Способ добычи угля и агрегат для его осуществления

Способ добычи угля и агрегат для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. Способ добьми угля, включаю щий проведение вентиляционной, транспортной и разрезной вьфаботок с последующей отбойкой угля в лаве и управлением кровлей, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью увеличения производительности и безопасности труда, по мере подвигания лавы отбитый уголь перемещают в выработанное пространство и образуют массив временной закладки, после отхода лавы от разрезной выработки на расстояние, не превышающее шага первичного обрушения основной кровли , одновременно с подвиганием лавы производят извлечение временной закладки на транспортную вьфаботку , начиная от разрезной выработки, причем одновременно с образованием массива временной закладки на со (Л пряжении массива временной закладки С с вентиляционной и транспортной выработками устанавливают оградительную временную крепь, которую убирают по мере извлечения временной закладки . ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1Е (И) (Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0 8

Фиг l

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3538809/22-03 (22) 13.01.83 (46) 23.10.84. Бюл. У 39 (72) Е.А.Жихорь, В.P .Òèìàíoâñêèé и Л.А.Апалькова (71) Институт горного дела АН Казахской CCP (53) 622.275(088.8) (56) 1. Бурчаков А.С. и др. Техно,е(огия, механизация и автоматизация производственных процессов подземных разработок. (., "Недра", 1968,с.255290.

2. Там же, с. 128-134 (прототип).

3. Красносельский M.M. Совершенствование технологии и средств безлюдной выемки угля. M., ЦНИЭИуголь, 1980, с . 15-16 (прототип) . (54) СПОСОБ ДОБЫЧИ УГЛЯ И АГРЕГАТ

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ . (57) 1. Способ добычи угля, включающий проведение вентиляционной, транспортной и разрезной выработок с по3(5И Е 21 С 41/04, Е 21 D 23/00 следующей отбойкой угля в лаве и управлением кровлей, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью увеличения производительности и безопасности труда, по мере подвигания лавы отбитый уголь перемещают в выработанное пространство и образуют массив временной закладки, после отхода лавы от разрезной выработки на расстояние, не превышающее шага первичного обрушения основной кровли, рдновременно с подвиганием лавы производят извлечение временной закладки на транспортную выработ. ку, начиная от разрезной выработки, причем одновременно с образованием массива временной закладки на сопряжении массива временной закладки с вентиляционной и транспортной выработками устанавливают оградительную временную крепь, которую убирают по мере извлечения временной закладки.

112() 105

2. Агрегат для добычи угля, содержащий выемочный орган с направляющими, размещенными в лаве, лавный конвейер, помещенный между направлякнцими, и пневмобалонную крепь, состоящую иэ отдельных секций, соеди- ненных между собой отрезками гибких связей, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности и Г>еэопасности труда, выемочный орган снабжен устройством для перемещения отбитого угля s выработанное пространство, направляющие выемочного органа со стороны выработанного пространства связаны с оградительными щитами, установленными параллельно направляющим и состыкованными друг с другом, каждый иэ оградительных щитов снабжен со стороны выработанного пространства гнездом, в котором размещен пневмобаллон передвижки, выполненный в видесильфона, пневмобаллоны расположены друг эа другом в направлении, перпендикулярном направляющим выемочного органа, и помещены в обойму, выполненную из верхних и нижних пластин, иэ которых каждая последую/ щая частью длины помещена с зазором в паз, выполненный в торце предыдущей пластины, и которые имеют возможность перемещения относительно друг друга путем вдвигания и выдвигания из пазов, при этом участки средних верхних и нижних пластин, ие входящие в соответствующие пазы предыдуИзобретение относится к горной промышленности и предназначено для разработки пластовых месторождений, а именно для добычи угля.

Известен способ добычи угля, включающий проведение вентиляционной, транспортной и разрезной выработок ($j, Однако данный способ недостаточно проиэводителен.

Известен также способ добычи угля, включающий проведение вентиляционной, транспортной и разрезной щих пластин, снабжены с внешней поверхности шипами, контактирующими с боковыми породами, каждая верхняя пластина связана с соответствующей .нижней пластиной гибкой неупругой связью, при этом связи средних плас— тин закреплены с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном направляющим выемочного органа, ближняя к массиву временной закладки верхняя пластина выполнена длиннЕе соответствующей нижней пластины на величину dP., которую определяют из соотношения

>.> Р) -- — - )

tgp где m — мощность пласта, м, P — угол естественного откоса отбитого угля, град, на ближний к массиву временной закладки нижней пластине установлен козырек, вдоль секций крепи в пространстве под козырьками на нижних пластинах размещен дополнительный конвейер, один из крайних пневмобаллонов в каждой секции постоянно заполнен сжатым воздухом и размещен между массивом временной закладки и гибкой связью ближних к массиву временной закладки верхней и нижней пластин, остальные пневмобаллоны установлены по одному между гибкими связями верхних и нижних пластин, гибкие связи крайних пластин соединены друг с другом неупругой связью. выработок с последующей отбойкой угля в лаве и управлением кровлей (2f .

Однако известный способ также

5 характеризуется недостаточной производительностью и безопасностью .труда.

Известен агрегат для добычи угля, содержащий выемочный орган с направtO ляющими, размещенными в лаве, лавный конвейер, помещенный между направлякщими, и пневмобаллонную крепь, состоящую из отдельных секций, соединенных между собой отрезками гибких связей (3) .

1120105

Однако данный агрегат недостаточно производителен и безопасен в работе.

Целью изобретения является увеличение производительности и безопасности труда..

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу добычи угля, включающему проведение вентиляционной, транспортной и разрезной выра- 10 боток с последукщей отбойкой угля в лаве и управлением кровлей, по мере подвигания лавы отбитый уголь перемещают в выработанное пространство и образуют массив временной за- 15 кладки, после отхода лавы от разрезной выработки на расстояние, не превышающее шага первичного обрушения основной кровли, одновременно с подвиганием лавы производят извлечение временной закладки на транспортную выработку, начиная от разрезной выработки, причем одновременНо с образованием массива временной закладки на сопряжении массива вре- 25 менной закладки с вентиляционной и транспортной выработками устанавливают оградительную временную крепь, которую убирают по мере извлечения временной закладки. 30

1Кроме того,в агрегате для добычи угля, содержащем выемочный орган с направляющими, размещенными в лаве, лавный конвейер, помещенный между направляющими, и пневмобаллонную З5 крепь, состоящую из отдельных секций, соединенных между собой отрезками гибких связей, выемочный орган снабжен устройством для перемещения отбитого угля в выработанное пространство, направляющие выемочно—

ro органа со стороны выработанного пространства связаны с оградительными щитами, установленными параллельно направляющим и состыкованными друг с другом, каждый из оградительных щитов снабжен со стороны выработанного пространства гнездом,. в котором размещен пневмобаллон передвижки, выполненный в виде сильфо- 50 на, пневмобаллоны расположены друг за другом в направлении, перпендикулярном направляющим выемочного органа, и помещены в обойму, выполненную из верхних и нижних пластин, из . 55 которых каждая последующая часть длины помещена с зазором в паз, выполненный в торце предыдущей пластины, и которые имеют возйожность переме( щения относительно друг друга путем вдвигания и выдвигания из пазов, при этом участки средних верхних и нижних пластин, не входящие в соответствующие пазы предыдущих пластин снабжены с внешней поверхности шипами, контактирующими с боковыми породами, каждая верхняя пластина связана с соответствующей нижней пластиной гибкой неупругой связью, при этом связи средних пластин закреплены с возможностью перемещенИя в направлении, перпендикулярном направляющим выемочного органа, ближняя к массиву временной закладки верхняя пластина выполнена длиннее соответствующей нижней пластины на величину hl которую определяют из соотношения

m )

tg8 м где m — мощность пласта, м,  — угол естественного откоса отбитого угля, град, на ближней к массиву временной заклад— ки нижней пластине установлен козырек, вдоль секций крепи в пространстве под козырьками на нижних пластинах размещен дополнительный конвейер, один из крайних пневмобаллонов в каждой секции постоянно заполнен сжатым воздухом и размещен между массивом временной закладки и гибкой связью ближних к массиву временной закладки верхней и нижней пластин, остальные пневмобаляоны установлены по одному между гибкими связями верхних и нижних пластин, гибкие связи крайних пластин соединены друг . с другом неупругой связью.

На фиг. 1 представлен выемочный участок, план, на фиг. 2 и 3 — вертикальный разрез выемочного участка посередине лавьц на фиг. 4-6 - вертикальный разрез секции крепи и порядок ее передвижки.

Агрегат (фиг. 1-3) содержит вы,емочный орган 1 с направляющими 2 и равный конвейер 3, помещенные в ла ве 4, пневмобаллонную крепь, состоящую из отдельных секций 5, соединенньм между собой отрезками гибких связей б,.выемочный орган 1 соединен с устройством 7 для перемещения отбитого угля в выработанное пространство и образования массива

1120105

m д )

tg8

55 временной закладки 8. Направляющие

2 выемочного органа 1 со стороны выработанного пространства связаны с оградительными щитами 9, установленными параллельно направляющим 2 и состыкованными друг с другом, каждый из оградительных щитов 9 снабжен со стороны выработанного пространства гнездом, в которое помещен пневмобаллон передвижки 10, выполненный в виде сильфона °

Секции 5 пневмобаллонной крепи размещены непосредственно за массивом временной закладки 8, каждая секция крепи 5 (фиг, 4-6) состоит из пневмобаллонов 11-13, расположенных друг эа другом в направлении, перпендикулярном направляющим 2 и помещенных в обойму, выполненную из верхних 14-16 и нижних 17-19 пластин, 20 из которых каждая последующая от массива временной закладки частью длины помещена в паз, выполненный в торце предыдущей пластины, и которйе имеют возможность перемещения относительно друг друга путем вдвигания и выдвигания из пазов, при эТом участки средних верхней 15 и нижней 18 пластин, не входящие в соответствующие пазы предыдущих пластин

14 и 17, снабжены с внешней поверхности шипами 20, контактирующими с боковыми породами и препятствующими смещению секции 5 назад.

Каждая верхняя пластина 14-16 35 связана с соответствующей нижней пластиной 17-19 гибкими неупругими связями 21-23, при этом связь 22 средних пластин 15 и 18 закреплена с возможностью перемещения в направ- 40 ленни, перпендикулярном направляющим выемочного органа. Ближняя к массиву временной закладки 8 верхняя пластина 14 выполнена длиннее соответствующей нижней пластины 17 на 45 величину g7, определяемую из соотношения где m - мощность пласта, м, Й - угол естественного откоса отбитого угля, град.

На пластине 17 установлен козырек 24, вдоль секций крепи 5 в пространстве под козырьками 24 на пластинах 17 размещен дополнительный конвейер 25, пневмобаллон 11 в каждой иэ секций 5 установлен между массивом временной закладки 8, и гибкой неупругой связью 21, опирается частью нижней поверхности на козырек 24 и постоянно заполнен сЖатым воздухом, Пневмобаллон 12 выполнен в виде сильфона и установлен между гибкими неупругими связями

21 и 22, пневмобаллон 13 также выполнен в виде сильфона и установлен между связями 22 и 23, гибкие неупругие связи 21 и 23 соединены друг с другом неупругой связью 26.

Способ осуществляется следующим образом.

После проведения вентиляционной

27, транспортной 28 и разрезной 29 выработок уголь отбивают от пласта, в лаве 4, перемещающейся в направлении от разрезной выработки 29. По мере подвигания лавы 4 производят перемещение отделяемого от пласта угля в выработанное пространство, которое заполняют от, почвы до кровли, образуя тем самым массив временной закладки 8. Одновременно с этим на сопряжении массива временной закладки 8 с вентиляционной 27 и транспортной 28 выработками устанавливают органную или пневмокостровую крель 30, защищая выработки от высыпания временной закладки. Излишки yrля транспортируют по лаве 4 на транспортную выработку 28, после отхода лавы 4 от разрезной выработки 29 на расстояние, не меньшее шага первичного обрушения основной кровли, одновременно с подвиганием лавы 4 производят извлечение временной закладки 8 на транспортную выработку 28, начиная от разрезной выработки 29, при этом извлечение временной закладки

8 производят посредством секций крепи 5.с установленным на них кон-, вейером 25.

По мере извлечения временнрй закладки 8 секции крепи 5 перемещают от разрезной выработки 29 в направлении подвигания лавы 4, по мере перемещения секций крепи 5 временную органную или пневмокостровую крель 30 убирают, расстояние между лавой 4 и секциями крепи 5 выдерживают не менее шага вторичного обрушения основной кровли.

Агрегат работает следующим образом.

Отбойку угля от пласта производят выемочным органом 1, размещенным в

1120105 лаве 4. Выемочный орган 1, перемещаясь по направляющим 2, снимает стружку угля и наваливает уголь на лавный конвейер 3, с которого уголь попадает в устройство 7, соеди- 5 ненное с выемочным органом 1 и перемещающееся вместе с ним и выполненное, например, в виде вентилятора с эжектором. Устройство 7 перемещает отбитый уголь в выработанное простран- 10 ство за состыкованные друг с другом оградительные щиты 9, связанные с направляющими 2, образуя в выработанном пространстве массив временной закладки 8. Излишки угля из закладочного массива пересылаются через щиты 9 и попадают на лавный конвейер

3, который транспортирует их на транспортную выработку 28. Перемещение направляющих 2 к забою осуще- . 20 ствляется пневмобаллонами передвижки

10, размещенными в гнездах, устроенных в нижней части оградительных щитов 9 со стороны выработанного пространства. Так как пневмобаллоны пе- 25 редвижки 10 выполнены в виде сильфонов, то основное усилие, развиваемое ими при заполнении сжатым воздухом, направлено перпендикулярно забою. Поэтому пневмобаллоны передвиж- З

30 ки 10 распираются между массивом временной закладки 8 и оградительными щитами 9, уплотняя первую и перемещая вторые вместе с направляющими 2 к забою.. С отставанием от лаI вы 4 на расстояние, не меньшее шага обрушения основной кровли, перемещаются секции пневмобаллонной крепи

5, разбеганию которых препятствуют отрезки гибких связей 6 между секциями. Работа отдельной секции показана

40 на фиг. 3. В исходном положении пневмобаллоны 11 и 12 заполнены сжатым воздухом, пневмобаллон 13 соединен с, атмосферой, верхняя 15 и нижняя

18 пластины выведены из пазов верх45 . ней 14 и нижней 17 пластин, а верхняя 16 и нижняя:19 пластины вдвинуты в пазы пластин 15 и 18. Гибкая связь 22 находится в крайнем, дальнем от массива временной закладки 8 положении. Концы пластин 14 и 17 внедрены в массив временной закладки 8, и уголь навален на конвейер

25.. После включения конвейера 25, огражденного от пневмобаллона 11 козырьком 24, часть угля из закладочного массива транспортируется на транспортную выработку 28. После этого сжатый воздух подается в пнев.мобаллон 13, а из пневмобаллона 12 соединяется с атмосферой. Пневмобаллон 13, раздуваясь, оказывает давление на гибкую связь 22, которая смещается в крайнее, ближнее к массиву временной закладки 8 положение, пос,ле чего давление пневмобаллона .13 через гибкую связь 22 передается на пластины 15 и 18, которые перемещаются в сторону массива временной. закладки 8, входя в пазы пластин 14 и

17. Смещению пластин 16 и 19 в сторо ну обрушенного пространства препятствует связь 26, соединяющая гибкие связи 21 и 23. Затем сжатый воздух подается в пневмобаллон 12, а из пневмобаллона 13 вйпускается.

При этом пневмобаллон 12 раздуваясь, смещает связь 22 в крайнее, дальнее от массива временной закладки 8 положение, и затем распирается между связями 22 и 21. Так как смещению пластин 15 и 18 в сторону обрушенного пространства препятствуют шипы 20, которые при раздувании пневмобаллона

12 внедряются в боковые породы, то в движение приходят пластины 14 и 17, которые вместе с пневмобаллоном 11 и конвейером 25 перемещаются к массиву временной закладки 8, при этом концы пластин 14 и 17 внедряются в массив временной закладки 8, осуществляя навалку угля на конвейер 25.

При перемещении пластин 14 и 17 дви" жутся также пластины 16 и 19, связанные с пластинами 14 и 17 посредством связи 26, соединяющей связи 22 и

23. При этом пластины 16 и 19 входят в пазы на пластинах 15 и 18.

Тем самым секция крепи приходит в исходное положение.

Создание массива временной закладки достаточно большой длины и большая усадка массива приводит к тому, что породы кровли до момента извлечения закладки успевают пластически деформироваться, потерять. сплошность и разрушиться на отдельные блоки. Тем самым значительная часть энергии напряженного состояния пород кровли разряжается над массивом временной закладки, не оказывая влияния на зоны, в которых ведутся работы.

Предлагаемый способ позволяет эффективно и безопасно отрабатывать пласты с труднообрушаемой кровлей, 1120105

10 на которых применение широко распространенных механизированных комплексов весьма затруднительно. Использование в качестве временной закладки отбитого угля позволяет ис-, 5 ключить затраты на изготовление и транспортировку закладки . Малая ширина приэабойного пространства, где ведется отбойка угля и полное перекрытие кровли в зоне, где производит 10 ся извлечение временной закладки, снижает влияние неустойчивой непосред- . ственной кровли на работу агрегата.

Так как секции пневматической кре пи обладают большои податливостью, !

5 то опускание блоков кровли на почву происходит постепенно, с их разворотом в сторону обрушенного пространства без потери распора между блоками, Такой режим осадки кровли приближается к режиму плавного опус кания, наиболее благоприятного для крепи.

Простота конструкции агрегата, от.сутствие непосредственного контакта пневмобалЛонов с боковыми породами, постоянный распор секции крепи между почвой и кровлей на большей части длины секции обеспечивают надежное и эффективное управление кровлей в зоне производимых работ по извлечению закладки.

Применение изобретения позволяет более эффективно добывать уголь из тонких пластов без присутствия людей в очистном забое.

Фиг.б

Составитель В.Пушкарский

Редактор В.Иванова Техред Т.Маточка Корректор .Е.Сирохман

Заказ 7713/25 Тираж 564 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП"Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4