DE3235324A1

DE3235324A1 - Fluessigkeitsversorgungssysteme fuer drehbare schneidkoepfe fuer bergwerksmaschinen und drehbare schneidkoepfe mit fluessigkeitsversorgungssystemen

Info

Publication number: DE3235324A1
Application number: DE19823235324
Authority: DE
Inventors: Brian Arthur 2006 Johannesburg Eagles
Original assignee: Coal Industry Patents Ltd
Current assignee: Coal Industry Patents Ltd
Priority date: 1981-10-13
Filing date: 1982-09-24
Publication date: 1983-04-21
Also published as: US4516807A; FR2514405B1; FR2514405A1; AU8924082A; AU547505B2

Description

COAL INDUSTRY (PATENTS) LIMITED, Hobart House, Grosvenor Place, London SW1X 7AE, England

Flüssigkeitsversorgungssysteme für drehbare Schneidköpfe für Bergwerksmaschinen und drehbare Schneidköpfe mit Flüssigkeitsversorgungssystemen.

Die Erfindung betrifft Flüssigkeitsversorgungssysteme für drehbare Schneidköpfe für Bergwerksmaschinen.

Insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, betrifft die vorliegende Erfindung Wasserzuführsysteme zu Düsen, welche auf oder nahe dem drehbaren Schneidkopf für Kohlenbergwerksmaschinen angeordnet sind.

Wenn ein drehbarer Schneidkopf verwendet wird, um Kohle von einer Kohlenabbaulangfront zu brechen, besteht häufig die Neigung, daß Staub erzeugt wird und daß sich das von der gebrochenen Kohle emittierte Methan um den drehbaren Schneid- kopf herum konzentriert, der in einer zum Abbau fertigen Kohlenfläche betrieben wird, welche von dem HauptventiIationsluftstrom abgeschirmt ist. Eine solche Konzentration von Methan kann möglicherweise gefährlich sein, insbesondere dann, wenn sich das Methan in der Nachbarschaft der Schneid zone des Schneidkopfes ansammeln kann, bis seine Konzentra tion innerhalb des explosiven Bereichs, d. h. 5 bis 15 VoI.-% Methan liegt. Wenn die Methankonzentration innerhalb dieses Bereichs liegt, ist es möglich, daß ein Funke, der durch ein Schneidwerkzeug erzeugt wird, welches eine Intrusion in der Kohlenabbaufront streift, das Methan entzündet, was wiederum zu einer Explosion führen könnte.

Es wurde vorgeschlagen, eine Ventilationseinrichtung auf dem

drehbaren Schneidkopf vorzusehen, wobei die Ventilationseinrichtung ein Luftstromführungsrohr und eine Flüssigkeitsdüse umfaßt, welche so angeordnet ist, daß sie einen Luftstrom entlang dem Luftstromführungsrohr erzeugt. 5

Bislang wurden die Düsen für die Flüssigkeitssprühstrahlen direkt auf das Luftstromführungsrohr montiert, was eine Flüssigkeitszufuhr unter relativ hohem Druck aus einem Zuführrohr erfordert, welches sich entlang einer axialen Bohrung erstreckt, die in der drehbaren Antriebswelle, auf der der drehbare Schneidkopf befestigt ist, vorgesehen ist, und über einen Verteilungsblock zu externen Schläuchen, welche den Verteilungsblock mit den Düsen hydraulisch verbinden.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Flüssigkeitsversorgungssystem zu schaffen, welches Schwierigkeiten überwindet, die mit dem Gebrauch von externen Schläuchen in den schwierigen Umgebungsbedingungen, die nahe einem drehbaren Schneidkopf einer Bergwerksmaschine angetroffen werden, zusammenhängen.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Flüssigkeitsversorgungssystem für einen drehbaren Schneidkopf für eine Bergwerksmaschine eine Flüssigkeitsversorgungseinrichtung zum Zuführen von unter Druck stehender Flüssigkeit von einer Eingangsöffnung an der Bergwerksmaschine zu einem Verteilungsblock zur Anbringung innerhalb des drehbaren Schneidkopfes, wobei der Verteilungsblock einen Durchgang für einen Flüssigkeitsstrom definiert und wobei eine Anzahl von Düsen vorgesehen sind, die einen Luftstrom induzierende Sprühstrahlen emittieren, wobei die Düsen in hydraulischer Verbindung mit dem durch den Verteilungsblock definierten Durchgang stehen und auf dem Verteilungsblock befestigt sind.

Die vorliegende Erfindung sieht auch einen drehbaren Schneidkopf vor, welcher auf einer drehbaren Antriebswelle

einer Bergwerksmaschine antreibbar befestigbar ist, wobei die Welle eine sich axial erstreckende Bohrung aufweist, der Schneidkopf eine Nabenanordnun'g umfaßt, welche auf der Antriebswelle antreibbar befestigbar ist, ein Laufbuchsenteil um die Nabenanordnung und koaxial mit dieser befestigt ist, wobei eine einen Luftstrom induzierende Einrichtung vorgesehen ist, die einen Durchgang umfaßt, der durch ein rohrförmiges Element, welches innerhalb des Laufbuchsenteils montiert ist, definiert ist, mit einer Düseneinrichtung zum Richten eines einen Luftstrom induzierenden Sprühstrahls entlang des durch das rohrfö'rmige Element definierten Durchgangs, und mit einem Flüssigkeitsversorgungssystem zum Zuführen von unter Druck stehender Flüssigkeit von einer bei der Bergwerksmaschine befestigbaren Eingangsöffnung entlang eines Rohrs, welches sich entlang der sich axial erstreckenden Bohrung der Antriebswelle zu einem Verteilungsblock, der einen Durchgang definiert, erstreckt, wobei die Düseneinrichtung mit dem durch den Verteilungsblock definierten Durchgang hydraulisch verbunden ist und auf dem Verteilungsblock befestigt ist.

Vorzugsweise ist der Verteilungsblock an der Nabenanordnung befestigt.

Zweckmäßigerweise ist der durch den Verteilungsblock definierte Durchgang hydraulisch mit einem ringförmigen Kanal verbunden, welcher im Verteilungsblock vorgesehen ist, wobei die Düseneinrichtung eine Vielzahl von winkelmäßig um den Verteilungsblock angeordneten Düsen umfaßt und in hydraulischer Verbindung mit dem ringförmigen Kanal steht, wobei die Ventilationseinrichtung eine Vielzahl von rohrförmigen Elementen, welche jeweils den Düsen zugeordnet sind, umfaßt.

Zweckmäßigerweise sind die Düsen so angeordnet, daß die Achse des den Luftstrom induzierenden Sprühstrahls gegenüber der·longitudinalen Achse des durch das zugeordnete rohrförmige Element definierten Durchgangs geneigt ist.

Vorzugsweise ist eine Sensoreinrichtung vorgesehen, um den Gesamtfluß von Flüssigkeit zu den Düsen zu messen.

Vorteilhafterweise betätigt die Sensoreinrichtung einen Alarm und/oder sie schaltet die Stromversorgung der Maschine , wenn der gemessene Fluß unter ein vorgewähltes Volumen lt..

aus
fallt.

Im folgenden wird beispielsweise eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine unvollständige Teilansicht im Schnitt durch einen drehbaren Schneidkopf einer Bergwerksmaschine;

Fig. 2 eine unvollständige Endansicht eines Details von Fig. 1 ; und

Fig. 3 eine unvollständige Schnittansicht durch einen Be-

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reich der Nabe des drehbaren Schneidkopfes gemäß Fig. 1 in vergrößerter Darstellung.

Die Zeichnungen zeigen einen drehbaren Schneidkopf 1 einer an sich bekannten Bergwerksmaschine des Seher-Typs (shearer type) iur Kohlegewinnung 2 (nur ein Teil des Schneidabschnittes der Bergwerksmaschine ist gezeigt), der beim Betrieb entlang einer Abbaulangfront wiederholt hin- und hergeht, wobei der drehbare Schneidkopf von der Abbaufront Kohle

IQ gewinnt. Die Kohle wird durch eine Vielzahl (nicht dargestellten) Schneidwerkzeugen, die um den Außenumfang des Schneidkopfes montiert sind, geschnitten, wobei die Schneidwerkzeuge auf (nicht dargestellten) Werkzeughaltern montiert sind, die an den radial außen liegenden Extrimitäten

!5 einer Vielzahl von Laderippen 4 für geschnittenes Erz getragen werden, welche sich schraubenförmig um und axial entlang eines im allgemeinen kegelstumpfförmigen Laufbuchsenteils 5 erstrecken, welcher bezüglich einer Nabenanordnung 6 fest montiert ist, welche auf einer Antriebswelle 7 antriebsmäßig montiert ist, die sich von dem Schneidbereich der Bergwerksmaschine erstreckt. Der Schneidbereich kann, wie in Fig. 1 angedeutet, durch einen Teil des Maschinenkörpers gebildet werden.

Wie in Fig. 1 gezeigt, wird der Maschinenkörper auf einem

unteren Rahmen 10 getragen, der mit Beinen 11 versehen ist, •welche Schuhe 12 aufweisen, um mit langgestreckten Schienen 13 gleitend zusammenzuwirken, wobei die Schienen 13 auf einem armierten flexiblen Förderer 14 fest montiert sind, der sich entlang der Abbaulangfront erstreckt. Der in Fig. 1 gezeigte Schuh 12 liegt auf der äußeren Fläche des Förderers, der auch die Rampenplatte 15 trägt, auf und wird durch sie geführt.

Der Laufbuchsenteil 5 ist auch mit einer im allgemeinen kegel stumpfförmigen ringförmigen Rlickenpl a tte 16 versehen, welche dfe Arbeitsseite des Schneidkopfes 1 bildet und eine Vielzahl von (nicht dargestellten) Werkzeughaltern

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für (nicht dargestellte) Schneidwerkzeuge trägt.

Die Nabenanordnung 6, die im Detail in Fig. 3 dargestellt ist, umfaßt eine Kei1schloßbuchsenandrdnung 17, 18, um den Schneidkopf antriebsmäßig mit der Antriebswelle 7 zu Verbinden.' Das innere Buchsenelement 17 wird auf der Welle durch eine Endrückhalteplatte 19 gehalten, die mit der Welle über Bolzen 20 verbunden ist und eine Lippe aufweist, die die Arbeitsflächenseite des inneren Buchsenelementes überlappt, wobei das Element über Abstandsglieder 21 daran gehindert wird, weiter entlang der Welle zu gleiten.

Das relativ gesehen äußere Buchsenelement 18 hat eine konische keilförmige Oberfläche, die mit der konischen keilförmigen Oberfläche zusammenarbeitet, die vom inneren Buchsenelement dargeboten wird. Auf diese Weise ist das äußere Buchsenelernten antriebsmäßig über das innere Buchsenelement mit der Antriebswelle verbunden. Eine weitere Rückhalteplatte 22, welche über Bolzen 23 mit dem inneren Buchsenelement verbunden ist, stellt sicher, daß die Kei1 Schloßanordnung nicht zufällig außer Eingriff geraten kann.

Der Laufbuchsenteil 5 ist auf der Nabenanordnung 6 über Platten 25, 26 fest montiert, welche in die Ausschnitte in der äußeren Buchsenanordnung 18 und an die nach innen gerichtete Oberfläche des Laufbuchsenteils eingeschweißt sind. Die Platte 25 und das äußere Buchsenelement 18 weisen Durchgänge 27 auf, um eine Flüssigkeit zur Staubunterdrückung (z. B. Wasser) zu der Schneidzone des Schneidkopfes zuzuführen, wie weiter unten erläutert werden wird,

Der Schneidkopf 1 weist eine Ventilationseinrichtung auf, welche eine Vielzahl von rohrförmigen Elementen 30 umfaßt, die um die Rotationsachse 31 der Antriebswelle und der Nabenanordnung winkelmäßig angeordnet sind, wobei die rohrförmigen Elemente in Ausschnitte eingeschweißt sind, die in den Plätten 25, 26 vorgesehen sind, so daß Durchgänge ausgebildet werden, die sich von der Arbeitsflächenseite

des Schneidkopfes zu der Maschinenseite des Schneidkopfes erstrecken. In den Zeichnungen sind.die Achsen 32 der rohrförmigen Elemente im allgemeinen parallel zu der Rotationsachse der Nabenanordnung angeordnet. Jedoch sind bei anderen Ausführungsformen die Achsen zumindest einiger der rohrförmigen Elemente relativ zu der Achse der Nabenanordnung geneigt. Im Betrieb wird ein Luftstrom entlang den Durchgängen der rohrförmigen Elemente durch Flüssigkeitssprühnebel 33 erzeugt, die von einer Düsenanordnung 34 erzeugt werden, die auf einem Verteilerblock 35 angebracht sind, welcher mit der Nabenanordnung durch (nicht dargestellte) Bolzen verbunden ist, wobei die Achse eines jeden Sprühnebels 33 gegenüber der löngitudinalen Achse des durch das zugehörige rohrförmige Element 30 definierten Durchgangs geneigt ist.

Der Verteilerblock. 35 umfaßt einen ringförmigen Kanal 36, der sich um den Block herum erstreckt, um die Druckflüssigkeit der Vielzahl von Düsen 34 zuzuführen, wobei der Kanal einen Eingangsdurchgang 37 aufweist, der sich entlang einem radial erstreckenden Arm 38 erstreckt. Der Durchgang 37 ist in hydraulischer Verbindung mit einem Durchgang 39, der von einem rotierbar angeordneten Rohr 40 gebildet wird, welches sich entlang einer Durchgangsbohrung 41 erstreckt, die in der Antriebswelle 7 ausgebildet ist. Die Maschinenseite des rotierbaren Rohres 40_a (d. h. das vom Verteilerblock entfernte Ende) ist in einer Adaptereinheit 42 dichtend angeordnet, welche an dem Schneidabschnitt der Maschine fest angebracht ist. Eine unter Druck stehende Flüssigkeit wird dem Durchgang 39 über die öffnungen 43 und über einen flexiblen Schlauch zugeführt, der von einer nicht dargestellten Quelle unter relativ hohem Druck herführt und von der Bergwerksmaschine hinter sich hergezogen wird. Ein äußeres Rohr 44, welches um das innere Rohr 40 angeordnet ist, definiert einen ringförmigen Durchgang 45, welcher die Zuführöffnungen 46 und die Durchgänge 47 mit einem Durchgang 48 verbindet, welcher in dem vorerwähnten, sich radial erstreckenden Arm 38 vorgesehen ist und wobei eine hydrauli-

sehe Verbindung mit dem vorgenannten Durchgang 27, der in der Platte 25 ausgebildet ist, und dem äußeren Hülsenelement 18 über einen kurzen Verbindungsdurchgang 49, der in der Rückhalteplatte 22 ausgebildet ist, vorgesehen ist. Die Zuführöffnungen 46 sind in hydraulischer Verbindung mit einer (Juelle von Flüssigkeit unter relativ geringem Druck, und zwar über einen (nicht dargestellten) Schlauch, der so angeordnet ist, daß er von der Bergbaumaschine hinterhergezogen wird, wenn sie sich entlang der Abbaufront bewegt, wobei die unter relativ geringem Druck stehende Flüssigkeit über Durchgänge 47, 45, 48, 49 und 27 (nicht dargestellten) Sprühdüsen zugeführt wird, die auf den Laderippen in Nachbarschaft mit der Schneidzone des Schneidkopfes angeordnet sind und gegen die Schneidwerkzeuge gerichtet sind. In alternativer Weise oder zusätzlich zu den der Schneidzone ■ zugeordneten Sprühdüsen können>an den Laderippen oder am Laufbuchsentei1 5 Sprühdüsen vorgesehen sein, um entlang den Durchgängen für geschnittenes Mineral, die durch die Laderippen definiert sind, Sprühstrahlen zu richten. Diese Sprühdüsen, die in der Zeichnung nicht gezeigt sind, können von einer Art ähnlich derjenigen sein, wie sie in den früheren britischen Patentanmeldungen Nr. 1 414 917 und 2 062 725 der Anmelderin offenbart sind.

Der Schneidkopf umfaßt auch eine Luftstromabienkeinrichtung, welche eine geneigte ringförmige Führungsplatte 50 umfaßt (s. Fig. 1 und 2), die auf sich radial erstreckenden Armen 51 (von denen nur einer dargestellt ist) montiert ist, welche sich von einer Trägernabe 52 erstrecken, um eine Mehrzahl von langgestreckten öffnungen 49 zu definieren, die sich effektiv ganz um die Trägernabe herum erstrecken. Die Trägernabe 52 ist auf einer Trägeranordnung 53 für eine Ladekappe (nur ein kleiner Teil des Armes 54 derselben ist dargestellt) fest montiert. Beim Betrieb trachtet die Ladekappe, das geschnittene Gestein oder Mineral innerhalb der durch die Laderippen definierten Taschen zurückzuhalten und mit den schraubenförmigen Laderippen zusammenzuarbeiten, um das geschnittene Gestein und Mineral zu dem Förde-

rer 14 zu bewegen. Im Betrieb ist die Ladekappe nahe der Rückseite des Schneidkopfes angeordnet, während die Bergwerksmaschine sich entlang der Abbaulangfront bewegt. Wenn somit die Maschine das Ende eines Durchgangs erreicht und ihre Bewegungsrichtung umkehrt, ist es notwendig, daß die Ladekap'pe um etwa 180° um die Achse 31 der Antriebswelle geschwenkt wird, um auf der entgegengesetzten Seite des Schnäidkopfes wieder angeordnet zu werden. Während, die Ladekappe um die Achse 31 geschwenkt wird, wird die geneigte Ablenkführungsplatte 50, die relativ zur Ladekappe fest montiert ist, ebenfalls um diese Achse geschwenkt. Da jedoch die öffnungen 49 eine effektiv kontinuierliche öffnung bilden* die sich ringförmig ganz um die Trägernabe 52 herum erstrecken, bleibt die Situation bezüglich der öffnung effektiv unverändert. Eine Verschlußplatte 60, die relativ zum Schneidabschnitt der Bergwerksmaschine fest montiert ist, verschließt die öffnungen 49, die der relativ oberen Region der Ablenkplatte 50 zugeordnet sind (s. Fig. 1 und 2). Die Fig. 1 zeigt die Verschlußplatte 60, die in gleitendent Kontakt mit dem maschinenseitigen Ende der geneigten Platte 50 steht, wie sie die öffnungen 49 in der relativ oberen Region verschließt, um einen Luftstrom in Richtung zur Maschine hin in dieser Region des Schneidkopfes zu unterbinden. Wo die Verschlußplatte jedoch nicht wirksam

2S ist (wie dies in der relativ unteren Region der geneigten Ablenkführung in Fig. 1 dargestellt ist), sind die Öffnungen 49 offen und ein Luftstrom zu der Maschine hin ist in dieser Region erlaubt. Der Zweck dieser Anordnung wird weiter unten in der Beschreibung klargemacht werden.

Fig* 2 illustriert das Ausmaß des Gebietes, für das die Verschlußplatte 60 wirksam ist. In diesem speziellen Beispiel ist die relativ obere Region der öffnungenen 49 über einen Winkelbereich von ungefähr 200^ö geschlossen, 36

Eine solche Anordnung stellt sicher» daß während des Gebrauches,.' wenn die Laddkappe um die Achse 31 der Antriebswelle versehwenkt wird, unabhängig von der Winkelposition

der Ladekappe die relativ untere Region der öffnungen 49 immer offen ist, um einen Luftstrom vom Schneidkopf zur Maschine zu ermöglichen, wobei die relativ obere Region der öffnungen 49 für einen Luftstrom in Richtung Bergwerksmasch ine immer geschlossen bleibt.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß die geneigte AblenkfUhrung 50 benachbart bzw. nahe an dem maschinenseitigen Randende des Laufbuchsentei1s 5 angeordnet ist und so ausgebildet ist, da3 es radial nach außen über den benachbarten Endbereich des Laufbuchsenteils 50 hinausragt, um so eine ringförmige öffnung 70 zu definieren. Der Winkel der Ablenkführung liegtvorzugsweise innerhalb eines Bereiches von 5° bis 45° relativ zu einer im rechten Winkel zu der Rotationsachse 31 der Antriebswelle angeordneten Geraden (d.h. wie in Fig. 1 zwischen 5° und 45° von eine«; im wesentlichen vertikalen Ebene).

Vorzugsweise ist die geneigte AblenkfUhrung 50 so angeordnet, daß die minimale Querschnittsfläche der öffnung 70, die zwischen dem Laufbuchsenteil und der geneigten Ablenkführung definiert ist, mindestens so groß ist wie die gesamte minimale Querschnittsfläche der durch das rohförmige Element 30 definierten Durchgänge.

Im Betrieb, während die Maschine entlang der Abbaulangfront läuft, wobei der Schneidkopf 1 Gestein oder Mineral von der Abbaufront gewinnt, wird Druckflüssigkeit unter einem relativ niedrigem Druck über die öffnungen 46 den am Schneidkopf vorgesehenen Sprühdüsen, wie weiter oben erklärt, zugeführt, um den durch die Schneidwerkzeuge erzeugten Staub zu unterdrücken. Gleichzeitig wird eine Flüssigkeit unter relativ hohem Druck in öffnungen 43 zugeführt und von hier über Durchgänge 39 und 37 und den Kanal 36 zu den Düsen 34, die jedem der rohrförmigen Elemente 30 zugeordnet sind, so daß Sprühstrahlen, die einen Luftstrom erzeugen, entlang¹ den durch die rohrförmigen Elemente definierten Durchgängen erzeugt werden, so daß innerhalb des Laufbuchsenteils

5 ein Luftstrom erzeugt wird, welcher entlang eines ersten Bahnabschnittes in einer im wesentlichen gegen das maschir. nenseitige Ende des Schneidkopfs gerichteten Richtung : strömt, wie dies in Fig. 1 allgemein durch die Pfeile X angedeutet ist. Die Wirkungsweise der Ventilationseinrichtung 34*, 30 umfaßt auch einen Luftstrom entlang einem zweiten Bahnabschnitt radial außerhalb des Laufbuchsentei Is 5 in einer allgemeinen Richtung weg von dem bergwerksmaschinenseitigen Ende des Schneidkopfes. Der Luftfluß entlang dem zweiten Bahnabschnitt ist im allgemeinen mit den Pfeilen Y angedeutet.

In der relativ oberen Region des Schneidkopfes wird der induzierte Luftstrom, der entlang dem ersten Bahnabschnitt und in einer allgemeinen Richtung zu dem bergwerksmaschinenseitigen Ende des Schneidkopfes hin fließt, durch den kombinierten Effekt der Verschlußplatte 60 und der geneigten Ablenkführung 50 umgelenkt, so daß der Luftstrom, der entlang dem ersten Bahnabschnitt strömt, in diesem Bereich des Schneidkopfes zu dem Luftstrom gelenkt wird, der entlang dem zweiten Bahnabschnitt strömt, und hierbei neigt ein vorgewählter Anteil des Luftstroms zusammen mit einigem Wasser aus den den Luftstrom erzeugenden Sprühstrahlen dazu, innerhalb des Schneidkopfes rezirkuliert zu werden.

In der relativ unteren Region des Schneidkopfes wird es dem induzierten Luftstrom, der entlang dem ersten Bahnabschnitt und in einer allgemeine Richtung zu der Bergwerksmaschinenseite des Schneidkopfes hinströmt, ermöglicht, durch die offenen öffnungen 49 hindurchzugehen, und entlang einem dritten Bahnabschnitt, der allgemein durch die Pfeile Z gekennzeichnet ist, aus dem Schneidkopf in den Hauptventilationsluftstrom entlang der Abbaulangfront ausgelassen zu werden.

Der vorgewählte Anteil an Luftstrom und diesem zugeordnetem Wasser aus den den Luftstrom erzeugenden Sprühstrahlen, der innerhalb des Schneidkopfes rezirkuliert wird, ist durch

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die winkelmäßige Ausdehnung der Verschlußplatte 60 und den Neigungswinkel der Ablenkführung 50 bestimmt- Man wird bemerken, daß der Anteil an Luftstrom, welcher rezirkuliert wird, um so größer ist, je größer die winkelmäßige Ausdehnung der Verschlußplatte ist, und umgekehrt.

Die Wirkung des Rezirkulierens des Luftstroms reduziert das Ärgernis von nasser Luft, die durch die Bergwerksarbeiter in die Arbeitszone abgeführt wird. Zusätzlich wird das

IQ mit dem Luftstrom rezirkulierte Wasser mit dem gebrochenen Material, welches jeweils gerade innerhalb der durch die Laderippen 4 definierten Taschen gefördert wird, gemischt und es befeuchtet hierbei das geschnittene Material. Während daher das Material entlang dem Fördersystem einschließ-

IQ lieh dem Förderer 14 gefördert wird, ist eine reduzierte Staubentwicklung zu verzeichnen, insbesondere wenn das befeuchtete Material über Transferstationen gebracht wird.

Aller Staub, der innerhalb des Bereiches des Schneidkopfes erzeugt wird, wird entlang dem zweiten Luftstrom-Bahnabschnitt um die Arbeitsflächenseite des Schneidkopfes und in die durcn/rohrförmigen Elemente 30 gebildeten Luftstromdurchgänge geführt, wo er durch die den Lufstrom erzeugenden Sprühstrahlen 33 aus den Düsen 34 wirksam befeuchtet wird. Der befeuchtete Staub wird entlang dem ersten Luftstrom-Bahnabschnitt geführt und wird entweder durch die Ablenkeinrichtung 50, 60 abgelenkt, um mit dem momentan innerhalb der Ladetaschen befindlichen Material gemischt zu werden, oder er wird durch die offenen öffnungen 49 zweckmäßigerweise in dem relativ unten liegenden Bereich des Schneidkopfes zu der Bergwerksmaschine und dem Förderer 14 abgeführt. Die Staubkonzentration innerhalb der Schneidezone wird auch durch die Wirkung der vorgenannten, auf den Laderippen oder auf dem Laufbuchsentei1 befestigten Sprüher reduziert.

Jegliches Methan, welches innerhalb der Schneidzone erzeugt wird, wird mit dem erzeugten Luftstrom abgezogen und in

einem verdünnten Zustand durch die gleichen offenen Offnungen 49, die sich regelmäßig in der relativ unteren Region des Schneidkopfes befinden abgeführt, oder über die Platte 60 in der oberen Region rezirkuliert.

Die vorliegende Erfindung schafft einen verbesserten Schneidkopf, welcher dazu neigt, die innerhalb der Schneidzone auftretenden Staubkonzentrationen auf ein annehmbar niedriges Niveau zu reduzieren oder zu kontrollieren, wobei die Menge ,Q des hierbei verwendeten Wassers annehmbar niedrig gehalten werden kann. Auch wird die Methankonzentration in der Nähe der Schneidezone innerhalb der gewünschten Grenzen gehalten.

Fig. 1 zeigt den Schneidkopf, der mit einem Sensor 100 für Gas- und/oder Luftstrom ausgerüstet ist, um einen vorwählbaren Zustand in der Nähe des Schneidkopfes nachzuweisen, beispielsweise die Konzentration von Methan in der Nähe des Schneidkopfes, und hieraus ein Signal abzuleiten, welches die gemessene Konzentration anzeigt. Der Sensor kann auf der Arbeitsflächenseite der rohrförmigen Elemente 30 angeordnet sein.(wie dargestellt). Alternativ oder zusätzlich können ein oder mehrere Sensoren auf der Maschinenseite der rohrförmigen Elemente 30 angeordnet sein. Es ist wahrscheinlich, daß Sensoren, die auf der Arbeitsflächenseite der rohrförmigen Elemente angeordnet sind, die Methankonzentration nachweisen, und daß Sensoren, die auf der Maschinenseite der rohrförmigen Elemente angeordnet sind, die Bedingungen bezüglich des Luftstroms nachweisen, wobei der zuletztgenannte Sensor das Luftstromvolumen und/oder den Luftstromdruck nachweist. Das abgeleitete Signal wird über (nicht dargestellte) Kabel zu einer (nicht dargestellten) Prozessoreinrichtung geführt, die entweder auf der Bergwerksmaschine befestigt ist oder auf einem Kontrollpult, welches am Ende der Abbaufront entfernt von der Maschine angeordnet ist. Die Prozessoreinrichtung empfängt das abgeleitete Signal und kann die Stromzufuhr zu der Bergbaumaschine abschalten, falls die nachgewiesene Gaskonzentration einen vorgewählten kritischen Wert erreichen sollte

1 oder sich einem solchen Wert nähern sollte. In alternativer Weise oder zusätzlich aktiviert die Prozessoreinrichtung einen Alarm, sollte die nachgewiesene Gaskonzentration einen vorgewählten kritischen Wert erreichen oder sich einem solchen Wert nähern.

Ein Luftstromsensor ist in der Regel vorgesehen, um die Strömungsgeschwindigkeit der Luftströmung zu messen, und er ist in der Regel dazu ausgebildet, ein Signal zu erzeugen, welches die gemessene Strömungsgeschwindigkeit anzeigt. Der Sensor kann die Strömungsgeschwindigkeit messen, indem er den Druck des Luftstroms nachweist, und in diesem Fall ist der Sensor so ausgelegt, daß er ein Signal erzeugt, welches dem gemessenen Druck proportional ist.

In Fig. 3 deuten die unterbrochenen Linien nahe der rechten Seite der Zeichnung eine Sensoranordnung 101 für den Flüssigkeitsfluß an, welche in die Wasserversorgung mit unter relativ hohem Druck stehendem Wasser für die Düsen 34 im Yerteilerblock 35 eingebaut ist, und die dazu ausgelegt ist, eine vorgewählte Betriebsbedingung der Wasserversorgung für die Düsen 34 zu messen. Die Anordnung umfaßt eine Sensoreinheit 102 für Flüssigkeitsfluß und/oder Flüssigkeitsdruck, welcher durch eine Verbindungsleitung 103 Wasser unter relativ hohem Druck zugeführt wird, wobei die Verbindungsleitung 103 mit der oben genannten, unter relativ · hohem Druck stehenden Quelle über einen flexiblen Schlauch verbunden ist. Der Ausgang der Flußsensoreinheit 102 ist über Verbindungen 104 mit den beiden Eingangsöffnungen 43 des oben beschriebenen Systems innerhalb des Schneidkopfes für unter relativ hohem Druck stehendes Wasser verbunden.

Die Sensoreinheit 102 mißt den Fluß des Wassers zu dem relativ hohen Drucksystem und leitet ein Signal ab, welches den Fluß anzeigt. Das abgeleitete Signal wird zu einer Prozessoreinheit 140 mit einer Alarmeinrichtung 141geführt, welche das Signal aufnimmt und durch Abschalten der Stromversorgung für die Bergwerksmaschine die Maschine deaktiviert, falls

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der gemessene Fluß unter ein vorwählbares Volumen fällt. Alternativ oder zusätzlich zu dem Flußsensor kann die Sensoreinheit einen Flüssigkeitsdrucksensor umfassen, welcher den Flüssigkeitsdruck mißt und ein Signal erzeugt, Welches den Versorgungsdruck anzeigt, wobei das Signal die Maschine deakti v'ieren kann, falls der Druck einen vorwählbaren kritischen Wert erreicht. Falls daher während des Betriebes irgendeine der Düsen 24 blockieren sollte oder aus bestimmten Grürtfen nicht mehr arbeiten sollte, so mißt die Flußsensoreinheit 102 die hieraus resultierende Verminderung des Wasserflusses, es wird ein entsprechendes Signal erzeugt und die Prozessoreinrichtung betätigt eine Steuereinrichtung, um die Maschine abzuschalten. Eine solche Anordnung stellt sicher, daß, falls irgendeine der Düsen 34 verstopftwird oder ausfällt, so daß entlang dem Durchgang des zugeordneten rohrförmigen Elements 30 kein den Luftfluß erzeugender Sprühstrahl erzeugt wird, die Maschine angehalten wird. Eine solche Anordnung kann als notwendig angese- hen werden, wenn unter solchen Bedingungen gearbeitet wird, bei denen keine Rezirkulation des Luftstroms innerhalb des Laufbuchsenteils toleriert werden kann oder wo nur ein vorbestimmter Betrag an Rezirkulation toleriert werden kann. Es versteht sich, daß, falls irgendeiner der Sprühstrahler blockiert wird oder ausfällt, ein Luftstrom gezwungen werden könnte, entlang dem Durchgang des zugeordneten rohrförmigen Elements in umgekehrter Richtung zu strömen, d. h. weg von der Bergwerksmaschinenseite des Schneidkopfes und hin zur Arbeitsflächenseite des Bohrkopfes. Auf diese Weise würde eine Rezirkulation des Luftstroms innerhalb des Laufbuchsenteils stattfinden und es könnte ein hieraus resultierender ekzessiver Aufbau von Methankonzentration innerhalb der Schneidzone auftreten. Jedoch durch Vorsehen der Flußsensoranordnung, die die Einheit 112 umfaßt, wird eine solche möglicherweise gefährliche Betriebsbedingung vermie-5 d e η.

In andere/n Ausführungsformen ist die Einheit 101 dazu ausgelegt, einen Alarm auszulösen, falls der Wasserfluß unter

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ein vorbestimmbares Volumen fällt.

Bei anderen Ausführungsformen der Erfindung ist ein gemeinsames Flüssigkeitsversorgungssystem für die den Luftstrom induzierenden Düsen 34 und für diejenigen Düsen vorgesehen, welche Sprühstrahlen zu Schneidzone hin richten. Bei solchen Ausführungsformen können Flußbegrenzer und/oder Druckbegrenzer vorgesehen sein, um den Fluß und/oder den Druck effektiv zu reduzieren, welcher den Düsen, die Sprühstrahlen zur Schneidzone hin richten, zugeführt wird.

Die weiter oben diskutierten Rohre 40, 44 können in einem gemeinsamen Flüssigkeitsversorgungssystem vorgesehen sein, beispielsweise kann das innere Rohr 40 verwendet werden, um die Flüssigkeit unter relativ hohem Druckden Zuführdurchgängen innerhalb des Verteilerblocks zuzuführen und der ringförmige/Raum, der durch das äußere Rohr 44 definiert ist, kann verwendet werden, um elektrische Kabel unterzubringen, um das Signal aus dem weiter oben genannten Gassensor 100 weiterzuleiten.

Claims

3. Karl DrVNOIU Diplom

Drvv«/Ot ^ln9^enieu

η«« r λ »y. /0-8023MUnChBn-PuIIaCh, Wiener Sir. 2; Tel {0Ρ9) ^vt)?^0 -7IrTeI-X S2151M bros;d; ptibtes: »Palentibus» München

COAL INDUSTRY (PATENTS) LIMITED,

Hobart House, Grosvenor Place, London SW1X 7AE, England

Yo^ru?i3l^en: Case 4439 oate: 23. Sept. 1982

Re/pr

PATENTANSPRÜCHE

1. Flüssigkeitsversorgungssystem für einen drehbaren Schneidkopf einer Bergwerksmaschine, mit einer Flüssigkeitsversorgungseinrichtung zum Zuführen von unter Druck stehender Flüssigkeit von einer Ausgangsöffnung einer Bergwerksmaschine zu einem Verteilungsblock zur Anordnung innerhalb des drehbaren Schneidkopfes, wobei der Verteilungsblock einen Durchgang für einen Flüssigkeitsstrom bildet, und wobei eine Anzahl von Düsen so ausgelegt sind, daß sie einen Luftstrom induzierende Sprühstrahlen emittieren , dadurch gekennzeichnet , daß die Düsen (34) in hydraulischer Verbindung mit dem Durchgang (36, 37) stehen, der durch den Verteilungsblock (35) definiert ist, und daß sie auf dem Verteilungsblock befestigt sind.

2. Drehbarer Schneidkopf, der auf einer drehbaren Antriebswelle einer Bergwerksmaschine antreibbar befestigbar ist, wobei die Welle eine sich axial erstreckende Bohrung aufweist, der drehbare Schneidkopf eine Nabenanordnung umfaßt, welche antreibbar auf der Antriebs-

welle befestigbdr ist, ein Laufbuchsentei1 um die Nabenanordnung und koaxial mit dieser befestigt ist, wobei eine einen Luftstrom induzierende Einrichtung vorgesehen ist, welche einen Durchgang umfaßt, welcher durch ein rohrförmiges Element, das innerhalb des Laufbuchsentei1s angeordnet ist, definiert ist, mit einer Düseneinrichtung zum Richten von einen Luftstrom induzierenden Sprühstrahl entlang dem durch das rohrförmige Element definierten Durchgang, und wobei Flüssigkeitsversorgungseinrichtungen vorgesehen sind zum Zuführen von unter Druck stehender Flüssigkeit von einer Eingangsöffnung nahe der Bergwerksmaschine entlang einem Rohr, welches sich entlang der sich axial erstreckenden Bohrung der Antriebswelle erstreckt, zu einem Verteilungsblock, welcher einen Durchgang definiert, d a d u r c h g e k e η η ζ e i c h η e t , daß die Düseneinrichtung (34) hydraulisch mit dem durch den Verteilungsblock (35) definierten Durchgang (36, 37) verbunden ist und auf dem Verteilungsblock befestigt ist.

3. Schneidkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilungsblock (35) an der Nabenanordnung (6) befestigt ist.

4. Schneidkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der durch den Verteilungsblock (35) definierte Durchgang (37) hydraulisch mit einem ringförmigen Kanal (36) verbunden ist, der im Verteilungsblock vorgesehen ist, wobei die Düseneinrichtung (34) eine Vielzahl von Düsen umfaßt, die winkelmäßig um den Verteilungsblock herum angeordnet sind und in hydraulischer Verbindung mit dem ringförmigen Kanal stehen, und daß die Ventilationseinrichtung eine Vielzahl von rohrförmigen Elementen (30) umfaßt, welche jeweils den Düsen zugeordnet sind.

5. Schneidkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Düse (34) so angeordnet ist, daß die Achse des den Luftstrom induzierenden Sprühstrahls (33) zu der longitudinal e η Achse des durch das zugeordnete rohrförmige Element

3 1 (30) definierten Durchgangs geneigt ist.

6. Schneidkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sensoreinrichtung (102) vorgesehen ist, um den Gesamt-

5 fluß der Flüssigkeit zu den Düsen (34) zu messen.

7. Schneidkopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (102) einen Alarm (141) auslöst und/ oder die Stromversorgung der Maschine abschaltet, wenn der

IO gemessene Fluß unter ein vorgewähltes Volumen fallt.