Установка для проведення гірничої виробки на малопотужних вугільних пластах

Запропоноване технічне рішення належить до гірничої промисловості і може бути використане для проведення нарізних гірничих виробок прямокутного перерізу на малопотужних вугільних пластах. Існує безліч технологій для проведення нарізних гірничих виробок і виймання малопотужних вугільних пластів крутого залягання під час яких використовуються штангові засоби переміщення пристрою по гірничій виробці зі штреку. Низьку продуктивність цих установок обумовлено великою питомою вагою допоміжних робіт. Характерним для проведення нарізних гірничих виробок є захаращення підготовчої виробки штангами, що складуються в процесі проведення гірничої виробки; великий об’єм підготовчих робіт; складність технологічних операцій для здійснення дистанційного способу проведення гірничих робіт, а звідси небезпека раптових викидів вугілля та газу. Все це викликало необхідність спрощення технологічного циклу, збільшення швидкості проходки, довжини і ширини проведення виробок шляхом зміни конструкцій установок, зменшення їх габаритів, поліпшення маневреності, автоматизації окремих операцій, розміщення декількох установок в одному штреку. Відома установка для виймання пологих (до 18°) пластів, яка містить дві виїмкові машини, один двошнековий секційний конвеєр закритого типу, дві приводні направляючі платформи, передаточний конвеєр з поворотним столом, масти-лостанцію, магнітну станцію та монорейку [див. Автоматизированный комплекс для выемки пластов мощностью 0,5-0,9м без присутствия людей в очистном забое: Рабочий проект комплекса (пояснительная записка) /Донгипроуглемаш. - Донецк, 1971. - 25с]. Основним недоліком відомої установки, визначеної за найбільший аналог, є, як і аналогів, низька продуктивність, захаращення підготовчої виробки штангами, великий об’єм підготовчих робіт, а також складність технологічних операцій для здійснення дистанційного способу управління проведенням гірничих робіт. У основу корисної моделі поставлено завдання зі створення такої установки для проведення гірничої виробки на малопотужних вугільних пластах, спрощення механізму для пересування якої дозволяє розширити область використання установки, збільшити продуктивність, надійність і безпеку робіт, так як останні проводяться без присутності людей у виробці. Поставлене завдання розв’язується за рахунок того, що установку для проведення гірничої виробки на малопотужних вугільних пластах, яка містить різальну головку, передачі для обертання ріжучої головки, електродвигун, гідравлічний насос, згідно з корисною моделлю, обладнано корпусом, в якому розміщено електродвигун і гідронасос, два поздовжніх гідроциліндри для просування корпусу по виробці і два гідроциліндри для коректування положення різальної головки відносно бокових порід, а також чотири розпірних гідростояки, які працюють попарно, при цьому два з них розміщено у верхній частині корпусу, а два з’єднані з відповідними поздовжніми гідроциліндрами і розміщені у нижній частині корпусу, при цьому різальну головку встановлено на корпусі за допомогою утримуючої планки. На фігурі 1 наведено запропоновану установку, вигляд зверху; на фігурі 2 - те ж; вигляд збоку. Установка містить корпус 1, різальну головку 2, електродвигун 3, ланцюгову передачу 4, гідронасос 5, клапанний пристрій 6 для регулювання подання рідини в гідросистему, чотири розпірних гідростояки - два верхніх 7 і два нижніх 8, два поздовжніх гідроциліндри 9, гідропроводи 10, бак 11, рейки 12 для регулювання положення ріжучої головки 2, розклинюючі ексцентрикові ролики 13, канат 14 для відтягнення розклинених роликів, утримуючі планки 15 за допомогою яких ріжуча головка 2 з’єднується з рамою. На фігурі наведено також вугільний пласт 16. Запропонована установка працює так. У відкаточному штреку вгорі по падінню вугільного пласта встановлюється настил з дощок для направлення руху установки в початковий момент її роботи (на фігурі не наведено). Спочатку поздовжні гідроциліндри 9 спираються в упори, влаштовані на направляючому дерев’яному настилі. Включають установку і електродвигун 3 за допомогою ланцюгової передачі 4 обертає різальну головку 2. Тим же двигуном приводиться в обертання гідронасос 5. Рідина, наприклад емульсія, з насоса подається через регулювальний клапан 6 по гідропроводах 10 у верхню частин у поздовжніх гідроциліндрів 9, давить на поршні зі штоками, які переміщують корпус 1 разом з різальною головкою 2 на вугільний пласт 16 і здійснюється відбивання вугілля. Останнє просипається через корпус на відкаточний штрек під час виймання на крутих пластах. Після просування на 0,5м (цикл просування) установка зупиняється і розклинюються верхні гідростояки 7 між основою корпусу 1 і покрівлею пройденої виробки. Після розклинення верхніх гідростояків 7, нижні гідростояки 8 звільняються від розклинення і поздовжні гідроциліндри 9 переміщують нижні гідростояки 8 вгору на 0,5м (цикл просування). При цьому клапанний пристрій 6 міняє напрям руху рідини в гідроциліндрах внаслідок чого, нижні гідростояки 8 розклинюються, верхні гідростояки розвантажуються від тиску рідини і штоки гідроциліндрів опускаються. В поздовжні гідроциліндри 9 емульсія під тиском поступає у верхню їх частину і давить на поршні зі штоками, які спираються в нижні гідростояки 8 і, таким чином, установка з різальною головкою, що обертається повільно, просувається вгору і проводиться відбивання вугілля. У процесі роботи установки електродвигун постійно обертається для забезпечення безперервної роботи гідронасоса і подавання рідини в гідростояки і поздовжні гідроциліндри. Черговість роботи гідростояків і поздовжніх гідроциліндрів здійснюється за допомогою клапанного пристрою 6, який міняє напрям руху емульсії в гідроциліндрах, пересуваючи їх в потрібному напряму. Регулювання виймання вугілля за потужністю пласта здійснюється за допомогою рейки 12 для регулювання положення різальної головки, а для корегування розміщення різальної головки відносно ґрунту або покрівлі пласта в процесі роботи установки у основи верхньої частини корпусу 1 встановлені два гідроциліндри (на фігурах не наведено через їх складність). Запропонована установка дозволяє провести гірничу виробку та виймання вугілля без використання штангового способу подачі різальної головки на забій, що дозволяє значно збільшити продуктивність установки, на порядок знизити операційні витрати під час проведення робіт і повністю звільнити відкаточний штрек від будьякого допоміжного обладнання в процесі виконання робіт, що приводить до значного підвищення безпеки праці робітників. Під час проведення гірничих виробок по газоносному вугільному пласту, до установки приєднується гнучкий рукав (на фігура х не наведено), діаметром 150мм, для провітрювання вибою виробки, яке запобігає вибуху пилу та газу в процесі проведення гірничих робіт. Для запобігання сповзанню установки вниз по виробці у разі відключення електромережі або пориву гідропроводу, у верхній і нижній частинах корпусу встановлено розклинюючі ексцентрикові ролики 13. Під час зворотного ходу установки - вниз, різальна головка піднімається за допомогою регулювальної рейки 12 і відбувається виймання верхньої частини вугільного пласта. Натягненням каната 14 розклинюючі ексцентрикові ролики 13 опускаються до рівня основи корпусу. Установка відбиває вугілля і повільно опускається вниз за допомогою лебідок, установлених на вентиляційному і відкаточному штреках. Запропоновану установку можна використовувати для проведення гірничої виробки прямокутного перетину на вугільних пластах потужністю від 0,4 до 1,0м і більше без кріплення гірничої виробки, при цьому можна здійснювати її дистанційне управління та забезпечити відсутність людей в зоні проведення гірничих робіт, що значно підвищує безпеку проведення гірничих робіт.