Способ отработки мощных крутых пластов и механизированный комплекс для его осуществления

(7) Заявител титут горного дела Сибирского отделения АН С ТРАБОТКИ МОЩНЫХ КРУТЫХ ПЛАСТ ИРОВАННЫЙ КОМПЛЕКСДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(54) СПОСОБ О И МЕХАНИЗ Изобретенив частностипластов углИзвестентых пластов е относит к отрабо к горному делу, мощных крутых ханизированнои подшитовогокребковой цепиан с бу вз ы под щитом и м н угля ставкой угля в пределахва с помощью сэтот способ свяой угля под щитспечить стабильнузабоя.е близким зо 1 ро р вне позую добыстранс Однаконой отбойк о воляет обечу угляНанбол ю высо тению по тех к и пособ отработки мощных крустолбами по падению с выемнической сущности и достигаемому результа ту является способ отработки мощных кру тых пластов столбами по падению, включаю щнй механизированную выемку угля под изгибающимся щитовым перекрытием слоями по простиранию с образованием борто. вого целика, транспортировку угля по канавке к углеспускным печам и управление посадкой щитового перекрьпия, Выемка ут. ля по этому способу ведется полосами (стружками) по простиранию с помощью вания описания 07.03,83 выемочной машины, отбитый уголь аккумулируется в подшнтовом пространстве (в канаве) и транспортируется передвижным самозагружающимся конвейером в углеспускные печи в период выемки следующей полосы. Управление щитовым перекрытием осуществляется путем опускания под действиемсобственного веса обрушенных пород вследза выемкой очередного участка целиков увисячего н лежачего блока пласта 2.Однако из-за самопроизвольного опускания щитового перекрьпия возможны зажимы выемочного органа, а вследствие стесненных условий рабочего пространства подШитом (последнее определяется поперечнымразмером канавы, с образования которойначинается выемка каждого последуюпегослоя) невозможно размещение в забое высокопроизводительных выемочных машин.Вследствие этого добыча с очистного забояостается низкой,Известны щитовые механизированные комп.лексы для отработки крутых пластов угля,включающие крепь и выемочно.доставочный1002583 3орган фронтального типа, установленный на маяпиковых опорах, одним концом шарнирно связанных с секпл "ми крепи, а другим через ролики качения контактирующих с поверхностью забоя 13.Однако такие комплексы практически непригодны для отработки мощных крутых пластов,Наиболее близким к изобретению по техни ческой сущНости является механизированный комплекс, включающий конвейер с цепью и гидрофицированную крепь, состоящую из верхней и нижней концевых и линейных сек. ций, с одной стороны которой размещена выемочная машина с возможностью перемещения в обе стороны вдоль ряда секций. Применение таких комплексов с высокопроизводительными выемочными машинами обеспечивает высокую добычу с забоя 41. Однако такие комплексы имеют значительные габариты и требуют большого рабочегопространства для их размещения, вследствиечего не могут использоваться в обычномщитовом забое. Они также непригодны дляформования рабочего пространства под щитовым перекрытием и в силу того, что непозволяют одновременно с выемкой угляв забое слоя (лава), где они размещены,образовывать канаву вдоль щитового перекрытия, необходимую для транспортировкиугля и проветривания забоя, 1"роме того,они могут передвигаться и вынимать угольтолько в одном направлении, тогда какпод щитовым перекрытием выемку тре.буется вести при перемещениях комплек.са по челноковой схеме.Целью изобретения является увеличениедобычи угля со щитового забоя,Цель достигается тем, что. согласно способу отработку бортового г:лика ведут на, клонно-поперечными слоями с одновременным углублением канавы лочвоуступным забоем механизированным комплексом, который перемещают по челноковой схеме под щитовым перекрытием по простиранию пласта, при этом управление посадкой щитового перекрытия осуществляют гидрофицированной крепыш механизированного комплекса. Для этого в механизированном комплексе для осуществления этого способа нижняя концевая секция снабжена выемочной машиной почвоуступного забоя с приводом и направляющей рамой, в которой размещена часть скребковой цепи, при этом с друтой сторо ны крепи установлена дополнительная вые. мочная машина с возможностью перемещенияв обе стороны вдоль ряда секций. 5 О 15 26 25 36 35 45 4Причем приводы выемочных машин почвоуступиого забоя размещены на нижней концевой секции,Кроме того, нижняя концевая секция снабжена гидродомкратами-гидростойками, шарнирно закрепленными на обоих торцовых поверхностях основания этой секции,На фиг, 1 изображен забой с размещеннымв нем оборудованием, общий вид; на фиг,2 -разрез А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрезБ - Б на фиг. 1; на фиг, 4 - разрез В - Вна фиг, 1; на фиг, 5 - 8 - схема переме.щения линейных секций (четыре позиции;фиг. 5 - поз. 1; фиг, 6 - поз. 11; фиг.7. -поз. П и фиг. 8 - поз, Ч); на фиг, 9 -кинематическая схема конвейера для транспортировки угля в пределах подщитовогопространства; на фиг. 10 - направляющаярама, вид сбоку; на фиг. 11 - то же,вид спереди:, на фиг, 12 - сечение Г - Гна фиг, 11; на фиг, 13 - нижняя концевая секция, размещаемая на сопряжении наклонно-поперечного слоя с канавой, общийвид.Способ осуществляется следующим обраМощный крутопадающий пласт 1 отрабатывается столбами по падению 2 с механизированной выемкой угля под изгибающимся щитовым перекрытием 3 с помощьюмеханизированного комплекса 4, который перемещают по челноковой схеме под шито.вым перекрытием 3 вдоль простирания пласта, отрабатывая при этом бортовой целик5 наклонно-поперечным слоем 6 (фиг. 4)и одновременно углубляя канавку 7 (см,фиг. 3) почвоустулным забоем 8, Посадкойщитового перекрьггия 3 управляют путемперемещения механизированной крепи 9 механизированного комплекса 4.Механизированный комплекс 4 для осуществления способа состоит из гидрофицированной крепи 9, включающей верхнююконцевую секцию 10, линейные секции 11и нижнюю концевую секцию (крель сопряжения) 12, выемочной машины 13, допол.нительной выемочной машины 14 и конвейера со скребковой цепью 15.Верхняя концевая секция 10 и линейныесекции 11 состоят из перекрытия 16, основания 17 и двух гидростоек 18 и 19.Линейный комплект крепи состоит из двух двухступенчатых секций. На чертежах приведено два комплекта, один состоит из верхней концевой секции 10 и линейной секции 11, второй из двух линейных секций 11. Передвижка секций осуществляется с помощью механизма передвижки, состоящего иэ Т.образной телескопической балки47 для крепления секции 12. В нижней час. ти рештак 45 снабжен двумя отводами 48 и 49 для выхода скребковой цепи 15. Снизу к рамс 34 прикреплен упор 50 с двумя гнездами 51 для гидростоек 30 или 31, Рештак 45 может быть закрыт с обеих сторон,Щитовое перекрытие 3 выполнено изгибающимся по простиранию и неизгибаюшимся вкрест простиранця, за счет чего обсспечива. ется его поддержание над канавкой 7.В исходном положении секции 10 и 11 механизированной крепи 9 размещены в наклонно-поперечном слое 6, нижняя конце. вая секция 12 - на сопряжении наклонно. поперечного слоя 6 с канавой 7.Согласно фиг. 1 - 3 выемка угля в наклонно-поперечцом слое 6 и канаве 7 ведется слева направо. При этом для отбойки угля в забое 38 служит рабочий орган 39 выемочной машины 13, а транспортировка отбитого угля осуществляется в углеспускную печь 37.Способ осуществляется с помощью механизированного комплекса. следуюгцим образом.Выемку бортового целика 5 в забое 38 наклонно-поперечного слоя 6 ведут выемочным органом 39, перемещаемым вдоль забоя 38 посредством перекинутойчерез на. правляющую 24 тяговой цепи 25 выемочной машины 13. Отбитый уголь транспортируют в углеспускцую печь 37. Одновременно производят углубку канавы 7 путем выемки угля в цей почвоуступным забоем 8 с помощью нижних выемочцых машин 32 и 33, отбитый при этом уголь также транспортируется скребковой цепью 15, которая в пределах почвоуступцого забоя 8 пропу. щена в раме 34.Управление опусканием щитового перекрытия 3 осуществляют за счет передвижения механизированной крепи 9 вслед за подвиганием забоев 8 и 38. Лля этого секции 1 О и 11 попарно перемешают вслед за забоем с помощью их механизмов передвижения. В начальном положении секции располагаются в линию (поз. 1 ца фиг, 5). Передвижка начинается с выдвижения вперед Т-образной телескопической балки 20 с помощью встро. енных в основания 17 секций 1 О и 11 гидродомкратов 21 (поз.на фиг. 6), Затем к выдвинутой вперед поперечной части Т-об. разной балки 20 подтягивают с помощью своего гидродомкрата 21 ло одной секции из каждой пары (на фиг. 7 поз. 111, левая секция 11). После этого подтягивают вперед своим гидродомкратом 21 вторые секции (поз. 1 Ч на фиг. 8). В процессе передвижения от смешения в боковом направлении секции 10 и 11 удерживаются за счет дви 5 1002583 20 (фиг. 5), двух гидродомкратов 21, встроенных в основания секций и двух рессор. ных полэунов 22. Гидродомкраты 21 подсоединены головками к поперечной части Т.образной балки 20. Рессорные ползуны 5 22 при передвижке секций движутся в направляющих в продольной части Т-образной балки 20, а задние концы их соединены с основаниями секций.Верхняя концевая секция 10 дополнительно снабжена боковым щитком 23 для пе. рекрытия кровил, двумя направляющими 24 для тяговых цепей 25 и 26 выемочных машин 13 и 14 соответственно.Нижняя концевая секция 12 состоит из 15 основания 27, перекрытия 28, четырех гидростоек 29 и дополнительно двух гидростоек-гидродомкратов 30 и двух гидростоек. гидродомкратов 31. На секции 12 размещецы приводы выемочных машин 13 и 14. К 20 основанию 27 подвешены нижние выемочные машины 32 и 33 почвоуступного забоя, служащие для образования канавы 7, и направляющая рама 34 для скребковой цепи 15. Перемещение секции 12 осуществляется пу тем подтягивания ее с помощью гидростоек. гцдродомкратов 31 к распорцым стойкам 35 (фиг. 3) при движении комплекса 4 влево или с помощью гидростоек-гидродомкратов 30 при движении комплекса вправо. 50Скребковая цепь 15 вне пределов подшитового пространства пропущена по углеспуск. ным печам 36 и 37,Выемочные машины 13 и 14 цля выемки угля в забое 38 наклонно-поперечного слоя 6 снабжены соответственно выемочными орга. нами 39 и 40. Рессорные ползуны 22 соединены фигурными кронштейнами 41 с осно- ваниями 17 секций 10 и 11.Конвейер для транспортировки угля вдоль канавы 7 состоит из приводной головки 42 и натяжной головки 43, которые вынесены за пределы подщитового пространства и размещены на конвейерном щтреке (фиг. 9) и скребковой цепи 15, раэмеценцой в кана.45 ве 7 и углеспускных печах 36 и 37, В пре делах канавы 7 скрсбковая цепь 15 перемешается непосредственно по почве, а в пределах почвоуступного забоя 8 в.направляющей раме 34. Направляющие ролики 44 в пределах подщитового пространства крепятся к щитовому перекрытию, а на конвейерном штреке - с помощью анкеров.Направляющая рама 34 (фиг, 1 О, 11, 12) выполнена в виде рештака 45, в пазах которого удерживаются скребки скребковой цепи 15. В верхней части направляющая рама 34 имеет уширение 46, служащее для входа в нее скребковой цепи 15, и проушины002583 8 5О1 Нижняя концевая секция 12 перемещается за счет подтягивания ее к распорнымстойкам 35 с помощью гидростоек-гидро.домкратов 31. Распорные стойки 35 нижним концс;ы распираются в почву канавы 7,а верхним в щитовое перекрьпие 3. Послеочередной передвижки секции 12 распорныестойки 35 перемешаются вперед за счет об.ратного хода штоков гидростоекгидродомкра.тов 31,Перед передвижкой нижней концевой секции 12 ее перекрытие 28 несколько опускается с помощью пщростоек 29,. а затемсекция вновь распирается с помощью гидро.стоек 29 и 30.Секция передвигается вперед через одну.Вначале перемещаются нечетные секции, за.тем четные (или наоборот). Четные секцииперемещаются одновременно с перемещениемнижней концевой секции 12, при этом шито.вое перекрьпие 3 позади секций опускается и постепенно ложится на почву наклонно поперечного слоя 6.Плавное перемещение секций обеспечиваетмедленное управляемое перемещение щитового перекрьпия 3, исключающее воздейст-.вие на него динамических нагрузок,После достижения границы блока механизированный комплекс 4 гутем специальныхопераций и с использованием специальногоустройства переводится на уровень следующего наклонно-поперечного слоя. (Сущностьэтих операций и устройства представляютсамостоятельное техническое решение, которое рассматривается в отдельной заявке наизобретение). После перемещения комплекса на уровень следующего слоя, нижние вы.емочные машины 32 и 33 переводятся в положение для работы в противоположном направлении. В новое положение переводится,направляющая рама 34, реверсируется привод конвейера. Распорные стойки 35 пере.носятся на другую сторону секции 12 исоединяются с гидростойками.пщродомкрата.ми 30, которые теперь служат для подтя.гивания вперед секции 12, Гидростойки-гид. 25 40 7 1 жущихся в продольной части Т-образных ба. ;1 ок 20 рессорных ползунов, соединенных с помощью фигурных кронштейнов с основа. пнями 17 перемещаемых секций. Пред пере. движкой секции ее перекрьпие 16 несколько опускают с помощью гидростоек 18 и 19, а после окончания передвижки секции снова распирают в почву и щитовое перекры. тие 3 путем подачи давления в гидростой. ки 18 и 19 В процессе передвижения верхней концевой секции 10 кровля пласта от обрушения удерживается боковым щитком 23. родомкраты 31 опускаются и становятся задними опорами секции 12. После завершениявсех концевых операций приступают к выем.ке угля в новом наклонно-поперечном слое,Но теперь выемка ведется в противоположном направлении, причем отбойка угля взабое наклонно-поперечного слоя осуществляется перемещаемым вдаль забоя тяговойцепью 26 выемочным органом 40 выемочной машины 14. Транспортировка угля осуществляется в углеспускную печь 36, Перемещение секций 10 и 11 осуществляетсяв обратной последовательности. В дальнейшем все операции повторяются,Таким образом, использование данного изобретения позволяет увеличить отбойку угля в единицу времени и сократить непро. изводительные простои забоя, связанные с аварийностью щитового перекрытия вследствие больших, динамических нагрузок на него. Формула изобретения 1. Способ отработки мощных крутыхпластов столбами по падению, включающиймеханизированную выемку угля под изгибающимся щитовым перекрытием слоями попростиранию с образованием бортового цели.ка, транспортировку угля по канаве куглеспускным печам и управления посад кой щитового перекрытия, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения добычи угля со щитового забоя, отработку бортового целика ведут наклонно-поперечными слоями с одновременным углублением канавы почвоуступным забоем механизированным комплексом, который перемешают по челноковой схеме под щитовымперекрытием по простиращпо пласта приэтом управление посадкой щитового перекрьпия осуществляют гидрофицированнойкрепыш механизированного комплекса.2. Механизированный комплекс для отработки мощных крутых пластов, включающийконвейер со скребковой цепью и гидрофицированную крепь, состоящую иэ верхней Яи,нижней концевых и линейных секций, содной стороны которой размещена выемочная мадина с возможностью перемещения вобе стороны вдоль ряда секций, о т л и.ч а ю щ и й с я тем, что нижняя концевая секция снабжена выемочной машиной ф почвоуступного забоя и направляющей рамой,в которой размещена часть скребковой цепи, при этом с другой стороны крепи уста.новлена дополнительная выемочная машина9 1002583 10с возможностью перемещения в обе стороны Источники информации,вдоль ряда секций, принятые во внимание при экспертизе3. Механизированный комплекс по п, 2, 1, Авторское свидетельство СССР У 635238,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что при- кл, Е 21 С 41)04, 1976.воды выемочных машин размещены на ниж. ч 2. Авторское свидетельство СССР У 374452,ней концевой секции, кл, Е 21 С 41/04, 1970,4,. Механизированный комплекс по п. 2, 3. Авторское свидетельство СССР У 210787,о т л и ч а ю щ н й с, я тем, что кл. Е 21 С 27/32, 1966.нижняя концевая секция снабжена гидродом, Комплексная механизация и автоматиза.кратами-.гидростойками, шарнирно закреплен ция очистных работ в угольных шахтах, Подными на обоих торцовых поверхностях, ос. общ, ред, Б. ф. Братченко, М., "Недра",нования этой секции. 1977, с. 104-109 (прототип).