Спосіб контрольованого дотримання зазору між верхнім перекриттям і вугільним вибоєм в очисних вибоях

Номер патенту: 96526

Опубліковано: 10.11.2011

Автори: Юнкер Мартін, Моцар Армін

Є ще 1 сторінка.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб контрольованого дотримання кращого з урахуванням механіки гірських порід зазору (33) між верхнім перекриттям і вугільним вибоєм в очисних вибоях, оснащених забійним конвеєром (20), щонайменше однією очисною машиною (22), а також гідравлічним щитовим механізованим кріпленням, при розробці кам'яного вугілля підземним способом, у якому

за допомогою розміщених щонайменше на трьох із чотирьох основних елементів кожної секції (10) щитового механізованого кріплення, тобто на опорному полозі (11), завальному щиті (14), несучих шарнірних консолях (16) і у завальній області підтримуючого перекриття (13), датчиків (17) ухилу визначають ухил підтримуючого перекриття (13) і опорного полоза (11) у напрямку виїмки, і

на підставі даних вимірів в обчислювальному блоці визначають впливи на зазор (33) між перекриттям і вугільним вибоєм при виникаючих змінах кута ухилу підтримуючого перекриття (13), і відбувається автоматичне припасування найважливіших параметрів, що складається з виїмки, подачі й відсадження руди робочого циклу секції (10) щитового механізованого кріплення.

2. Спосіб за п. 1, у якому за допомогою датчиків (17) ухилу визначають ухил окремих секцій (10) щитового механізованого кріплення у поперечному до виїмки напрямку й зіставляють з поперечним ухилом секцій, що примикають (10) щитового механізованого кріплення, а у випадку перевищення одного з установлених як припустимі параметри у ході робочого циклу робить вирівнювання відповідної секції (10) щитового механізованого кріплення щодо секцій, що примикають, щитового механізованого кріплення.

3. Спосіб за п. 1 або п. 2, у якому при кожному робочому циклі секції (10) щитового механізованого кріплення підтримуюче перекриття (13) установлюють таким чином, що виникає ухил підтримуючого перекриття (13) від його привибійного кінця у бік кінця завальної області.

4. Спосіб за п. 3, у якому керування положенням підтримуючого перекриття (13) відбувається за допомогою розташованих на секції (10) щитового механізованого кріплення кутових домкратів.

5. Спосіб за одним із пп. 1-4, у якому при кожному робочому циклі секції (10) щитового механізованого кріплення ухил опорного полоза (11) установлюють таким чином, що виникає розміщення по висхідній опорного полоза (11) щодо забійного конвеєра (20).

6. Спосіб за п. 5, у якому керування положенням опорного полоза (11) відбувається за допомогою розташованого на секції (10) щитового механізованого кріплення піднімального механізму.

7. Спосіб за одним із пп. 1-6, у якому при виявленні виниклої між двома робочими циклами зміни ухилу підтримуючого перекриття (13) у напрямку виїмки при наступному робочому циклі встановлюють такий ухил верхнього перекриття (13), що відповідає положенню верхнього перекриття (13) у попередньому робочому циклі.

8. Спосіб за п. 7, у якому реєструють висоту висування підтримуючих верхнє перекриття (13) стійок (12) секції (10) щитового механізованого кріплення й враховують відповідний рівень підтримуючого перекриття (13) щодо опорного полоза (11) в окремих робочих циклах для визначення необхідного положення підтримуючого перекриття (13).

9. Спосіб за п. 7 або п. 8, у якому процес відсадження секції (10) щитового механізованого кріплення автоматично переривають у випадку, якщо датчик (17) ухилу підтримуючого перекриття (13) фіксує неправильне положення підтримуючого перекриття (13) у порівнянні з його положенням під час попереднього робочого циклу.

10. Спосіб за п. 9, у якому систему керування перечищенням відсадження руди у секції (10) щитового механізованого кріплення по завершенню робочого циклу автоматично деактивують і знову активують для наступного робочого циклу.

11. Спосіб за одним із пп. 7-10, у якому крок гідравлічного циліндра пересувки кріплення, що забезпечує підтягування секції (10) щитового механізованого кріплення до забійного конвеєра (20), контролюють за допомогою пристрою вимірювання шляху.

12. Спосіб за одним із пп. 7-11, у якому на забійному конвеєрі (20) і/або очисній машині (22) установлюють відповідно один датчик (21, 25) ухилу, і визначають кут ухилу забійного конвеєра (20) і/або очисної машини (22) у напрямку виїмки.

13. Спосіб за п. 12, у якому при встановлених відхиленнях у кутах ухилу забійного конвеєра (20) і очисної машини (22) з одного боку, і секції (10) щитового механізованого кріплення, з іншого боку визначають кут неузгодженості між опорною поверхнею забійного конвеєра (20) і секцією (10) щитового механізованого кріплення.

14. Спосіб за п. 13, у якому при встановленому куті неузгодженості менше 180 градусів крок секції щитового механізованого кріплення (30) у напрямку забійного конвеєра (20) зменшують під час робочого циклу таким чином, що можливий прохід очисної машини (22) перед козирком привибійної частини підтримуючого перекриття (13).

15. Спосіб за п. 13, у якому при фіксації кута неузгодженості більше 180 градусів зворотний хід забійного конвеєра (20) у напрямку вугільного вибою (32) при просунутій уперед секції (10) механізованого кріплення зменшують настільки, що при проході очисної машини (22) установлюється максимально припустимий зазор (33) між верхнім перекриттям і вугільним вибоєм.

16. Спосіб за одним із пп. 1-15, у якому крок циліндра пересувки секції кріплення встановлюють більшим, ніж ширина проходки очисної машини (22).

17. Спосіб за одним із пп. 1-16, у якому підтримуюче перекриття (13) виконане з можливістю подовження за допомогою передньої консолі (41), що висувається у напрямку вугільного вибою (32), і на передній консолі (41), що висувається, розташовується датчик (17) ухилу, а розмір вильоту передньої консолі (41), що висувається, є реєстрованим за допомогою розташованої на передній консолі (41), що висувається, системи (42) вимірювання шляху.

18. Спосіб за одним із пп. 1-17, у якому виникаючу залежно від висоти висування секції (10) щитового механізованого кріплення помилку (43) лемніскати враховують при визначенні зазору (33) між перекриттям і вугільним вибоєм.

Текст

1. Спосіб контрольованого дотримання кращого з урахуванням механіки гірських порід зазору (33) між верхнім перекриттям і вугільним вибоєм в очисних вибоях, оснащених забійним конвеєром (20), щонайменше однією очисною машиною (22), а також гідравлічним щитовим механізованим кріпленням, при розробці кам'яного вугілля підземним способом, у якому за допомогою розміщених щонайменше на трьох із чотирьох основних елементів кожної секції (10) щитового механізованого кріплення, тобто на опорному полозі (11), завальному щиті (14), несучих шарнірних консолях (16) і у завальній області підтримуючого перекриття (13), датчиків (17) ухилу визначають ухил підтримуючого перекриття (13) і опорного полоза (11) у напрямку виїмки, і на підставі даних вимірів в обчислювальному блоці визначають впливи на зазор (33) між перекриттям і вугільним вибоєм при виникаючих змінах кута ухилу підтримуючого перекриття (13), і відбувається автоматичне припасування найважливіших параметрів, що складається з виїмки, подачі й відсадження руди робочого циклу секції (10) щитового механізованого кріплення. 2. Спосіб за п. 1, у якому за допомогою датчиків (17) ухилу визначають ухил окремих секцій (10) щитового механізованого кріплення у поперечному до виїмки напрямку й зіставляють з поперечним ухилом секцій, що примикають (10) щитового ме 2 (19) 1 3 96526 4 датчик (17) ухилу підтримуючого перекриття (13) фіксує неправильне положення підтримуючого перекриття (13) у порівнянні з його положенням під час попереднього робочого циклу. 10. Спосіб за п. 9, у якому систему керування перечищенням відсадження руди у секції (10) щитового механізованого кріплення по завершенню робочого циклу автоматично деактивують і знову активують для наступного робочого циклу. 11. Спосіб за одним із пп. 7-10, у якому крок гідравлічного циліндра пересувки кріплення, що забезпечує підтягування секції (10) щитового механізованого кріплення до забійного конвеєра (20), контролюють за допомогою пристрою вимірювання шляху. 12. Спосіб за одним із пп. 7-11, у якому на забійному конвеєрі (20) і/або очисній машині (22) установлюють відповідно один датчик (21, 25) ухилу, і визначають кут ухилу забійного конвеєра (20) і/або очисної машини (22) у напрямку виїмки. 13. Спосіб за п. 12, у якому при встановлених відхиленнях у кутах ухилу забійного конвеєра (20) і очисної машини (22) з одного боку, і секції (10) щитового механізованого кріплення, з іншого боку визначають кут неузгодженості між опорною поверхнею забійного конвеєра (20) і секцією (10) щитового механізованого кріплення. 14. Спосіб за п. 13, у якому при встановленому куті неузгодженості менше 180 градусів крок секції щитового механізованого кріплення (30) у напрям ку забійного конвеєра (20) зменшують під час робочого циклу таким чином, що можливий прохід очисної машини (22) перед козирком привибійної частини підтримуючого перекриття (13). 15. Спосіб за п. 13, у якому при фіксації кута неузгодженості більше 180 градусів зворотний хід забійного конвеєра (20) у напрямку вугільного вибою (32) при просунутій уперед секції (10) механізованого кріплення зменшують настільки, що при проході очисної машини (22) установлюється максимально припустимий зазор (33) між верхнім перекриттям і вугільним вибоєм. 16. Спосіб за одним із пп. 1-15, у якому крок циліндра пересувки секції кріплення встановлюють більшим, ніж ширина проходки очисної машини (22). 17. Спосіб за одним із пп. 1-16, у якому підтримуюче перекриття (13) виконане з можливістю подовження за допомогою передньої консолі (41), що висувається у напрямку вугільного вибою (32), і на передній консолі (41), що висувається, розташовується датчик (17) ухилу, а розмір вильоту передньої консолі (41), що висувається, є реєстрованим за допомогою розташованої на передній консолі (41), що висувається, системи (42) вимірювання шляху. 18. Спосіб за одним із пп. 1-17, у якому виникаючу залежно від висоти висування секції (10) щитового механізованого кріплення помилку (43) лемніскати враховують при визначенні зазору (33) між перекриттям і вугільним вибоєм. Винахід належить до способу керування очисними вибоями, оснащеними забійним конвеєром, щонайменше однією очисною машиною, а також гідравлічним щитовим механізованим кріпленням, при розробці кам'яного вугілля підземним способом. Однією з проблем при автоматизації керування роботою очисного вибою є контролювання зазору між верхнім перекриттям і вугільним вибоєм, коротко іменованого далі "ПеВв" ("КаКо"). Звичайно при розробці кам'яного вугілля підземним способом після оголення поверхні покрівлі прагнуть якнайшвидше підперти цю покрівлю за допомогою відповідного кріплення для того, щоб зменшити пов'язану з механікою гірських порід небезпеку обвалення покрівлі в не укріпленій кріпленням області. У зв'язку з виробничим процесом при роботі очисного вибою у діючих лавах неминуче виникають області без зміцнення покрівлі кріпленням. Так, наприклад, при виїмці методом різання за допомогою очисного комбайна з барабанним виконавчим органом верхнє перекриття щитового механізованого кріплення з боку вибою повинне мати такий зазор від вугільного вибою, щоб забезпечити очисному комбайну просування вперед без зіткнення з кріпленням. Після того, як передній барабан, що виступає, як правило, уперед у напрямку просування очисного комбайна з барабанним виконавчим органом, розрізає верхній шар пласту й оголює покрівлю, просування щитового механізованого кріплення слідом за випереджальним його очисним комбайном з барабанним виконавчим органом можливо тільки на певній відстані, так що у цій області кріплення покрівлі за допомогою щитового механізованого кріплення не виробляється. Таким чином, установлюваний залежно від режиму роботи при роботі очисного вибою зазор між привибійним кінцем підтримуючого перекриття й вугільним вибоєм (ПеВв), тобто вільний проліт покрівлі шару між вугільним вибоєм і його опорою на щитове механізоване кріплення істотно підвищує небезпеку обвалення покрівлі. При цьому кожне обвалення може завдати шкоди процесу видобутку, насамперед при планованій автоматизації робіт з виїмки й зведення кріплень. Тому завдання даного винаходу полягає у розробці способу вищезгаданого типу, що дозволяє контролювати й регулювати зазор між перекриттям і вугільним вибоєм (ПеВв) при просуванні фронту очисних робіт з урахуванням мінімізації небезпеки обвалення покрівлі пласту. Рішення даного завдання, включаючи переважні конструктивні форми виконання й удосконалення винаходу, відбито у змісті формули винаходу, що приводиться після опису винаходу. Основна ідея винаходу передбачає, що для контрольованого дотримання кращого з урахуванням механіки гірських порід зазору між верхнім перекриттям і вугільним вибоєм за допомогою розміщених щонайменше на трьох із чотирьох осно 5 вних елементів кожної секції щитового механізованого кріплення, тобто на опорному полозі, завальному щиті, несучих шарнірних консолях і у завальній області підтримуючого перекриття датчиків ухилу визначають ухил підтримуючого перекриття й опорного полоза у напрямку виїмки, і на підставі даних вимірів в обчислювальному блоці визначають впливи на зазор між перекриттям і вугільним вибоєм при виникаючих змінах кута ухилу підтримуючого перекриття, і відбувається автоматичне припасування найважливіших параметрів, що складається з виїмки, подачі й відсадження руди робочого циклу секції щитового механізованого кріплення. Перевагою винаходу є те, що тільки на підставі пов'язаного з відносно невеликими витратами визначення кута ухилу окремих секцій щитового механізованого кріплення у напрямку виїмки можна спочатку оцінити відповідну установку зазору між перекриттям і вугільним вибоєм, а потім у кожному конкретному випадку в обчислювальному блоці в автоматичному режимі регулювати робочий цикл відповідної секції щитового механізованого кріплення при її русі або просуванні таким чином, щоб щораз установлювати оптимальний зазор між перекриттям і вугільним вибоєм на основі діючих рамкових умов. Відповідно до одного приклада конструктивного виконання винаходу, передбачена можливість додатково до визначення кута ухилу у напрямку виїмки за допомогою датчиків ухилу визначати також ухил окремих секцій щитового механізованого кріплення у поперечному до виїмки напрямку й зіставляти його з поперечним ухилом секцій, що примикають, щитового механізованого кріплення, а у випадку перевищення одного з установлених як припустимі параметри робити у ході робочого циклу вирівнювання відповідної секції щитового механізованого кріплення щодо кріплень, що примикають. Це повинно забезпечити, що ухил секцій, що примикають, щитового механізованого кріплення не занадто сильно відрізняється від ухилу забійного конвеєра для того, щоб в автоматичному режимі роботи секції, що примикають, щитового механізованого кріплення не від'єднались одна від одної. У випадку якщо буде зареєстроване неприпустиме відхилення, то при виявленні відповідної критичної ситуації сполучення робочий цикл при просуванні секції щитового механізованого кріплення може бути автоматично адаптований або перерваний для того, щоб забезпечити можливість корекції положення даної секції щитового механізованого кріплення. При цьому небажані перекоси секції щитового механізованого кріплення приводять, насамперед, і до збільшення ПеВв, так що дана міра дозволяє також домогтися мінімально можливого ПеВв. Оскільки ефективно регульований на окремих режимах роботи ПеВв є залежним від подушки покрівлі на секції щитового механізованого кріплення, утворення на підтримуючому перекритті породної подушки веде до того, що покрівля вже не може накопичуватися на привибійній передній частині верхнього перекриття, а нашаровується, у першу чергу, на породну подушку, що утворюєть 96526 6 ся, як правило, у задній частині верхнього перекриття. Із цієї причини варто запобігати формування такої породної подушки. Для цього в одному з прикладів конструктивного рішення винаходу передбачається, що при кожному робочому циклі секції щитового механізованого кріплення верхнє перекриття встановлюється таким чином, щоб забезпечити ухил верхнього перекриття кріплення від її привибійного кінця убік краю з боку завалу. При такому спадному положенні верхнього перекриття породна подушка, що утвориться, зачищається при кожному кроці секції щитового механізованого кріплення. При цьому керування положенням верхнього перекриття у кожному випадку може вироблятися за допомогою розташованих у секції щитового механізованого кріплення кутових домкратів, при цьому ці кутові домкрати розташовані між верхнім перекриттям і завальним щитом кріплення, що дозволяє регулювати верхнє перекриття кріплення. Відповідно до одного приклада конструктивного виконання винаходу установці необхідного положення секції щитового механізованого кріплення може сприяти також те, що при кожному робочому циклі секції щитового механізованого кріплення ухил основи секції кріплення встановлюється за висхідною щодо забійного конвеєра, тому що трохи висхідне положення основи кріплення у напрямку виїмки полегшує її ковзання нагору по навалі руди, що може утворитися на підошві пласту. Такого ковзання можна досягти на підставі отриманих за допомогою датчиків ухилу відомостей про положення щитового механізованого кріплення за допомогою відомого піднімального пристрою на секції щитового механізованого кріплення. У випадку обвалення покрівлі пласту у зоні, розташованій перед привибійною частиною верхнього перекриття кріплення, існує небезпека, що привибійний кінець верхнього перекриття вклиниться в область викиду породи; у такому випадку подібне положення верхнього перекриття фіксується на підставі зміни ухилу підтримуючого перекриття, що відбулася між двома робочими циклами, якщо допустити, що напрямок покрівлі при проходці обрію був у цілому прямолінійним. У випадку ухилу підтримуючого перекриття у напрямку обвалення привибійний кінець верхнього перекриття може при наступному робочому циклі застрягти в обваленні й, таким чином, перешкоджати подальшому просуванню кріплення або навіть збільшити обвалення породи. Відповідно до одного приклада конструктивного виконання винаходу для запобігання даного ефекту передбачено, що при виявленні зміни ухилу підтримуючого перекриття, яка виникла між двома робочими циклами, у напрямку виїмки при наступному робочому циклі встановлюється такий ухил верхнього перекриття, що відповідає положенню верхнього перекриття у попередньому робочому циклі. Такий же спосіб застосовується й у тому випадку, якщо після підсікання породи, що обрушилася, задня частина підтримуючого перекриття з боку завалу відхиляється убік обвалення, що приводить до перекосу верхнього перекриття щодо конвеєра. У такому разі 7 верхнє перекриття секції кріплення варто також установити із заданим ухилом. При цьому може бути передбачена реєстрація висоти висування стійок секції щитового механізованого кріплення, що підтримують верхнє перекриття, й передбачений облік поточної оцінки рівня верхнього перекриття кріплення щодо основи секції кріплення в окремих робочих циклах для визначення потрібного положення верхнього перекриття кріплення. Автоматизація робіт зі зведення кріплень ускладнюється у тих випадках, коли секції щитового механізованого кріплення оснащуються системою керування так званого перечищення відсадження руди. Ця система керування перечищенням відсадження руди автоматично забезпечує відсадження руди на секції щитового механізованого кріплення до моменту, поки робочий тиск стійок секції кріплення, що притискають верхнє перекриття до покрівлі пласту, не досягне, наприклад, рівня у 300 бар При наявності викидів руди або зон просідання покрівлі пласту це приводить до того, що система керування перечищенням відсадження руди автоматично притискає верхнє перекриття секції кріплення доти, поки не буде досягнутий відповідний надійний рівень опору. При проходці зон викиду руди це практично неминуче приводить до перекосів підтримуючого перекриття. Для запобігання цього, відповідно до приклада конструктивного виконання винаходу, передбачене автоматичне переривання процесу відсадження щитового механізованого кріплення у випадку, якщо датчик ухилу верхнього перекриття кріплення зафіксує неправильне положення верхнього перекриття кріплення у порівнянні з його положенням під час попереднього робочого циклу. Крім того, відповідно до одного приклада конструктивного виконання винаходу, може бути передбачено, що система керування перечищенням відсадження руди у секції щитового механізованого кріплення по закінченню робочого циклу автоматично деактивується й знову активується для наступного робочого циклу. Ці міри дозволяють уникнути виникнення неправильних положень секції щитового механізованого кріплення, пов'язаних з автоматичним відсадженням руди. Відповідно до одного приклада конструктивного виконання винаходу, для того, щоб контролювати положення окремої секції щитового механізованого кріплення щодо забійного конвеєра й очисної машини, що просувається по забійному конвеєру, передбачено, що крок гідравлічного циліндра пересувки кріплення, що забезпечує підтягування секції щитового механізованого кріплення до забійного конвеєра, реєструється за допомогою пристрою вимірювання шляху. Оскільки для запобігання зіткнень при просуванні очисної машини повз секції щитового механізованого кріплення задається відповідний, залежний від технічного виконання забійного встаткування зазор між верхнім перекриттям і вугільним вибоєм (ПеВв), зміна даного ПеВв завжди відбувається у той момент, коли, насамперед при проходженні виїмки або проїзді через сідловину, змінюється кут ухилу забійного конвеєра й очисної 96526 8 машини щодо кута ухилу окремої секції щитового механізованого кріплення. Для того щоб вчасно розпізнати такі зміни й компенсувати їх шляхом вживання відповідних заходів керування, відповідно до одного приклада конструктивного виконання винаходу передбачено, що на забійному конвеєрі й/або очисній машині встановлюються відповідно по одному датчику ухилу, і визначається кут ухилу забійного конвеєра й/або очисної машини у напрямку виїмки. Для цього досить установки датчика ухилу на очисну машину. Незважаючи на те, що очисна машина, що просувається по забійному конвеєру й ведена по ньому, певною мірою утворюють з забійним конвеєром єдине ціле, для поліпшення точності керування може бути доцільним контролювати також і ухил забійного конвеєра за допомогою встановленого на ньому датчика ухилу. У деяких випадках датчик ухилу може встановлюватися на забійному конвеєрі винятково з метою керування. У цьому зв'язку передбачено, що при встановлених відхиленнях у кутах ухилу забійного конвеєра й очисної машини, з одного боку, і секції щитового механізованого кріплення, з іншого боку, визначається кут неузгодженості між опорною поверхнею забійного конвеєра й секцією щитового механізованого кріплення. Даний кут неузгодженості відображає, чи рухаються забійний конвеєр і очисна машина, з одного боку, і секція щитового механізованого кріплення, з іншого боку, у напрямку виїмки на одному рівні, або ж внаслідок зміни кута падіння пласту положення забійного конвеєра з очисною машиною й секції щитового механізованого кріплення по відношенню один до одного є відносним. Якщо при проходженні виїмки кут неузгодженості становить менше 180 градусів, то використання повного, звичайного для нормального виробничого процесу кроку секції щитового механізованого кріплення привело б до її зіткнення з очисною машиною, так що відповідно до приклада конструктивного виконання винаходу передбачено, що при встановленому куті неузгодженості менше 180 градусів крок секції щитового механізованого кріплення у напрямку забійного конвеєра зменшується під час робочого циклу таким чином, щоб забезпечити можливість проходу очисної машини перед привибійною частиною підтримуючого перекриття. Якщо при проїзді через сідловину пласту кут неузгодженості стає більше 180 градусів, то внаслідок положеннязабійного конвеєра й очисної машини щодо секції щитового механізованого кріплення це веде до небажаного збільшення ПеВв, так що у цьому випадку випереджальне просування забійного конвеєра з очисною машиною щодо секції щитового механізованого кріплення повинне бути зменшене, щоб у такий спосіб обмежити ПеВв. Відповідно до одного приклада конструктивного виконання винаходу для цього передбачено що при фіксації кута неузгодженості більше 180 градусів зворотний хід забійного конвеєра у напрямку вугільного вибою при просунутій уперед секції механізованого кріплення, а разом із цим і ширина проходки виїмного штреку зменшуються 9 настільки щоб при проході очисної машини зазор між верхнім перекриттям і вугільним вибоєм був меншим, чим при нормальній ширині проходки. Контролювати подібні ситуації простіше у тому випадку, коли відповідно до приклада конструктивного виконання винаходу передбачена установка кроку гідравлічного циліндра пересувки секції кріплення що перевищує ширину проходки очисної машини, тому що таке рішення також може запобігти надмірному збільшенню зазору між верхнім перекриттям і вугільним вибоєм. Ті ж міркування щодо керування зазором ПеВв стосуються також конструктивних форм виконання забійного устаткування, в якому верхнє перекриття секції кріплення подовжується за допомогою передньої консолі, що висувається у напрямку вугільного вибою якщо на передній консолі, що висувається також розташовується датчик ухилу й розмір вильоту передньої консолі, що висувається, контролюється за допомогою розташованого на передній консолі що висувається, датчика переміщень. Якщо на одній з секцій щитового механізованого кріплення, виконаній у вигляді лемніскатного щитового механізованого кріплення, змінюється винос привибійного кінця верхнього перекриття залежно від висоти висування стійок секції щитового механізованого кріплення за рахунок обумовленої положенням розташованих між основою секції кріплення й завальним щитом кріплення траверс напрямного механізму помилки лемніскати, передбачено, що ця помилка як поправочний коефіцієнт ураховується при визначенні ПеВв. На малюнку представлені приклади конструктивного виконання винаходу, які описані нижче Показано на: Фіг.1 секція щитового механізованого кріплення з розташованими на ній датчиками ухилу у сполученні з забійним конвеєром і використовуваним як очисна машина очисним комбайном з барабанним виконавчим органом у схематичній бічній проекції, Фіг.2 забійне устаткування згідно фіг.1 у дії у схематичному зображенні, Фіг.3 забійне устаткування згідно фіг.2 при погрозі обвалення покрівлі внаслідок відкладення породної подушки на підтримуючому перекритті, Фіг.4 задане положення секції щитового механізованого кріплення для попередження утворення породної подушки на підтримуючому перекритті у схематичному зображенні, Фіг.5 ситуація з кріпленням згідно фіг.2 при обваленні покрівлі, Фіг.6 ситуація з кріпленням згідно фіг.5 при підсіканні обвалення покрівлі, Фіг.7 ситуація з кріпленням згідно фіг.5 і 6 у наступному робочому циклі, фіг.8 а-в вплив проходження виїмок і проїзду через сідловину на ПеВв у схематичному зображенні, Фіг.9 забійне устаткування згідно фіг.1 з секцією щитового механізованого кріплення, оснащеною додатковою передньою консоллю, що висувається, Фіг.10 зображення так званої помилки лемніскати у секції щитового механізованого кріплення 96526 10 виконаної у вигляді лемніскатного щитового механізованого кріплення. Представлене на фіг.1 забійне устаткування містить у собі, насамперед, секцію 10 щитового механізованого кріплення з опорним полозом 11, на якому розташовані дві паралельно встановлені стійки 12, з яких на фіг.1 видна тільки одна стійка, і на верхні кінці яких опирається підтримуюче перекриття 13. У той час як підтримуюче перекриття 13 своїм переднім лівим кінцем видається вперед у напрямку описаної нижче очисної машини, до заднього правого кінця підтримуючого перекриття 13 за допомогою шарніра 15 кріпиться несуча шарнірна консоль 14, при цьому несучу шарнірну консоль підтримують представлені у бічній проекції дві закріплені на опорному полозі 11 несучі шарнірні консолі 16 На секції 10 щитового механізованого кріплення у представленому прикладі виконання встановлені три датчики 17 ухилу, а саме, один датчик 17 ухилу - на опорному полозі 11, один датчик 17 ухилу - у задній області підтримуючого перекриття 13 поблизу шарніра 15 і один датчик 17 ухилу - на завальному щиті 14. Хоча це й не представлено, установку датчика ухилу можна передбачити також на четвертому рухливому елементі секції 10 щитового механізованого кріплення, несучих шарнірних консолях 16, при цьому з чотирьох можливих датчиків 17 ухилу повинні бути встановлені відповідно три для того, щоб на основі обумовлених ними параметрів розташування визначати положення секції щитового механізованого кріплення в очисному просторі. Таким чином винахід не обмежується тільки представленим на фіг.1 конкретним розташуванням датчиків ухилу, а включає всі можливі комбінації розміщення трьох датчиків ухилу на чотирьох рухливих елементах секції щитового механізованого кріплення. Представлена на фіг.1 секція 10 щитового механізованого кріплення прикріплена до забійного конвеєра 20, що також оснащений датчиком ухилу 21, так що з погляду керування забійним устаткуванням тут також можна одержувати дані щодо положення конвеєра. Над конвеєром 20 просувається виконана у вигляді очисного комбайна 22 з барабанним виконавчим органом очисна машина з верхнім барабаном 23 і нижнім барабаном 24, при цьому в області очисного комбайна 22 з барабанним виконавчим органом також розташований датчик 25 ухилу, крім того - датчик 26 для реєстрації поточного місця розташування очисного комбайна 22 з барабанним виконавчим органом в очисному вибої, а також вимірювальні стрижні 27 для вимірювання висоти розрізу. Як випливає з фіг.2, робота описаного на фіг.1 забійного устаткування в очисному вибої виглядає таким чином, що забійне устаткування просувається по підошві 31 пласту, при цьому барабани 23 і 24 очисного комбайна 22 з барабанним виконавчим органом розробляють вугільний вибій 32. При цьому покрівля пласту 30 підтримується верхнім перекриттям 13 кожної секції 10 щитового механізованого кріплення, при цьому у міру виїмки покрівля пласту 30 провалюється у вигляді уламків 40 у прохід очисного вибою. На фіг.2 представлений ПеВв (зазор між перекриттям і вугільним вибоєм), 11 що утвориться у кожній окремій технологічній ситуації між привибійною частиною підтримуючого перекриття 13 і вугільним вибоєм 32, і окреслюючи границі вільно висячої й не укріпленої області 34 покрівлі пласту 30, при цьому цю область 34 варто принципово розглядати як небезпечну з погляду можливості обвалення. Як випливає з фіг.3, ПеВв 33 збільшується тоді, коли на верхньому перекритті 13 секції 10 щитового механізованого кріплення утвориться породна подушка 35, що створює опору для покрівлі пласту 30. У представленому на фіг.3 прикладі виконання в області верхнього шару вугільного вибою 32 одночасно утворився укіс 36, і можна помітити, як без принципової зміни положення забійного устаткування у порівнянні з фіг.2 утвориться істотно більший ПеВв 33, так що область 34, що перебуває під загрозою обвалення, значно збільшується. На фіг.4 видно, що при постійно встановленому ухилі підтримуючого перекриття 13, що опускається від свого привибійного кінця убік завалу 40, що утвориться в ході просування породна подушка 35 відповідно зачищається. Одночасно в області опорного полоза 11 можна помітити, що опорний полоз 11 варто встановлювати під невеликим висхідним кутом у напрямку виїмки 38 стосовно забійного конвеєра 20, тому що це дозволить поліпшити ковзання по лежачій на підошві пласту 31 навалі руди. Насамперед, ці міри можуть бути реалізовані за допомогою не представлених більше докладно, розташованих на секції 10 щитового механізованого кріплення між підтримуючим перекриттям 13 і завальним щитом 14 кутових домкратів, а також за допомогою відомого піднімального пристрою в області опорного полоза 11 (т. зв. базового підйомника). Якщо таким чином, на основі представленого у винаході способу просування вдасться уникнути утворення на підтримуючому перекритті породної подушки, то ПеВв 33 буде відповідно меншим. На фіг.5-7 представлений тепер прохід забійного устаткування через область покрівлі пласту з обваленням 37. Крім того, на фіг.5 видно, що при обваленні 37, що відбулося, існує небезпека, що привибійний кінець верхнього перекриття 13 потрапить у зону обвалення 37, і цей процес може реєструватися за допомогою встановленого на підтримуючому перекритті 13 датчика 17 ухилу Як інша ідентифікуюча ознака наявності обвалення покрівлі може використовуватися також зміна висоти підйому підтримуючого перекриття 13, установлене за допомогою фіксації висоти висування стійок секції кріплення 12, за допомогою, наприклад, розміщення відповідних датчиків 18 на стійках 12. Якби підтримуюче перекриття 13 зайняло представлене на схемі положення, висунувшись у зону обвалення 37, мабуть, що - як це й розглядається на фіг.6 - підтримуюче перекриття 13 натрапило б на край обвалення 37 з боку вибою й при цьому або перешкодило б подальшому просуванню секції 10 щитового механізованого кріплення вперед, або збільшило б обвалення 37 Для того щоб запобігти таким небажаним наслідкам, передбачено, що підтримуюче перекриття 13 установ 96526 12 люється тільки у таких межах або з таким ухилом, які воно мало також у попередніх робочих циклах при повному приляганні до покрівлі пласту 30, так що висування підтримуючого перекриття 13 у зону обвалення 37 не відбувається Таким чином, перекриття 13, що підтримує, підсікає зону обвалення 37, як це принципово представлено на фіг.6 Коли привибійний кінець підтримуючого перекриття 13 знову буде прилягати до покрівлі пласту 30, це усуне тенденцію до перекосу верхнього перекриття 13, і це може розглядатися як сигнал того, що зроблено підсікання обвалення 37. Подібна ж, що вимагає уваги ситуація виникає при наступному робочому циклі, коли як це видно з фіг.7, задня частина підтримуючого перекриття 13 попадає у зону обвалення 37, тому що внаслідок тиску стійок ця задня частина також має тенденцію просуватися до зони обвалення 37, так що утвориться відповідний перекіс верхнього перекриття 13 у напрямку виїмки 38 Ця ситуація є також керованою, якщо установка ухилу підтримуючого перекриття 13 буде такою же, яку попередньому робочому циклі. Якщо у представлених на фіг.2-7 прикладах конструктивного виконання мова йде про контроль або керування фактично встановлюється ПеВв, то варто розрізняти його від технічно обумовленого ПеВв, що утвориться залежно від конструктивного рішення забійного устаткування. Даний технічний ПеВв відповідає безпечній відстані, що повинно мати підтримуюче перекриття 13 при просуванні забійного конвеєра 20 у напрямку вугільного вибою 32 для того, щоб при проході очисної машини 22, що рухається по забійному конвеєру 20, запобігти зіткненню між ріжучим барабаном 23 і верхнім щитовим перекриттям 13 При зміні умов падіння пласту, що може бути пов'язане із проходженням виїмок або проїздом через сідловину, різниця між ухилом секції щитового механізованого кріплення й забійного конвеєра й ухилом очисної машини веде до зміни ПеВв, що виявляється менше або більше технічно необхідного ПеВв. Якщо зазор менше технічно обумовленого ПеВв, виникає небезпека зіткнення очисної машини із секцією щитового механізованого кріплення, а при перевищенні технічно обумовленого ПеВв зростає небезпека обвалення не укріпленої покрівлі пласту. Як показано на фіг.8а-8в, при проходженні виїмок і проїзді через сідловину виникають небажані зміни ПеВв. Як випливає з порівняння фіг.8б з фіг.8а, проходження виїмки (фіг.8б) приводить до ухилу забійного конвеєра 20 і очисної машини 22, ступінь якого можна реєструвати за допомогою розташованих на них датчиків ухилу 21 або ж 25 Зафіксовані тут параметри ухилу можна порівняти з параметрами ухилу, відзначеними на секції 10 щитового механізованого кріплення, що у результаті дає кут неузгодженості, що відноситься до відповідної опорної поверхні секції 10 механізованого кріплення й забійного конвеєра 20 з очисною машиною з барабанним виконавчим органом на підошві пласту 31. У представленому на фіг.8б проходженні виїмки кут неузгодженості становить менше 180 градусів, і це веде до того, що ще ная 13 вний на фіг.8а зазор між привибійною частиною підтримуючого перекриття 13 і очисною машиною 22 зменшується, а разом з тим - і що утвориться, не представлений тут ПеВв. Щоб виключати пов'язаний з цим ризик зіткнення, відповідно до винаходу передбачено що у подібній ситуації секція 10 щитового механізованого кріплення підтягується не на повне крокове значення, а трохи відстає від забійного конвеєра 20 з очисною машиною 22 для того, щоб дотримувався необхідний з технічних причин ПеВв. Протилежна ситуація виникає при проїзді через сідловину, як це представлено на фіг.8в у порівнянні з фіг.8а Тут кут неузгодженості становить більше 180 градусів, що означає збільшення зазору в області покрівлі пласту між підтримуючим перекриттям 13 і очисною машиною 22, а отже й ПеВв. Для того щоб не допустити у цьому випадку надмірного збільшення ПеВв, передбачено, що в автоматичному режимі секція 10 щитового механізованого кріплення підтягується вперед на повний крок, однак ширина проходки очисної машини 22 при цьому зменшується. Відповідна організація контролю за технічно обумовленим ПеВв і погодженим з ним способом просування забійного устаткування дозволяє вигідним чином зменшувати так звану "вставку", тобто зазор між секцією 10 щитового механізованого кріплення й забійним конвеєром 20 так, що при цьому підтримуюче перекриття 13 уступом висувається вперед у напрямку вугільного вибою 32, і ПеВв 33 внаслідок цього зменшується. Оскільки "вставку" можна регулювати й у режимі експлуатації, то залежно від умов пласту можна підібрати відповідний автоматичний режим роботи забійного устаткування, керуючи процесом підтягування секції 10 щитового механізованого кріплення вручну, поки не буде встановлений технічно необхідний ПеВв. 96526 14 Як представлено на фіг.9, відомі також секції 10 щитового механізованого кріплення, що мають в області верхнього перекриття 13 висувну консоль 41. Винахід може бути реалізований також з такими секціями 10 щитового механізованого кріплення. Для цього передбачено, що на висувній консолі 41 також розташовується датчик 17 ухилу, а також система 42 вимірювання шляху для того, щоб при автоматичному керуванні робочим циклом секції 10 щитового механізованого кріплення можна було відслідковувати положення висувної консолі 41 у порівнянні з опорним полозом 11. Наступне виправлення недоліків у рамках застосування відповідно до винаходу можливо при використанні так званих лемніскатних щитових механізованих кріплень, в яких положення привибійного кінця підтримуючого перекриття 13 змінюється залежно від висоти висування щита, і позначена на фіг.10 помилка 43 лемніскати повинна відповідним чином ураховуватися при визначенні ПеВв в окремому випадку. Умови для контролювання зазору між перекриттям і вугільним вибоєм у режимі автоматизованої експлуатації секції щитового механізованого кріплення можуть бути поліпшені також за рахунок того, що конструктивні зміни можуть бути внесені у секції щитового механізованого кріплення при проведенні ремонтних і сервісних робіт на поверхні землі. Це стосується також і, насамперед, нових розробок секцій щитового механізованого кріплення, при яких вимога автоматизованої експлуатації кріплення може бути врахована з самого початку. Розкриті у вищенаведеному описі, формулі винаходу, резюме й малюнках ознаки предмета даної документації можуть бути істотними як окремо, так і у будь-яких комбінаціях по відношенню один до одного для реалізації винаходу в його різноманітних конструктивних формах. 15 96526 16 17 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 96526 Підписне 18 Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method for controlled maintaining of a gap between the roof and face in longwall mining operations

Автори англійською

Junker, Martin, Mozar, Armin

Назва патенту російською

Способ контролируемого соблюдения зазора между верхним перекрытием и угольным забоем в очистных забоях

Автори російською

Юнкер Мартин, Моцар Армин

МПК / Мітки

МПК: E21C 41/16, E21D 23/00, E21C 35/24, E21D 23/03

Мітки: вугільним, зазору, верхнім, вибоях, контрольованого, очисних, спосіб, вибоєм, перекриттям, дотримання

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/9-96526-sposib-kontrolovanogo-dotrimannya-zazoru-mizh-verkhnim-perekrittyam-i-vugilnim-viboehm-v-ochisnikh-viboyakh.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб контрольованого дотримання зазору між верхнім перекриттям і вугільним вибоєм в очисних вибоях</a>

Подібні патенти