комплекс для выемки руды из опорных целиков траншеи

Формула изобретения

Комплекс для выемки руды из опорных целиков траншеи, включающий механизированную крепь, комбайн со шнековым рабочим органом, установленным на его стреле, насосную станцию, кабелеукладчик и электрооборудование, при этом механизированная крепь содержит поддерживающее перекрытие, установленное посредством гидростоек, оградительное перекрытие, соединенное с основанием посредством гидростоек, гидродомкраты передвижки и выдвижной верхняк поддерживающего перекрытия, отличающийся тем, что он снабжен эластичным щитом, а механизированная крепь - вторым основанием, при этом основание и оградительное перекрытие образуют оградительную часть механизированной крепи, а второе основание с поддерживающим перекрытием - поддерживающую часть механизированной крепи, причем основание и второе основание соединены между собой гидродомкратами передвижки с возможностью образования технологического зазора для выемки руды из опорных целиков траншеи, эластичный щит над технологическим зазором оперт на выдвижной верхняк поддерживающего перекрытия, оградительное перекрытие установлено под острым углом к основанию для плавной посадки эластичного щита, а на конце стрелы комбайна подвижно установлена каретка, на которой смонтирован второй шнековый рабочий орган, при этом оба шнековых рабочих органа установлены на противоположных концах каретки с возможностью выемки руды из опорных целиков по обе стороны траншеи.

Описание изобретения к патенту

Техническое решение относится к горному делу и может быть использовано при слоевой разработке кимберлитовой трубки под эластичными щитами.

Известен очистной комплекс 2OКП7OБ (см. Машины и оборудование для шахт и рудников. Справочник/С.Х.Клорикьян, В.В.Старичнева, М.А.Сребный и др. - М.: Моск. горный ун-т, 1994, с.49-50), имеющий в своем составе лавные крепи, крепи сопряжений, насосные станции, забойные конвейеры, комбайн 1КШЭ, кабелеукладчик, оборудование оросительной системы и электрооборудование. Секции лавной крепи - оградительно-поддерживающие, щитовые, агрегатированные, имеют одну гидростойку, установленную под оградительной частью перекрытия. Перекрытия двумя траверсами связаны с основанием секции и осуществляют силовую и кинематическую связь между собой. Каждая секция лавной крепи с одной стороны снабжена боковым выдвижным щитом.

Недостатком известного комплекса является отсутствие эластичного щита, что не позволяет обеспечить безопасную выемку руды из опорных целиков траншеи на большой глубине. Кроме того, комбайном нельзя вынимать руду из опорных целиков за один проход поочередно с обеих сторон траншеи.

Наиболее близким по технической сущности и совокупности существенных признаков является очистной комплекс КМ144 (см. Машины и оборудование для шахт и рудников. Справочник, С.Х.Клорикьян, В.В.Старичнева, М.А.Сребный и др. - М.: Моск. горный ун-т. 1994, с.60-63), который состоит из механизированной крепи, комбайна 1КШЭР или 2ГШ68Б, кабелеукладчика, конвейера, крепи сопряжения откаточной выработки, перегружателя, насосной станции, оборудования системы орошения и электрооборудования. Механизированная крепь - поддерживающе-оградительная, щитовая, агрегатированная с забойным конвейером при помощи двух гидродомкратов для передвижки конвейера. Секции механизированной крепи четырехстоечные: передние две стойки установлены под поддерживающим перекрытием, а задние - под оградительным. У поддерживающего и оградительного перекрытий имеются боковые выдвижные с помощью гидродомкратов передвижки щиты, а также гидроуправляемые щиты - верхняки на поддерживающем перекрытии.

Недостатком этого комплекса является также отсутствие эластичного щита, что снижает безопасность работ по выемке руды из опорных целиков траншеи на большой глубине, так как возможна потеря несущей способности механизированной крепи под действием давления вышележащей толщи горных пород. При этом комбайном нельзя вынимать руду из целиков за один проход поочередно с обеих сторон траншеи.

Технической задачей предлагаемого решения является повышение безопасности работ за счет постоянной поддержки эластичного щита механизированной крепью и механизация работ при выемке руды из опорных целиков траншеи с плавной посадкой эластичного щита благодаря выемке руды из опорных целиков комбайном за один проход поочередно с обеих сторон траншеи на величину, равную шагу передвижки механизированной крепи.

Поставленная задача решается следующим образом.

Предлагается комплекс для выемки руды из опорных целиков траншеи, включающий механизированную крепь, комбайн со шнековым рабочим органом, установленным на его стреле, насосную станцию, кабелеукладчик и электрооборудование, при этом механизированная крепь содержит поддерживающее перекрытие, установленное посредством гидростоек, оградительное перекрытие, соединенное с основанием посредством гидростоек, гидродомкраты передвижки и выдвижной верхняк поддерживающего перекрытия. Комплекс снабжен эластичным щитом, а механизированная крепь - вторым основанием. Основание и оградительное перекрытие образуют оградительную часть механизированной крепи, а второе основание с поддерживающим перекрытием - поддерживающую часть механизированной крепи. Основание и второе основание соединены между собой гидродомкратами передвижки с возможностью образования технологического зазора для выемки руды из опорных целиков траншеи. Эластичный щит над технологическим зазором оперт на выдвижной верхняк поддерживающего перекрытия, оградительное перекрытие установлено под острым углом к основанию для плавной посадки эластичного щита. На конце стрелы комбайна подвижно установлена каретка, на которой смонтирован второй шнековый рабочий орган, при этом оба шнековых рабочих органа установлены на противоположных концах каретки с возможностью выемки руды из опорных целиков по обе стороны траншеи.

Существенными отличиями предлагаемого технического решения являются следующие.

Комплекс снабжен эластичным щитом. Его применение при разработке кимберлитового месторождения позволяет обеспечить безопасность работ.

Механизированная крепь снабжена вторым основанием, при этом основание и оградительное перекрытие образуют оградительную часть механизированной крепи, а второе основание с поддерживающим перекрытием - поддерживающую часть механизированной крепи. Такое исполнение механизированной крепи позволяет обеспечить постоянное поддержание эластичного щита механизированной крепью при выемке руды из опорных целиков траншеи с плавной посадкой эластичного щита, то есть повышает безопасность горных работ.

Основание и второе основание соединены между собой гидродомкратами передвижки с возможностью образования технологического зазора для выемки руды из опорных целиков траншеи. Такое исполнение механизированной крепи позволяет проводить выемку руды из опорных целиков траншеи комбайном в специально образованном для этого технологическом зазоре на величину, равную шагу передвижки механизированной крепи, чтобы обеспечить плавную посадку эластичного щита и тем самым механизировать указанный процесс.

Эластичный щит над технологическим зазором оперт на выдвижной верхняк поддерживающего перекрытия, что позволяет избежать его провисания в рабочее пространство и тем самым обеспечить безопасное ведение горных работ. Вследствие большой глубины добычных работ возможно повреждение эластичного щита и нарушение его гибких связей, соединяющих несущие элементы, например бревна в накате. Это может привести к высыпанию породы в забой. Применение выдвижного верхняка позволяет исключить указанную ситуацию.

Оградительное перекрытие установлено под острым углом к основанию для плавной посадки эластичного щита, что позволяет механизировать процесс передвижки механизированной крепи на шаг после выемки руды из опорных целиков траншеи в технологическом зазоре.

На конце стрелы комбайна подвижно установлена каретка, на которой смонтирован второй шнековый рабочий орган, при этом оба шнековых рабочих органа установлены на противоположных концах каретки с возможностью выемки руды из опорных целиков по обе стороны траншеи. Такое выполнение обеспечивает выемку руды из опорных целиков поочередно по обе стороны траншеи за один проход комбайна, то есть позволяет механизировать процесс и повысить производительность труда.

Пример выполнения комплекса для выемки руды из опорных целиков траншеи дан в описании и на прилагаемых чертежах, где на:

фиг.1 показана принципиальная схема комплекса для выемки руды из опорных целиков траншеи - вертикальный разрез;

фиг.2 - то же, сечение А-А на фиг.1.

Комплекс для выемки руды из опорных целиков траншеи (далее - комплекс) может быть использован для слоевой разработки кимберлитовой трубки под эластичными щитами. Подготовку кимберлитовой трубки - разделение на этажи, этажи на блоки, монтаж эластичных щитов в блоках на верхнем горизонте - ведут известными технологиями. Эластичный щит 1 (фиг.1) выполняют, например, из наката бревен в три слоя, переплетенных тросом. Возможен вариант исполнения эластичного щита 1 из железобетонных балок таврового сечения (на фиг. не показан), подобных железобетонным балкам для мостовых пролетов. При этом верхние полки указанных балок таврового сечения соединяют между собой гибкими связями в виде металлической полосы.

Выемку руды в блоке ведут горизонтальными слоями под эластичными щитами 1. Ее начинают с образования траншеи 2 (фиг.2) добычным комбайном (на фиг. не показан), который затем переводят в смежный блок. При этом эластичный щит 1 оперт на опорные целики 3, которые образуют при выемке руды по бокам траншеи 2. По окончании выемки руды из траншеи 2 начинают выемку руды из опорных целиков 3 с плавной посадкой эластичного щита 1. Эту операцию осуществляют при помощи комплекса, который включает эластичный щит 1 (фиг.1, 2), комбайн 4, механизированную крепь 5, а также насосную станцию, кабелеукладчик и электрооборудование.

Комбайн 4 выполнен со стрелой 6, на конце которой подвижно смонтирована каретка 7. На нее с противоположных концов установлены шнековый рабочий орган 8 и второй шнековый рабочий орган 9, обеспечивающие выемку руды из опорных целиков 3 поочередно с обеих сторон траншеи 2 при повороте стрелы 6. Для транспортировки руды комбайн 4 укомплектован ленточным конвейером 10.

Механизированная крепь 5 состоит из оградительной 11 (фиг.2) и поддерживающей 12 частей, включающих оградительное перекрытие 13 (фиг.1), соединенное гидростойками 14 с основанием 15, и поддерживающее перекрытие 16, соединенное гидростойками 17 со вторым основанием 18. Основание 15 оградительной части 11 и второе основание 18 поддерживающей части 12 связаны между собой гидродомкратами 19 передвижки с возможностью образования между указанными частями 11, 12 технологического зазора 20 для выемки руды из опорных принта 3 траншеи 2 с помощью комбайна 4. Поддерживающее перекрытие 16 имеет выдвижной верхняк 21 для поддержания эластичного щита 1 над технологическим зазором 20. Оградительное перекрытие 13 установлено под острым углом к основанию 15 для плавной посадки эластичного щита 1 на шаг передвижки оградительной части 11 механизированной крепи 5 после выемки руды из опорных целиков 3 траншеи 2 в технологическом зазоре 20. Опорные целики 3 с целью образования вентиляционного канала 22 вынимают неполностью.

Комплекс работает следующим образом. В траншею 2 под эластичный щит 1 устанавливают механизированную крепь 5 - между почвой и эластичным щитом 1 распирают под давлением гидростоек 14 оградительную часть 11, а гидростоек 17 - поддерживающую часть 12. При этом при помощи гидродомкратов 19 передвижки, связывающих основание 15 и второе основание 18 друг с другом, между указанными частями 11 и 12 образуют технологический зазор 20. Выемку руды из опорных целиков 3 в технологическом зазоре 20 (по стрелке на фиг.2) слева от траншеи 2 осуществляют поочередно вторым шнековым рабочим органом 9, справа - шнековым рабочим органом 8. Указанные рабочие органы 8, 9 работают под защитой эластичного щита 1 и выдвижного верхняка 21 поддерживающего перекрытия 16. Руду затем транспортируют по ленточному конвейеру 10 в рудоспуск (на фиг. не показан). При этом опорные целики 3 вынимают с оставлением вентиляционного канала 22.

После выемки руды из опорных целиков 3 на необходимую величину в гидростойках 14 оградительной части 11 понижают давление рабочей жидкости и гидродомкратами 19 передвижки подтягивают оградительную часть 11 к поддерживающей части 12. В результате этого эластичный щит 1 под действием давления обрушенных пород плавно отслеживает движение оградительной части 11 и опускается на шаг передвижки. При этом оградительное перекрытие 13, установленное под острым углом к основанию 15, обеспечивает указанную посадку эластичного щита 1. Затем в гидростойки 14 оградительной части 11 подают под давлением рабочую жидкость и указанную часть 11 снова распирают между почвой и эластичным щитом 1. Далее в гидростойках 17 поддерживающей части 12 снимают распор, понижая давление рабочей жидкости, и посредством гидродомкратов 19 передвижки отодвигают ее от оградительной части 11 по траншее 2 на шаг передвижки. Таким образом, между частями 11 и 12 снова восстанавливают необходимый технологический зазор 20. После этого в гидростойки 17 поддерживающей части 12 подают давление рабочей жидкости и указанную часть 12 распирают между почвой и эластичным щитом 1. Комплекс 5 вновь готов к очередному этапу выемки руды из опорных целиков 3 с плавной посадкой эластичного щита 1.