PL216633B1 - Sekcja obudowy zmechanizowanej do wybierania pokładów grubych systemem podbierkowym - Google Patents

Abstract

Wynalazek dotyczy sposobu wybierania pokładów grubych i sekcji obudowy zmechanizowanej do wybierania pokładów grubych systemem podbierkowym, przeznaczonych do wykorzystania zwłaszcza w grubych pokładach węgla kamiennego. Sposób polega na tym, że pozyskiwanie urobku (18) z zawału (6) na przenośnik odzawałowy (17) realizuje się niezależnie od fazy urabiania ociosu (5) przodka ścianowego, przy czym wypuszczanie urobku (18) wykonuje się przy bieżącej regulacji wzajemnego położenia płyt osłonowych (9) i trasy przenośnika odzawałowego (17). Korzystnie skok układu przesuwu (16) przenośnika odzawałowego (17) ustala się jako wielokrotność, na przykład dwukrotność skoku układu przesuwu (13) przenośnika odociosowego (14). Sekcja obudowy (2) charakteryzuje się tym, że ma przynajmniej jeden układ przesuwu (16) przenośnika odzawałowego (17) zamocowany do boku spągnicy z możliwością wychyłów w dwóch płaszczyznach, a osłona odzawałowa (8) ma płytę osłonową (9) zamocowaną szufladowo przesuwnie za pomocą co najmniej jednego siłownika hydraulicznego. Układy przesuwu (13, 16) mają zróżnicowaną wielkość jednorazowego skoku, przy czym skok układu przesuwu (16) przenośnika odzawałowego (17) jest krotnie większy od skoku układu przesuwu (13) przenośnika odociosowego (14). Stropnica (3, 4) oraz osłona odzawałowa (8) mają wysuwne fartuchy boczne zakrywające przestrzeń miedzy sekcjami obudowy (2), które mogą mieć zmienną podziałkę zabudowy.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sekcja obudowy zmechanizowanej do wybierania pokładów grubych systemem podbierkowym do zastosowania, zwłaszcza w podziemnej eksploatacji grubych pokładów węgla kamiennego.

W systemach podbierkowych generalnie jedna warstwa, przyspągowa, prowadzona jest za pomocą maszyny urabiającej przemieszczającej się po przenośniku odociosowym w przestrzeni zabezpieczonej sekcjami obudowy zmechanizowanej, natomiast pozostała w stropie warstwa kopaliny, na przykład węgla kamiennego, jest rozkruszana i odbierana z zawału na przenośnik odzawałowy zlokalizowany w rejonie odzawałowych osłon sekcji obudowy zmechanizowanej. Znany jest, na przykład z niemieckiego opisu patentowego DE 43 00 883 A1 kompleks urabiający do pokładów węgla, zwłaszcza przy eksploatacji warstwami, który po stronie zawałowej ma elementy sekcyjne wysuwane w kierunku spągu pokładu, opierające się o spąg stopami podporowymi, przy czym odstępy między elementami sekcyjnymi sąsiednich sekcji tworzą otwory zrzutowe dla węgla zrywanego po stronie zawału, przez które węgiel ten załadowywany jest na przenośnik odzawałowy zlokalizowany przed elementami sekcyjnymi. Sekcje obudowy zmechanizowanej mają możliwość regulacji bocznego odstępu, a przenośnik odzawałowy przesuwany jest z wykorzystaniem szyny prowadzącej, do której przesuwnie przyłączone są złączki mechanizmów kroczenia. Ze względu na to, że elementy sekcyjne mają szerokość znacznie mniejszą od szerokości stropnic sekcji obudowy, nad sekcje obudowy zakłada się maty druciane, umożliwiające kontrolowane i spokojne wypuszczanie węgla z przestrzeni zawałowej poprzez odpowiednie rozcinanie tych mat.

Prowadzenie w ścianie podbierkowej dwóch przenośników, odociosowego i odzawałowego nastręcza szereg problemów ruchowych, stąd też znane są konstrukcje sekcji obudowy podbierkowej, w których osłona odzawałowa wyposażana jest w płytę sterowaną siłownikiem hydraulicznym, która to płyta stanowi po otwarciu zsuwnię urobku na przenośnik odociosowy, co występuje przykładowo w zgłoszeniu polskiego wynalazku P 369417.

Zasadniczą niedogodnością wyżej przedstawionych, znanych konstrukcji sekcji obudowy podbierakowej, jest ścisłe powiązanie postępu przodka ścianowego z postępem wypuszczania węgla z zawału. W sytuacji, gdy jednemu cyklowi postępu przodka ścianowego odpowiada jeden cykl wypuszczania węgla z zawału, zwiększają się straty urobku w zawale, jako że grubość strugi węgla stropowego po oberwaniu nie jest duża i oberwaniu węgla towarzyszy zawał skał stropowych powodujący ich wymieszanie z węglem. W przypadku pokładów bardzo grubych, w granicach powyżej 7 m, wypuszczanie węgla z zawału zatrzymuje postęp przodka ścianowego, co z kolei prowadzi w praktyce do niekorzystnego rozkładu ciśnień eksploatacyjnych i związanego z tym zjawiska obcinania stropu na ociosie ścianowym.

Znane jest ponadto, na przykład z opisu patentowego US 4,065,929 rozwiązanie sekcji obudowy zmechanizowanej do podbierakowego systemu eksploatacji podziemnej, w którym zbudowana jest ona z dwóch członów sekcyjnych, połączonych ze sobą za pomocą układu przesuwu oraz zachodzących teleskopowo stropnic. Pierwszy człon służy do współpracy z przenośnikiem odociosowym, natomiast drugi człon - z przenośnikiem odzawałowym, przy czym osłona odzawałowa tego członu ma płytę osłonową szufladowo wysuwaną za pomocą siłownika hydraulicznego, regulującą otwarcie przestrzeni nad przenośnikiem odzawałowym. Taka konstrukcja sekcji obudowy umożliwia, w razie potrzeby dłuższego odzyskiwania węgla z zawału, na odstąpienie od uzależnienia systematycznego przekładania przenośnika odzawałowego sukcesywnie za urabianym przodkiem. Jednocześnie taka sekcja ma bardzo dużą długość, która przekracza wielkość dopuszczalnego otwarcia stropu w wyrobisku ścianowym, stąd też może być wykorzystana tylko w bardzo korzystnych warunkach górniczogeologicznych. Ponadto tak zbudowana sekcja jest bardzo rozbudowana, z bardzo dużą ilością elementów składowych, co komplikuje jej wprowadzenie do ściany oraz bieżące utrzymanie ruchu.

Celem wynalazku jest opracowanie takiej konstrukcji sekcji obudowy zmechanizowanej do wybierania pokładów grubych systemem podbierakowym, która będzie możliwa do wykorzystania w warunkach stosunkowo dużych ciśnień eksploatacyjnych, a przy tym nie będzie znacznie odbiegać od typowych konstrukcji sekcji zawałowych.

Istota sekcji obudowy zmechanizowanej według wynalazku polega na tym, że sekcja ma układ przesuwu przenośnika odzawałowego o jednorazowym skoku większym od jednorazowego skoku przenośnika odociosowego, będący jego krotnością, zamocowany do boku spągnicy, będący elementem o ruchu osiowym z ograniczoną swobodą wychyłów w różnych kierunkach względem spągnicy.

PL 216 633 B1

W praktyce, przy stosowaniu sekcji obudowy zmechanizowanej o zmiennej podziałce sekcja może być wyposażona w jeden układ przesuwu przenośnika odzawałowego o skoku dwukrotnie większym, zamocowany po jednym boku jej spągnicy.

Korzystnym jest dla właściwego funkcjonowania przekładki przenośnika odzawałowego, gdy przesuwniki przenośnika odzawałowego współpracują z klinami ładującymi, zamocowanymi do burty odociosowej rynien przenośnika odzawałowego, co ułatwia czyszczenie przestrzeni ściany oraz zmniejsza opory przekładki przenośnika odzawałowego.

W pożądanej konstrukcji układu przesuwu przenośnika odzawałowego uchwyt przesuwnika składa się z prostokątnej podstawy zamocowanej na sztywno żebrami do spągnicy, która to podstawa ma równoległe do siebie blachy zamykające, a w każdej z nich osadzony sworzeń na wspólnej dla tych sworzni osi wzdłużnej. Ponadto uchwyt wyposażony jest w prostopadłe do blach zamykających i z dwóch stron położone wsporniki z otworami na sworzeń mocujący rozłącznie ucho, stanowiące zakończenie przesuwnika przenośnika odzawałowego.

Celowym jest wyposażenie uchwytu w dwa równoległe do wsporników ze sworzniem mocującym ucho przesuwnika tężniki wzmacniające, zapewniające właściwą sztywność i wytrzymałość konstrukcji uchwytu.

Dla znacznego ułatwienia montażu i demontażu sworznia mocującego ucho przesuwnika jeden tężnik wzmacniający zlokalizowany na zewnątrz względem spągnicy ma kształtowe wycięcie.

W najprostszym wykonaniu wycięcie w tężniku wzmacniającym swoimi krawędziami tworzy zarys zbliżony do trójkąta z zaokrąglonym wierzchołkiem.

Zasadniczą zaletą sekcji obudowy według wynalazku jest zapewnienie ograniczonej niezależności przekładki przenośnika odzawałowego od przekładki przenośnika odociosowego, przy zachowaniu długości otwarcia stropu w ścianie, umożliwiającej prowadzenie ściany zawałowej w warunkach stosunkowo dużych ciśnień eksploatacyjnych. Pozwala to na znaczny odzysk węgla z zawału, a więc poprawia produktywność sekcji obudowy.

Wynalazek eliminuje przy tym konieczność stosowania dodatkowych osłon w postaci siatki zakładanej nad sekcje obudowy, zapobiegającej niepożądanym obwałom stropu i zawału do przestrzeni technologicznej ściany. Osiąga się to poprzez wykorzystanie bocznych fartuchów osłonowych zarówno w stropnicach, jak i w osłonie odzawałowej, które prawie w pełni zakrywają przestrzeń w sekcjach i między sekcjami obudowy zmechanizowanej. Pewne ruchowo szufladowe zamocowanie płyty osłonowej w osłonie odzawałowej za pomocą dwóch równoległych przesuwników pozwala również na wykorzystanie płyty osłonowej do kruszenia ponad wymiarowych brył węgla uzyskiwanych z zawału. Ponadto odpowiednie zamocowanie przesuwnika przenośnika odzawałowego do spągnicy sekcji obudowy pozwala na właściwą pracę całego układu mimo występujących czynników zakłócających, takich jak zaburzenia prostolinijności przenośników, czy też miejscowe zmiany poziomu spągu pokładu. Możliwym jest również dokonanie zwiększenia podziałki zabudowy sekcji obudowy zmechanizowanej bez pogorszenia współpracy sekcji z urządzeniami współpracującymi.

Wynalazek został bliżej objaśniony na rysunku, gdzie fig. 1 przedstawia schematycznie ścianę podbierkową w widoku bocznym, fig. 2 - uchwyt przegubowy przesuwnika przenośnika odzawałowego w widoku bocznym, fig. 3 - uchwyt przegubowy przesuwnika przenośnika odzawałowego w widoku od strony osłony odzawałowej z częściowym przekrojem przez oś sworznia, fig. 4 - uchwyt przegubowy przesuwnika przenośnika odzawałowego w przekroju wzdłuż płaszczyzny prostopadłej do pierwszej osi obrotu sworzni górnego i dolnego, fig. 5 - osłony odzawałowe sąsiednich sekcji z podniesionymi płytami osłonowymi w widoku od strony zawału, fig. 6 - osłony odzawałowe z maksymalnie opuszczonymi płytami osłonowymi w widoku od strony zawału i fig. 7 - osłonę odzawałową w widoku perspektywicznym od strony stojaków sekcji obudowy zmechanizowanej.

W podbierkowej ścianie 1 (fig. 1) zabudowane są obok siebie na całej długości frontu wybierania sekcje obudowy 2. Każda z sekcji obudowy 2 ma stropnicę zasadniczą 3 oraz stropnicę wychylnowysuwną 4 zlokalizowaną od strony ociosu 5, natomiast od strony zawału 6 do stropnicy zasadniczej 3 zamocowana jest przegubowo, sterowana siłownikami 7, osłona odzawałowa 8 wyposażona w dolnej części w wysuwną płytę osłonową 9. Stropnica zasadnicza 3 podparta jest stojakami 10 współpracującymi z układem Iemniskatowym 11 zabudowanym od dołu w spągnicy 12. Spągnica 12 od strony ociosu 5 wyposażona jest w układ przesuwu 13 przenośnika odociosowego 14, po którym przemieszcza się nie narysowana maszyna urabiająca, natomiast po jednym swym boku spągnica 12 ma uchwyt 15 mocujący przesuwnik 16 przenośnika odzawałowego 17. Układ przesuwu 13 przenośnika odociosowego 14 ma jednorazowy skok mniejszy od jednorazowego skoku układu przesuwu 16

PL 216 633 B1 przenośnika odzawałowego 17, dzięki czemu urobek 18 może być pozyskiwany z zawału 6 w znacznym stopniu niezależnie od fazy cyklu urabiania ociosu 5 przez maszynę urabiającą, jako że nie po każdym cyklu urabiania ociosu 5 wymagana jest przekładka całej sekcji obudowy 2. W najprostszym wykonaniu skok układu przesuwu 16 jest dwukrotnie większy od skoku układu przesuwu 13 przenośnika odociosowego 14. Odległość przenośnika odzawałowego 17 od uchwytu 15 układu przesuwu 16 wymaga zachowania określonej swobody wychyłów przesuwnika 16 w tym uchwycie 15, co osiąga się przez budowę uchwytu 15 zapewniającą możliwość niezbędnych wychyłów w dwóch płaszczyznach. Taki uchwyt 15 (fig. 2, fig. 3, fig. 4) posiada prostokątną podstawę 19 zamocowaną na sztywno żebrami w pozycji stojącej po jednym boku spągnicy 12, która to podstawa 19 ma prostopadłe do niej, a równoległe względem siebie blachy zamykające 20, a w każdej z nich osadzony sworzeń 21 o wspólnej osi wzdłużnej O1. Do blach zamykających 20 ułożone są prostopadle z obydwóch stron wsporniki 22 z otworami 23 o wspólnej osi O2, w które wchodzi sworzeń 24 służący do mocowania nie narysowanego ucha przesuwnika 16 przenośnika odzawałowego 17. Uchwyt po bokach ma równoległe do siebie tężniki wzmacniające 25, przy czym jeden z nich, zewnętrzny w stosunku do spągnicy 12, ma wycięcie 26 służące do montażu i demontażu sworznia 24. Krawędzie wycięcia 26 stanowią zarys zbliżony do trójkąta z zaokrąglonym wierzchołkiem. W osłonie odzawałowej 8 sekcji obudowy 2 zamocowana jest wysuwnie w dół płyta osłonowa 9 o kształcie prostokątnym. Płyta osłonowa 9 zamocowana jest szufladowo w prowadnicach 27 (fig. 7) i jest wysuwana z osłony odzawałowej 8 dwoma równoległymi do siebie siłownikami hydraulicznymi 28, z których każdy jednym końcem osadzony jest w uchwycie 29 górnej części osłony odzawałowej 8, a drugim końcem w przegubach 30 zlokalizowanych przy dolnej krawędzi 31 płyty osłonowej 9. Zarówno osłona odzawałowa 8 jak i stropnice 3, 4 wyposażone są w fartuchy boczne 32 sterowane siłownikami 33, dzięki czemu osłonięte są przestrzenie pomiędzy sąsiadującymi ze sobą sekcjami obudowy 2. Osłony odzawałowe 8 z płytami osłonowymi 9 współpracują z przenośnikiem odzawałowym 17 (fig. 5, fig. 6). Dla zachowania pełnego bezpieczeństwa pracy, zwłaszcza zaś uniknięcia kolizji płyt osłonowych 9 ze zgrzebłami przenośnika odzawałowego 17, dolne krawędzie 31 płyt osłonowych 9 w stanie maksymalnie wysuniętym w dół przyjmują położenie powyżej zarysu rynny przenośnika odzawałowego 17. Dodatkową współpracę osłon odzawałowych 8 z przenośnikiem odzawałowym uzyskuje się również poprzez odpowiednie ich usytuowanie wzajemne. Najlepiej jest, gdy przed rozpoczęciem wypuszczania urobku 18 z zawału 6 na przenośnik odzawałowy 17 podnosi się lekko do góry płyty osłonowe 9 obsługiwanych sekcji obudowy 2 i maksymalnie dosuwa się do zawału 6 trasę przenośnika odzawałowego 17 na odcinku wypuszczania urobku 18 z zawału 6. W trakcie wysypywania się urobku 18 z zawału 6 wzajemne położenie płyt osłonowych i trasy przenośnika odzawałowego 17 koryguje się przyjmując za podstawę ilość i czystość uzyskiwanego urobku 18. Pozyskiwanie urobku 18 z zawału 6 prowadzi się do chwili, gdy za osłonami odzawałowymi 8 pojawia się nie węgiel, ale druzgot skalny z zawału stropu pokładu. Czas trwania tego pozyskiwania urobku 18 nie jest limitowany cyklami urabiania ociosu 5 maszyną urabiającą, jako że operacje te mogą się pokrywać w zakresie wyznaczonym przez konstrukcję sekcji obudowy 2 i zróżnicowanie skoków układów przesuwnych 13, 16.

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sekcja obudowy zmechanizowanej do wybierania pokładów grubych systemem podbierkowym, posiadająca stropnicę wysuwno-wychylną podpartą stojakami hydraulicznymi osadzonymi na spągnicach i wyposażona w układ przesuwu przenośnika odociosowego stanowiącego trasę dla maszyny urabiającej, oraz układ przesuwu przenośnika odzawałowego dla odstawy urobku uzyskanego z zawału, a ponadto posiadająca w stropnicy i osłonach odzawałowych fartuchy boczne zakrywające przestrzenie między sekcjami oraz sterowaną hydraulicznie płytę osłonową osłony odzawałowej, zamocowana szufladowo, znamienna tym, że ma układ przesuwu (16) przenośnika odzawałowego (17) o jednorazowym skoku większym od jednorazowego skoku układu przesuwu (13) przenośnika odociosowego (14), będącym korzystnie jego krotnością, zamocowany do boku spągnicy (12), będący elementem o ruchu osiowym z ograniczoną swobodą wychyłów względem spągnicy (12).
2. 2. Sekcja obudowy według zastrz. 1, znamienna tym, że ma jeden układ przesuwu (16) przenośnika odzawałowego (17) o skoku dwukrotnie większym od jednorazowego skoku układu przesuwu (13) przenośnika odociosowego (14) zamocowany po jednym boku spągnicy (12) sekcji obudowy (2).

   PL 216 633 B1
3. 3. Sekcja obudowy według zastrz. 1, znamienna tym, że przesuwniki (16) przenośnika odzawałowego (17) współpracują z klinami ładującymi zamocowanymi do burty ociosowej przenośnika odzawałowego (17).
4. 4. Sekcja obudowy według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że uchwyt (15) przesuwnika (16) przenośnika odzawałowego (17) składa się z prostokątnej podstawy (19) zamocowanej na sztywno żebrami do spągnicy (12), która to podstawa (19) ma równoległe do siebie blachy zamykające (20), a w każdej z nich osadzony sworzeń (21) o wspólnej osi wzdłużnej (O1), a także prostopadłe do blach zamykających (20) i z dwóch stron położone wsporniki (22) z otworami (23) na sworzeń (24) mocujący rozłącznie ucho stanowiące zakończenie przesuwnika (16) przenośnika odzawałowego (17).
5. 5. Sekcja obudowy według zastrz. 4, znamienna tym, że uchwyt (15) przesuwnika (16) przenośnika odzawałowego (17) ma równoległe do wsporników (22) tężniki wzmacniające (25).
6. 6. Sekcja obudowy według zastrz. 5, znamienna tym, że jeden tężnik wzmacniający (25) ma wycięcie (26), przez które montuje się i demontuje sworzeń (24) mocujący ucho przesuwnika (16) przenośnika odzawałowego (17).
7. 7. Sekcja obudowy według zastrz. 6, znamienna tym, że wycięcie (26) swoimi krawędziami tworzy zarys zbliżony do trójkąta z zaokrąglonym wierzchołkiem.