Способ автоматизированной струговой выемки угля в лаве Советский патент 1993 года по МПК E21C27/32 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности, к способам автоматизированной струговой выемки угля в лаве.

Цель изобретения - повышение производительности добычных работ при одновременном повышении безопасности приводимых работ за счет повышения надежности поддержания кровли.

На фиг. 1 схематично изображена в горизонтальной проекции лава со струговой выемкой на части ее длины; на фиг, 2-схема последовательности передвижки забойного конвейера и ступенчато расположенных

секций крепи; на фиг. 3 - схема последовательности управления стругом при производстве вруба в очистном забое.

На фиг. 1 изображена лава 1 на части длины вместе со своим выемочным штреком 2. Позицией 3 обозначен очистной угольный забой, который проходит от нижнего, образующего нижний штрек, выемочного штрека 2 до (непоказанного) верхнего, образующего верхний штрек, очистного штрека 3. Перед очистным забоем 3 в лаве 1 проложен забойный конвейер 4, который состоит из передвигаемого заходками цепного скребкового конвейера. На секциях желоба за00 GO О СЛ СЛ VI

ы

бойного конвейера 4 со стороны очистного забоя установлена собранная секциями направляющая 5 струга, по которой перемещается п6 мощ к цепной тяги струг 6, который CMAil a T иетрдйУтый в очистном забое 3 угод| 1 агтАжа#т его на забойный конв йе ЭШмьщ кейвейер 4 транспор- тируеУ угАль,иа- Ла вы 1 и передает уголь на п роходяНдий в выемочном штреке 2 штрековый конвейер 7. Приводы забойного конвейера 4 и струга 6 находятся обычно на обоих концах конвейера, На фиг. показана лишь станция 1 главного привода с установленным здесь на раме забойного конвейера со стороны сдвига приводом 8 конвейера и расположенным тоже со стороны сдвига, приводом 9 струга.

Известны струговые установки, в которых струг 6 принудительно перемещается по расположенной с обращенной к очистному забою, стороны забойного конвейера 4 направляющей 5, в цепных каналах которой расположена струговая цепь.

На стороне смещения забойного конвейера 4 находится гидравлическая шагающая крепь лавы, состоящая из отдельных одинаково выполненных секций, в частности щитов или стоек, А1, А2,..., которые своими гидравлическими перемещающими цилиндрами 10 прикреплены к конвейеру 5. С помощью этих цилиндров могут передвигаться, с одной стороны, конвейер 5, а с другой стороны подвигаться секции крепи. Сопряженные с отдельными секциями крепи цилиндры 10 для передвижения могут быть интегрированы также в шагающие механизмы с направляющими рельсами.

Секции крепи последовательно пронумерованы, начиная с расположенного в зоне выемочного штрека 2 конца лавы до другого (непоказанного) конца лавы, При этом секции А1, А2 и.A3 крепи сопряжены со станцией 1 главного привода транспортной и струговой установки и по отношению к примыкающим секциям крепи, которые своими перемещающими цилиндрами прикреплены к транспортному желобу забойного конвейера, смещены назад. Секции крепи установлены со ступенчатыми интервалами друг к другу, по мере надобности, на глубину резания струга, Примыкающие секции А5, А6 и А7 и т. д. внутри крепежного ряда позиционированы в группы крепи, ко- .торые включают несколько смещенных друг к другу в направлении Р передвижения и выемки секций крепи, в показанном примере выполнения пять, следующих одна за другой в ряду секций крепи. При этом секции А4-А8, А9-А13, А14-А18и т. д. образуют группу, пять секций которой взаимно сме0

щены на глубину резания струга. При этом в основном положении первая секция крепи каждой группы, таким образом, секция А4, А9, А14 и т. д., по отношению к очистному забою 3 и забойному конвейеру 4 наиболее смещены назад, в то время как последняя секция каждой группы, таким образом, секции А8, А13, А18 и т. д. находятся на наименьшем расстоянии от очистного забоя 3 и забойного конвейера 4. Это означает, что передвигающие цилиндры 10 тех секций А8, А13, А18 и т. д., которые имеют наименьшее расстояние от забойного конвейера 4, практически полностью вдвинуты. Секции А4, А9, А14 и т. д., которые имеют наибольшее расстояние от забойного конвейера, их перемещающими цилиндрами 10 выдвинуты настолько, что остающийся еще в направлении R перемещения остаточный ход этих цилиндров не достаточен больше для передвижения забойного конвейера на выбранную глубину X резания струга.

Перемещение забойного конвейера 4 с направляющей 5 струга и шагающей крепи происходит в зависимости от перемещения струга, причем забойный конвейер с направляющей струга с помощью цилиндров 10 после прохода струга автоматически подвигается отрезками на глубину резания струга,

Рабочая схема изображена на фиг. 2, которая показывает лишь забойный конвейер 4 без устанавливаемой направляющей 5 струга вместе с гидравлическими перемещающими цилиндрами 10 и указанными штрихпунктиром секциями крепи, При этом сопряженные со станцией 1 привода секции А1-АЗ крепи опущены, так как эти секции занимают особое положение, поскольку они из-за конструктивных размеров приводной станции 1 расположены со смещением назад дальше всех последующих секций крепи, Однако указанные секции крепи также расположены, со взаимными ступенчатыми интервалами на глубину X резания струга.

На фиг. 2А изображено исходное положение крепи в лаве, при котором внутри каждой группы крепи каждая секция крепи смещена относительно предыдущей на глубину X резания струга в направлении R передвижки, Предположим, что струг 6 находится в зоне конца лавы, т, е. в зоне группы А4-А8 крепи, и перемещается в направлении стрелки S вдоль очистного забоя 3 и производит его выемку на заданную глубину X среза. После прохода струга б, т. е. на заданном расстоянии за стругом, которое включает, например, участок, по меньшей мере, четырех-пяти секций крепи, забойный конвейер 4 подвигается на глуби0

5

0

5

0

5

0

ну З резания струга к очистному забою 3. Так как цилиндры 10 тех секций А4, А9, А14 и т. д. крепи, которые находятся на наибольшем расстояния от забойного конвейера 4, имеют еще лишь один остаточный ход з направлении R, который меньше глубины X резания струга, то после прохода струга б прежде всего эти секции А4, А9, А14 и т. д, перемещаются к забойному конвейеру 4 на полную длину реза, которая соответствует приблизительно пятикратной глубине резания струга, как это показано на фиг, 2В, При проходе струга от одного (левого) конца лавы к другому (правому) концу лавы в направлении стрелки S из каждой группы крепи подвигается лишь одна единственная секция крепи, а именно, указанные секции , А9, А14 с наибольшим интервалом к забойному конвейеру, в то время как все другие секции крепи остаются на месте. Одновременно после прохода струга на заданном расстоянии позади него конвейер 4 с направляющей 5 отрезками перемещается на глубину X резания. Это положение показано на фиг. 2В.

При следующем ходе струг перемещается в направлении стрелки S из правого конца лавы в левый конец. При этом аналогичным образом на заданном расстоянии позади струга, секции крепи, согласно фиг. 2С секции А15. А10 и А5, подвигаются на полный шаг к конвейеру 4, после чего конвейер выдвижением цилиндров 10 снова перемещается на глубину X реза в направлении R. Тогда получается показаная на фиг. 2С ситуация. При следующем проходе струга в направлении S передвигаются тем же образом, как при предыдущих проходах струга. Тогда получается ситуация согласно фиг, 2D, После перемещения струга в направлении стрелки S крепь и конвейер передвигаются одинаковым образом, так что получается ситуация согласно фиг, 2Е. При последующем проходе S струга получается показанная на фиг. 2F ситуация, которая опять соответствует исходной ситуации согласно фиг, 2А.

Известно, что при каждом проходе струга в направлении S и S из каждой группы передвигается лишь одна единственная секция крепи, а именно: та секция крепи, которая находится на наибольшем расстоянии от забойного конвейера и цилиндр 10 которой имеет остаточный ход в направлении R, который меньше глубины резания струга. Если каждая группа крепи включает 5секций, как показано на фиг. 1 и 2, то после пяти проходов струга все секции крепи лавы оказываются передвинуты на глубину резания струга.

Секции крепи имеют на своих поддерживаемых гидравлическими стойками верхняка выдвигав очистному так что они м оерхняки под с почти до очист

На фиг, 3 схем

направлению к верхияки. одить :ении

so. как Гльного

пост

посредством возвратио-г

0 движения струга 5 в зоне конечной и возвратной позиции струга в очистном забое 3 может создаваться вруб, из которого струг v;s может начать свой выемочный проход в на- Х правлении S или S , На фиг, ЗА-ЗД штрихо5 вой линией 5 обозначено расположенное со стороны очистного забоя ограничение направляющей 5 струга, по которому ведется струг 6. Фиг., ЗА показывает струг в его конечной и возвратной позиции в зоне ле0 вого конца лавы. При выемочном перемещении в направлении стрелки S забойный конвейер 4 вместе с направляющей 5 струга на заданном расстоянии позади струга б был передвинут в направлении к очистному

5 забою 3. На том участке, который меньше заданного расстояния, забойный конвейер с направляющей 5 струга еще не передвинут. Это - участок между левым концом забойного конвейера и направляющей струга

0 я местом Р Из показанной из фиг. ЗА ко- . нечной и возвратной позиции струг проходит затем по части длины своего хода в направлении стрелки S назад в промежуточную позицию Р, не совершая при этом

5 очистных работ на участке, длиной от левого конца очистного забоя до места Р . На относительно коротком отрезке между местами . Р и Р, где забойный конвейер с направляющей струга находится на, так называемой,

0 S- кривой, совершается выемка с целью получения вруба 12. Не позднее, чем тогда, когда струг 6 достиг промежуточной позиции Р, забойный конвейер 4 с нгправляю- щей струга 5 продвигается на левом

5 концевом отрезке, как это показано на фиг. ЗС. Забойный конвейер и направляющая 5 струга подвинуты сейчас на всей длине в направлении к очистному забою 3. Затем из . промежуточной позиции Р согласно фиг.

0 ЗС, струг, совершая выемку, проходит обратно в направлении стрелки S в левую конечную и возвратную позицию, как это показано на фиг. ЗД. Затем, непосредственно после, струг согласно фиг, ЗЕ проходит в

5 направлении стрзлки S в промежуточную позицию Р i; из нее до другого конца лавы. соответственно, до другой конечной и возвратной позиции,где аналогичным образом посредством возвратно-поступательного движения струга может производиться вруб

12в забое. При перемещении струга согласно фиг, ЗЕ на участке между левым концом забоя и, промежуточной позицией Р не совершается работа по выемке, так как забойный конвейер с направляющей струга передвигается лишь за проходящим направлении стрелки S стругом. На участке же лавы между промежуточной позицией Р

и другим (правым) концом очистного-забоя стругом 6 совершается выемка с заданной глубиной X реза.

Все вышеназванные перемещения струга при автоматизированном режиме работы могут управляться. Такие же процессы - при передвижении забойного конвейера и при продвижении секций крепи, причем эти процессы координируются перемещением струга. Автоматическое перемещение секции крепи осуществляется описанным образом при струговой выемке в зависимости от текущего положения струга в лаве и в зависимости от остаточного хода цилиндров для передвижения таким образом, что на заданном расстоянии за стругом автоматически перемещаются лишь те секции крепи, нахо- дящийся в расположении для передвижки направляющей струга остаточный ход ци- ликдров которых меньше глубины среза струга.

Перемещение забойного конвейера и направляющей струга и передвижка секций крепи осуществляется с помощью электрогидравлического управления. Для этого могут найти применение управляющие устройства известного типа, в частности та- кие, при которых сопряженные с отдельными секциями крепи электронные приборы

13управления (фиг. 1) через линии 14 команд и данных соединены между собой и с центральным прибором 15 управления, на который подаются текущие параметры (данные) лавы. При струговой выемке текущее местоположение струга б в лаве определяется с помощью сопряженного с приводом струга устройства для измерения переме- щения струга известного типа и подается в центральный прибор 15 управления, а также в собственные приборы 13 управления секций крепи. Рекомендуется на или в направляющей 5 струга расположить конт- рольные сенсоры (чувствительные элементы), которые регистрируют проход мимо струга 6 и корректируют данные измерений измерителя перемещения струга, Для этих сенсоров могут быть предусмотрены синхронные выключатели или т„ п. Существенно то, что в приборах 13 управления секций крепи имеется информация о корректном (правильном) местоположении струга, так что приборы 13 управления описанным образом могут осуществлять перемещение забойного конвейера вместе с направляющей струга и передвижку секций крепи. Кроме того, с цилиндрами 10 сопряжены сами по себе известные устройства для измерения длины хода цилиндра, которые измеряют длины хода поршня и совершают передвижку секций крепи, когда остаточный ход цилиндра меньше глубины резания струга.

Центральный прибор 15 управления специально содержит блок управления с клавиатурой, с помощью которого можно воздействовать на выемку, При изменении глубины резания струга может посредством соответствующего электрического управления соответственно согласовываться величина шага для перемещения забойного конвейера и направляющей струга, а также секций, крепи. Кроме того, расположение может создаваться таким образом, что можно переходить выборочно от струговой выемки лавами через всю длину очистного забоя на струговую выемку заходками и наоборот. Кроме того, рекомендуется снабженный центральной вычислительной машиной центральный прибор 15 управления выполнить таким образом, что группы крепи могут изменяться по числу их секций крепи,

Формула изобретения 1. Способ автоматизированной струговой выемки угля в лаве, согласно которому струг перемещают вдоль очистного забоя в прямом и обратном направлениях по закрепленной на забойном конвейере секционной направляющей, а выработанное пространство поддерживают с помощью шагающей крепи с электрогидравлическим управлением, при этом забойный конвейер с направляющей после прохода струга автоматически передвигают отдельными участками на величину, равную глубине резания струга, с помощью гидроцилиндров передвижки, которые соединены соответственно с забойным конвейером и с соответствующей секцией шагающей крепи, и по мере передвижки забойного конвейера секции шагающей крепи автоматически передвигают в направлении к очистному забою в зависимости от положения струга, отличающийся тем, что перед перемещением струга одну часть смежных секций шагающей крепи внутри крепежного ряда размещают с последовательным смещением одна относительно другой в сторону выработанного пространства на величину, равную глубине резания струга, а другую часть смежных секций шагающей крепи внутри крепежного ряда размещают со смещением одна относительно другой в сторону выработанного пространства на величину, равную многократной глубине резания струга, причем во время перемещения струга определяют положение струга в очистном забое и величину сво- бодного . хода штока каждого гидроцилиндра передвижки для перемещения забойного конвейера к очистному забою и по полученным данным осуществляют автоматическое перемещение тех секций шагающей крепи, которые соединены с гидроцилиндром передвижки, имеющим величину свободного хода, меньшую глубины резания струга,

2.Способ по п. 1,отличающийся тем, что секции шагающей крепи внутри крепежного ряда размещают группами, каждая из которых содержит, по меньшей мере, три секции шагающей крепи, расположенные со смещением одна относительно другой в сторону выработанного пространства на величину, равную глубине резания струга, при этом одновременно с перемещением струга после проходки на расстояние позади проходящего струга осуществляют автоматическое перемещение той секции шагающей крепи в каждой группе, которая соединена с гидроцилиндром передвижки, имеющим величину свободного хода, меньшую глубины резания струга.

3.Способ по п. 1 или 2,отличающи- й с я тем, что после-достижения стругом одного из концов лавы осуществляют зарубку струга перемещением его в обратном направлении до выхода струга на полностью передвинутый при его прямом ходе участок забойного конвейера, при этом одновременно с перемещением струга в обратном направлении для его зарубки вслед за ним

передвигают забойный конвейер, а после передвижки забойного конвейера струг возвращают в конец лавы, осуществляя при этом выемку угля, причем после достижения стругом конца лавы осуществляют его перемещение в обратном направлении до достижения им другого конца лавы.

4.Способ поп. 3, отличающийся тем, что при передвижке забойного конвейера для зарубки струга направляющую передвигают отдельными участками после прохода струга на заданном расстоянии от него, а после перемещения направляющей осуществляют перемещение тех секций шатающей крепи в каждой группе, которые соединены с гидроцилиндром передвижки, имеющим величину свободного хода, меньшую глубины резания струга.

5.Способ по пп, 2-4, отличающий- с я тем, что каждая группа секций шагающей

крепи содержит не менее трех и не более двенадцати, предпочтительно четыре-восемь, расположенных со смещением одна относительно другой секций шагающей кре- пи.

6.Способ по одному из пп. 1-5, отличающийся тем, что определение положения струга в очистному забое осуществляют с

помощью установленных по пути переме- .щения струга датчиков пути, которые соединены с центральным блоком управления для регистрации текущего полох ения струга с электрогидравлическим управлением, а определение величины свободного хода штока каждого гидроцилиндра передвижки осуществляют с помощью установленных на каждом гидроцилиндре передвижки бликов управления, которые соединены между собой и с центральным блоком управления,

«у

CSI

ьГ

Сущность изобретения: согласно способу автоматизированной струговой выемки угля в лаве струг перемещают вдоль очистного забоя в прямом и обрат-ном направлениях по секционной направляющей. Выработанное пространство поддерживают с помощью шагающей крепи с электрогидравлическим управлением. Забойный конвейер с направляющей после прохода струга автоматически передвигают отдельными участками на величину, равную глубине резания струга, с помощью гидроцилиндров передвижки. По мере передвижки забойного конвейера секции шагающей крепи автоматически передвигают в направлении к очистному забою. Перед перемещением струга одну часть смежных секций шагающей крепи размещают с последовательным смещением друг относительно друга на величину, равную глубине .-резания струга. Во время перемещения струга определяют его положение в очистном забое и величину свободного хода гидроцилиндра передвижки. По полученным данным осуществляют автоматическое перемещение тех секций шагающей крепи, которые соединены с гидроцилиндром передвижки, имеющим величину свободного хода, меньшую глубины резания струга. 5 з, п. ф-лы, 3 ил. сл С

.Vs

N N S4x%x xrxNXN

r- ю

LO tO

п со

.

cv

ru 3

Q

о-|РГПк

ii -

Ш

ю

о

Q

Ш

гтл

/ /

/

/

/ / / /

л

&

/.

/ / / / / / /

rЈ

т /

ч

14

Ъ

fo

nj

4

Ь,.,1Г

l..tei

tf)

/

/ / / / / / / / / /