Устройство для выемки полезного ископаемого Советский патент 1979 года по МПК E21C27/22 

1

Изобретение относится к горному делу, а именно к машинам для выбуривания полезного иско 1аемого.

Известен буровой инструмент для выемки угля, имеющий коронку, шнековый став и раздвижные лопасти 1. Недостатком этого инструмента является невозможность выбуривания полезного ископаемого помимо пробуренной скважины.

Известно устройство для бурения скважин, содержащее параллельно расположенные щнековые ставы, буровые коронки, укрепленные на режущих щнеках, соединенных карданами со ставами и снабженных фартуками, механизм дистанционного управления и устройство для поворота режущего щнека 2.

Недостатком этого устройства является невозможность отработки пластов различной мощности, так как раздвижка ставов происходит только в горизонтальной плоскости.

Цель изобретения - обеспечение отработки пластов переменной мощности.

Это достигается тем, что устройство для поворота режущих шнеков выполнено в виде

треугольной призмы со ступенчатой боковой гранью, размещенной между щнеками и связанной со 1итангой мехаммз.ма дистанционного управления, причем фартуки связаны рамой, снабженной опорным роликом, взаимодействующим с боковой гранью призмы.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство с неотклоненными режущими ижеками, план; на фиг. 2 дан разрез .А-А на фиг. 1 (тонкими линиями показано устройство при отклонениях в крайнее верхнее положение режущих шнеках).

Устройство содержит параллельно расположенные щнековые ставы 1 с опорными фонарями 2, буровые коронки 3, укрепленные на режущих шнеках 4, соединенных карданами 5 со ставом 1 и снабженных фартуками 6, скалыватель, представляющий собой вращающийся от редуктора 7 барабан 8 с резцами 9, и устройство для поворота щнеков 4. Последнее выполнено в виде размещенной между щнеками и кинематически связанной со щтангой 10 механизма дистанционного управления треугольной призмы 11 со ступенчатой боковой гранью 12, взаимодействуюшей с опорным роликом 13 рамы 14, связывающей фартуки 6. шарнирами 15 соединенные с лотками 16, установленными на фонарях 2.

Наклонная поверхность каждой cTyiiCHsi грани 12 образует с горизонтальной новерхностыо-нлошалкой угол В, выбираемый по условиям целесообразных усилий lia i;n:Mio 10, обусловенных иараметрами резания юлезно10 ископаемого 1инеками 4 и барабаном 8 в отклоненном положении. Дс/к/гу фонарями 2 укренлен ограничиге,;и 17 хол; призмы 1 1.

Устройство работает следуюишм образом.

При положении устройства с неотклоиенными режущими шнеками бурят спаренные скв-ажины Б в пласте полезного ископаемого на проектную глубину. Скважкны располагают у почвы пласта и остающаяся при этом в кровле пачка полезного ископаемою обеспечивает устойчивость нокрываюишх пород. Подают на расстояние 1 назад ставы 1 при заторможенной с помощью щтанги 10 призме 11. В результате этого ролик 13 взаимодействует с наклонной поверхностью каждой ступени грани 12 призмы и поднимается по ним, отклоняя раму 14 с фартуками б, щнеками 4, коронками 3 и барабанами 8 на угол «(..При этом перечисленные узлы вращаются относительно общей оси вращения соосно расположенных шарниров 15 и коронки поднимаются на высоту Н. В этом положении ролик 13 устанавливается на горизонтальной площадке грани 12 и для его удержания необходимы силы значит ельно меньшие, чем при перемещении по наклонной поверхности каждой ступени. Если мощность пласта меньше Н, то указанную операцию выполняют до момента попадания ролика 13 на горизонтальную площадку промежуточной ступени грани 12. Число граней онределяют по диапазону изменения мощности пластов, подлежащих выемке данным устройством. Подъем отклоняющихся узлов на заданную высоту осуществляют с одновременным вращением ставов 1, а следовательно, и шнеков 4 с барабанами 8. Последние разрушают полезное ископаемое, освобождая место для их подъема. Отбитое ими ископаемое под действием сил гравитации и при помощи шнеков 4 перемещается по фартукам 6 к ставам 1, которыми подается по скважине Б к машине.

По окончании подъема на заданную высоту, например, Н, когда дальнейшему встречному перемещению ставов 1 относительно штанги 10 препятствует ограничитель 17, ставы 1 фиксируют относительно штанги 10, подают назад вращаемые ставы 1 вместе со штангой 10. При этом оставшаяся в кровле пачка полезного ископаемого подрезается шнеками 4 и барабаном 8. Отбитое ими полезное ископаемое, также как и при отклон1М1ии iHrieKOB 4 вверх, перемещается

|.(; ,- R :.; | и Т Л .ПоТКИ

1Ь обеспечиваю iiepcK)biint зазора .vic/K,i. (|)артукал1И 6 и стенками скважин Б, образующегося при отклонении фартуков 6, а уси, ,1.::;.::, iinii-KOB 4 передаючся через парниры 15 на ставы 1, не попадая на карданы 5. Усилия распора компенсируются во; loiicTiineM призмы 11 на нижнюю часть

Устройство может работать и при отклонении шнеков 4 вниз. В этом случае его разворачивают призмой 11 вверх и бурение

:1ачннают от кровли пласта. Однако такая схема менее эффективна, так как, во-первых, при этом затрачивается дополнительная мощность на подъем отбитого полезного ископаемого шнеками 4 снизу вверх, вовторых, поток ископаемого, перемеп1.аемого

шнеками 4, движется в зоне резания, т. е. по забою, что ухудшает условия его транспортировки и приводит к переизмельчению и, в-третьих, ухудшаются условия безопасности, поскольку при бурении будет «удалена верхняя часть пласта по мощности, что может привести к обрушению покрывающих пород.

Устройство позволяет вернуть шнеки 4 в исходное положение в аварийной ситуации, т. е. когда обрушится подработанная шнеками 4 и барабаном 8 кровля пласта. В этом случае затормаживают от осевых перемещений врап1ающиеся или остановленные ставы 1, а штангой 10 подают назад

призму 11, которая скользит по площадке, выполненной барабаном 8 между скважинами. При этом шнеки 4 опускаются.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает безопасную выемку прлезного ископаемого из пласта переменной мощ:: ти, а наличие щарнирной связи между фартуками 6 и фонарями 2 разгружает от осевых усилий карданы 5.

Формула изобретения

Устройство для выемки полезного ископаемого, содержащее параллельно расположенные шнековые ставы, буровые коронки, укрепленные на режущих щнеках, соединенных карданами со ставами и снабженных фартуками, механизм дистанционного управления со штангой и устройство для поворота режущих шнеков, отличаюш,ееся тем, что, с целью обеспечения возможности отработки пластов переменной мощности, устройство для поворота режущих щнеков выполнено в виде треугольной призмы со ступенчатой боковой гранью, размещенной между шнеками и связанной со штангой механизма дистанционного управления, причем фартуки связаны рамой, снабженной опорным роликом, взаимодействующим с боковой гранью призмы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 187702, кл. Е 21 С 13/04, 1964.

2.Авторское свидетельство СССР № 234307, кл. Е 21 D 13/04, 1966.

«S IS S 16 г1

yxx vy/xx Уx : i s Q y v y x x x

,

гэ

/ 6

А- А

/ лЧ

Н ;П7 I фиг г