Вибухобезпечна різальна коронка для бурової виймальної машини

Винахід відноситься до гірничої промисловості і призначений для виготовлення виконавчих органів бурових виймальних машин. Відома різальна коронка бурової виймальної установки "Старт". Буровий інструмент містить спіральні забурники, трипроменеві бурові коронки, в різцетримачах яких закріплені різці, забезпечені системою зрошення для запобігання утворенню пилу. Як показали дослідження, небезпеку фрикційного іскріння несуть тільки крайні різці, тому що тільки вони можуть торкатися до міцних порід покрівлі або підошви пласта. Інші різці працюють по вугіллю, яке не є небезпечним за фрикційним іскрінням. Для боротьби з запалюванням піритного пилу, який може утворитися за наявності піритних включень у вугільному пласті, на люнеті установки кріпиться система зрошення. Умови роботи крайніх різців такі, що надійно закріпити за ними екран, який виключає запалювання метану, неможливо. Також неможливо підвести до них систему вибухозахисного зрошення, яка б забезпечила подачу води на слід різання крайніх різців через недостатні конструктивні розміри коронки. Таким чином, виконавчі органи бурових виймальних машин зараз практично не мають засобів, що відвертають запалювання метану від фрикційних іскр. В основу винаходу поставлено задачу створити таку різальну коронку, яка б забезпечила вибухобезпеку бурової виймальної машини за рахунок виключення фрикційного іскріння. Для розв'язання поставленої задачі у вибухобезпечній різальній коронці бурової виймальної машини, що містить корпус, тримачі і різці, які закріплені в частині із згаданих тримачів, згідно з винаходом, в крайніх тримачах закріплені шарошки, причому відстань між штирями шарошки не більша за 50мм, а довжина виступної частини шарошки не менша за довжину виступної частини різця. Проведеними дослідженнями на стенді МакНДІ доведено, що шарошки під час тертя об міцні породи не створюють небезпечного іскріння і тому не потребують спеціальних засобів боротьби з цією небезпекою. Це пояснюється відмітними особливостями роботи шнекових різців і шарошок. Процес руйнування гірничого масиву шнековими різцями відбувається за рахунок тертя їх об масив, а штирями шарошок за рахунок їх перекочування по масиву і сколювання верхнього шару. Ця особливість суттєво впливає на механізм утворення фрикційного іскріння, значно знижуючи цю небезпеку. Крім того, різальні штирі шарошки розташовані один від одного на відстані 30 - 50мм. З урахуванням швидкості руху 2 - 3м/с ця відстань вкладається в період індукції (затримки запалювання), який визначає критичну площу нагрітої поверхні, здатної запалити метаноповітряну суміш. Таким чином, кожний наступний штир шарошки виконує функцію екранного пристрою для попереднього штиря, тому що кожний наступний штир руйн ує джерело запалювання від попереднього штиря шарошки, тобто не дає утворитися небезпечній нагрітій площі, яка і запалює метано-повітряну суміш. На фіг.1 зображений загальний вигляд різальної коронки; на фіг.2 - різальна частина шарошки. Вибухобезпечна різальна коронка бурової виймальної машини містить корпус 1, різець 2, шарошку 3, вал 4 шарошки, який разом з різцями закріплений в тримачі 5. Шарошка обладнана штирями 6. Шарошку 3 встановлено на валу 4 і закріплено в тримачі 5 таким чином, щоб її наступна частина l ш в бік масиву гірничих порід була більшою від виступної частини Lр різця. При цьому різальні штирі 6 шарошки розташовані один від одного на відстані не більшій за 50мм. Це пояснюється тим, що руйнування міцних вміщаючих порід повинно проводитися тільки штирями шарошок, які навіть в загальмованому режимі не призводять до запалювання метаноповітряної суміші, а вже безпосередньо вугільний пласт руйнується різцями. Відстань між штирями (різцями) шарошок не більше 50мм пояснюється тим, що кожний наступний штир руйнує нагрітий слід після різання породи, залишений попереднім штирем, і тим самим не утворюється критична нагріта поверхня, здатна запалити метано-повітряну суміш. Пристрій працює таким чином. Під час обертання лопаті 1 виконавчого органа різальні штирі шарошки 3 стискаються з масивом гірничих порід і в результаті взаємодії шарошки з гірничим масивом відбувається проворот шарошки на валу 4, що, в свою чергу, приводить до перекочування різальних штирів 6 по породі. Навіть при загальмованій шарошці не відбувається запалення метану, тому що різальні штирі шарошки з таким же ефектом, як і ті, що провертаються, руйнують нагріту поверхню, залишену попереднім штирем шарошки. В стиканні з породою завжди знаходяться не менше двох-трьох штирів. Використання пропонованого технічного рішення для захисту від запалення вибухової шахтної атмосфери фрикційними іскрами під час роботи бурових виймальних машин забезпечує в порівнянні з існуючими пристроями підвищення безпеки робіт в разі виймання вугілля буровим способом.