КОМБАЙН ДЛЯ ПРОХОДКИ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК Советский патент 1938 года по МПК E21D1/00 

Предлагаемый комбайн имеет целью осуществлять проходку горных выработок путем срезывания породы забоя при помощи вращающегося фреза. Комбайн представлен в нескольких различных формах выполнения.

На схематическом чертеже фиг. 1 и 2 изображают два вертикальных разреза комбайна для проходки вертикальных шахт прямоугольного сечения; фиг. 3 и 4 - два вертикальных разреза комбайна для проходки вертикальных шахт круглого сечения; фиг. 5 и 6 - вид сбоку и сверху комбайна для проходки горизонтальных и наклонных горных выработок; фиг. 7 и 8 - вид сбоку и сверху иной формы выполнения комбайна для той же цели.

Рабочей частью комбайна является снабженный зубками 2 фрез 1, подвешенный на барах 3 и служащий барабаном для снабженных зубками цепей 4. С целью перемещения фреза барабана 1 во время работы комбайна от одной стенки выработки до другой бары 3 выполнены поворотными в вертикальной плоскости около вала 5, приводимого во вращение штурвалом 6 через посредство зубчатых передач 7, 7 и червячной передачи 8. Для вращения фреза-барабана 1 и баровых цепей 4 служит электродвигатель 9, передающий эго вращение верхним колесам 10 цепей через посредство червячной передачи 11. Вся описанная рабочая часть комбайна укреплена внутри рамы 12, подвешенной внутри направляющей рамы 13 на винте 14, который для вертикального перемещения рамы 13 приводится во вращение через посредство червячной передачи 15. Для удаления образующегося при работе фреза шламма породы служат трубки 16, соединенные при помощи гибких шлангов 17 с насосом 18, непосредственно соединенным с электро-двигателем 19.

Для установки комбайна на место работы приготовляют обычным способом шахту в 6-8 м глубины с соответствующим сечением и в этой шахте монтируют комбайн. Для этого на поверхности устанавливают одну или несколько лебедок на соответствующих канатах, идущих от барабана лебедки. Направляющую раму 13 устанавливают в строго отвесном положении и закрепляют к стенкам выработки нажимами 20 так, чтобы эта рама оставалась неподвижной. Если в забое отсутствует грунтовая вода, то в него искусственно напускают воду с поверхности по трубе 21 до такого уровня, чтобы при работе фреза 1 в его крайних положениях отсасывающие трубки 16 были погружены о жидкость. Пустив в работу электродвигатель, приводящий в движение цепь 4 с зубками, а следовательно, и фрез-барабан 7 посредством винта 14, опускают на забой весь укрепленный в раме 12 агрегат на определенную глубину в породу забоя, примерно 10-15 см и посредством штурвала 6 начинают водить бары 3 до нужных размеров выработки. Как только фрез-барабан дошел до своего крайнего положения, не останавливая его работы, снова посредством винта 14 опускают внутреннюю раму с агрегатом на величину новой зарубки, т.е. на 10-15 см, после чего фрез-барабан тем же штурвалом вновь двигают в обратном направлении до противоположной стенки выработки. После того, как вся длина винта 14 израсходована, работу агрегата останавливают и опускают внешнюю раму 13 с одновременным приведением винта 14 в исходное положение (фиг. 1 и 2). Образующийся в. результате работы фреза-барабана шламм породы удаляется из забоя посредством Отсасывающих трубок 16, установленных таким образом, чтобы их концы находились на определенной постоянной высоте над фрезом-барабаном. Эти трубки, будучи связаны с барами, сопровождают фрез-барабан при всех его положениях. Верхняя часть трубок 16 соединяется с приемом насоса посредством гибких шлангов. Таким образом, действием насоса шламм по трубе 22 выкачивается на поверхность. Убывающая из забоя вода пополняется с поверхности по трубе 21. По мере подвигания комбайна производят временное и постоянное крепление ствола шахты.

Описанный выше комбайн служит для проходки вертикальных шахт прямоугольного сечения. Для проходки шахт круглого сечения и для срезывания при этом породы по осей площади забоя фрез-барабан выполнен поворачивающимся вокруг вертикальной оси (фиг. 3 и 4). С этой целью рабочая часть комбайна, состоящая из фреза-барабана 1 с зубками 2 и цепи 4 с зубками, приводимой в движение электродвигателем 9 через по-средство червячной передачи 11, укреплена во внутреннем цилиндре 23, расположенном внутри подвешенного на канатах 24 цилиндра 25 с возможностью вращения в этом последнем. Для поворачивания внутреннего цилиндра 23 вокруг вертикальной оси служит кольцо-гребенка 26, опирающееся через посредство роликов 27 на верхнюю часть внутреннего цилиндра 23 и снабженное приливами, которые захватывают наружный цилиндр таким образом, что при вращении внутреннего цилиндра кольцо-гребенка 26 не может вращаться, но может свободно опускаться вместе с внутренним цилиндром 23, на который оно опирается. Кольцо сцеплено с шестереночной передачей 28, поддерживаемой укрепленным на внутреннем цилиндре кронштейном 29 и приводимой в действие при помощи электродвигателей. Для опускания внутреннего барабана служит шестерня-гайка 30, сидящая на валу 31. Фрез-барабан 1 выполнен в виде двух усеченных конусов (фиг. 3), обращенных узкими концами к середине барабана. Для отсасывания из забоя измельченной породы служат трубки 16 и насос 18, приводимый в действие электродвигателем 19. Выкидная трубка 22 снабжена сальником 32, служащим для ее свободного вращения при вращении внутреннего цилиндра 23.

Для установки комбайна на место работы, как и в первом случае, обычным способом приготовляют шахту 6-8 м глубины с соответствующим сечением и в ней монтируют комбайн, подвешиваемый на канатах и удерживаемый лебедками, установленными на поверхности. Весь агрегат устанавливают в строго отвесном положении с помощью наружного цилиндра 25 и закрепляют к стенке шахты прижимами 20. Затем забой заливают водой до такого уровня, чтобы отсасывающие трубы 16 были погружены спои-ми концами в жидкость, после чего включают электродвигатели 9, которые приводят во вращение цепные передачи баров 3 и фрез-барабан 1. Посредством винта 14 внутренний цилиндр с режущим снарядом опускают вниз в забой и, как только фрез-барабан коснулся забоя, включают зубчатую передачу 28; перемещаясь при своем вращении по кольцу-гребенке26, шестерни приводят во вращательное движение весь внутренний цилиндр 23 с режущим снарядом. Таким образом, режущий снаряд имеет два вращательных движения; одно вращение фреза-барабана вокруг своей оси (200 оборотов в 1 минуту) и другое - по горизонтальной плоскости забоя (1 оборот в 5 минут).

В комбайне для проходки горизонтальных выработок рабочая часть, как и раньше, состоит из фреза-барабана 1, (фиг. 5 и 6) с зубками 2, поворотно укрепленного при помощи баров 3 на полом горизонтальном валу 5, внутри которого находится другой внутренний вал, несущий на себе шестерни-звездочки для баровых цепей.

Концы баров, обращенные к фрезу-барабану, имеют двойные щеки, между которыми насажена на фрез-барабанном валу шестерня-звездочка, несущая на себе баровую цепь с зубками; противоположные концы баров имеют гребенку, которая, будучи приведена во вращение от штурвальной передачи, может поднимать и опускать бары с баровой цепью одновременно до верхнего положения, показанного пунктиром (фиг. 5).

Шестерни-звездочки, служащие для вращения баровых цепей и фреза-барабана, приводятся во вращение через посредство диференциальной передачи от электродвигателя 9. Описанная рабочая часть комбайна установлена на раме с роликами 33 для регулирования комбайна в наклонном и горизонтальном положениях и 34 - для регулирования поворотов комбайна. С рамой соединен горизонтальный домкрат, винт 35 коего упирается в домкратные стойки 36 с распоркой 37 между ними. Для уборки фрезованной породы 38 применен поперечный шнек 39.

Для работы этого комбайна проходят обычным способом штрек длиною 4-5 м в определенном направлении и в этом штреке монтируют комбайн. Сзади негр устанавливают одну или две опорные колонны, в которые упирается винт 35 укрепленного на комбайне домкрата; бар с фрезом-барабаном поднят до необходимой высоты сечения штреков. Включением электродвигателя приводят в движение баровую цепь, а, следовательно, и фрез-барабан 1 и путем вывинчивания домкратного винта 35 подвигают весь комбайн на забой, берут определенную глубину зарубки, примерно, 15-20 см, после чего штурвальной передачей опускают фрез-барабан до нижнего уровня подошвы забоя. Как только фрез-барабан дошел до нижнего уровня подошвы забоя, не останавливая работы фреза-барабана, снова путем вывинчивания винта 35 домкрата, а следовательно подвиганием всего комбайна, берут новую глубину зарубки забоя и ведут бар с фрезом-барабаном снизу вверх и т.д.

Образованная в результате фрезования мелочь угля попадает непосредственно на поперечный шнек 39, который своим действием отводит эту мелочь угля к продольному шнеку 40, выносящему ее к вагонетке, которая может быть подаваема сзади комбайна.

Путем отсасывания из забоя воздуха посредством трубы 41 при помощи соответствующего эксгаустера досгигаются две цели: во-первых, производится проветривание глухого забоя выработки, и, во-вторых, образующаяся в результате работы фреза пыль частью всасывается трубой 41 и уносится, а частью осаждается у забоя.

В комбайне, изображенном на фиг. 7 и 8, фрез-барабан 1 имеет диаметр, равный высоте горной выработки, и длину, равную ширине этой выработки. Барабан через посредство цепи 4 приводится во вращение от вала 5, который в свою очередь вращается через. посредство червячных передач от электродвигателя 9.

В остальном устройство комбайна подобно предыдущему комбайну.

После сборки всего комбайна в подготовленной выработке (обычным способом) и установки его в определенном направлении устанавливают опорные колонны. Включением электродаигателя 9 приводят в движение весь агрегат. Путем постоянного нажима домкрата комбайн подвигается к лицу забоя и, таким образом, работа комбайна идет без перерыва до полного израсходования винта 35 домкрата, после чего винт вбирают обратно, переставляют колонны 36, и цикл работ продолжается. Штыб, полученный в результате фрезования, убирается шнеками, причем фрезованная порода подкидывается в поперечный шнек 39 при помощи подкидывателя 42.

1. Комбайн для проходки горных выработок, отличающийся тем, что для срезывания породы забоя применен вращающийся фрез, служащий одновременно барабаном для двух или более цепных баров (фиг. 1-8).

2. Форма выполнения комбайна по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью перемещения фреза барабана во время работы комбайна от одной стенки выработки до другой, бары выполнены поворотными в вертикальной плоскости (фиг. 1 и 2).

3. Форма выполнения комбайна по пп. 1, 2 и 3, отличающаяся тем, что, с целью проходки вертикальных выработок, рабочая чисть комбайна укреплена внутри рамы 12, получающей поступательное движение внутри подвесной направляющей рамы 13 при помощи винта 14 и червячной передачи 15 (фиг. 1 и 2).

4. Форма выполнения комбайна по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью срезывания породы по всей площади забоя, фрез-барабан выполнен поворачивающимся вокруг вертикальной оси (фиг. 3 и 4).

5. Форма выполнения по пп. 1 и 4, отличающаяся тем, что, с целью проходки вертикальных выработок, рабочая часть комбайна расположена внутри подвешенного на канатах цилиндра 25, причем для ее поворачивания вокруг вертикальной оси служат кольцо-гребенка 26 и шестерни 28, а для опускания - шестерня-гайка 30, сидящая на валу 31 (фиг. 3 и 4).

6. Форма выполнения комбайна по пп. 1, 5, отличающаяся тем, что фрез-барабан выполнен в виде двойного усеченного конуса, обращенного узким концом к середине барабана.

7. При комбайне по пп. 1-4 применение насоса 18 и трубок 16 для отсасывания из забоя измельченной породы (фиг. 1, 2, 3 и 4).

8. Форма выполнения проходческого комбайна по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что, с целью проходки горизонтальных выработок, поступательное движение комбайна производится винтом 35, упирающимся в домкратные стойки 36 (фиг. 5, 6, 7 и 8).

9. При комбайне по пп. 7 и 8 применение поперечного шнека 39 для уборки фрезованной породы (фиг. 7 и 8).