гидродомкратом 18 передвигают конвейер 11 от завала вплотную к раме 7 секции крепи. Задержек и всплывания конвейера 11 при передвижке изза неровностей почвы пласта или слоя и наличия на ней мелкого уплотненного угля 16 не происходит ввиду того, что конвейер не имеет непосредственного контакта с почвой пласта и рас положен над ней на опорных лыжах 10. При этом мелкий уголь и штыб 16 свободно проходят со стороны забоя в завал через окна 15, имеющиеся между о ыжами 10, днищем конвейера 11 и почвой пласта. Выпуск угля на всех остальных сек циях крепи производят аналогично ,-пос ле чего один технологический цикл вы емки мощного пласта с выпуском угля 91ft подкровельной или междуслоевой толщи считается выполненным, приступают к выемке следующего и т.д. Применение в предлагаемом агрегате секций механизированной крепи, завальная часть основания которого выполнена из двух опорных лыж 10 Побразной формы для размещения на них конвейера 11, и наличие между лыжами 10, днищем конвейера 11 и почвой пласта открытого пространства 15 для свободного прохода мелкого угля и штыба 16 от забоя в завал исключает проблемы, связанные с всплыванием рештачного става конвейера 11, При этом значительно улучшены условия и режим работы конвейера 11 за счет исключения взаимодействия холостой ветви тягового органа с мелКИМ уплотненным углем 16, неровностями почвы и уменьшения сопротивления ее перемещению в верхнем и нижнем желобах рештачного става, благодаря обеспечению прямолинейности его трассы по всей длине очистного забоя (чего нельзя достигнуть при размещении конвейера 11 на почве), что позволяет значительно сократить энерго затраты на доставку выпускаемого угля к конвейерному штреку. Кроме того, размещение конвейера 11 на опорных лыжах 10 создает возможность свободного доступа к рабочей и холостой ветвям тягового орга конвейера в аварийной ситуации и для профилактического обслуживания. Последнее является весьма необходимым, учитывая сложность технической эксплуатации конвейера 1 1 в ограниченном рабочем пространстве за рамами 7 секции крепи. I Размещение механизма передвижения завального конвейера 11 сбоку рамы 7 крепи и выше верхнего уровня рештачного става на его конструктивную высоту позволяет обеспечить эффективность и надежность работы механизма и значительно улучшить условия его технического обслуживания. Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет быстро и эффективно выполнять все рабочие операции, связанные с управлением завальным конвейером 11 при выпуске угля, а также при его передвижении к раме 7 секции крепи. При этом обеспечивается значительное повышение надежности работы конвейера 11, механизма его передвижения, улучшаются условия их технического обслуживания, что в целом повышает эффективность работы всего агрегата при выемке мощных пластов с выпуском угля подкровельной или междуслоевой толш;и. Формула изобретения Агрегат для выемки мош;нь х угольных пластов, включаюший ограждение с поддерживающим козырьком, основание, гидростойку, раму, жестко соединенную с основанием и шарнирно свя занную с торцом ограждения, криволи нейный щит, шарнирно прикрепленный к верхней части рамы, гидродомкрат управления щитом, шток которого сое динен с кронштейном щита, а хвостовик гидроцилиндра - со средней часть рамы, завальный скребковый конвейер имеющий погрузочный лемех, прикрепленный к рештачному ставу со сторон 18 завала, связанный с рамой гидродомкратом перемещения и расположенный под навесом рамы и приволинейного щита, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности его работы, он снабжен льоками, выполненными в виде швеллеров, длина которых равна удвоенному шагу передвижки, опорными осями, тяговыми скобами, оградительными бортами с прорезями внизу и крюками, при этом лыжи шарнирно прикреплены к основаниям, каждая опорнг л ось встроена сбоку рамы в нижней ее части выше рештачного става завального конвейера, установленного на перекладины швеллеров, цилиндр гидродомкрата передвижки завального конвейера шарнирно связан с опорной осью, его шток - с тягой, оградительные борта прикреплены к рештачному ставу, а тяговая скоба размешена в прорезях оградительного борта и охвачена крюком.

Изобретение относится к оборудованию для механизации выемки мощных // у// /у//у// ; /вФиг.5 угольных лластов и повышает надежность работы агрегата. Для этого он имеет лыжи (Л) 10, прикрепленные шарнирно к основанию 5 секции крепи и выполненные в виде швеллеров, длина которых равна удвоенному шагу передвижки. Рештачньш став конвейера (К) 11 имеет оградительные борта 12 с прорезями. Через прорези на забой выступают тяговые скобы 13. С последними взаимодействуют крюки 7, закрепленные на штоке гидродомкрата (Г) 18 передвижки К 11. Цилиндр Г 18 шарнирно связан с опорной осью 19. Мелкий штыб пропускается в завал через Л 10, что исключает всплывание по штыю бу К 11 , а следовательно, повы(Л шается надежность работы агрегата. 6 ил. to со сд со

А-А /J/

фиг.2

Г5

// //// /У/ ////////

Ю

фаг. J , 4«

5-5 7

///// //// ////// ////////////////л ////// ////

/

I

13

Г

I fO

16

сриг.6