PL218492B1 - Urządzenie urabiająco-ładujące do pokładów niskich - Google Patents

Abstract

Wynalazek dotyczy urządzenia urabiająco-ładującego do pokładów niskich, znajdującego zastosowanie zwłaszcza przy wybieraniu pokładów węgla w kopalniach głębinowych. Urządzenie urabiająco-ładujące (1) ma korpus (1'), w widoku z góry, zbliżony kształtem do litery E, którego osłony skrajne (18, 19) wyposażone są w organy skrawające (21, 22), a człon środkowy (20), zachodzący między organy skrawające (21, 22), w którym zamocowany jest napęd (25) tych organów skrawających (21, 22), dostępny jest po zdjęciu odociosowej ścianki (26). Korpus (1') po stronie odociosowej, prowadzony jest za pomocą trzewików po ostrogach rynnociągu przenośnika ścianowego, a po stronie odzawałowej prowadzony jest ślizgowo, za pomocą uchwytów w prowadnicach konstrukcji przenośnika ścianowego, przy czym z tej strony połączony jest z gałęzią pociągową łańcucha strugowego, przeciągającego urządzenie urabiająco-ładujące (1) wzdłuż ociosu ściany. Korpus (1') wyposażony jest w zlokalizowane między członami (18, 19, 20) przelotowe okna (31, 32), otwarte do przestrzeni prześwitu (17) nad rynnociągiem, do których urobek nagarniany jest segmentami ładującymi (29). Przewody, doprowadzone do napędu (25), prowadzone są w członowym układaku, przeciąganym za pomocą linociągu.

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie urabiająco-ładujące do pokładów niskich, znajdujące zastosowanie zwłaszcza w ścianowych systemach eksploatacji węgla kamiennego.

Znane jest, na przykład z niemieckiego opisu patentowego DE 195 49 213 A1 urządzenie do urabiania, przydatne do systemu ścianowego eksploatacji podziemnej, osadzone portalowo przesuwnie na trasie przenośnika zgrzebłowego. Korpus urządzenia ma w widoku z góry kształt zbliżony do litery Y i rozbieżnymi ramionami uzbrojonymi w organy urabiające frezujące zwrócony jest w kierunku ociosu urabianej ściany, a trzonem zwrócony jest ku stronie odzawałowej. Po stronie odociosowej urządzenie prowadzone jest za pomocą płóz ślizgowych po ostrogach rynien przenośnika zgrzebłowego, a od strony odzawałowej osadzone jest w prowadzeniu ślizgowym zastawek przenośnika ścianowego. Do przemieszczania urządzenia wzdłuż przenośnika służy zlokalizowana na zewnątrz urządzenia jednostka napędowa, na którą składa się przekładnia i silnik hydrauliczny, która to jednostka napędowa połączona jest z urządzeniem rozłącznie za pomocą trawersy. Ze względu na ograniczone możliwości przemieszczania wzdłuż ociosu ściany na przenośniku ścianowym zlokalizowanych jest kilka urządzeń urabiających przynależne im odcinki ociosu ściany. To zaś komplikuje zarówno kwestię zasilania wielu urządzeń urabiających, jak i proces sterowania obudową zmechanizowaną. Dodatkowo powstanie awarii w jednym z urządzeń dezorganizuje cały proces wybierania, wymagający równoczesnej pracy wszystkich urządzeń.

Z niemieckiego opisu patentowego DE 2113399 znany jest również kombajn ścianowy do wybierania pokładów niskich. Kombajn ten wyposażony jest w korpus z napędem ruchu, wyposażony równocześnie w dwa, umieszczone na ramionach wystających na zewnątrz korpusu organy urabiające. Przemieszczanie kombajnu wzdłuż trasy przenośnika realizowane jest za pomocą napędzanych kół zębatych, współpracujących ze stałym cięgnem łańcuchowym, rozpiętym wzdłuż trasy przenośnika. Po stronie ociosu kombajn prowadzony jest na płozach, przesuwających się zarówno po ostrogach przenośnika, jak i po spągu, a po stronie odzawałowej prowadzony jest ślizgowo po prowadnicy rurowej zastawek tylnych przenośnika zgrzebłowego. Do regulacji poziomu cięcia organów skrawających służą układy przechylania kombajnu względem przenośnika, mające postać siłowników zabudowanych ukośnie w prowadzeniu od strony odzawałowej. Kombajn taki ma bardzo dużą długość, co zasadniczo utrudnia jego zdolności manewrowe w ścianie, konieczne do zawrębiania w ocios węglowy. Ponadto posiada wszystkie podzespoły, niezbędne zarówno do przemieszczania po przenośniku ścianowym, do napędu organów skrawających, a także do realizacji funkcji specjalnych, na przykład pozycjonowania kombajnu w stosunku do przenośnika i ociosu ścianowego. Stąd też, w warunkach ściany niskiej zasadniczo utrudnione są prace remontowo-konserwacyjne podzespołów, a awaria powstała w części środkowej długości ściany wymaga pracochłonnych i skomplikowanych robót, umożliwiających wymianę uszkodzonych elementów.

Znany jest ponadto, na przykład z opisu świadectwa autorskiego ZSRR nr 735764 sposób wybierania pokładów o niewielkiej grubości, w którym ocios ściany urabiany jest jednocześnie dwoma urządzeniami urabiającymi, prowadzonymi na płytach zlokalizowanych po odzawałowej stronie przenośnika ścianowego, ale przed sekcjami obudowy zmechanizowanej i przesuwany do ociosu wraz z przekładką przenośnika ścianowego. Urządzenia urabiające mają odrębne przewody zasilające, zamocowane końcami w odrębnych chodnikach przyścianowych, jednakże przewinięte przez krążki wspólnej dla nich karetki, zlokalizowanej na odcinku pomiędzy tymi urządzeniami urabiającymi. Niedogodnością takiego układu jest pełne uzależnienie ruchowe urządzeń urabiających względem siebie, choć sam układ prowadzenia przewodów jest stosunkowo prosty.

W technice górniczej powszechnie znane i stosowane są urządzenia urabiająco-ładujące w postaci strugów prowadzonych na konstrukcji przenośników zgrzebłowych za pomocą napędzanego łańcucha strugowego. Głowice strugów wyposażone są w noże skrawające, które odłupują urobek z czoła przodka w trakcie ich dynamicznego przemieszczania się z dużą prędkością w dwóch kierunkach wzdłuż ociosu, przy jednoczesnym docisku urządzenia strugowego do urabianego ociosu. Ładowanie urobku realizowane jest poprzez nagarnianie na przenośnik ścianowy urobku za pomocą korpusu struga. Skuteczność urządzeń strugowych jest odpowiednia przy urabianiu skał o stosunkowo niewielkiej zwięzłości. Jednakże urabianie skał zwięzłych, w tym twardych węgli, zmniejsza skuteczność strugów, a zwiększa wymagania co do mocy tych urządzeń

PL 218 492 B1 i wytrzymałości łańcuchów strugowych, co w skrajnych przypadkach może czynić tą technikę urabiania nieuzasadnioną zarówno technicznie, jak i ekonomicznie.

Celem wynalazku jest opracowanie takiej konstrukcji urządzenia urabiająco-ładującego do pokładów niskich, która zapewni dobrą urabialność węgli, nawet o znacznej twardości, przy prostym systemie przemieszczania w ścianie, a jednocześnie ograniczy maksymalnie zakres robót, koniecznych do realizowania przy obsłudze urządzenia na długości wyrobiska ścianowego.

Istota wynalazku polega na tym, że osadzone przesuwnie na trasie przenośnika ścianowego urządzenie urabiająco-ładujące ma zwrócone ku ociosowi dwa człony skrajne korpusu, na których zamontowane są obrotowe organy skrawające o stałej osi obrotu, zasadniczo prostopadłej do ociosu i poziomej, a między tymi członami skrajnymi ma człon środkowy, w którym osadzony jest napęd organów skrawających. Zarówno odociosowa ścianka korpusu, jak i jego górna ścianka na odcinku pomiędzy organami skrawającymi a członem środkowym ma przelotowe okna, otwarte do przestrzeni portalu korpusu, zlokalizowanego nad rynnociągiem przenośnika ścianowego. Jednocześnie, człon środkowy na każdej ze swoich dwóch ścianek zwróconych ku organom skrawającym ma zamocowany segment ładujący, kierujący urobek na przenośnik ścianowy przez przelotowe okna. Korpus urządzenia wyposażony jest dodatkowo po stronie odzawałowej w komorę przyłączeniową, do której doprowadzone są i w niej zamocowane przewody elektryczne i wodne, doprowadzone do napędu organów skrawających i do nich samych.

W korzystnym wykonaniu korpus urządzenia urabiająco-ładującego ma w widoku z góry kształt zbliżony do litery E, zwrócony linią pionową w stronę odzawałową, którego człon środkowy, wchodzący do przestrzeni pomiędzy organami skrawającymi, ma zamocowany napęd dla organów skrawających, a człony skrajne wyposażone są po stronie odociosowej w organy skrawające.

Dobrze jest również, gdy przelotowe okna, zarówno w górnej ściance, jak i w odociosowej ściance korpusu maja kształt zbliżony do wielokąta, a najlepiej czworokąta, co nie stwarza utrudnienia w przepływie urobku na przenośnik ścianowy.

Celowym jest również takie wykonanie, w którym człon środkowy korpusu ma zamocowaną rozłącznie odociosową ściankę, za którą osadzony jest napęd organów skrawających. Umożliwia to wykonywanie przeglądów i napraw napędu w chodniku przyścianowym od strony calizny, gdzie zarówno stan obudowy chodnika jest jeszcze odpowiedni do takich prac, jak i dostarczenie części i urządzeń nie stwarza od tej strony problemu.

W najprostszym rozwiązaniu przewody elektryczne i wodne, doprowadzone do komory przyłączowej, zamocowane są w członowym układaku prowadzonym w nadstawkach przenośnika ścianowego, przy czym są przewinięte przez ruchomą karetkę przemieszczaną wzdłuż trasy przenośnika ścianowego, sukcesywnie. do przesuwu roboczego maszyny urabiająco-ładującej, za pomocą linociągu.

Najlepiej jest w takim przypadku, gdy linociąg mocujący karetkę ma regulowaną siłę naciągu, skojarzoną z napędem przesuwu maszyny urabiającej wzdłuż trasy przenośnika ścianowego, co zabezpiecza przewody elektryczne i wodne przed wyrwaniem z komory przyłączowej.

Siła naciągu linociągu powinna być zbliżona wartością do wielkości wystarczającej do utrzymania układaka z niewielkim zwisem.

Korzystnym jest, gdy segment ładujący, współpracujący z odpowiadającym mu organem skrawającym ma część pobocznicy o profilu łukowym, z wklęsłą powierzchnią skierowaną ku organowi skrawającemu.

Segment ładujący może mieć przy tym część wklęsłej powierzchni pobocznicy o postaci wycinka powierzchni walcowej o osi obrotu poziomej, względnie zbliżonej do poziomej.

Wówczas, w płaszczyźnie poziomej powierzchnia segmentu ładującego nachylona jest do prostej prostopadłej do korpus pod kątem zawierającym się w zakresie 0° + 15°, co daje najlepsze efekty nagarniania urobku i kierowania go przez przelotowe okna korpusu na przenośnik ścianowy.

W najprostszym wykonaniu segmentu ładującego kąt nachylenia względem korpusu ma wielkość stałą, ale podlegającą skokowej regulacji.

Dodatkowo korzystnym jest, ze względu na dobre przyleganie w czasie pracy do powierzchni spągu, gdy w swej części przyspągowej segment ładujący posiada zamocowaną ruchomo płytę zgarniającą.

W takim przypadku najlepszy efekt uzyskuje się, gdy płyta zgarniająca zamocowana jest względem segmentu ładującego samoczynnie wysuwnie w dół i w górę, zwłaszcza po trajektorii liniowej względem dolnej krawędzi segmentu ładującego, dzięki czemu nie występuje blokowanie

PL 218 492 B1 się płyty zgarniającej i nie powstaje szczelina, którą za segment ładujący przepadałyby drobne sortymenty urobku.

Zasadniczą zaletą urządzenia według wynalazku jest połączenie korzystnych cech wynikających z urabiania calizny organami skrawającymi z pozytywami wynikającymi z prowadzenia strugowego maszyny urabiająco-ładującej. Występuje zatem zdecydowanie lepsze urabianie calizny nowej o dużej zwięzłości na zasadzie skrawania, przy dużej i regulowanej w szerokim zakresie prędkości przemieszczania wzdłuż calizny ścianowej. Ogromną zaletą dodatkową rozwiązania urządzenia, które nie posiada własnego napędu do przemieszczania się wzdłuż ściany jest zasadnicze skrócenie długości korpusu i masy urządzenia, przy jednoczesnym znacznym ograniczeniu możliwości awarii w wyrobisku ścianowym. Dzięki temu możliwym jest, w przypadku wystąpienia potrzeby, przeprowadzenia robót naprawczych, względnie konserwacyjnych w zakresie organów skrawających i ich napędu, poprzez wyciągnięcie urządzenia do skrzyżowania z chodnikiem przyścianowym, gdzie istnieją odpowiednie warunki do przeprowadzenia takich prac. W przestrzeni wyrobiska ścianowego, przy niskich pokładach wykonanie takich prac jest praktycznie wykluczone. Zauważyć trzeba również, że urządzenie według wynalazku umożliwia dostęp do newralgicznych mechanizmów, takich jak organy skrawające i ich napęd bezpośrednio od strony odociosowej, czego w żadnych dotychczasowych rozwiązaniach nie było. Przez to ewentualny transport podzespołów zamiennych jest możliwy chodnikami po stronie calizny ścianowej, gdzie przestrzeń wyrobisk jest jeszcze najmniej zaniżona i występuje stosunkowo niewielkie ograniczenie przekroju chodników dodatkową obudową wzmacniającą. Z tej także strony dostarczane są do ściany pozostałe materiały, a więc istnieje łatwa możliwość skorzystania z typowych urządzeń transportowych. Urządzenie urabiająco-ładujące według takiej konstrukcji w sposób bezpośredni wpisuje się w nowoczesne sposoby zdalnego sterowania procesami urabiania, ładowania i wykonywania obudowy ścianowej za pomocą odpowiednio zaprogramowanych sterowników.

Wynalazek został bliżej objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku, gdzie fig. 1 przedstawia uproszczony widok z boku na urządzenie urabiająco-ładujące posadowione na przenośniku ścianowym z częściowym przekrojem poprzecznym przez przenośnik ścianowy, fig. 2 - urządzenie urabiająco-ładujące w widoku perspektywicznym na część odociosową, fig. 3 - urządzenie urabiająco-ładujące w widoku perspektywicznym na część odzawałową, fig. 4 - uproszczony model napinania układaka kabla i przewodów, a fig. 5 - urządzenie urabiająco-ładujące w schematycznie ujętej sytuacji konserwacyjno-remontowej na skrzyżowaniu ściany z chodnikiem.

Urządzenie urabiająco-ładujące 1 (fig. 1) posadowione jest przesuwnie na rynnociągu 2 przenośnika ścianowego 3, po stronie odociosowej za pomocą ślizgowych trzewików 4 przemieszczających się po powierzchni ostróg 5 rynnociągu 2, a po stronie odzawałowej za pomocą uchwytów 6 osadzonych ślizgowo na prowadnicach 7 konstrukcji przenośnika ścianowego 3. Uchwyty 6 połączone są na sztywno - rozłącznie z gałęzią pociągową 8' łańcucha strugowego 8 prowadzonego w konstrukcji nadstawek 9 przenośnika ścianowego 3. Do nadstawek 9 przyłączone są nie narysowane belki przesuwne układu przekładkowego sekcji obudowy zmechanizowanej, które współpracują z rozmieszczonymi wzdłuż trasy przenośnika ścianowego 3 siłownikami korekcyjnymi 10, regulującymi położenie koryt rynnociągu 2 względem powierzchni spągu 11 ściany

12. W górnych prowadnicach 13 nadstawek 9 przenośnika ścianowego 3 prowadzony jest układak 14 przewodów elektrycznych 15 i wodnych 16 doprowadzanych do urządzenia urabiającoładującego 1.

Urządzenie urabiająco-ładujące 1 osadzone jest na rynnociągu 2 portalowo, dla umożliwienia odstawy urobku prześwitem 17 nad górną powierzchnią rynnociągu 2 i w widoku z góry (fig. 2, fig. 3) ma korpus 1' o zarysie zbliżonym do litery E z dwoma członami skrajnymi 18, 19 oraz członem środkowym 20. Na członach skrajnych 18, 19 osadzone są obrotowo organy skrawające 21, 22 z nożami urabiającymi 23 w uchwytach 24, natomiast w członie środkowym 20 zamocowany jest napęd 25 tych organów skrawających 21, 22. Korpus 1' ma przy tym zamocowaną rozłącznie (fig. 2) odociosową ściankę 26 członu środkowego 20, po zdemontowaniu której powstaje dostęp do napędu 25.

Na każdej z dwóch bocznych ścianek 27 człon środkowy 20 korpusu 1' ma zamocowany na wspornikach 28 segment ładujący 29, zwrócony wklęsłą powierzchnią 30, będącą wycinkiem powierzchni walcowej o osi obrotu poziomej, ku odpowiadającemu mu organowi skrawającemu 21, 22.

PL 218 492 B1

Wklęsła, walcowa powierzchnia 30 jest jednocześnie w płaszczyźnie poziomej nachylona do prostej prostopadłej do korpusu 1' pod kątem a nie większym, niż 15° (fig. 2).

Segment ładujący 29 ma za zadanie kierować urobek z organów skrawających 21, 22 do prześwitu 17 nad rynnociągiem 2 przenośnika ścianowego 3. Do tego celu służą również otwarte do prześwitu 17 przelotowe okna 31, 32, wykonane zarówno w górnej ściance 33, jak i w odociosowej ściance 34 korpusu 1' na ich odcinkach pomiędzy każdym z członów skrajnych 18, 19, a członem środkowym 20 (fig. 2, fig. 3). Dla lepszego zgarniania urobku ze spągu 11 segment ładujący 29 ma zamocowaną w swej dolnej części ruchomą płytę zgarniającą 29', dociskaną samoczynnie do powierzchni spągu 11.

Dla przeprowadzenia robót konserwacyjno-remontowych urządzenie urabiająco-ładujące 1 (fig. 5) doprowadzane jest do skrajnej pozycji skrzyżowania ściany 12 z chodnikiem przyścianowym 35 bezpośrednio w rejon przesypu z przenośnika ścianowego 3 na przenośnik podścianowy 36. W tej pozycji jest bezpieczne i swobodne dojście do urządzenia urabiająco-ładującego 1 od jego strony odociosowej, a więc zarówno do wysuniętego do chodnika 35 organu urabiającego 21 lub 22, a także do członu środkowego 20 i umieszczonego w nim napędu 25, po zdemontowaniu odociosowej ścianki 26 korpusu 1'.

Przemieszczając się wzdłuż ściany 12 po przenośniku ścianowym 3 urządzenie urabiającoładujące ma doprowadzone do swej komory przyłączowej 37 przewody elektryczne 15 i wodne 16 służące napędzaniu organów skrawających 21, 22, oraz zraszaniu w trakcie urabiania tymi organami skrawającymi 21, 22 (fig. 4). Przewody 15, 16 zamocowane są w członowym układaku 14 prowadzonym w nadstawkach 9 przenośnika ścianowego 3. Dla utrzymania właściwego napięcia układaka 14, jego trasa przewinięta jest przez ruchomą karetkę 38 z rolką 39, do której dołączona jest lina 40 nie narysowanego linociągu, przy czym zabezpieczenie przed zerwaniem przewodów 15, 16 realizowane jest przez regulację naciągu liny 40 na drodze skojarzenia siły wyłączaj ącej z napędem łańcucha strugowego 8.

Claims (13)

1. Urządzenie urabiająco-ładujące do pokładów niskich, którego korpus osadzony jest na trasie przenośnika ścianowego po stronie ociosowej za pomocą przesuwnych trzewików na ostrogach rynien, a po stronie odzawałowej za pomocą uchwytów na prowadnicach przenośnika, sprzęganych z gałęzią napędową łańcucha napędowego i wyposażony w organy uzbrojone w noże urabiające, oraz w płaty ładujące urobek na przenośnik, znamienne tym, że na końcach korpusu (1') od strony odociosowej ma stałe człony skrajne (18, 19), na których zamontowane są obrotowe organy skrawające (21, 22) o stałym położeniu osi obrotu (O) zasadniczo poziomej, a między tymi członami skrajnymi (18, 19) z organami skrawającymi (21, 22) ma człon środkowy (20), w którym osadzony jest napęd (25) tych organów skrawających (21, 22), przy czym zarówno odociosowa ścianka (34) korpusu (1'), jak i jego górna ścianka (33) pomiędzy każdym z członów skrajnych (18, 19) a członem środkowym (20) ma przelotowe okna (31, 32) otwarte do prześwitu (17) portalu nad rynnociągiem (2), natomiast człon środkowy (20) na każdej bocznej ściance (27) zwróconej ku organowi skrawającemu (21, 22) ma zamocowany segment ładujący (29), kierujący urobek na przenośnik (3), a korpus (1') dodatkowo wyposażony jest po stronie odzawałowej w komorę przyłączową (37), w której mocowane są przewody elektryczne (15) i wodne (16) doprowadzone do napędu (25) i organów skrawających (21, 22).

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że korpus (1') ma w widoku z góry kształt zbliżony do zarysu litery E, którego człon środkowy (20) służy do mocowania napędu (25) organów skrawających (21, 22), usytuowanych na członach skrajnych (18, 19) tego korpusu (1'), przy czym człon środkowy (20) zachodzi do przestrzeni pomiędzy członami skrajnymi (18, 19).

3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że przelotowe okna (31, 32) mają kształt zbliżony do wielokąta, najlepiej czworokąta.

4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że człon środkowy (20) korpusu (1') ma zamocowaną rozłącznie odociosową ściankę (26), za którą osadzony jest napęd (25) organów skrawających (21, 22).

5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że przewody elektryczne (15) wodne (16) zamocowane są w członowym układaku (14) prowadzonym w nadstawkach (9) przenośnika ścia6

PL 218 492 B1 nowego (3) i są przewinięte przez ruchomą karetkę (38) przemieszczaną wzdłuż trasy przenośnika (3) sukcesywnie do przesuwu roboczego, za pomocą linociągu.

6. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że linociąg mocujący karetkę (38) ma regulowaną siłę naciągu liny (40), skojarzoną z napędem przesuwu urządzenia urabiającoładującego (1).

7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że siła naciągu linociągu jest zbliżona wartością do wielkości wystarczającej do utrzymywania układaka (14) z niewielkim zwisem.

8. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że segment ładujący (29) ma część powierzchni pobocznicy o profilu łukowym, skierowanej wklęsłą powierzchnią (30) ku organowi skrawającemu (21, 22).

9. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że segment ładujący (29) ma wklęsłą powierzchnię (30) pobocznicy o postaci wycinka powierzchni walcowej o osi obrotu poziomej, względnie zbliżonej do poziomej.

10. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że w płaszczyźnie poziomej wklęsła powierzchnia (30) o postaci powierzchni walcowej segmentu ładującego (29) nachylona jest do prostej prostopadłej do korpusu (1') pod kątem (a) równym 0° do 15°.

11. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że kąt (a) ma wartość regulowaną.

12. Urządzenie według jednego z zastrz. 8 do 10, znamienne tym, że w części przyspągowej segment ładujący (29) posiada zamocowaną ruchomą w kierunku pionowym płytę zgarniającą (29').

13. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że płyta zgarniająca (29') zamocowana jest w sposób samoczynnie wysuwny względem dolnej krawędzi segmentu ładującego (29).