Устройство для гидромеханической выемки крутых угольных пластов

 

Изобретение относится к горной пром-сти. Цель изобретения - повышение эффективности выемки за счет снижения энергоемкости разрушения угля и затрат на проведение выработок , а также отделение нетранспортабельных фракций горной массы и их

СОЮЗ СОВЕТСКИХ!

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (g) 4 Е 2! С 41/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4234737/22-03 (22) 23,04,87 (46) 23.03.89.Бил. Ф 11 (75) В.Г.Кочетов (53) 622.275 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 894168, кл. Е 21 В 7/18, 1980.

Авторское свидетельство СССР

В 1244315, кл. Е 21 С 41/04, 27/00, 1984.

„Я0„„1467185 .A1 (54) УСТРОЙСТВО ЛЛЯ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ВЫЕМКИ КРУТЫХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ (57) Изобретение относится к горной пром-сти. Цель изобретения — повышечие эффективности выемки за счет снижения энергоемкости разрушения угля и затрат на проведение выработок, а также отделение нетранспортабельных фракций горной массы и их

1467185 удаление из призабойного пространства, Устройство содержит погрудные . стенки (ПС) 1, снабженные гидравлическими резаками 2 и сверху наклонным ограждением (НО) 6. Между ПС 1 установлен буровой гидровывмочный механизм в виде лопастеобразных рабо-. чих органов 4 с податчиками 5. Основание ПС 1 выполнено с центральным прогибом. В вершине НО 6 закреплен патрубок 7, телескопически соединен.ный с транспортной магистралью (ТМ)

9. Над HO 6 вокруг TN 9 установлена эластичная крель 11, Между ней и

Изобретение относится к горной промьппленности и предназначено для гидромеханической выемки крупных угольных пластов полосами по падению.

Целью изобретения является повы5 шение эффективности выемки за счет снижения энергоемкости разрушения угля и затрат на проведение выработки и отделение нетранспортабельных !О фракций горной массы и их удаление из призабойного пространства.

На фиг.l показана схема устройства при проведении нарезной выработки; на фиг.2, — разрез А-А на фиг.l; на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг.2; на фиг ° 4 — разрез В-В на фиг.2; на фиг.5 — разрез Г-Г на фиг.2.

Устройство (гидромеханический угле-20 выемочный щит или щитовое перекрытие) состоит из соединенных между собой погружных стенок 1, которые в основании снабжены гидравлическими резаками 2 со струеформирующими насадками. Основание выполнено с центральным прогибом в сторону забоя, Между погружными стенками 1 установлена промежуточная несущая стенка 3, на которой установлены углевыемочные лопастеобразные буровые органы 4 с их податчиками 5. На погружные стенки

1 наклонно к ним установлено пирами дообразное ограждение 6;в вершине которого закреплен патрубок 7, посред35 ством которого подщитовое пространство 8 соединено с транспортной магистНО 6 установлены транспортные сосуды 13, соединенные с патрубком 7 через окна 14, Вначале рабочие органы

4 выдвигают из-под ПС 1 и пробуривают в целике угля полости 15. Буровой шлам напором воды удаляется через

ТМ 9. Затем резаками 2 прорезают щели по контуру выработки, и ПС l опускаются на забой. Далее .цикл повторяют, Нетранспортабельные через

ТМ 9 фракции горной массы загружают в сосуды 13, которые по мере заполнения извлекают из призабойного пространства 12. 1 э.п,ф-лы, 5 ил. ралью 9, которая может быть выполне-. на, например, в виде трубопровода, размещенного в выработанном пространстве. Патрубок 7 своей хвостовой частью !0 с транспортной магистралью

9 соединен телескопически, Над ограждением 6 установлена эластичная оградительная крепь 11, которая может быть выполнена., например, в виде пневмобаллонов, установленных вокруг транспортной магистрали 9.и перекрывающих дополнительно над ограждением 6 призабойное пространст-. во 12 от выработанного пространства (от выработки). На ограждении 6 с внешней стороны щитового перекрытия установлены транспортные сосуды 13, которые соединены с окнами 14, выполненными в патрубке.7. Окна 14 служат для отделения из отбитой горной массы нетрансПортабельных фракций, а сосуды 13 — для их транспортирования из забоя. К гидравлическим резакам 2 погружных стенок и к углевыемочным буровым органам 4 подведены высоконапорные рукава (не показаны) для .подачи к ним рабочей жидкости»

Устройство работает следующим образом.

Щитом перекрывают призабойную часть пласта и под ним впереди забоя путем гидробурения образуют котловые полости 15. При этом само щитовое перекрытие остается неподвижным, Рабочую жидкость подводят через по1467185 датчики 5 к буровым органам 4. Последние выдвигаются из-под щитового перекрытия и пробуривают в целике угля полости 15. Буровой шлам при бурении полостей зыносится напором воды в подщитовое пространство 8, образованное ограждением 6, и далее через патрубок 7 и транспортную магистраль 9 к месту выпуска угля.

После образования котловых полостей 15 на глубину выдвижения буровых органов 4 бурение прекращают, а основную подачу рабочей жидкости переключают на гидрорезаки 2, которыми под. основаниями погружных стенок,1 нарезают щели 16 по контуру выработки.

По мере нарезки щелей 16 щитовое перекрытие за счет самопроизвольного погружения в них стенок 1 опускается на забой. При опускании щитового перекрытия образующиеся межщелевые целики 17;угчя разрушаются в подщитовом пространстве 8 ограждением 6.

Разрушенный уголь от целиков под 25 собственным весом падает в котловые полости 15, где перемешивается лопастями рабочих органов 4 с водой, которую подают в полости через органы 4. При этом осуществляется их холостое вращение, за счет чего формируется гидрогазоугольная смесь в полостях, которую напором восходящего потока подаваемой воды через патрубок 7 и магистраль 9 из-под . щитового перекрытия транспортируют к месту выпуска. После погружения щита на глубину котловой полости 15 вновь включают в работу буровые органы 4., и цикл повторяется.

При выемке пласта призабойное пространство над ограждением предвари" тельно перекрывают оградительной крепыш. 11 и герметизируют. После каждого цикла выемки магистраль 9 опускают вслед за щитовым перекрытием.

Величина заходки за один цикл выемки щитом определяется ходом буровых . органов 4 из-под щитового перекрытия, соответственно ей выбирают длину те-. лескопического соединения хвостовика

10 патрубка 7 с транспортной магистралью 9. На несущей погружной стенке 3 устанавливают .дополнитель ные резаки 18, которыми в целике. 55 угля прорезают дополнительнЫе щели

19, соединяющие котловые полости 15 между собой и с контурными щелями

16.Дополнительные щели 19 позволяют образующийся при нарезке контурных щелей 16 буровой OUIBM направлять в Kot ловые полости 15 для формирования гидрогазоугольной смеси. Дополнительное расчленение целика угля щелями 19 приводит к его существенному ослабления, что снижает энергоемкость разрушения и увеличивает скорость выемки °

При выемке пласта, содержащего породные прослои, между ограждением 6 и оградительной крепыш 11 в призабойном пространстве размещают транспортные сосуды 13, которые соединяют с окнами 14, выполненными в патрубке 7. Сосуды, помимо своего прямого назначения, способствуют погружению щита по мере нарезки щелей за счет силы тяжести. Предварительно прежде чем опустить транспортную магистраль вслед за щитовым перекрытием с пневмобаллонов снимают, распор, освобождают от них пролет для выдачи транспортных сосудов на горизонт под разгрузку или в выработанное пространство к месту закладки. Пневмобаллоны по мере подвигания забоя опускают вместе с транспортной магистралью 9, Освободившееся пространство выработки по ее периметру закрепляют постоянной крепыш 20, например, из твердеющего материала с помощью скользящей опалубки..Такая схема может использоваться при проведении, например, разрезной выработки. В других случаях технология выемки может быть с одновременной закладкой выработанного пространства или с закладкой одновременно всей полосы после окончания ее выемки и извлечения щитового перекрытия и оборудования.

Формула и з о б р е т е н и я

1. Устройство для гидромеханической выемки крутых угольных пластов по падению, включающее щитовое перекрытие в виде соединенных между собой погружных стенок с наклонным ограждением, гидравлические резаки со струеформирующими насадками и транспортную магистраль, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективйости выемки за счет снижения энергоемкости разрушения угля и затрат на проведение выработок, устройство снабжено эластичной крепыш, 5 14671 которая установлена за наклонным ограждением вокруг транспортной магистрали, а щитовое перекрытие снабжено ,буровым гидровыемочным механизмом, . выполненным в виде лопастеобразных

5 рабочих органов с податчиками, которые установлены под наклонным.ограждением между погружными стенками с возможностью фронтального выдвижения из-под щитового перекрытия, при этом основание погружных стенок выполнено с центральным прогибом, наклонное огражение снабжено патрубком, 85 6 который телескопически соединен с транспортной магистралью.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью отделения нетранспортабельных фракций горной масси и их удаления из призабойного пространства, оно снабжено транспортными сосудами, которые установлены между наклонным ограждением и эластичной крепыш, а в патрубке выполнены окна, посредством которых он сообщен с транспортными сосудами.

Фиг.2

Составитель Б.Машковцев

Редактор А.1цандор Техред Jt.oëèéíûê Корректор Л.Пилипенко

Заказ 1122/26 Тираж 449 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.; д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101