Opis patentowy opublikowano: 15.08.1983 118545 Int. Cl.3 E21C 25/60 E21C 27/32 Twórcawynalazku', ¦ Uprawniony z patentu: Gutehoffnungshutte Sterkrade Aktiengesellschaft, Oberhausen (Republika Federalna Niemiec) Sposób hydrauliczno-mechanicznego urabiania zwlaszcza twardych surowców mineralnych oraz hydromechaniczny strug z wysokocisnieniowymi dyszami i narzedziami tnacymi i odlupujacymi do hydrauliczno-mechanicznego urabiania zwlaszcza twardych surowców mineralnych Wynalazek dotyczy sposobu hydrauliczno-mechanicznego urabiania, zwlaszcza twardych surowców mine¬ ralnych.Wynalazek dotyczy równiez hydromechanicznego struga z wysokocisnieniowymi dyszami i narzedziami tnacymi i odlupujacymi do hydrauliczno-mechanicznego urabiania, zwlaszcza twardych surowców mineralnych.Znany jest z opisu patentowego RFN nr 1274544 hydromechaniczny strug weglowy do wybierania sciano¬ wego, za pomoca którego pozostajacy w pokladzie mineral podcina sie przy pomocy nieprzerwanie utrzymywa¬ nego strumienia cieczy o duzym cisnieniu, znajdujacego sie w ruchu postepowym zgodnym z kierunkiem eksploa¬ tacji. Strumien cieczy, odchylany jest tam i z powrotem w pionowej plaszczyznie, lezacej pod katem ostrym do frontu wydobywania, przy czym podciety wegiel zgodnie z gruboscia podkladu wydobywany jest przez jedno lub wiecej narzedzi odlupujacych, przyporzadkowanych strumieniowi cieczy. Narzedzia odlupujace polaczone sa sztywno z korpusem struga.Znany jest z brytyjskiego opisu patentowego nr 6 72 336 hydromechaniczny strug, który wyposazonyjest w wychylne dysze skierowane na przodek weglowy.Znany jest z opisu patentowego RFN nr 12 90 503 strug, który nie posiada zadnych dysz wysokocisnienio¬ wych lecz pracuje za pomoca narzedzi odlupujacych uruchamianych hydraulicznie.Zadaniem wynalazku jest stworzenie wlasciwego sposobu hydrauliczno-mechanicznego urabiania twardych surowców mineralnych i odpowiedniego dostosowania tego sposobu struga z wysokocisnieniowymi dyszami i urzadzeniami tnacymi i odlupujacymi przez odpowiednie przekonstruowanie i dalszy rozwój znanych elemen¬ tów podstawowych dla hydrauliczno-mechanicznego urobku przewaznie twardego materialu.Zgodny z wynalazkiem sposób hydrauliczno-mechanicznego urabiania, zwlaszcza twardych surowców mi¬ neralnych, w którym mineral wystepujacy w pokladzie podcina sie przy pomocy nieprzerwanie utrzymywanego2 118 545 strumienia cieczy o duzym cisnieniu, znadujacego sie w ruchu postepowym zgodnym z kierunkiem eksploatacji, który to strumien cieczy odchylany zostaje tam i z powrotem w pionowej plaszczyznie lezacej pod katem ostrym do frontu wydobywania a podciety mineral zgodnie z gruboscia pokladu wydobywany (urabiany) jest przez jedno lub wiecej narzedzi odlupujacych przyporzadkowanych strumieniowi cieczy charakteryzuje sie tym, ze narzedziami od^lupujacyTr^ siegajacymi do waskich i glebokich wrebów wykonuje sie ruchy wychylne, odlupuja- ce mjneral, przebiegajace:w poziomej plaszczyznie, postepujace za strumieniem cieczy, w nastawnym odstepie.Zgodny z wynalazkiem hydromechaniczny strug zaopatrzony w wysokocisnieniowe dysze oraz w narzedzia tnace roHrflpdtóbe,^diaiakteryzuje sie tym, ze na strugu umieszczone sa glowice tnace i odlupujace, w których korpusie znaj3E^l sieuiefetaw dysz z dysza umocowana na wychylnej rurze - jako narzedzie do ciecia; oraz hydraulicznie uruchamiany przesuwny klin odlupujacego narzedzia — jako narzedzie do ciecia; oraz hydraulicz¬ nie uruchamiany przesuwny klin odlupujacego narzedzia - jako narzedzie odlupujace i ze w strugu znajduje sie urzadzenie uruchamiajace, przy którego pomocy glowice tnace i odlupujace daja sie posuwac naprzód i wysuwac w poziomym kierunku przez elementy posuwu i w pionowym kierunku przez elementy regulacyjne.Zestaw dysz wymagany do podcinania wydobywanego dobra sklada sie wedlug wynalazku z wychylnej rury wykonujacej ruchy wychylne wokól wlasnej osi, dokonywane przez wychylajacy ja naped i do której dolnego konca przylaczona jest dysza pod katem.Poprzez poruszenie sie wychylnej rury tam i z powrotem wokól jej wlasnej osi dysza przy pomocy strumie¬ nia cieczy wykonuje pionowa szczeline w materiale przeznaczonym do wydobycia. Tenpodcinajacy, poruszajacy sie tam i z powrotem strumien dochodzi do skutku wedlug wynalazku dzieki temu, ze kat utworzony przez os dyszy i os wychylnej rury lezy w granicach od 90 do 180°.Zgodnie z dalsza cecha wynalazku, wychylna rura ulozyskowana jest zgodnie z wynalazkiem obrotowo w uchwycie. Pomiedzy wychylna rura i napedem wychylajacym zgodnie z wynalazkiem umieszczony jest ele¬ ment polaczeniowy umocowany w uchwycie, który posiada przylacze do przylaczenia przewodu przeznaczone¬ go dla cieczy i element sprzeglowy do przylaczenia drazka sprzeglowego napedu wychylajacego.Zgodnie z wynalazkiem przy napedzie wychylajacym jest nastepnie umieszczony element sprzegajacy do przenoszenia ruchów wychylnych na drazek sprzegajacy.Zestaw dysz musi byc ochroniony wzgledem podcietego dobra i na stale ulozyskowany.Zgodnie z wynalazkiem jest to dzieki temu mozliwe, ze wychylna rura i wychylajacy ja naped umieszczone sa na przedluzeniu, na podstawowej plycie polaczonej ze spodem korpusu glowicy tnacej i odlupujacej. Czescio¬ wy przebieg odlupywania nastepuje w polaczeniu z odcinaniem wydobywanego dobra przy pomocy wyprowa¬ dzajacego wychylnego klina. Nastepnie zgodnie z wynalazkiem wychylny klin narzedzia odlupujacego przypo¬ rzadkowany jest do obu stron zestawu dysz i przewidziany z urzadzeniem uruchamiajacym, umocowanym do korpusu glowicy tnacej i odlupujacej do wykonywania ruchów wychylnych wokól osi wychylnego klina.Dla skutecznosci tego sposobu eksploatacji jest istotne, by proces ciecia wyprzedzal w czasie proces odlu¬ pywania. Zostalo to umozliwione zgodnie z dalsza cecha wynalazku, przez to, ze wlaczanie zestawu dysz jest nastawiane przy pomocy odpowiedniego, pewnego w dzialaniu zwlocznego (czasowego) przekaznika dzialajace¬ go z wyprzedzeniem w stosunku do wlaczania narzedzia lamiacego (odlupujacego).Przedmiot wynalazku jest przedstawiony przykladowo na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia hydrome¬ chaniczny strug w wyrobisku eksploatacyjnym, w widoku z góry, fig. 2 do 4 — hydromechaniczny strug wedlug fig. 1 z wychylnym klinem jako odlupujacym narzedziem, fig. 5 do 7 - hydromechaniczny strug wedlug fig. 1 z wychylnym klinem jako odlupujacym narzedziem, fig. 8 - szczegól tnacej i odlupujacej glowicy z wychylnym klinem, w widoku z góry, wedlug strzalki VIII na fig. 2, fig. 9 - szczegól wychylnego klina, wciagnietego jak na fig. 8 w widoku z boku, fig. 10 - szczegól wychylnego klina, wysunietego jak na fig. 9 w widoku z boku, fig. 11 - szczegól tnacej i odlupujacej glowicy z wychylnym klinem (opuszczanym), w widoku z góry, wedlug strzalki XI na fig. 5, fig. 12 — szczegól wychylnego klina, w widoku z góry, jak na fig. 11, fig. 13 — szczegól wychylnego klina jak na fig. 12, w widoku z boku, fig. 14 - szczegól w przekroju przez zestaw dysz, w widoku z góry, wedlug strzalki XIV na fig. 8, fig. 15 - szczegól w przekroju wedlug strzalki XV na fig. 14, fig. 16 - zestaw dysz w widoku z boku, jak na fig. 14, przedstawiony perspektywicznie, fig. 17 - hydromechaniczny strug ze wsunietym elementem posuwu, jak na fig. 1, fig. 18 — hydromechaniczny strug z wysunietym elementem posu¬ wu, jak na fig. 17, fig. 19 - hydromechaniczny strug, jak na fig. 16, w widoku z boku, przy ukladzie dwupietro¬ wym glowic tnacych i odlupujacych z wsunietymi elementami regulacji wysokosciowej, a fig. 20 - hydromecha¬ niczny strug jak na fig. 19, z wysunietymi elementami regulacji wysokosciowej.W polu wybierkowym 1 urabiane dobro la podcinane jest sposobem nadcinania w pierwszym cieciu przez hydromechaniczny strug 2, za pomoca zestawu dysz 7, umieszczonych w tnacej i odlupujacej glowicy 3,4 i przy pomocy swojego odlupujacego narzedzia 8, umieszczonego równiez w glowicy tnacej i odlupujacej 3, 4 jest odlupywane od przodka wybierkowego i przekazywane na srodek transportowy 5 do odprowadzenia w kierunku 5a.118545 3 Po zakonczeniu pierwszego ciecia, hydromechaniczny strug 2 jest wysuwany do przodu w kierunku Ib postepu frontu wybierania i wykonuje za pomoca tnacej glowicy 4 dalsze ciecie urobkowe w przeciwnym kie¬ runku. Przy tym nastepuje odprowadzenie urabianego dobra la znowu przez srodek transportowy 5 w kierunku 5a.Ten proces eksploatacji kontynuowany jest przy pomocy urzadzenia urabiajacego, az do calkowitego wciecia sie w pole wybierkowe 1.Hydromechaniczny strug 2 jest przy tym poruszany lina 2a nie pokazanej na rysunku wodzarki i prowadzo¬ ny przy srodku transportowym 5.Fig. 2 do 7 wyjasniaja proces ciagly urobku we wspóldzialaniu procesów czastkowych „podcinanie" urabianego dobra la przy pomocy zestawu dysz 7 o maksymalnym cisnieniu cieczy i „odlupywanie" przy pomo¬ cy odlupujacego narzedzia 8.Fig. 2 pokazuje przy tym wytwarzanie naciecia 6 przez podcinanie urabianego dobra la przy pomocy prowadzonego razem w glowicy tnacej i odlupujacej 3 zestawu dysz 7.Fig. 3 przedstawia wsuwanie zbudowanego w ksztalcie wypychajacego klina 8a odlupujacego narzedzia 8 w odsloniete nadciecie 6 i odlupywanie urabianego dobra la z pokladu mineralu wypychajacym klinem 8a.Fig. 4 pokazuje wytwarzanie dalszego nadciecia 61 przy pomocy zestawu dysz 7.Fig. 5 do 7 wyjasniaja proces urobku „podcinanie" i „odlupywanie", przy czym odlupywanie mineralu wykonywane jest przy pomocy odlupujacego klina 8b.Jak przedstawiono na fig. 5 nadciecie 6 wytwarzane jest przy pomocy zestawu dysz 7 przez podcinanie urabianego mineralu.Wychylny klin 8b, jak pokazano na fig. 6, wsuwa sie potem w nadciecie 6 i wypycha urabiane dobro la, ruchem wychylnym, wychylnego klina 8b, objasnionym na fig. 6a z pokladu mineralnego.Fig. 7 pokazuje zakonczenie procesu czastkowego „odlupywania"i dokonane wytworzenie nowego nadcie¬ cia 6a przez zestaw dysz 7.Umieszczenie zestawu dysz 7 i odlupujacego narzedzia 8 w ksztalcie wypychajacego klina 8a lub wypycha¬ jacego klina 8b w tnacej i odlupujacego narzedzia 8 jest przedstawione na figurach 8 do 13.Fig. 8 do 10 pokazuja tnaca i odlupujaca glowice 4, którajest zbudowana jako odbicie lustrzane, a zreszta w ten sam sposób co wyzej wymieniona glowica 3, w której korpusie 9 jest umieszczony zestaw dysz 7 i wypy¬ chajacy klin 8a z elementem uruchamiajacym 11 ijego element prowadzacy 10.Fig. 8 i 9 pokazuja wychylajacy klin 8a w pozycji wsunietej, figura 10 ten sam klin w pozycji wysunietej.Na fig. 11 do 13 jest przedstawione tnaca i odlupujaca glowica 4, w której korpusie 9 umieszczony jest zestaw dysz 7 zaopatrzony w element uruchamiajacy 11 i odchylny wokól osi obrotowej 12 wychylajacego klina 8b.Na fig. 11 wychylny klin 8b jest wychylnie opuszczony, na fig. 12 i 13 podniesiony.Poszczególne czesci skladowe zestawu dysz 7 sa widoczne na fig. 14 do 16. Zestaw ten sklada sie, jak pokazuja fig. 14 i 16, z dyszy 7a umocowanej na wychylnej rurze 7b, z elementu przesuwnego 7c dla wychylnej rury 7b, z elementu laczacego 7d umieszczonego pomiedzy wychylna rura 7b ijej napedem, z elementu sprzega¬ jacego 7e umieszczonego na elemencie laczacym 7d od strony wychylnej rury 7b, z drazka sprzegajacego 7f, z elementu sprzegajacego 7g od strony napedu, z napedu obrotowego Th z przesuwem 7i i z przewodu doprowa¬ dzajacego ciecz 7k.Na zasadzie wychylnego ruchu rury obrotowej 7b — strumien cieczy o maksymalnym cisnieniu dyszy 7a podcina urabiane dobro la pionowo w obszarze przedstawionego na fig. 13 kata j3 wynosi 90° do 180° i wytwa¬ rza w ten sposób opisane nadciecia 6,6a.Proces ten zachodzi dlatego, ze os umocowanej na wychylnej rurze 7b dyszy 7a umieszczona jest pod narysowanym na fig. 15 katem nachylenia a wynosi 90° do 180° do osi wzdluznej wychylnej rury 7b.Cisnienie wymagane dla skutecznosci strumienia cieczy w dyszy 7ajest utrzymane przez urzadzenie regula¬ cyjne pompy.Proces czastkowy odlupywania urabianego dobra la z pokladu mineralnego nastepuje w powiazaniu z od¬ cinaniem za pomoca ruchów uderzeniowych wykonywanych wypychajacym klinem 8a — lub ruchów wahadlo¬ wych wykonywanych odlupujacym klinem 8b.Przy pomocy hydromechanicznego struga 2 mozliwe jest równiez utrzymanie pozadanej grubosci ciecia urobku, to znaczy postep frontu wybierania w kierunku Ib, a takze odpowiednia regulacja i utrzymanie wysoko¬ sci polozenia tnacych i odlupujacych glowic 3,4- pomiedzy spagiem a stropem.Regulacja grubosci ciecia eksploatowanego mineralu la nastepuje w sposób przedstawiony na figurach 17 i 18 przy pomocy urzadzenia uruchamiajacego 16 umieszczonego w hydromechanicznym strugu 2, który porusa i utrzymuje w pozadanym polozeniu poziomo przesuwalne elementu posuwu 15a, 15b w kierunku Ib.4 118 545 Fig. 17 pokazuje elementu posuwu 15a, 15b w polozeniu wsunietym, a fig. 18 to samo w polozeniu wysu¬ nietym Urzadzenie uruchamiajace 16 spelnia równiez dalsze zadanie nakierowania tnacych i odlupujacych glowic 3,4 na odpowiednia wysokosc pomiedzy spagiem i stropem i utrzymanie ich w pozadanym polozeniu.Zadanie to przejmowane jest przez pokazane na fig. 19 i 20 elementy, które sa wysuwane i wsuwane przez urzadzenie uruchamiajace 16.Fig. 19 pokazuje elementy regulacyjne 17a, 17b w polozeniu wsunietym, a fig. 20 te same elementy w po¬ lozeniu wysunietym. PL