Способ селективной разработки пластов полезных ископаемых и комбайн для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 549487 Оап 1/16 2 51)5 Е 2 НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ О АТЕН 028780/23-039.01,873601485.00,01.86 ди тно Пр из штрФ 3 15 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРФ 1314045, кл, Е 21 С 27/02, 1982.Патент ФРГ Р 2914897,кл, Е 21 С 27/00, опублик, 1979.(54) СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОЙ РАЗРАБОТКИПЛАСТОВ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ И КОМБАЙН ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к горномуделу и предназначено для разработкипластов полезного ископаемого (ПИ),пересеченных породными прослойками(ПП), Цель - повышение производительности очистных работза счет отбойкислоев ПИ и ПП в обоих направленияхдвижения комбайна, Подготовку шахго поля осуществляют проведением вентиляционного и транспортного штрекон и затем нарезают лавы, После установки комбайна 1 начинают отработку пласта с ПП в обоих направлениях движения комбайнаОдновременно с предварительной отбойкой полосы ПИ верхнего слоя 5 отбивают полосу ПП 7, После этого одновременно отбинают слои ПИ и ПП 7, Верхний слой 5 ПИ отбивают ведущим режущим барабаном (РБ) 3 на нижний слой 6 ПИ, который отбивают промежуточным РБ 4 совместно с, отбитым ПИ слоя 5, Ведомым РБ 2 отбивают ПП 7, Каядый из РБ 2,3,4 расположен с нозмояностью вращения на конце установленной со стороны очистного забоя несущей консоли 8,9,10 коркорпуса комбайна 1, Все РБ 2-4 оснащены винтообразпо проходящими захватными планкал 13 и имеют по одному погрузочному щиту 14, При этом РБ 2 и 3 устанонлены со смещением на ширину РБ 4 в сторону от корпуса комбайна 1 с возможностью вращения н разные стороны, Диаметры РБ 2 и 3 соответствуют высоте слоя 5 ПИ, а аметр РБ 4 - высоте слоя 6 ПИ, С помощью планок 3 убирают отбитую порои подходе комбайна 1 к одномуеков РБ 3 выводят на штрек,1549487 опускают его на почву выработки и возвратно-поступательным движением отбивают слой 6 ПИ и ПП 7 между штрекоми РБ 4. Консоль 10 находится в выемке 16 корпуса комбайна 1, и ее осьповорота не выступает со стороныочистного забоя над стенкой корпуса,Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разработке полезного ископаемого, пересеченных породными прослойками.Цель изобретения - повышение производительности очистных работ за счет отбойки слоев полезного ископае мого и породного прослойка в обоих направлеииях движения комбайна.На фиг.1 изображена схема селективной разработки пласта и комбайн с барабанным исполнительным органом;вид сверху,на фиг.2 - комбайн с барабанным исполнительным органом, вид сбоку; на Фиг,.З - схема разработки пласта и комбайн с барабанным исполнительным органом, вид сзади по ходу отработки; З 0 на Фиг.4 в ,комбайн. с барабанным исполнительным органом при движении в противоположном направлении, вид сбо" ку; на Фиг,5 - схема отработки концевых участков проекции лавы и комбайн, вид сверху; на Фиг,б - то же, вид35 сбоку.Способ осуществляют следующим образом.Производят подготовку шахтного поля проведением вентиляционного и транспортного штреков и нарезают лавы. После монтажа механизированного комплекса и установки комбайна начинают отработку пласта с прослоем по роды в обоих направлениях движения комбайна, При этом одновременно с предварительной отбойкой полосы полез" ного ископаемого верхнего слоя отбива" ют полосу породного прослойка, после50 чего одновременно отбивают слои полезного ископаемого и породный прослой. Верхний слой полезного ископаемого отбивают ведущим режущим барабаном на нижний слой полезного ископаемого, который отбивают промежуточным режущим барабаном совместно с указанным отбитым полезным ископаемым верхнего слоя, а породный прослоек отбиваЗа счет этого РБ 4 вплотную доходит до корпуса машины, что улучшает выпуск отбитого ПИ на средство 17 доставки, Отбитую ПП 7 грузят на средство доставки погрузочным стругом или навалочным устр-вом, 2 с и 7 з,п. Ф-лы, 6 ил. ют ведомм режущим барабаном, Приподходе комбайна к одному из штрековдоработку слоев ведут следующим образом, Ведущий режущий барабан выводятна штрек, опускают его на почву выработки и возвратно-поступательнымдвижением производят отбойку нижнего -слоя и породного прослойка междуштреком и промежуточным режущим барабаном,Комбайн 1 с барабанным исполнительным органом движется в разрабатываемом пласте по Фронту очистных работ и своими режущими барабанами 24 отбивает полезное ископаемое ипроходящий между верхним 5 и нижним6 слоями его по всей длине лавы породный прослоек 7, В качестве органов отбойки комбайна 1 служат режущиебарабаны 2-4Каждый из них расположен с воэможностью вращения на конце установленной со стороны очистного забоя несущих консолей 8-О корпуса машины и может перемещаться повертикали с помощью указанной несущей консоли, Привод режущих .барабанов 2-4 осуществляется от приводных двигателей (не показаны), Последние находятся в корпусе машины ичерез передачу консолей 8-10 соединенеы кинематически с режущими барабанами 2-4. Если понижающая передачапромежуточного режущего барабана 4находится внутри корпуса барабана,то понижающие передачи 11 и 12 ведомого и ведущего барабанов 2 и 3 расположены вне корпуса барабана в имеющемся между корпусом барабана и консолью 8 и 9 свободном пространствеи здесь примыкают непосредственно кконсолям 8 и 9,Каждая из консолей 8 и 9, несущаяпо одному режущему барабану 2 или 3,находится по обеим концам, а средняяконсоль 10 - примерно в серединепродольной линии корпуса машины. Все-15 49487 5режущие барабаны 2-4 оснащены винтообразно проходящими захватными планками 13, с помощью которых они убирают в сторону отбитую .их не изображенными исполнительными органами режущего действия породу, и имеют по одному погрузочному щиту 14, который расположен с воэможностью поворота посредством кронштейна 15 вокруг осирежущего барабана и потому может взависимости от направления движениямашины поворачиваться в одну или вдругую сторону режущих барабанов2-4, Режущие барабаны 2 и 3 имеют ди-аметр, соответствующий высоте верхнего слоя 5 минерала, Кроме того,они выступают по сравнению с промежуточным режущим барабаном 4 на егоширину в направлении выемки плас-.та и по своей ширине равны ширинеукаэанного режущего барабана 4, Поэтому они всегда производят отбойку слояминерала, ширина которого согласуется с шириной захватываемого барабаном4 слоя полезного ископаемого (фиг. 1)Диаметр промежуточного режущегобарабана 4 по меньшей мере равен высо"те нижнего слоя минерала, целесообразно однако больше высоты нижнего слоя6 . полезного ископаемого. Консоль10 этого режущего барабана находится и выемке 16 (фиг,1) корпуса машины, ширина которой лишь незначительно превышает длину консоли, Ось поворота консоли расположена в ней внецентра выемки 16 в боковой части ине выступает над расположенной состороны очистного забоя стенкой корпуса машины. Поэтому режущий барабан4 может доходить вплотную до корпусамашины; что улучшает выпуск отбитогополезного ископаемого,При необходимости перемены местаработы комбайна с барабанным исполнительным органом забой лавы можетнаходиться по правую или левую сторону от. средства 17 доставки. Однаконезависимо от положения забоя лавыпромежуточный режущий барабан долженпостоянно транспортировать отбитоеполезное ископаемое к средству 17.доставки и вследствие установленногошага его винтообразно проходящихзахватных планок (в зависимости отположения по левую или правую сторону от средства 17 доставки),приводиться во вращение в направлении,зависящем от указанного положения,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Этой цели служит не изображеннаяпереключаемая передача, которая находится внутри корпуса режущего барабана или корпуса машины, Можно также применять в качестве приводныхдвигателей для режущих барабанов 24 двигатели с переключением полюсовс тем, чтобы иметь возможность реверсирования направления вращения режущих барабанов 2-4, если это необходимо для улучшения выпуска отбитогополезного ископаемого, Полезное ископаемое принимается средством 17доставки, которое проходит под комбайном 1 с барабанным исполнительныморганом по всей длине пути перемещения машины. Боковой упор 18 закрывает средство 17 доставки по направлению к завалочной стороне и препятствует перепуску отбитого полезногоископаемого, Со стороны забоя лавысредство 17 доставки оснащено наклонной площадкой 19, которая имеет расположенную параллельно подошве служащуюкомбайну 1 в качестве дороги боковуюполосу, которая опирается на подошву(фиг,З),Корпус машины состоит из отдельныхунифицированных узлов и опираетсяна раму 20,которая со стороны очистного забоя посредством роликовых лыж21 опирается на боковую поверхностьнаклонной, площадки 19, Со сторонызакладки она охватывает посредствомроликовых лыж 22 зубчатых рельс 23который проходит по всей длине средства 17 доставки и служит для посту."пательного движения комбайнас барабанным исполнительным органом. Движение подачи комбайна производитсяпосредством двух лебедок, которые через зубчатые колеса 24 входят в зацепление с реечным эацеппением(фиг, 2),При рабочем ходе (фиг,1) в направлении стрелки А комбайн 1 с барабанным исполнительным органом захватывает своим ведущим режущим барабаном3 слой 5 полезного ископаемого вкровле и выносит его в сторону посредством винтообразных захватных планок 13 режущего барабана 3.При этом он сбрасывает полезноеископаемое на дорогу, где движетсяпри движении машины режущий барабан4. На этой дороге еще имеется нижнийслой.,б полезного ископаемого, на котором после этого скапливается от 1549487битая ведущим режущим барабаном порода верхнего слоя Минерала, захватывается промежуточным режущим барабаном 4 при отбойке нижнего слоя 6 ми 5 нерала и вместе с ним выносится в средстно 17 доставки,Поэтому за промежуточным режущим барабаном подошва уже очищена от отбитой породы на ширину, которая определяется средством 17 доставки или его наклонной площадкой 19 или забоем лавы, В дальнейшем ведомый режущий барабан может производить выемку открытой по отношению к кровле части породного прослойка, измельчать ее и выносить в очищенное промежуточным режущим барабаном пространство. Для этого данный режущий барабан 2 устанавливается на консоли 8 на такую рабочую высоту, которая обеспечивает чистое свободное резание остающегося под ним слоя 6 минерала и оставляет за комбайном 1 ступенчатый забой ла вы, характеризующийся тем, что из не" го к средству 17 доставки выатупает лишь нижний слой 6 полезного ископаемого, Таким путем обеспечивается при движении машины попадание в сред- ЗО ство 17 доставки и откатка лииь минерала, тогда как пустая боковая порода пока остается лежать между забоем лавы и средством 17 доставки.В конце пути движения машины средство 17 доставки после разгрузки с помощью цилиндров 25 для передвижки передвигается по всей своей длине к новому очистному забою лавы, При этом боковая порода находящаяся между средством 17 доставки и очистным забоем, поступает на наклонной площадке 19 внутрь средства 17 доставки и отгружается, В конце этого движения передвижки средство 17 доставч 45 ки подвигается на ширину промежуточного режущего. барабана в направлении нового забоя лавы и под давлением своих цилиндров 25 для передвижки опирается своей наклонной площадкой 19 на нижний слой полезного ископаемого. Этот процесс передвижки начинается с конца средства 17 доставки и продолжается непрерывно по всей длине лавы вплоть до участка, на котором комбайн находится по оконча,нии рабочего хода,Комбайн (Фиг 5 и 6) в концах своего пути перемещения дошел своим недущим режущим барабаном до штрека,26. В ходе процесса выемки, т,е, припередвижке средства 17 доставки,штрек своим ведущим режущим бараба-.ном производит отбойку расположеннойпод ним боковой породы, а также находящегося под этим слоем полезногоископаемого полностью до среднегорежущего барабана 4, При этом он совершает возвратно-поступательное движение и и последующем наезжает науже совершившую передвижку секциюсредства 17 доставки, Он покидаеттаким образом предыдущий выемочныйучасток и при этом внедряется режущими барабанами 2-4 в новый очистной забой,Когда барабаны 2-4 находятся насвоем новом рабочем участке, еще несовершившая передвижку часть средства17 доставки с помощью цилиндра 25также перемещается к новому очистному забою, Участок , (Фиг.5) У. нижнего слоя 6 минерала, который промежуточный режущий барабан 4 не могзахватить при въезде в новый, очистнойзабой, отбивается этим барабаном приподаче комбайна назад до тех пор, пока его ведущий при этом движении режущий барабан не достигнет штрека26, При происходящем после этого впротивоположном направлении рабочемходе комбайн оставляет в конце лавысвободное пространство 27, соответствующее ширине его режущих барабанов2-3 между средством 17 доставки иФронтом очистных работ, которое выходит из штрека 26 и длина которогоопределяется расстоянием между штреком 26 и положением промежуточногорежущего барабана н конце пути движения комбайна,формула изобретения1, Способ селективной разработки пластов полезных ископаемых, включающий проведение на концах ланы штреков, предварительную отбойку полосы верхне го слоя полезного ископаемого, отбойку полосы породного прослойка в пространство между средством транспорта и лавой на почву выработки и последующую одновременную отбойку полос верхнего и нижнего слоев полезного ископаемого по всей их высоте, погрузку отбитого полезного ископаемого комбайном с ведомым, промежуточ 1549487ным и ведущим режущими барабанами на укаэанные средства транспорта и периодическую передвижку секций средств транспорта, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повьппения произнодительности очистных ра-. бот за счет отбойки слоев полезного ископаемого и пород прослойка н обоих направлениях движения комбайна одно 1 О временно с предварительной отбойкой, полосы полезного ископаемого верхнего слоя отбивают полосу породного прослойка с периодическим формированием выступа нижнего слоя полезного15 ископаемого шириной, равной глубине выемки верхнего слоя, после чего одновременно отбивают слои полезного ископаемого и породный прослоек, при этом верхний слой полезного ископае 20 мого отбивают недущим режущим барабаном, диаметр которого равен высоте верхнего слоя, на выступ нижнего слоя полезного ископаемогокоторый отбивают промежуточным режущим барабаном, диаметр которого равен высоте нижнего слоя, совместно с указанным отбитым полезным ископаемым верхнего слоя, а породный прослоек отбивают ведомым режущим барабаном, диаметр которого равен высоте верхнего слоя полезного ископаемого, после погрузки отбитого полезного ископаемогоуказанных верхнего слоя и выступанижнего слоя,2, Способ по п.1, о т л и и а ющ и й с я тем, что на концах лавыкомбайн выводят ведущим режущим барабаном на штрек, опускают укаэанныйбарабан на почву выработки и возвратно-поступательным движением производят отбойку нижнего слоя и породногопрослойка между штреком и промежыточным режущим барабаном до наездакомбайна на передвинутые в лаве секции средства транспорта,3. Способ по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что отбитый породный .прослоек грузят на средство транспорта погрузочным стругом или навалочным устройством,4, Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что породный прослоек отбивают снизу вверх,5, Способ по п,З, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что породный прослоек отбитый между штреком и промежуточным режущим барабаном, грузят на1средство транспорта комбайном.6, Комбайн для селективной разработки пластов полезных ископаемых,включающий корпус, ведомый и ведущийвертикально перемещаемые одинаковойширины и диаметра режущие барабаны,выполненные с винтообразными захватными планками, установленными рядомс корпусом комбайна, и несущие консоли с понижающими передачами, которые установлены с возможностью поворота, промежуточный режущий барабани погрузочные щиты режущих барабанов,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения производительности очистных работ за счет отбойкислоев полезного ископаемого и породного прослойка н обоих направленияхдвижения комбайна, ведомый и ведущий режущие барабаны установлены сосмещением на ширину промежуточногобарабана н сторону от корпуса комбайна с возможностью вращения в разные стороны, а погрузочные щиты установлены с воэможностью поворотавокруг оси указанных барабанов, приэтом промежуточный режущий барабанимеет погрузочный щит и виктообразные захватные планки,7. Комбайн по п,б, о т л и ч а ющ и й с я тем, что н его корпусе выполнена выемка, а промежуточный режущий барабан установлен вплотную к корпусу с возможностью укладки н указанную выемку его несущей консоли.8, Комбайн по п,7,о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что выемка в его корпусе по .ширине выполнена шире длины несущей кднсоли промежуточного режущего барабана, причем ось поворота указанной консоли смещена к боковой части выемки.9, Комбайн по п,б, о т л и ч а ющ и й с я тем, что понижающие передачи ведомого и ведущего режущих барабанов установлены между их несущими консолями и корпусом режущих элементов этих барабанов, причем размеры укаэанных передач со стороны несущих консолей преньппают диаметр головки режущих элементов барабанов, 15494871549487 Составитель В, ТычинаРедактор Н, Рогулич Техред Л.Сердюкова Коррект оль Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Заказ 147 Тираж 39 ВНИИПИ Государственного комитета113035, Москва Подписное изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР 5, Раушская наб д, 4/5