Проходческий комбайн Советский патент 1981 года по МПК E21D9/11 E21C27/22 

(54) ПРОХОДЧЕСКИЙ КОМБАЙН

.. . J

Изобретение относится к горному машиностроению и может быть использовано при проходке горизонтальных и наклонных горных выработок комбайновым способом.

Известен проходческий комбайн, исполнительный орган которого выполнен в виде ротора с расположенными иа нем породоразрушающими элементами, например дисковыми или штыревыми шарошками (1.

Однако лри проходе выработки круглого сечения, комбайн не создает специальных упоров или гнезд для установки крепи выработки, например арок. Поэтому возникает необходимость .применять кольцевую крепь, что увеличивает расход металла по сравнению с арочной крепью. Кроме того, кольцевое крепление требует увеличения диаметра выработки в проходке, размеры в свету которой установлены правилами безопасности..

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является проходческий комбайн, содержащий роторный исполнительный орган с отгораживающим.щитом, распопорноподающий механизм и дополнительный породоразрушающий инструмент, размещенные на корпусе комбайна. Дополнительный породоразрушающий инструмент выполнен в виде бермовых фрез и помещен на подающей части распорно-подающего механизма. Перемещаясь вместе с основ11ым рабочим органом бермовые фрезы рбра зуют вдоль всей. выработки на ее цилиндрической поверхиости бермы, иа которые устанавливают арочную крепь, в результате чего таким комбайном можно проходить однопутевые выработки меньшего диамет-.

fQ pa, чем комбайном без фрез (2).

Однако применение комбайиа возможно лишь в породах крепостью до 8 по шкале проф. Протодьякоиова,,так как контакт фрез с цилиндрической поверхиостью выработки

15 осуществляется по касательной. На образование берм расходуется значительная часть энергни и напориого усилия, что снижает производительность проходки. .В связи с иаличием бермовых фрез положение продольной оси комбайна меняется и возникает не20. обходимость в его корректировке. Породоразрушающие элементы бермовых фрез работает в тяжелых условиях и чаще выходят из строя, а замена их затруднена. Кроме того, для установки арочной крепи на образованных бермах необходимо шпунтовать лунки под основание арок, которые необходимы для фиксации арочной крепи от воздействия на нее горного давления и шпунтуются под каждую арку на каждой берме. Это требует дополнительных затрат и в целом снижает эффективность комбайна. Наряду с этим комбайн с бермовыми фрезами подвергается дополнительной вибрации, которая возникает из-за непостоянства контакта породоразрушающих элементов (бермовых фрез) с забоем, особенно при .встрече более крепких прослойков буримых пород. Цель изобретения - повышение эффективности использования комбайна при проведении выработок с возведением арочной крепи. Поставленная цель достигается тем, что дополнительный породоразрушающий инструмент выполнен в виде бурового устройства, имеющего вращатель с пневмоударннком и долотом, установленный в задней части корпуса посредством шарнирно- силового трехзвенннка, который имеет гидродомкрат, кронштейн и опору с жестко закрепленным на ней вращателем, при этом один конец гидродомкрата щарнирно связан с кронштейном, другой - с опорой, а опора щарнирно с возможностью поворота в вертикальной плоскости под действием гидродомкрата закреплена на консольном конце кронштейна, установленного на корпусе комбайна посредством шарнирной оси с возможностью поворота в горизонтальной плоскости. На фиг. 1 изображен комбайн в рабочем положении, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - вид А на фиг. I. Проходческий комбайн состоит из роторного рабочего органа 1 с дисковыми ша рощКами 2. Рабочий орган закреплен на напорном брусе 3, внутри которого расположен вал 4 редуктора 5 с двигателями 6. Напорный брус и редуктор расположены внутри корпуса 7, на котором смонтированы распорные 8 и поддерживающий 9 домкраты. Напорные цилиндры 10, одним концом соединенные с корпусом, а другим - с траверсой П, составляют напорно-подающий механизм комбайна. Траверса 11 жестко соединена с отгораживающим щитом 12. На редукторе установлен домкрат 13. На корпусе имеются проушины 14, на которых при помощи оси 15 установлены кронштейн 16, шарнир 17 и опора 18, сос.тавляющие совместно с гидроцилиндром 19 щарнирно-силовой трехзвеник. На опоре 18 закреплен вращатель 20 с пневмоударником 21, снабженным долотом 22. Проходческий комбайн работает следующим образом. Раскрепляют корпус 7 в выработке с помощью домкратов 8. Заднюю часть кор.пуса фиксируют поддерживающим домкратом 9. Включают привод исполнительного органа и подачу (гидроцилиндры 10). Исполнительный орган разрушает массив, образуя выработку круглого сечения. После проходки выработки на длину хода напорных цилиндров производят перестановку рамы комбайна в новое исходное положение. Для этого опускают башмак домкрата 13 до упора в подошву выработки, приподымают поддерживающий домкрат 9 и растопоривают распорные домкраты 8. Включив подачу масла в штоковые полости напорных гидроцилиндров 10, подтягивают корпус 7 в исходное положение. Распирают его домкратами 8, выдвигают поддерживающий домкрат 9 и приподымают домкрат 13. Далеецикл по проходке выработки повторяется. Одновременно с проходкой выработки на величину хода напорных цилиндров 10 в породах, требующих возведения арочного крепления, производят выбуривание врубов под установку оснований арочной крепи. Кронштейн 16 разворачивают в ту или другую сторону и фиксируют на корпусе /. Далее, подав сжатый воздух на пневмоударник 21 и включив вращатель 20 и гидроцилиндр 19, производят выбуривание вруба в цилиндрической поверхности выработки. После этого, повернув кронштейн 16 в другую сторону, аналогично выбуривают вруб в противоположной стенке выработки. Шаг расположения врубов по длине выработки равен ходу напорных цилиндров. При необходимости уменьшить шаг производят дополнительные манипуляции с распорно-подающим механизмом. Использование устройства для образования врубов под установку оснований арочной крепи значительно повышает производительность комбайна, так как уменьщается объем разрушаемой породы. Кроме того, отпадает необходимость в применении тяжелого ручного труда по образованию лунок на бермах под установку оснований крепи, так как эта работа механизирована. Положительным эффектом является упрощенНе конструкции кймбайна, так как не требуется изготовление сложных редукторов бермовых фрез и самих фрез. Применение в качестве устройства для образования врубов серийных буровых установок (например агрегата НКР-100 М) расширяет область применения проходческих комбайнов, так как эти установки разрушают породы любой прочности. Формула изобретения Проходческий комбайн, содержащий роторный исполнительный орган с отгораживающим щитом, распорно-подающий механизм и дополнительный породоразрушающий инструмент, размещенные на корпусе

комбайна, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективностн использования комбайна при проведении выработок с возведением арочной крепи, дополнительный породоразрушающий инструмент выполнен в виде бурового устройства, имеющего вращатель с пневмоударником н долотом, установленный в задней части корпуса посредством щариирно-силового трехзвенника, который имеет гндродомкрат, кронштейн и опору с жестко закрепленным на ней вращателем, при этом один конец гндродомкрата шарннрно связан с кронштейном, другой -

с опорой, а опора шарнирно с возможностью поворота в вертикальной плоскости под действием гидродомкрата закреплеиа на консольном конце кронштейна, установленного на корпусе комбайна посредством шарнирной оси с возможностью поворота в горизонтальной плоскости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 576407, кл. Е 21 С 27/22, 1975 (прототип). V Фиг, / 2