Способ перевода очистного комбайна на новую выемочную полосу в длинных комплексно-механизированных очистных забоях (варианты)

Авторы патента:

E21C27/02 - для добычи полезных ископаемых зарубкой без образования врубовых щелей (штанги, барабаны для этого E21C 25/10; пилы, колеса, диски E21C 25/18; цепи, направляющие цепей для этого E21C 25/28)

Владельцы патента RU 2417316:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" (RU)

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности к способам перевода шнекового очистного комбайна на новую выемочную полосу в длинных комплексно-механизированных очистных забоях. Техническим результатом является повышение эффективности работы очистных забоев, упрощение технологии очистных работ, сокращение затрат на оборудование, снижение времени вспомогательных операций, повышение ресурса работы конвейера, исключение многократных изгибов става конвейера. Способ перевода очистного комбайна со шнековыми исполнительными органами на новую выемочную полосу при расположении привода забойного конвейера в лаве и односторонней схеме выемки включает движение комбайна с выемкой полезного ископаемого от зоны зарубки. При этом в концевом участке лавы на расстоянии, равном расстоянию между осями шнеков комбайна, бурят две скважины на глубину, равную одной ширине захвата комбайна. Далее очистной комбайн движется холостым ходом в конец лавы, после этого шнеки комбайна устанавливаются по оси скважин, где при фронтальной подаче комбайна ступицы шнеков входят в скважины, а лопасти шнеков разрушают массив и выдают полезное ископаемое на конвейер с последующим перемещением комбайна и образованием новой выемочной полосы. В другом варианте способа предложен перевод очистного комбайна при челноковой схеме выемки. 2 н.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и предназначено для проведения ниш в длинных комплексно-механизированных очистных забоях для перевода очистного комбайна на новую выемочную полосу.

1. Известен способ перевода шнекового комбайна на новую выемочную полосу в комплексно-механизированных очистных забоях самозарубкой (патент РФ 2283955). Способ включает подготовку комбайна и секций крепи, перегон комбайна в среднюю часть очистного забоя, передвижку части става забойного конвейера, возвращение комбайна, передвижку секций крепи и крепление кровли над комбайном. Комбайн переводят в крайнее положение, при котором первый исполнительный орган выходит на сопрягаемый с очистным забоем штрек. Подготовку комбайна осуществляют удалением второго исполнительного органа со стороны противоположного штрека или переводом его в транспортное положение. Первый исполнительный орган устанавливают в нижнем положении. Передвижку става забойного конвейера осуществляют по всей длине очистного забоя - фронтально. Перегон комбайна в среднюю часть очистного забоя осуществляют с разрушением нижней пачки массива и образованием вруба на длину не менее длины комбайна и погрузкой отбитого угля на конвейер. После возвращения комбайна второй исполнительный орган устанавливают на место или переводят в рабочее положение.

Недостатками способа являются трудоемкость, сложность работ по монтажу и демонтажу шнека комбайна и большие затраты времени на выполнение этих операций.

2. Известен способ перевода шнекового комбайна на новую выемочную полосу в комплексно-механизированных очистных забоях самозарубкой (патент РФ 93036740). Способ включает отбойку полезного ископаемого комбайном с рамы передвижного конвейера, передвижение конвейера к забою пласта домкратами передвижки секций механизированной крепи, перемещение комбайна по конвейеру и выемку клиновидных по длине лавы в горизонтальной плоскости сечения полос пласта на концевом участке лавы. При этом в процессе самозарубки осуществляют выемку одной укороченной к забою и обращенной к концу лавы клиновидной полосы пласта путем перемещения комбайна по конвейеру к центру лавы на ее концевом участке, передвижения конвейера и его привода к забою пласта на концевом участке лавы, перемещения комбайна по конвейеру в зоне его задвижки к концу лавы и фронтального передвижения конвейера к забою пласта за комбайном на всей длине лавы.

Недостатками способа являются существенные затраты времени на перевод комбайна на новую выемочную полосу из-за ограничения скорости подачи комбайна при выемке клиновидной полосы и большой длины участка самозарубки, изогнутый участок забойного конвейера, снижающий ресурс его работы.

3. Известен способ перевода шнекового комбайна на новую выемочную полосу в комплексно-механизированных очистных забоях проведением ниши молотковой отбойкой. Сущность способа заключается в следующем: на концевом участке лавы рабочий ручным отбойным молотком разрушает угольный массив, образовывая так называемую нишу, отбитое полезное ископаемое вручную лопатами перегружается на забойный конвейер, очистной комбайн фронтальной передвижкой забойного конвейера заводится в подготовленную нишу и начинает выемку новой полосы угля.

Недостатками способа являются трудоемкость, сложность и опасность работ по проведению ниши, необходимость индивидуального крепления ниши, большие затраты времени на перевод комбайна на новую выемочную полосу (Докукин А.В., Фролов А.Г. «Создание и развитие угледобывающих комбайнов», М., изд-во «Недра», 1984, стр.39).

4. Известен способ перевода шнекового комбайна на новую выемочную полосу в комплексно-механизированных очистных забоях с использованием специальной нишенарезной машины 1НМ1, принятый в качестве прототипа (Солод, Зайков, Первов. «Горные машины и автоматизированные комплексы», М., изд-во «Недра», 1981, стр.303-304, рис.IV. 53).

Способ осуществляется следующим образом: проводится ниша, имеющая прямоугольную форму, длиной, равной сумме длин: двух длин нишенарезной машины 2l_Н.Н.М и длине очистного комбайна l_О.К, для фронтальной задвижки очистного комбайна во второй уступ ниши фронтальной передвижкой забойного конвейера.

Очистной механизированный комплекс может оборудоваться одной или двумя двухшнековыми нишенарезнымн машинами в зависимости от технологии работы очистного комбайна (по односторонней или челноковой схемам работы). Последовательность операций по проведению ниши следующая: двухшнековая нишенарезная машина с вращающимися шнеками, опирающаяся боковыми направляющими на специальную балку, образующую со ставом забойного конвейера треугольную раму, передвижкой консольной части конвейера передвигается фронтально на забой (фиг.1, поз.1), при этом отстающий исполнительный орган заводится в специальную короткую нишу у штрековой крепи, подачей нишенарезной машины вдоль лавы вынимается полоса угля на расстояние l_Н.Н.М.+l_О.К (фиг.1, поз.2), нишенарезная машина возвращается в исходное положение, передвигаются секции крепи, забойный конвейер подается на забой с фронтальной заводкой отстающего шнека нишенарезной машины в специальную короткую нишу (фиг.1, поз.3), нишенарезная машина подается вдоль лавы на расстояние l_Н.Н.М+l_О.К, при этом опережающий шнек грузит ранее разрушенный уголь, а отстающий шнек разрушает забой на глубину В_З (ширина захвата шнека очистного комбайна), далее опережающий шнек в торцевой части машины разрушает массив на глубину В_З и грузит уголь на забойный конвейер (фиг.1, поз.4). Нишенарезная машина возвращается в исходное положение (фиг.1, поз.5). При возвращении очистного комбайна обратно снимается полоса угля, равная ширине захвата шнека очистного комбайна (фиг.1, поз.6), передвижкой забойного конвейера очистной комбайн заводится в нишу, а нишенарезная машина отстающим шнеком заводится в короткую нишу (фиг.1, поз.7). После этого начинается процесс выемки. При этом время цикла проведения ниши и перевода очистного комбайна на новую выемочную полосу составляет сумму затрат времени перечисленных операций.

Причем кровля ниши крепится передвижкой секций лавной крепи или в нише устанавливается индивидуальная крепь для поддержания кровли.

Недостатками этого способа являются большие размеры ниши и большие затраты на ее проведение и на приобретение оборудования - нишенарезной машины и треугольной направляющей с цепным механизмом подачи, снижение ресурса работы конвейера, невозможность полного совмещения работ по проведению ниши и работы очистного комбайна по выемке, необходимость передвижки секций лавной крепи для поддержания кровли в нише или установки индивидуальной крепи и, следовательно, увеличение и в том, и в другом случае штатного состава работников очистного забоя.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы современных комплексно-механизированных очистных забоев за счет снижения времени вспомогательных операций, сокращения затрат на оборудование, повышения ресурса работы конвейера, исключения многократных изгибов става конвейера упрощением технологии очистных работ.

Технический результат достигается тем, что способ перевода очистного комбайна со шнековыми исполнительными органами при односторонней схеме выемки на новую выемочную полосу, включающий предварительное проведение ниши и фронтальное перемещении в нее очистного комбайна, отличающийся тем, что в концевом участке лавы на расстоянии, равном расстоянию между осями шнеков комбайна, бурят ниши круглой формы (скважины) на глубину, равную одной ширине захвата комбайна, при этом шнеки комбайна устанавливаются по оси скважин, где при фронтальной подаче комбайна ступицы шнеков входят в скважины, а лопасти шнеков разрушают массив и выдают уголь на конвейер.

Также технический результат достигается тем, что способ по п.1, отличающийся тем, что при челноковой схеме ниши круглой формы (скважины) бурят на глубину, равную две ширины захвата комбайна.

Способ осуществляется следующим образом. В концевой части лавы (или концевых частях лавы) длинных комплексно-механизированных очистных забоях для перевода шнекового очистного комбайна на новую выемочную полосу по месту положения оси шнекового исполнительного органа очистного комбайна пробуривается (например, станком ЭБГП-2) не требующая крепления скважина круглой формы с диаметром не менее диаметра ступицы шнека на длину, а зарубка очистного комбайна осуществляется обычной фронтальной передвижкой конвейера на забой вместе с комбайном, при этом ступица шнека комбайна входит в скважину без сопротивления, остальной массив на размер лопастей шнека разрушается торцевыми резцами, а разрушенное полезное ископаемое выгружается лопастями шнека непосредственно на конвейер, как при обычной работе. Способ перевода шнекового очистного комбайна на новую выемочную полосу поясняется фиг.1 и 2.

Количество пробуренных скважин и их положение зависят от количества шнековых исполнительных органов применяемого очистного комбайна и места расположения привода забойного конвейера. При расположении привода забойного конвейера непосредственно в лаве необходимы две скважины, так как опережающий исполнительный орган очистного комбайна не выходит в штрек, при расположении привода конвейера в штреке необходима одна скважина.

При этом длина скважины определяется следующим образом.

При челноковой схеме работы

L_н=2В_з+ΔL,

где В_з - ширина захвата комбайна;

ΔL - запас хода на зарубку, компенсирующий возможную заштыбовку скважины.

При односторонней схеме работы

L_н=В_з+ΔL.

Диаметр пробуриваемой скважины должен быть

d_н=D_ст.шн+Δ,

где D_ст.шн - диаметр ступицы шнека выемочного комбайна;

Δ - радиальный запас, компенсирующий неизбежную заштыбовку скважины и облегчающий заводку ступицы исполнительного органа в скважину.

Последовательность концевых операций по подготовке ниши и переводу очистного комбайна на новую выемочную полосу, например, при расположении привода забойного конвейера в лаве и односторонней схеме работы очистного комбайна

Исходное положение: очистной комбайн находится на новой выемочной полосе и движется с выемкой полезного ископаемого от зоны зарубки, бурятся две скважины глубиной L_н=В_з+ΔL на определенном расстоянии L₂ (в зависимости от размеров очистного комбайна) от начала лавы, расстояние между скважинами равно длине между осями вращения шнеков L₁ (фиг.2, поз.1), при этом время полного цикла бурения не превышает 15 минут. При обратном ходе очистной комбайн движется холостым ходом (фиг.2, поз.2), комбайн возвращается в исходное положение, шнеки позиционируются по осям скважин (фиг.2, поз.3), после чего фронтальной передвижкой забойного конвейера на величину B_з очистной комбайн подается на забой (фиг.2, поз.4), при этом ступицы шнеков комбайна входят в скважины без сопротивления, остальной массив на размер лопастей шнека разрушается торцевыми резцами, а разрушенное полезное ископаемое выгружается лопастями шнеков непосредственно на конвейер, шнеки поднимаются к кровле и очистной комбайн подается на расстояние, равное не менее радиуса шнека (фиг.2, поз.5), далее очистной комбайн, обрабатывая верхний целичок, возвращается в начало лавы (фиг.2, поз.6), шнеки позиционируются в соответствии с типовой технологией работы очистного забоя. Начинается процесс выемки.

Последовательность концевых операций по подготовке ниши и переводу очистного комбайна на новую выемочную полосу, например, при расположении привода забойного конвейера в лаве и челноковой схеме работы очистного комбайна

Исходное положение: очистной комбайн находится на новой выемочной полосе и движется с выемкой полезного ископаемого от зоны зарубки, бурятся две скважины глубиной L_н=В_з+ΔL на определенном расстоянии L₂ (в зависимости от размеров очистного комбайна) от начала лавы, расстояние между скважинами равно длине между осями вращения шнеков L₁ (фиг.3, поз.1.), при этом время полного цикла бурения не превышает 15 минут. При обратном ходе с выемкой очистной комбайн снимает полосу полезного ископаемого шириной B_з, равной половине глубины пробуренной скважины (фиг.3, поз.2), в конце хода очистного комбайна опережающий шнек опускается к почве (фиг.3, поз.3) и комбайн возвращается с выемкой на расстояние оставшегося целичка между исполнительными органами (фиг.3, поз.4), комбайн возвращается в исходное положение, а опережающий шнек позиционируется по осям скважин (фиг.3, поз.5), после чего фронтальной передвижкой забойного конвейера на величину В_з очистной комбайн подается на забой (фиг.3, поз.6), при этом ступицы шнеков комбайна входят в скважины без сопротивления, остальной массив на размер лопастей шнека разрушается торцевыми резцами, а разрушенное полезное ископаемое выгружается лопастями шнека непосредственно на конвейер, ближайший к штреку шнек поднимается к кровле и очистной комбайн подается на расстояние целичка от начала лавы до места зарубки опережающего шнека (фиг.3, поз.7), очистной комбайн возвращается в исходное положение, шнеки позиционируются в соответствии с типовой технологией работы очистного забоя (фиг.3, поз.8). Начинается процесс выемки.

В таблице приведена комплектация очистных механизированных комплексов буровыми нишенарезными машинами в зависимости от схемы выемки и места расположения привода.

	Привод расположен в штреке	Привод расположен в лаве
Челноковая схема работы	2	4
Односторонняя схема работы	1	2

При переводе шнекового очистного комбайна на новую выемочную полосу предлагаемым способом исключаются изгибы става конвейера и проходы комбайна по изогнутой части конвейера, что обеспечивает повышение ресурса става конвейера и упрощение поддержания прямолинейности очистного забоя, что особо важно для поддержания устойчивой технологии работы комплексно-механизированного очистного забоя в целом, так как на изогнутых участках скорость выемочного комбайна ниже, чем на прямолинейных, тем самым отсутствие изгибов в забое позволит снизить время полного цикла выемки и, следовательно, увеличить производительность, не требуется дополнительная передвижка секций лавной крепи или крепление ниши индивидуальной крепью, многократно уменьшаются размеры ниш, технология работы в комплексно-механизированном очистном забое упрощается.

1. Способ перевода очистного комбайна со шнековыми исполнительными органами на новую выемочную полосу при расположении привода забойного конвейера в лаве и односторонней схеме выемки, включающий движение комбайна с выемкой полезного ископаемого от зоны зарубки, отличающийся тем, что в концевом участке лавы на расстоянии, равном расстоянию между осями шнеков комбайна, бурят две скважины на глубину, равную одной ширине захвата комбайна, далее очистной комбайн движется холостым ходом в конец лавы, после этого шнеки комбайна устанавливаются по оси скважин, где при фронтальной подаче комбайна ступицы шнеков входят в скважины, а лопасти шнеков разрушают массив и выдают полезное ископаемое на конвейер с последующим перемещением комбайна и образованием новой выемочной полосы.

2. Способ перевода очистного комбайна со шнековыми исполнительными органами на новую выемочную полосу при расположении привода забойного конвейера в штреке и челноковой схеме выемки, включающий движение комбайна с выемкой полезного ископаемого от зоны зарубки, отличающийся тем, что в концевом участке лавы на расстоянии, равном расстоянию между осями шнеков комбайна, бурят две скважины на глубину, равную двум ширинам захвата комбайна, далее очистной комбайн снимает полосу полезного ископаемого шириной, равной половине глубины пробуренной скважины, после этого шнеки комбайна устанавливаются по оси скважин, где при фронтальной подаче комбайна ступицы шнеков входят в скважины, а лопасти шнеков разрушают массив и выдают полезное ископаемое на конвейер с последующим перемещением комбайна и образованием новой выемочной полосы.

Изобретение относится к горной промышленности и может использоваться для выемки пластовых полезных ископаемых по гипсометрии пласта, в том числе и в сложных горно-геологических условиях.

Комбайн для селективной выемки мощного калийного пласта с породным прослоем // 2368781

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, а именно к очистным комбайнам для селективной выемки мощных, преимущественно калийных пластов с породным прослоем.

Комбайн для селективной выемки тонких пластов полезных ископаемых // 2368780

Изобретение относится к средствам механизации для подземной селективной выемки тонких, преимущественно калийных пластов очистными комбайнами. .

Комбайн для выемки пластовых полезных ископаемых и способ их выемки // 2362876

Рабочий орган горных машин // 2327869

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано в горных машинах для отбойки угля и мягких руд, например кимберлита. .

Добычной комбайн со шнековым исполнительным органом // 2307933

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к угледобывающим комбайнам со шнековыми исполнительными органами, и может найти применение при добыче минерального сырья подземным способом.

Исполнительный орган горной машины // 2291297

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в горных машинах с резцовыми исполнительными органами (шнеками, коронками, барабанами), особенно в проходческих комбайнах и комплексах, проходящих выработки прямоугольного сечения.

Способ самозарубки комбайна в угольный массив // 2283955

Изобретение относится к горному делу, в частности к способам самозарубки в угольный массив очистного комбайна, оснащенного двумя широко разнесенными по краям корпуса шнековыми исполнительными органами.

Очистной комбайн // 2244125

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при выемке полезных ископаемых в шахтах. .

Узкозахватный комбайн для выемки угля из крутонаклонных пластов // 2235202

Горнопроходческий добычной блок (модуль) // 2528350

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для механизации проведения горных выработок, добычных и монтажно-демонтажных работ. Техническим результатом является уменьшение металлоемкости, увеличение производительности и надежности. Горнопроходческий добычной блок для механизации проведения горных выработок и добычных работ содержит платформу в виде рамы с опорными лыжами и регулируемой вставкой, горный комбайн с симметрично расположенными шнеками на выходных валах редукторов, забойный конвейер с линейными рештаками, секции механизированной крепи с основаниями и перекрытиями с гидростойками распора и домкратами передвижки, скребковый перегружатель и пульт управления. Платформа выполнена автономно и снабжена механизмом подачи в виде механизма подачи горного комбайна с возможностью жесткого размещения на ней корпуса горного комбайна как в очистном, так и в проходческом исполнении. 7 з.п. ф-лы, 10 ил.

Способ крепления поворотного редуктора к корпусу в горном очистном комбайне // 2572576

Изобретение относится к способу крепления поворотного редуктора к корпусу в горном очистном комбайне. Технический результат заключается в возможности обеспечения свободного перемещения привода в сторону завала в условиях ограниченного места (габаритов) и осуществления добычи тонких пластов малой мощности. Способ крепления поворотного редуктора к корпусу в горном очистном комбайне с использованием гидравлического домкрата, шарнира и, по меньшей мере, одного пальца с проушинами шарнира заключается в том, что ось пальца, соединяющего поворотный редуктор комбайна с проушинами шарнира, и ось двигателя расположены в одной плоскости параллельно друг другу. При этом гидравлический домкрат размещен между осью приводного вала механизма подачи и пальцем, соединяющим поворотный редуктор комбайна с проушинами шарнира. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Медленное вращение барабана горного комбайна // 2607134

Группа изобретений относится к горным комбайнам. Технический результат – обеспечение вращения режущего барабана комбайна со скоростью технического обслуживания. Горный комбайн включает режущий барабан с множеством режущих зубьев, установленных на барабане, и механизм вращения режущего барабана. Механизм вращения режущего барабана включает источник электропитания, двигатель режущего устройства, переключатель и привод с регулируемой частотой. Переключатель имеет первое и второе состояния. Первое состояние электрически соединяет источник электропитания и двигатель режущего устройства для работы режущего барабана на скорости резания, а второе состояние электрически соединяет привод с регулируемой частотой и двигатель режущего устройства для работы режущего барабана на скорости технического обслуживания, меньшей, чем скорость резания. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 4 ил.

Угледобывающий комбайн // 2625833

Изобретение относится к угледобывающим комбайнам. Техническим результатом является упрощение конструкции комбайна при установке дробилки, уменьшение его габаритов, снижение минимальной вынимаемой мощности. Угледобывающий комбайн содержит корпус с закрепленными по его концам блоками резания со шнеками и установленную на корпусе дробилку. Вал крепления дробилки установлен соосно со втулками, на которых монтируется блок резания. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Выемочный комбинат, дробилка обломков породы для него и система разработки длинными забоями // 2642698

Группа изобретений относится к подземным горным комбайнам, а именно к дробилке обломков породы для выемочного комбайна. Технический результат – разработки длинными забоями компактным образом, т.е. с компактной дробилкой. Выемочный комбайн расположен смежно с забойным конвейером для транспортировки материала, содержит шасси, стрелу, шарнирно соединенную с шасси, ножевой барабан для зацепления с очистным забоем, при этом ножевой барабан с возможностью вращения удерживается на стреле, и дробилку обломков породы для захвата материала на забойном конвейере. При этом шасси включает в себя первый конец и второй конец, при этом шасси подвижно, по меньшей мере, в первом направлении, которое по существу параллельно очистному забою. Дробилка обломков породы включает в себя удлиненный дробильный рычаг, имеющий первый конец и второй конец, при этом первый конец шарнирно соединен с шасси вокруг оси рычага. Дробилка обломков породы также включает в себя множество зубьев для дробления добываемого. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 4 ил.