PL210667B1 - Organ urabiający kombajnu górniczego wyposażony w instalację zraszającą - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest organ urabiający kombajnu górniczego wyposażony w powietrzno-wodną instalację zraszającą wytrącającą pył powstający w procesie urabiania calizny węglowej oraz rozrzedzającą metan uwalniany w tym procesie ze złoża.

Z publikacji Maszyny Górnicze nr 13, wydanej przez CMG KOMAG w Gliwicach w 1986 r. znany jest kombajn ścianowy brytyjskiej firmy Anderson Strathclyde z organem urabiającym osadzonym na wydrążonym wale, przez który dzięki zastosowaniu na jego wlocie, dyszy wodnej zasysającej do wnętrza wału powietrze z zewnątrz, z czoła organu od strony ociosu ściany wydmuchiwana jest mieszanina powietrzno-wodna. Niezależnie w osi tego wydrążonego wału znajduje się rura doprowadzająca wodę do dysz zraszających rozmieszczonych na organie urabiającym.

Znane są też z brytyjskich opisów patentowych nr nr 2062725, 2107377 i 2107757 organy urabiające wyposażone w instalacje do zraszania pyłu i równocześnie do rozrzedzania metanu gromadzącego się wokół urabiającego organu. Woda jest wprowadzona do organu kanałem wydrążonym osiowo wewnątrz wału, na którym osadzony jest ten organ. Z kanału woda rozprowadzana jest do wodnych dysz osadzonych w kołowym kolektorze umieszczonym od strony odociosowej organu. Dysze rozmieszczone są naprzeciw rur obwodowo rozmieszczonych w piaście organu tak, że wtryskiwane przez nie strumienie wody kierowane są do wnętrza tych rur. W ten sposób następuje porywanie do rur zapylonego powietrza wraz z metanem uwalniającym się ze złoża. Wylatujące, od strony kombajnu, z rur strumienie powietrza i wody napotykają na osadzony tam deflektor, który nakierowuje te strumienie na zewnątrz organu, gdzie mieszają się one z czystym powietrzem prądu wentylacyjnego ściany i wpływają z nim ponownie w obszar organu urabiającego.

Znany jest również z polskiego opisu patentowego PL167 973 organ urabiający kombajnu górniczego wyposażony w instalację zraszającą pył węglowy podczas urabiania calizny węglowej. Wewnątrz obrotowego i wydrążonego wału, na którym jest osadzony organ urabiający, jest umieszczony sztywny, nieobrotowy przewód wody pod ciśnieniem. Przewód ten jest połączony przegubowo z przewodem wychylnym w płaszczyźnie prostopadłej do osi wału. Wychylny przewód jest przyłączony do jednej z obudów dysz wodnych, obwodowo rozmieszczonych wewnątrz bębna organu urabiającego. Każda z obudów dysz jest kanałem połączona z pierścieniową komorą wodną mieszczącą się wewnątrz bębna organu. I każda dysza zraszająca nóż zamocowana na bębnie organu urabiającego jest połączona z komorą pierścieniową. Kołowa szczelina wlotu zapylonego powietrza do wnętrza bębna jest przysłonięta łopatkami nachylonymi pod kątem ostrym. W kołowej szczelinie wylotowej z bębna są umieszczone zgarniaki szlamu przytwierdzone do dolnej części dwudzielnego pierścienia. Początek nieobrotowego, sztywnego przewodu jest uszczelniony za pomocą pakietu uszczelek dociśniętych sprężyną. Koniec nieobrotowego sztywnego przewodu jest zamocowany, uszczelniony i wycentrowany wewnątrz obrotowego i wydrążonego wału.

We wszystkich podanych powyżej rozwiązaniach organy posiadają zasadnicze zraszanie z wodnych dysz rozmieszczonych na płatach i tarczy odociosowej organu, w pobliżu noży urabiających.

Niezwykle istotną wadą wszystkich omówionych rozwiązań jest bardzo duża ilość wody jaka jest potrzebna dla zapewnienia skutecznego ich działania. Powodem tego jest nadmierne nawodnienie spągu wyrobiska ścianowego, co skutkuje poważnymi utrudnieniami eksploatacyjnymi. Także nadmierne nawodnienie urobku stwarza poważne problemy z jego transportem na dole kopalni oraz doprowadza do wystąpienia znacznych utrudnień w zakładach przeróbczych na powierzchni kopalni. Konieczność zastosowania w tych rozwiązaniach wysokich ciśnień wody wymaga stosowania skomplikowanych i precyzyjnych, a więc drogich rozwiązań konstrukcyjnych.

Przedstawionych wad nie posiada rozwiązanie organu urabiającego według wynalazku z powietrzno-wodną instalacją zraszającą. Istotą tego rozwiązania jest to, że ma zraszające dysze dwuczynnikowe powietrzno-wodne, osadzone wewnątrz bębna i skierowane do kanału oraz ma zraszające dwuczynnikowe dysze powietrzno-wodne, osadzone na spiralnych płatach i tarczy, do których doprowadzone jest, poprzez otwory w gniazdach, przewodem sprężone powietrze i przewodem woda pod ciśnieniem, za pośrednictwem elastycznego przewodu z komory. Przewody umieszczone w przelotowym otworze obrotowego wału, na którym osadzony jest urabiający organ, są pojedynczymi lub zespolonymi przewodami elastycznymi. Kanały mają przekrój zmienny, korzystnie rosnący w kierunku wylotu mieszaniny wtryskiwanej przez dysze. Zraszające dysze osadzone na płatach i tarczy są zasilane mieszaniną powietrzno-wodną wytworzoną poza organem. Strumień powietrzno-wodny lub woda i sprężone powietrze mają ciśnienie nie większe niż 0,1 Mpa. Także dysze zraszaPL 210 667 B1 jące rozmieszczone na płatach i tarczy odociosowej organu zasilane są mieszaniną powietrzno-wodną, również o znacznie mniejszym zużyciu wody. Do utworzenia mieszaniny powietrzno-wodnej wykorzystywane jest sprężone powietrze oraz woda pod odpowiednim i w przypadku wody znacznie niższym niż dotychczas ciśnieniem. W przypadku zastosowania dysz dwuczynnikowych sprężone powietrze i woda pod ciśnieniem dostarczane są do tych dysz oddzielnie.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku w przekroju wzdłuż osi podłużnej organ urabiający, wyposażony w powietrzno-wodną instalację zraszającą.

Organ urabiający 1 kombajnu ma postać obrotowego bębna 2, na powierzchni którego są osadzone spiralne płaty 3 i tarcza 4. Na płatach 3 i na tarczy 4 rozmieszczone są noże 5 urabiające caliznę węglową lub skałę, osadzone w gniazdach 13. W pobliżu urabiających noży 5, najczęściej z tyłu noży 5, usytuowane są zraszające dysze 6, powietrzno-wodne lub wodne. Bęben 2 organu urabiającego 1 jest osadzony na obrotowym wale 7, w którym wykonany jest osiowy przelotowy otwór 8, wewnątrz którego umieszczone są sztywne lub elastyczne przewody 9 i 10, dla dostarczenia oddzielnie powietrza i wody lub mieszaniny powietrza i wody do organu 1. Bęben 2 organu 1 mieści w sobie obwodowo rozmieszczone rury tworzące kanały 11 oraz wodną obwodową komorę 12. Woda lub mieszanina powietrzno-wodna doprowadzone są z jednego z przewodów 9 lub 10 do komory 12, a z niej do dysz 6 rozmieszczonych na obwodzie, na płatach 3 i tarczy 4 urabiającego organu 1. Woda lub mieszanina powietrzno-wodna doprowadzona jest z komory 12 także do gniazd 13, gdzie dzięki wykonanym w nich otworom dostaje się ona do osadzonych w tych obudowach dysz 14, usytuowanych naprzeciw rur tworzących kanały 11 i wtryskujących do ich wnętrza strumień mieszaniny powietrzno-wodnej. Kanały 11 mogą posiadać inny niż kołowy przekrój na przykład prostokątny lub kwadratowy, korzystnie, gdy ten przekrój jest rosnący w kierunku wylotu. Urabiający organ 1 ma od strony calizny węglowej obwodową szczelinę 15 dla zasysania powietrza oraz po przeciwnej stronie drugą szczelinę 16 dla wylotu zassanego przez kanały 11 powietrza i wylatującego szlamu powstającego z wytrąconego wewnątrz kanału 11 pyłu w wyniku działania zraszających powietrzno-wodnych dysz 14.

W innym rozwiązaniu według wynalazku, do dysz 14 doprowadzone jest oddzielnie sprężone powietrze i woda, poprzez oddzielnie wykonane otwory w gniazdach 13. Otwory w gniazdach 13 zasilane są odpowiednio z przewodów 9 i 10 przeprowadzonych w otworze 8 wału 7, przy czym woda dostaje się do gniazd 13 poprzez elastyczne przewody z komory 12. Wówczas mieszanina powietrzno-wodna wtryskiwana do kanału 11 powstaje dopiero bezpośrednio w dwuczynnikowych dyszach 14.

Zastosowanie dysz wtryskujących do rur organu urabiającego strumieni mieszaniny powietrzno-wodnej zamiast strumienia wodnego, pozwala na znaczące zmniejszenie zużywanej wody, przy zapewnieniu wysokiej skuteczności działania instalacji zraszającej pył i rozrzedzającej metan podczas procesu urabiania kombajnem górniczym. Jeszcze większe ograniczenie ilości zużywanej wody przez instalację zraszającą w tych organach urabiających uzyskuje się, gdy także dysze rozmieszczone na płatach i tarczy odociosowej zasilane są mieszaniną powietrzno-wodną.

Claims (5)

1. Organ urabiający kombajnu górniczego, zwłaszcza kombajnu ścianowego, wyposażony w instalację zraszającą, którego bęben jest osadzony na obrotowym i wydrążonym wale, a wewnątrz tego bębna są obwodowo rozmieszczone dysze znajdujące się naprzeciw obwodowo rozmieszczonych kanałów, zaś organ od strony calizny węglowej ma szczelinę wlotową powietrza, a po przeciwnej stronie ma wylotową szczelinę dla powietrza i szlamu, znamienny tym, że ma zraszające dwuczynnikowe dysze powietrzno-wodne (14), osadzone wewnątrz bębna (2) i skierowane do kanału (11) oraz ma zraszające dwuczynnikowe dysze powietrzno-wodne (6), osadzone na spiralnych płatach (3) i tarczy (4), do których doprowadzone jest, poprzez otwory w gniazdach (13), przewodem (9) sprężone powietrze i przewodem (10) woda pod ciśnieniem, za pośrednictwem elastycznego przewodu z komory (12).

2. Organ urabiający kombajnu górniczego według zastrz. 1, znamienny tym, że przewody (9) i (10) umieszczone w przelotowym otworze (8) obrotowego wału (7), na którym osadzony jest urabiający organ (1), są pojedynczymi lub zespolonymi przewodami elastycznymi.

3. Organ urabiający kombajnu górniczego według zastrz. 1, znamienny tym, że kanały (11) mają przekrój zmienny, korzystnie rosnący w kierunku wylotu mieszaniny wtryskiwanej przez dysze (14).

PL 210 667 B1

4. Organ urabiający kombajnu górniczego według zastrz. 1, znamienny tym, że zraszające dysze (6) są zasilane mieszaniną powietrzno-wodną wytworzoną poza organem (i).

5, Organ urabiający kombajnu górniczego według zastrz. 4, znamienny tym, że strumień powietrzno-wodny lub woda i sprężone powietrze mają ciśnienie nie większe niż 0,1 Mpa.