CZ306794B6 - Způsob provádění důlních prací v činném stěnovém porubu hlubinného dolu a stroj k provádění těchto prací - Google Patents

Abstract

Způsob se týká provádění důlních prací v obtížných důlně geologických podmínkách v činném stěnovém porubu hlubinného dolu, zejména vrtných prací. Spočívá v provádění důlních prací nástrojem montovaným na opěrné stojce, která se v pracovním cyklu přemisťuje po dráze posuvu kombajnu na stěnovém dopravníku. V době průjezdu kombajnu se stojka spolu s nástrojem mechanicky zvedne nahoru a stáhne se do prostoru obchůzkového pole v sekci mechanizované výztuže. Po průjezdu kombajnu se uvede zpět do pracovní polohy na dopravníku. Stroj k provádění důlních prací v činném stěnovém porubu má dvojčinnou hydraulickou stojku (2) s opěrou vybavenou systémem k upevnění nástroje. Stojka je upevněna v sedle (2a) na pojezdu (1) usazeném rozpojitelně na dráze posuvu dobývacího kombajnu (5). Horní konec stojky má úchyt (2e) k uchycení celku k mechanizované výztuži pro zvednutí nahoru. Na dolním konci stojky se nachází spojovací díl (2b) ke spojení se servopohonem (6) připevněným ke stropnici (8) mechanizované výztuže. Opěru nástroje tvoří vrtný stůl (2f) spojený se stojkou pomocí třecí kotoučové spojky a k tomuto stolu je připevněna hydraulická vrtná souprava (3).

Description

Oblast techniky

Vynález se týká provádění důlních prací v obtížných důlně geologických podmínkách v činném stěnovém porubu hlubinného dolu, zejména vrtných prací. Vynález se dále týká mobilního stroje k provádění důlních prací v činném stěnovém porubu hlubinného dolu.

Dosavadní stav techniky

Z popisu kanadského vynálezu CA 2234745 je známé zařízení s názvem Podzemní důlní vrtná souprava, které je určeno k používání v podzemních dolech na vrtání otvorů pro odstřely a jiných otvorů, např. pro vyztužování. Je vybaveno teleskopickým stožárem k zaaretování na stropu a dvěma svisle a vodorovně umístěnými rameny s vrtačkami, jejichž polohu je možné měnit v rozsahu výšky pracoviště, dále pak podvozkem nasazeným na kolech přizpůsobených k pohybu na dočasných kolejových drahách.

Jiné známé zařízení zveřejněné v popisu polské přihlášky (PL) 351903 s názvem Přenosná stojanová vrtná souprava určená především k vrtání otvorů v uhelné sloji se skládá z kolony usazené na stabilizačním základu, která má v horní části vysouvací rozpěmý díl. Mezi stabilizačním základem a vysouvacím rozpěmým dílem se nachází kyvné vedení s obvodovým řetězem spolupracujícím s hnacím motorem dobývacího členu. Vedení má na jednom konci mechanismus posuvu hnacího motoru a na druhém konci operu dobývacího členu. Mechanismus posuvu hnacího motoru je spřažen s ovládací jednotkou, která zapíná otáčky hnacího motoru vrtačky.

Další známé provedení je popsáno v popisu polské přihlášky (PL) 389091 s názvem Systém mechanizované výkyvně-otočné vrtné soupravy v důlním díle. Tento systém je vybaven důlní hydraulickou vrtačkou upevněnou kloubově a výkyvné k saním tělesa výkyvně-otočného vrtného rámu se stupněm otáčivého pohybu ve vodorovné rovině a stupněm výkyvně-klesajícího pohybu ve svislé rovině. Těleso vrtného rámuje upevněno kloubově od čela do otáčivé objímky hydraulické stojky a dále zdola přes regulovaný výkyvný mechanismus vrtného rámu k jeho stabilní objímce.

Uvedená zařízení nemají možnost posuvu podél čela stěnového porubu bez budování dodatečných dopravních prvků, jako jsou například dráhy pro podvozek. Jejich hlavní nevýhodou během práce v činných porubech je nutnost demontáže a odstranění celého zařízení v době průjezdu dobývacího kombajnu a opětovné montáže po jeho průjezdu. Jsou to časově náročné, obtížné práce, které vyžadují použití značné fyzické síly a jsou nebezpečné, poněvadž probíhají pod nezabezpečeným stropem.

Cílem vynálezu je předložit řešení k provádění důlních prací ve stěnovém porubu, zejména vrtných prací, bez nutnosti ručně demontovat, přenášet a opětovně montovat pracoviště. Cílem vynálezu je také zvýšit bezpečnost práce zajištěním ochrany pracovníka provádějícího důlní práce, zejména vrtné práce, před pádem bočních a stropních hornin, což představuje významné procento úrazů při důlních pracích. Dalším cílem vynálezu je vyvinout stroj k provádění mechanických prací v činném stěnovém porubu, který naplňuje výše uvedené cíle.

Podstata vynálezu

Způsob podle vynálezu spočívá v provádění důlních prací nástrojem montovaným na opěrné stojce, která se v pracovním cyklu přemisťuje po dráze posuvu kombajnu na stěnovém dopravní

- 1 CZ 306794 B6 ku. V době průjezdu kombajnu se stojka spolu s nástrojem mechanicky zvedne nahoru a stáhne se do prostoru obchůzkového pole v sekci mechanizované výztuže. Po průjezdu kombajnu se uvede zpět do pracovní polohy na dopravníku.

Přemisťování stojky je zajištěno mechanickým pohonem u vysokých těžebních slojí nebo ručním u slojí nízkých nebo středně vysokých.

Stroj k provádění důlních prací v činném stěnovém porubu má dvojčinnou hydraulickou stojku s operou vybavenou systémem k upevnění nástroje. Stojka je upevněna na pojezdu usazeném rozpoj itelně na dráze posuvu dobývacího kombajnu. Horní konec stojky je vybaven úchytem k uchycení celku k mechanizované výztuži pro zvednutí nahoru. Na dolním konci stojky se nachází úchyt pro spojení s odtahovacím systémem připevněným k mechanizované výztuži.

Ve verzi pro vysoké sloje je pojezd vybaven hydraulickým motorem a hnací hvězdicí s převodem.

Ve výhodném provedení je stojka upevněna kloubově pomocí čepu v sedle na horním krytu pojezdu.

V dalším výhodném provedení je operou nástroje vrtný stůl spojený se stojkou pomocí třecí kotoučové spojky a k tomuto stolu je připevněna hydraulická vrtná souprava. Konstrukce spojky umožňuje měnit svislý úhel nastavení stolu v rozsahu +/- 70° a zaaretovat jej ve zvoleném nastavení pomocí otvorů v třecích spojkách a aretačních šroubů.

Další výhodou je, pokud má stroj jako externí vybavení odtahovací systém, kterým je servopohon se závěsem pro spojovací díl stojky zavěšený na stropnici sekce mechanizované výztuže.

V dalším výhodném provedení je pojezd stroje vybaven úchytem, který jej chrání před vybočením z dráhy posuvu a stabilizuje při provádění vrtných prací.

U další varianty stroje se na vrtný stůl montuje jako nástroj kotvící systém.

Hlavní předností tohoto způsobuje bezpečnost a účinnost prováděných prací plynoucí z možnosti přemisťování stojky podél čela stěny a dále možnosti automatického a mechanického zpřístupnění dráhy dopravníku na dobu průjezdu kombajnu. Provádění důlních prací podle vynálezu téměř zcela eliminuje riziko expozice pracovníků před pádem bočních a stropních hornin. Kromě toho se při aplikaci řešení podle vynálezu počet pracovníků potřebných k obsluze vrtného pracoviště snížil z pěti na dvě osoby. Aplikace způsobu i zařízení podle vynálezu zvyšuje využití doby pracovního nasazení důlních strojů. Při srovnávacích provozních zkouškách s aplikací způsobu a zařízení podle vynálezu bez zastavování stěnového dopravníku provedli dva pracovníci 4 otvory velkého průměru za dobu 35 minut. Provedení stejných otvorů způsobem známým ze stavu techniky a vyžadujícím zastavení dopravníku trvalo čtyřem pracovníkům 1 hod. 15 minut.

Je třeba vzít v potaz také skutečnost, že zastavení dopravníku rovná se zastavení výroby. Kromě toho použití zařízení podle vynálezu eliminuje ohrožení vibracemi při provádění vrtných prací.

Konstrukce stroje umožňuje manipulaci s nástrojem v širokém rozsahu a stabilní upevnění stojky na kombajnových saních pojezdu a poskytuje možnost ji efektivně odsunout spolu s nástrojem a saněmi do volného prostoru mimo dráhu kombajnu, bez nutnosti ji demontovat a opětovně montovat po průjezdu kombajnu.

Objasnění výkresů

Vynález je blíže vysvětlen na příkladech provedení zobrazených na výkresech, kde jsou ukázány fáze realizace řešení podle vynálezu pro důlní vrtnou soupravu jako nástroj a dále konstrukce stroje pro dva příklady použití pohonu.

Obr. 1 ukazuje stroj spolu s vrtnou soupravou jako nástrojem v pracovním stavu, obr. 2 ukazuje fázi, kdy je stroj zvednut nahoru, obr. 3 fázi, kdy je stroj zvednut nahoru a umístěn v obchůzkoCZ 306794 B6 vém poli v sekci mechanizované výztuže, obr. 4 ukazuje konstrukci stroje pro mechanický pohon, obr. 5 pro ruční pohon a obr. 6 konstrukci pohonu.

Příklady uskutečnění vynálezu

V příkladu provedení způsobu se provádějí vrtné práce v činném stěnovém porubu hlubinného čemouhelného dolu o výšce menší než 2,5 metru, kde se stěnový kombajn pohybuje na bezřetězovém pojezdu Eicotrack. Pojezd lb spolu s opěrnou stojkou 2 se namontuje na dráhu posuvu 5 dobývacího kombajnu. Na vrtný stůl 2f instalovaný na horním konci tělesa stojky 2 se namontuje vrtná souprava. Po ukončení odpovídajícího nastavení se provede vrtání otvorů. Následně se na dobu průjezdu kombajnu hlavice stojky 2d s upevňovacím úchytem 2e a bočním krytem 7 sekce mechanizované výztuže spojí řetězem, poté se hydraulická stojka stáhne a tím se dosáhne zvednutí pojezdu lb. V další fázi se hydraulický servopohon 6 s odpovídající délkou vysunutí, který je připevněn k části stropnice sekce mechanizované výztuže 8, uchytí ke spojovacímu dílu 2b pojezdu. Po vybuzení servopohonu je pojezd lb vtažen do obchůzkového pole sekce mechanizované výztuže 9. Takto je získána možnost volného průjezdu kombajnu po dráze 5. Po průjezdu kombajnu se součásti stroje vrátí do původního stavu. Změna místa provedení otvoru se uskuteční ručním přesunutím stroje na pojezdu lb po dráze posuvu 5 dobývacího kombajnu.

Na druhém příkladu se důlní vrtání provádí ve stěnovém porubu o výšce nad 2,5 m. Ostatní podmínky jsou stejné jako u prvního příkladu. Změna místa provedení otvoru se uskuteční přesunutím stroje pomocí pojezdu la obsahujícího hydraulický pohon popsaný na příkladu provedení důlního stroje podle vynálezu po dráze posuvu 5 dobývacího kombajnu. Zvednutí stroje na dobu průjezdu dobývacího kombajnu a jeho přesunutí do obchůzkového pole mechanizované sekce se uskuteční stejně jako u prvního příkladu.

Konstrukce stroje se u obou příkladů provedení skládá ze tří celků: pojezd 1, opěrný a rozpěmý celek spojený se stojkou 2 a vrtná souprava 3.

Pojezd 1 je určen k přesunutí stroje na saních kombajnu na přídavném dílu stěnového dopravníku 4 po dráze posuvu kombajnu 5 v závislosti na místě provedení otvoru. Je zobrazen ve dvou variantách: první, la pro stěnové poruby nad 2,5 m, má saně kombajnu s hydraulickým pohonem a druhá, lb pro nízké a středně vysoké poruby, má saně bez hnacího agregátu - přesouvání systému se pak uskutečňuje ručně. U obou verzí je pojezd 1 vybaven úchytem lf, který jej chrání před vybočením z dráhy posuvu 5 a stabilizuje při provádění vrtných prací.

U varianty s hydraulickým pohonem se pohyb uskutečňuje pomocí hnací hvězdice s převodem lc montované uvnitř pojezdu, kde otáčku provádí hydraulický motor ld. Hnací hvězdice Je je usazena na tělese le skříně pomocí hnací hřídele s valivými ložisky. U varianty s ručním pohonem je výška pojezdu nižší, protože neobsahuje pohon a to vede k větším možnostem zvednutí stroje u středně vysokých a nízkých stěn.

Opěrný a rozpěmý celek tvoří dvojčinná hydraulická stojka 2 s možností přemisťování její horní části nahoru a dolů. Stojka 2 je usazena v sedle 2a na horním krytu pojezdu 1, na kterém je umístěn také spojovací díl 2b pro spojení se servopohonem 6. Tyto díly jsou spojeny kloubově pomocí čepu 2c. Na horním konci stojky je sestrojena hlavice 2d spolu s opěrnou korunkou 2h, která umožňuje rozepření systému a zvednutí. Na tělese stojky 2 je nainstalován vrtný stůl 2f spojený se stojkou pomocí kotoučové třecí spojky 2g, ke které je sadou šroubů připevněna vrtná souprava

3. Konstrukce spojky umožňuje měnit svislý úhel nastavení stolu v rozsahu +/- 70° a zaaretovat jej ve zvoleném nastavení pomocí otvorů v třecích spojkách, do kterých se šroubují šrouby.

V místě provádění vrtných prací se jako odtahovací systém instaluje hydraulický servopohon 6 s příslušnou délkou vysunutí, který je připevněn k části stropnice sekce mechanizované výztuže 8. Servopohon 6 se používá ke stahování vrtné soupravy 3 do obchůzkového pole mechanizované výztuže 9 a k návratu na dráhu 5 po průjezdu stěnového kombajnu.

Vrtná souprava 3 je sestrojena z vrtačky pohybující se po rameni 3a vrtné soupravy pomocí tlačného řetězu 3b, jehož pohyb dopředu a dozadu zajišťuje hydraulický motor 3c instalovaný v zad ní části vrtné soupravy. Vrtačka se pohybuje po vedení ramene 3a provedeném ze dvou U-profilů otočených stěnami k sobě a hydraulický motor 3c instalovaný v zadní části vedení má možnost obousměrného pohybu, což umožňuje přítlak vrtačky a zároveň čištění prováděných otvorů v případě, že se provádějí otvory velkých průměrů k vyhloubení žlabů.

Hydraulické napájení důlního stroje se uskutečňuje z hydraulické sběrnice napájející sekce mechanizované výztuže. K. uzavíracímu ventilu sběrnice se připojí dvě hydraulická vedení -jedno pro natlakování a druhé pro odtok média. Obě vedení se napojí na dva ovládací rozdělovače, z nichž jeden slouží k ovládání posuvu a také zvedání a spouštění pojezdu, druhý pak k ovládání servomotoru 6 pro odtažení důlního stroje vysouváním a zasouváním horní části stojky. Vrtná io souprava 3 má samostatné napájení z rozdělovačích bloků z hydraulické sběrnice spojených s rozdělovačem typu RB4, kterým se ovládá posuv vrtačky dopředu a její zpětný chod a také otáčky vrtačky.

V průběhu vrtání otvorů je stroj stabilizován v sedle 2a na pojezdu 1_. Změna místa provádění otvoru se uskutečňuje přesunutím stroje na saních po dráze kombajnu 5. Při přibližování kombaj15 nu k porubu dochází k vybuzení horní části stojky 2 směrem nahoru a zvednutí pojezdu 1 nad dráhu kombajnu. Servopohon 6 se spojí se spojovacím dílem 2b pojezdu 1 - to po vybuzení servopohonu 6 způsobí stažení pojezdu 1 do obchůzkového pole sekce mechanizované výztuže 9 a umožní volný průjezd kombajnu po dráze 5. Po průjezdu kombajnu se součásti stroje vrátí do původního stavu.

K. vrtnému stolu 2f je možné připevnit také další zařízení, například montážní zařízení ke kotvení stropu důlního díla.

Claims (9)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob provádění důlních prací v činném stěnovém porubu hlubinného dolu s použitím 30 opěrné stojky, na kterou se montuje nástroj, vyznačující se tím, že opěrná stojka se v pracovním cyklu přemisťuje po dráze posuvu kombajnu na stěnovém dopravníku a v době průjezdu kombajnu se mechanicky zvedá nahoru a stahuje do prostoru obchůzkového pole sekce mechanizované výztuže, po čemž se uvádí zpět do pracovní polohy na dopravníku.

   35
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že přemisťování stojky po dráze se uskutečňuje ručně nebo mechanickým pohonem.
3. 3. Stroj k provádění důlních prací v činném stěnovém porubu hlubinného dolu, který obsahuje opěrnou stojku pro nástroj a pojezd, vyznačující se tím, že má dvojčinnou hydraulic-

   40 kou stojku (2) s operou vybavenou systémem upevnění nástroje, přičemž stojka (2) je upevněna na pojezdu (1) usazeném rozpojitelně na dráze posuvu (5) dobývacího kombajnu a horní konec stojky (2) je vybaven úchytem (2e) pro uchycení k mechanizované výztuži, na dolním konci stojky (2) se pak nachází úchyt (2b) pro spojení s odtahovacím systémem připevněným k mechanizované výztuži.
4. 4. Důlní stroj podle nároku 3, vyznačující se tím, že pojezd (1) je vybaven hydraulickým motorem (ld) a hnací hvězdicí (lc) s převodem.
5. 5. Důlní stroj podle nároku 3 nebo 4, vyznačující se tím, že stojka (2) je upevněna 50 kloubově pomocí čepu (2c) v sedle (2a) na horním krytu pojezdu (1).
6. 6. Důlní stroj podle nároku 3 nebo 4 nebo 5, vyznačující se tím, že operu pro nástroj tvoří vrtný stůl (2f) spojený se stojkou pomocí kotoučové třecí spojky (2g) a k tomuto stolu je připevněna hydraulická vrtná souprava (3), přičemž konstrukce spojky umožňuje měnit svislý úhel nastavení stolu v rozsahu +/- 70° a zaaretovat jej ve zvoleném nastavení pomocí otvorů v třecích kotoučích.
7. 7. Důlní stroj podle nároku 6, vyznačující se tím, že jeho externí vybavení, jako je odtahový systém, tvoří servopohon (6) zavěšený na stropnici sekce mechanizované výztuže (8) se závěsem pro spojovací díl (2b) stojky.
8. 8. Důlní stroj podle kteréhokoliv z nároků laž7, vyznačující se tím, že pojezd (1) je vybaven úchytem (lf), který jej chrání před vybočením z dráhy posuvu (5) a stabilizuje jej při provádění vrtných prací.
9. 9. Důlní stroj podle nároku 6 nebo 7 nebo 8, vyznačující se tím, že k vrtnému stolu (2f) je připevněn kotvící systém.