Установка для проведення підняттєвих нарізних виробок по викидонебезпечних похилих вугільних пластах

1 Установка для проведення підняттєвих нарізних виробок по викидонебезпечних похилих вугільних пластах, що включає розпірно-крокуюче тимчасове кріплення з механізмом подачі та різальні органи з приводом, яка відрізняється тим, що розпірно-крокуюче тимчасове кріплення оснащено причіпними гідравлічними різальними органами з автономними підведеннями високонапірної води і пдроприводами для їхнього включення, один із зазначених органів є центральний буровиймальний, який установлений СПІВВІСНО подовжній осі розпірно-крокуючого тимчасового кріплен габарит установки, крім того, кожен різальний орган виконаний у вигляді телескопічного пристрою з висувною штангою, оснащеною обертовою струминною буровою головкою із струменеформуючими насадками, причому буровиймальний різальний орган має додаткову бокову насадку, яка встановлена на висувній штанзі з можливістю обертання при прямому і зворотному ходах, а на пазоутворюючих органах ці додаткові насадки при зворотному переміщенні не є обертовими 2 Установка за п 1, яка відрізняється тим, що вона оснащена пристроєм для уловлювання водовупльної суміші, кінематично зв'язаним з елементами розпірно-крокуючого тимчасового кріплення 3 Установка за п 2, яка відрізняється тим, що пристрій для уловлювання водовупльної суміші виконано у вигляді напрямних щитів, що похилені до жолоба, яким цей пристрій оснащений Корисна модель відноситься до гірничої промисловості, до гірничопрохідницької техніки і призначена для механізації проведення підготовчих виробок по викидонебезпечним вугільним пластам, схильним до газодінамичних явищ, а більш конкретно - до установок для утворювання розвантажувальних пазів, щілин і свердловин за допомогою водяних струменів при вийманні ніш, проходженні розрізів, печей, просіків та інших виробок на пластах похилого падіння Аналогом обрано нарізний комбайн для проведення підняттєвих нарізних виробок на похилих вугільних пластах [ а с СРСР №1213187, кл Е21С27/02], що включає розпірно-крокуюче кріплення з механізмом подачі та різальні органи з приводом Різальні органи комбайна виконані у вигляді здвоєного бару з різальнонавантажувальним ланцюгом Крім того, нарізний комбайн має раму, на якій змонтовано привод ви конавчого органа та перевантажувач До розпірнокрокуючого кріплення входять гідродомкрати і розпірні стійки Основним недоліком цього комбайна є необхідність присутності оператора у вибої виробки, що проводиться, яка неприпустима в умовах роботи на викидонебезпечних пластах тому, що при механічному руйнуванні вугілля виконавчим органом може статися раптовий викид вугілля або вибух метану внаслідок можливого іскроутворювання ВІДОМІ також установки, за допомогою яких можна проходити ПІДНЯТТЄВІ нарізні виробки, у тому числі і по викидонебезпечним похилим вугільним пластам з утворенням розвантажувальних пазів, більш безпечним і продуктивним гідравлічним способом, наприклад, комплекс безлюдної виїмки КБГ, що включає механізм подачі з пдроприводом та гідравлічні різальні органи [Испытания гидравлического комплекса КБГ на крутом in 00 О) 9850 пласте. Уголь Украины, №6 1987г. с.21]. КБГ виконано у вигляді верстата з гідроприводом обертання і подачі, секційного бурового постава, бурової головки, розширника з насадкою для утворення паза, систем приводу, водопостачання і управління. Верстат включає обертач, гідроциліндри подачі, механізм підхоплення. Штанги бурового постава виконані двухканальними. Один з каналів з'єднаний з насадками бурової головки, а другий - з насадкою розширника (пазоутворювача). Управління подачею води на насадки здійснюється шляхом перекриття відповідного каналу на обертачі. Утворення розвантажувального паза комплексом здійснюється наступним чином. Спочатку виконують буріння свердловини шляхом подачі високонапірної води до насадок бурової головки з одночасним обертанням постава і подачею його на вибій. Пробуривши свердловину на довжину штанги, буровий постав нарощують наступною штангою і повторюють операції до досягнення свердловини необхідної довжини. Створення паза здійснюють при зворотному ході поставу без його обертання, попередньо переключають подачу води на канал, який з'єднаний з насадкою розширника, зорієнтувавши її перпендикулярно підошві пласта. Для безпечного виконання робіт по бурінню свердловини і утворюванню розвантажувального паза управління комплексом здійснюється з дистанційного пульта управління (з відстані до 200м). Недоліком КБГ є те, що по закінченню буріння свердловини і утворення паза на потрібну довжину посекційно необхідно з дистанції (до 200м) підходити до верстату для монтажу (демонтажу) постава. Така необхідність є також при переході від операції "Буріння свердловини" до операції "Утворення розвантажувального паза" для переключення води на розширник і орієнтації його насадки. Унаслідок цього суттєво збільшується трудомісткість і знижуються продуктивність і безпека робіт. Найближчим аналогом (обраний за функціональним призначенням) для установки, що заявляється, є нарізний комбайн для проведення підняттєвих нарізних виробок на похилих вугільних пластах [а.с. СРСР №1158754, кл. Е21С27/02], що включає розпірно-крокуюче тимчасове кріплення з механізмом подачі та різальні органи з приводом. Різальні органи комбайна виконані у вигляді здвоєного бару з різально-навантажувальним ланцюгом. Вказаний нарізний комбайн має раму, на якій змонтовано привод виконавчого органа та перевантажувач. До розпірно-крокуючого кріплення входять гідродомкрати і розпірні стійки. Основним недоліком цього комбайна є необхідність присутності оператора у вибої виробки, що проводиться, і яке неприпустимо в умовах роботи на викидонебезпечних пластах тому, що при механічному руйнуванні вугілля виконавчим органом може статися раптовий викид вугілля або вибух метану внаслідок можливого іскроутворювання. В основу корисної моделі поставлено таку технічну задачу: удосконалення установки для проведення підняттєвих нарізних виробок по викидонебезпечним похилим вугільним пластам з ме тою забезпечення безпеки праці при виконанні цих робіт та забезпечення виконання вимог «Инструкции по безопасному ведению горных работ на пластах опасных по внезапным выбросам угля, породы и газа» (НАОП 1.30.5.06-89). Підвищення безпеки експлуатації установки та її ефективності і під час проведення підняттєвих нарізних виробок по викидонебезпечним похилим вугільним пластам забезпечено за рахунок дистанційного управління установкою під час роботи без постійної присутності людей у вибої виробки, що проводиться. Поставлена задача вирішується тим, що в установці для проведення підняттєвих нарізних виробок по викидонебезпечних похилих вугільних пластах, що включає розпірно-крокуюче тимчасове кріплення з механізмом подачі та різальні органи з приводом, розпірно-крокуюче тимчасове кріплення оснащено причіпними гідравлічними різальними органами з автономними підведеннями високонапірної води і гідроприводами для послідовного їхнього включення, один із зазначених органів є центральний буровиймальний, який установлений співвісно подовжньої осі розпірно-крокуючого тимчасового кріплення, а інші є пазоутворюючими для оконтурювання виробки, що проводиться, і розташовані паралельно щодо центрального буровиймального органа, при цьому вони встановлені з можливістю їхнього розвороту на кут до 10° у напрямку за зовнішній габарит установки, крім того, кожен різальний орган виконаний у вигляді телескопічного пристрою з висувною штангою, оснащеною обертовою струминною буровою голівкою із струменеформуючими насадками, причому буровиймальний різальний орган має додаткову бокову насадку, яка встановлена на висувній штанзі з можливістю обертання при прямому і зворотному ходах, а на пазоутворюючих різальних органах ці додаткові насадки при зворотному переміщенні не є обертовими. Установка, що заявляється, оснащена пристроєм для уловлювання водовугільної суміші, кінематично зв'язаним з елементами розпірнокрокуючого тимчасового кріплення, який виконано у вигляді напрямних щитів, що похилені до жолоба, яким цей пристрій оснащений. На Фіг.1 зображена установка для проведення підняттєвих нарізних виробок по викидонебезпечним похилим вугільним пластам. На Фіг.2 - теж саме, вигляд по стрільці А. Установка складається з комплектів механізованого розпірно-крокуючого тимчасового кріплення (наприклад МК 98) 1 з механізмом подачі та різальними органами 4,5. Розпірно-крокуюче тимчасове кріплення 1 оснащено причіпними пристроями 2 і 3 на які встановлені гідравлічні різальні органи 4, 5 з автономними підведеннями високонапірної води (рукава 7) і робочої рідини до гідроприводів 8 для послідовного їхнього включення. Центральний буровиймальний гідравлічний різальний орган 5 установлений співвісно подовжньої осі о-о розпірно-крокуючого тимчасового кріплення 1 і виробки, що проводиться. Пазоутворюючі гідравлічні різальні органи 4 призначені для оконтурювання виробки, що проводиться. Вони розташовані паралельно щодо центрального буровиймального органу 9850 5 та встановлені з можливістю їхнього розвороту на кут до 10° у напрямку за зовнішній габарит установки. Кожен різальний орган 4, 5 виконаний у вигляді телескопічного пристрою з висувною штангою а, оснащеною обертовою струминною буровою голівкою 12 із струменеформуючими насадками. Буровиймальний різальний орган 5 має додаткові бокові насадки Ь, що встановлені на висувній штанзі а з можливістю обертання при прямому і зворотному ходах. На пазоутворюючих органах також встановлені додаткові насадки 13 , які при зворотному переміщенні не є обертовими. До складу установки входить і пристрій для уловлювання водовугільної суміші 10, з похилими до жолоба 9 напрямними щитами, кінематичне з'єднаний із елементами розпірно-крокуючого тимчасового кріплення 1 тягами 11. Управління установкою здійснюється з пульта дистанційного управління 6. Високонапірну воду подають по рукавах 7 до струменеформуючих насадок обертових струминних бурових голівок 12, а по рукавах 8 робочу рідину до гідродвигуна модуля, до якого подана напірна вода. У місці сполучення виробки, що проводиться, з прилягаючою в попередньо пройденій камері монтується установка. Пульт дистанційного управління 6, а також технологічне устаткування (високонапірні насоси, станція насосна гідроприводу, ВМП, ATM і ін.) розташовуються у виробці, що сполучається, на відстані не ближче ніж 30м від вибою виробки, що проводиться. Установка працює наступним чином. Оконтурюють виробку розвантажувальними пазами за допомогою пазоутворюючих різальних органів 4, які включають послідовно чи водночас і таким чином приводять у викидонебезпечний стан дільницю пласта. Для цього включають високонапірний насос, вода надходить до пульта управління 6, від якого вона подається до пазоутворюючих різальних органів 4 для виконання оконтурювання виробки, що проводиться. Високонапірна вода витікає у вигляді струменів із струменеформуючих насадок обертової струминної бурової головки 12. Включають насосну станцію гідроприводу, при цьому робоча рідина подається до гідродвигуна пазоутворючого різального органу 4, що забезпечує обертання бурової головки 12 зі струменеформуючими насадками і одночасно здійснюється їх переміщення в напрямку виробки, яка приводиться. Високонапірні струмені створюють в масиві вугілля свердловину, після досягнення заданої довжини відбувається автоматичне одночасне переключення напрямку обертання гідродвигуна і подачі високонапірної води на бокову насадку 13, яка не є обертовою, а встановлена з можливістю переміщення до вибою проведеної виробки. Це забезпечує можливість утворення за допомогою високонапірного струменю води у масиві вугілля паз на всю потужність пласта перпендикулярно його підошві. Для послідуючого руйнування вугільного цілика подають напірну воду до центрального буровиймального органу 5. Напірна вода витікає з обертових насадок бурової головки у вигляді напірних струменів, які при їх переміщенні в напрямку проведення виробки утворюють свердловину, рівну довжині висувної обертової штанги а, після чого автоматично переключається напрямок обертання гідродвигуна і напрямок подачі високонапірної води на очисні насадки Ь, при цьому вони одночасно обертаються і переміщуютья до вибою та руйнують міжпазовий цілик вугілля. Досягши крайнього вихідного положення, знову відбувається переключення напрямку обертання гідродвигуна, але вода при цьому продовжує витікати з очисних насадок b буровиймального різального органу 5 до повного руйнування міжпазового цілика вугілля. Водовугільна суміш самопливно по напрямних похилих щитах надходить до жолоба 9, яким оснащений пристрій для уловлювання водовугільної суміші, та по ньому транспортується до виробки, з якою сполучається виробка, що проводиться. 12 SSSFSSNS!^^ Комп'ютерна верстка В. Мацело Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м Київ-42, 01601