close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY3281

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 3281
(13)
C1
6
(51) E 21C 27/02
(12)
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОЙ ВЫЕМКИ ПЛАСТОВ ПОЛЕЗНЫХ
ИСКОПАЕМЫХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
(71) Заявитель: Морев А.Б. (BY)
(72) Автор: Морев А.Б. (BY)
(73) Патентообладатель: Морев Аркадий Борисович
(BY)
(21) Номер заявки: 2055
(22) 1994.07.14
(46) 2000.03.30
(57)
1. Способ селективной выемки пластов полезных ископаемых, состоящих из двух слоев полезного ископаемого и расположенного между ними породного прослоя, включающий выемку уступчатым забоем в лаве перемещающимся по ставу забойного конвейера очистным комбайном с тремя исполнительными органами двух
слоев полезного ископаемого при движении комбайна в одну сторону и породного прослоя при движении в обратную, отличающийся тем, что при выемке слоев полезного ископаемого в породном прослое формируют
опережающим исполнительным органом ниши для обеспечения возможности размещения в них двух других
исполнительных органов при задвижке комбайна на новую дорогу в конце лавы, в крайнем положении комбайна в лаве опережающий исполнительный орган выводят из зоны образованного уступа, а два других исполнительных органа совмещают со сформированными нишами, задвигают к забою по всей длине лавы конвейер и
при обратном ходе комбайна извлекают породный прослой, в крайнем положении комбайна в противоположном конце лавы заводят в забой верхнего слоя опережающий исполнительный орган и начинают следующий
очистной цикл.
Фиг. 1
Фиг. 8
2. Устройство для селективной выемки пластов полезных ископаемых, состоящих из двух слоев полезного ископаемого и расположенного между ними породного прослоя, включающее механизированную крепь,
забойный конвейер, закладочную установку и очистной комбайн, оснащенный укрепленными на подвижных
рукоятях тремя исполнительными органами, выполненными в виде режущих шнеков с погрузочными щитками, один из которых смещен относительно двух других в сторону забоя на величину не менее полезного
BY 3281 C1
захвата и по диаметру соответствует толщине верхнего слоя полезного ископаемого, отличающееся тем,
что рукоять смещенного в сторону забоя исполнительного органа выполнена не менее чем из двух шарнирно
соединенных между собой частей с возможностью перемещения исполнительного органа из опережающего
забоя верхнего слоя полезного ископаемого в зону прохода корпуса комбайна по лаве, причем диаметр шнеков, предназначенных для выемки нижнего слоя полезного ископаемого и породного прослоя, выполнен не
превышающим величину суммы толщин верхнего слоя полезного ископаемого и породного прослоя.
(56)
1. Патент ФРГ 2914897, МПК Е 21С 327/00, 1979.
2. Калугин П.А., Морев А.Б. Горные машины фирмы «Айкхофф» на калийных рудниках Беларуси,
ГНПМП «Информпрогресс», 1994.
3. Калугин П.А., Морев А.Б. Перспективы развития технологии и средств очистной выемки калийных солей // Горный журнал. - 1991. - № 11. - С. 22-24 (прототип).
Изобретение относится в горной промышленности и может быть использовано при разработке длинными
очистными забоями пластов полезных ископаемых (ПИ), состоящих из двух слоев ПИ и расположенного
между ними породного прослоя (ПП), например при разработке Старобинского месторождения калийных
солей.
Известен способ селективной выемки пластов ПИ, состоящих из двух слоев ПИ и расположенного между
ними ПП. Выемку ПИ ведут в лаве уступчатым забоем при помощи устройства в следующем составе: механизированная крепь, очистной комбайн (К), забойный конвейер для доставки ПИ и ПП, закладочная установка. Очистной К выполнен с тремя исполнительными органами (ИО). Два крайних ИО на величину полезного захвата опережают средний ИО и по высоте соответствуют мощности верхнего слоя ПИ. Выемку ПИ и
ПП ведут одновременно. Верхний слой ПИ извлекают первым по ходу движения ИО. Средним ИО извлекают нижний слой ПИ и грузят отбитое ПИ двух слоев на забойный конвейер. Породный прослой извлекают
отстающим ИО и складируют на почве между забоем и бортом забойного конвейера. В конце лавы, совершая возвратно-поступательные движения, осуществляют зарубку К на новую дорогу. Предусматривается
разрушенный ПП, размещенный на почве пласта, направлять на забойный конвейер с помощью лемеха, укрепленного на конвейерном ставе, и гидропередвижчика. Конвейером ПП транспортируется далее к закладочной установке [1].
Недостатками рассматриваемого аналога являются:
ограниченная область применения способа, исключающая возможность использования его при выемке
руд с высокой плотностью, например калийных;
ухудшение качества добываемого ПИ;
снижение производительности очистного забоя.
Указанные недостатки обусловлены следующим.
При добыче руд с высокой плотностью, например калийных, осуществить погрузку на забойный конвейер размещенного на почве пласта ПП с помощью лемехов на ставе конвейера и гидропередвижчика при задвижке конвейера на новую дорогу, как показал опыт эксплуатации аналогичного оборудования в калийных
забоях ПО «Беларуськалий», не представляется возможным.
Снижение качества добываемого ПИ происходит в связи с тем, что разрушаемое в забое уступа ПИ направляется вначале на почву пласта, а затем перегружается с определенными потерями на забойный конвейер. Поскольку полная погрузка ПИ на конвейер не обеспечивается, происходит разубоживание руды в забое.
Снижение качества добываемого ПИ происходит также при заезде К па новую дорогу «косым» заездом, так
как при этом на участке «косого» заезда (25-30 м) выемка руды ведется по валовой технологии (без разделения ПИ и ПП).
При зарубках К «косым» заездом по концам лавы вынимают пласт на полную мощность (целик) за несколько проходов К, что приводит к потере производительности.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является выбранный в качестве
прототипа способ селективной выемки пласта, состоящего из двух слоев ПИ и расположенного между ними
ПП, используемый при разработке Старобинского месторождения калийных солей. Выемку ПИ ведут в лаве
уступчатым забоем устройством в следующем составе: механизированная крепь, очистной К, забойный конвейер и закладочная установка. Очистной К выполнен с тремя ИО. Средний ИО опережает в сторону забоя
два других ИО и по высоте соответствует мощности верхнего слоя ПИ. Забойный конвейер обеспечивает
доставку к транспортному штреку ПИ или к закладочной установке разрушенный ПП. Призабойное пространство поддерживается механизированной крепью. Перед началом очистных работ в сплошном забое по
верхнему слою ПИ формируют уступ на глубину полезного захвата. После образования уступчатого забоя
начинают селективную выемку пласта. При прямом ходе К извлекают ПП, который из уступа направляют на
2
BY 3281 C1
почву пласта и погрузочными средствами К грузят на забойный конвейер и далее транспортируют к месту
закладки. В конце лавы осуществляют «косым» заездом зарубку К на новую дорогу. При этом выемку ПИ и
ПП на этом участке лавы осуществляют по валовой технологии. После выполнения концевых операций очистной цикл повторяется [3].
Недостатком рассматриваемого способа селективной выемки является необходимость поддержания увеличенной на глубину уступа по вертикальному слою ширины призабойного пространства лавы.
Недостатками прототипа являются:
ухудшение качества добываемого ПИ;
снижение производительности очистного забоя;
ухудшение условий поддержания призабойного пространства.
Указанные недостатки обусловлены следующим.
При осуществлении зарубки К на новую дорогу «косым» заездом осуществляется валовая выемка ПИ,
что существенно снижает качество добываемого ПИ. Кроме того, при извлечении ПП предусматривается
выгрузка его из уступа на почву пласта между конвейером и забоем, а затем погрузка его погрузочными устройствами К на забойный конвейер. При этом неизбежно часть ПП остается на почве пласта, смешивается
при обратном ходе К с ПИ, что также приводит к ухудшению качества добываемого ПИ.
Зарубка «косым» заездом весьма трудоемкая операция и приводит к существенному снижению производительности К.
Селективная выемка ПИ уступчатым забоем по рассматриваемой технологии приводит к увеличению
ширины призабойного пространства на глубину уступа (величину полезного захвата К). Это, соответственно,
увеличивает незакрепленное пространство между забоем и крепью, что отрицательно сказывается на безопасности ведения работ в лаве и накладывает ограничения на область применения способа по условиям устойчивости кровли. При этом увеличиваются также нагрузки на забойную крепь, что снижает надежность ее
работы и ведет к дополнительным затратам на ее приобретение и эксплуатацию.
Задачей изобретения является улучшение качества добываемого полезного ископаемого и повышение
производительности очистного забоя за счет исключения из добычного цикла технологической операции по
зарубке комбайна «косым» заездом и более эффективного разделения ПИ и ПП в забое, повышение эффективности поддержания призабойного пространства за счет уменьшения его ширины.
Для решения указанной задачи заявляемое изобретение - способ селективной выемки пластов полезных
ископаемых, состоящих из двух слоев ПИ и расположенного между ними ПП, включает выемку уступчатым
забоем в лаве перемещающимся по ставу забойного конвейера очистным К с тремя исполнительными органами двух слоев ПИ при движении К в одну сторону и ПП при движении в обратную. При выемке слоев ПИ
в ПП формируют опережающим ИО ниши для возможного размещения в них двух других ИО при задвижке
К на новую дорогу в конце лавы. В крайнем положении К в лаве опережающий ИО выводят из зоны образованного уступа, а два других ИО совмещают со сформированными нишами. Задвигают к забою по всей длине лавы конвейер и при обратном ходе К извлекают ПП. В крайнем положении комбайна в противоположном конце лавы заводят в забой верхнего слоя опережающий ИО и начинают следующий очистной цикл.
Заявляемый способ селективной выемки ПИ осуществляется следующим образом. Выемку ведут уступчатым забоем в лаве перемещающимся по ставу забойного конвейера очистным К с тремя ИО. Управление
кровлей в лаве осуществляют механизированной крепью. Перед началом очистных работ в сплошном забое
по верхнему слою ПИ опережающим ИО формируют уступ глубиной не менее полезного захвата К. При
подходе К к бортовому штреку этим же ИО в ПП формируют ниши для возможного размещения в них двух
других ИО и при задвижке К на новую дорогу. В подготовленном таким образом забое осуществляют селективную выемку.
В крайнем положении К в противоположном конце лавы опережающий ИО выводят из забоя. Два других
ИО совмещают со сформированными в ПП нишами и задвигают к забою на всей длине лавы конвейер. При
обратном ходе К извлекают ИО ПП и грузят его непосредственно на придвинутый к забою конвейер для
доставки к месту закладки. После прохода К передвигают секции механизированной крепи. При подходе К к
необработанному опережающим ИО участку лавы верхнюю часть пласта в уступе извлекают первым по ходу
движения К исполнительным органом, подняв его в верхнее положение к кровле пласта. После выхода на
бортовой штрек указанного ИО его опускают до почвы пласта и заводят в забой верхнего слоя опережающий
ИО. Затем изменяют направление движения К, извлекают два слоя ПИ и при подходе К к бортовому штреку
формируют опережающим ИО ниши. Далее селективную выемку ведут повторяющимися циклами.
Заявляемый способ селективной выемки пластов полезных ископаемых может быть реализован с помощью предлагаемого устройства.
Заявляемое устройство направлено на осуществление способа селективной выемки пластов ПИ, обеспечивающего улучшение качества добываемого ПИ, повышение производительности селективной выемки и
повышение эффективности поддерживания призабойного пространства.
3
BY 3281 C1
Известно устройство для селективной выемки пластов ПИ с расположением в средней части ПП. В состав устройства входит основное оборудование: механизированная крепь, забойный конвейер для доставки
ПИ и ПП, закладочная установка и очистной К. Очистной К оснащен тремя ИО, выполненными в виде режущих шнеков (Ш) с погрузочными щитками. Последние представляют собой перекидные погрузочные
щитки. Два крайних Ш соответствуют мощности верхнего слоя ПИ и опережают в сторону забоя средний Ш
на величину полезного захвата. Описание работы устройства приведено при рассмотрении аналога к первому пункту формулы изобретения [1].
Недостатки рассматриваемого устройства присущи также способу селективной выемки и описаны выше
при рассмотрении аналога к первому пункту формулы.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является выбранное в качестве
прототипа устройство для селективной выемки пластов ПИ, состоящих из двух слоев ПИ и расположенного
между ними ПП. Устройство состоит из механизированной крепи, очистного К, забойного конвейера для поставки ПИ и ПП, закладочной установки. Комбайн оснащен тремя ИО, выполненными в виде режущих шнеков (барабанов) с погрузочными щитками. Средний Ш опережает в сторону забоя на величину полезного захвата два других Ш и по диаметру соответствует мощности верхнего слоя ПИ.
Описание работы устройства для селективной выемки приведено выше при рассмотрении прототипа к
первому пункту формулы изобретения [3].
Недостатки устройства, выбранного в качестве прототипа, присущи также способу селективной выемки и
описаны выше при рассмотрении прототипа к первому пункту формулы.
Поставленная задача - улучшение качества добываемого ПИ и повышение производительности очистного
забоя - достигается тем, что в устройстве для осуществления способа, включающем механизированную
крепь, забойный конвейер, закладочную установку и очистной комбайн, оснащенный укрепленными на подвижных рукоятях тремя исполнительными органами, выполненными в виде режущих шнеков с погрузочными щитками, один из которых смещен относительно двух других в сторону забоя на величину не менее полезного захвата и по диаметру соответствует толщине верхнего слоя полезного ископаемого. Рукоять
смещенного в сторону забоя исполнительного органа выполнена не менее чем из двух шарнирно соединенных между собой частей с возможностью перемещения исполнительного органа из опережающего забоя
верхнего слоя полезного ископаемого в зону прохода корпуса К по лаве. Диаметр шнеков, предназначенных
для выемки нижнего слоя ПИ и ПП, выполнен не превышающим величину суммы толщин верхнего слоя полезного ископаемого и породного прослоя.
Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, в принципе может быть
многократно использована при подземной селективной выемке ПИ из пластов, состоящих из двух слоев ПИ
и расположенного между ними ПП, например на Старобинском месторождении калийных солей (второй калийный пласт: верхний и нижний сильвинитовые слои; третий калийный пласт: сильвинитовые слои П-Ш), с
получением технического результата, заключающегося в обеспечении улучшения качества добываемого ПИ,
повышения производительности селективной выемки и повышения эффективности поддержания призабойного пространства.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показано расположение оборудования в лаве,
исходное положение К и заводка в верхний слой смещенного в сторону забоя ИО; на фиг. 2 - вид сверху соответственно на фиг. 1; на фиг. 3 - конфигурация забоя по разрезу А-А на фиг. 1 соответственно; на фиг. 4 схема обработки забоя при выемке верхнего слоя ПИ и образования ниш в ПП; на фиг. 5 - конфигурация забоя в месте образования ниш и положение ИО перед задвижкой К, разрез по Г-Г на фиг. 4 соответственно;
на фиг. 6 - положение К и конвейера при задвижке К на новую дорогу, вид сверху; на фиг. 7 - схема обработки забоя при выемке ПП; на фиг. 8 - вид сверху на комбайн при выемке ПИ; на фиг. 9 - расположение оборудования в забое при выемке ПИ, вид по стрелке «К» на фиг. 8 соответственно; на фиг. 10 -расположение
оборудования в забое при выемке ПП.
Устройство для селективной выемки пластов ПИ включает забойный конвейер 1, очистной К 2 (фиг. 1,
2), механизированную крепь 6 (фиг. 9) и закладочную установку (на фиг. не показана). Комбайн оснащен
тремя ИО -3, 4 и 5 (фиг. 1-7), которые состоят соответственно из режущих шнеков 7, 8, 9 и перекидных погрузочных щитков 10, 11 и 12 (фиг. 8-10). ИО 3 смещен относительно двух других 4 и 5 в сторону забоя на
величину не менее полезного захвата К. ИО 4 и 5 укреплены на рукоятях 13 и 14 (фиг. 8), соединенных с
корпусом К 17 с возможностью поворота в вертикальной плоскости, например, при помощи гидродомкратов
15 и 16 (фиг. 8). ИО 3 с приводом 18 укреплен на рукояти, состоящей, например, из двух составных частей
19 и 20, соединенных между собой шарнирным соединением 21. Составная часть рукояти 19 соединена с
корпусом К 17 с возможностью поворота в вертикальной плоскости, например, при помощи гидродомкрата
22 (фиг. 8). Составная часть рукояти 20 при помощи гидродомкрата 23 может поворачиваться вокруг оси
шарнирного соединения 21 в плоскости пласта с возможностью перемещения ИО 3 из опережающего забоя
верхнего слоя ПИ в зону прохода корпуса К 17 по лаве (фиг. 1, 2, 8, 9).
4
BY 3281 C1
Работа заявляемого устройства осуществляется следующим образом. Добычной цикл начинают с формирования в сплошном забое по верхнему слою ПИ исполнительным органом 3 уступа глубиной не менее полезного захвата К (фиг. 1-3, 8, 9). При подходе к бортовому штреку этим же ИО формируют ниши для возможного размещения в них ИО 4 и 5 при задвижке К на новую дорогу (фиг. 4, 5, 6). В подготовленном таким
образом забое начинают повторяющимися циклами селективную выемку. В крайнем положении К опережающий ИО 3 при помощи гидродомкратов 22 и 23 выводят из забоя (фиг. 6, 8). Два других ИО 4 и 5 при
помощи гидродомкратов 15 и 16 совмещают со сформированными в ПП нишами и задвигают к забою на
всей длине лавы конвейер 1 с комбайном 2 (фиг. 4, 5, 6, 8). При обратном ходе К (движение по стрелке
«ПП», фиг. 7) ИО 4 и 5 извлекают ПП и грузят его непосредственно на придвинутый к забою конвейер 1
(фиг. 7, 10). После прохода К передвигают секции механизированной крепи 6. При подходе К к необрабатываемому опережающим ИО 3 участку лавы верхнюю часть пласта в уступе извлекают ИО 4, подняв его посредством рукояти 13 и гидродомкрата 15 к кровле пласта. После выхода на бортовой штрек ИО 4 его опускают до почвы пласта, заводят в забой верхнего слоя ИО 3, используя для этого рукояти 19 и 20 и
гидродомкраты 22 и 23. Затем изменяют направление движения К (движение по стрелке «ПИ»), извлекают
два слоя ПИ - верхний ИО 3, а нижний - ИО 4 и 5 (фиг. 8, 9). При подходе К к бортовому штреку формируют
ИО 3 ниши, опуская до границы нижнего слоя ПИ ИО 3 при помощи рукояти 20 и гидродомкрата 22 (фиг. 4,
5, 8). Далее селективную выемку ведут повторяющимися циклами.
Фиг. 2
Фиг. 3
Фиг. 4
Фиг. 5
Фиг. 6
Фиг. 7
5
BY 3281 C1
Фиг. 9
Фиг. 10
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
6
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
191 Кб
Теги
by3281, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа