RU2172410C2

RU2172410C2 - Powered tunneling and stoping complex (unit)

Info

Publication number: RU2172410C2
Application number: RU98116402/03A
Authority: RU
Inventors: Н.Г. Черных; Ю.Н. Черных; А.С. Чижик; А.Я. Франк
Original assignee: Черных Николай Георгиевич
Priority date: 1998-08-25
Filing date: 1998-08-25
Publication date: 2001-08-20

Abstract

FIELD: mining industry; applicable in driving of mine workings and stoping. SUBSTANCE: powered tunneling and stoping complex includes support units, each of which has guard, roofing wit canopy, hydraulic props and base. Support units are connected with common frame and with base beam by means of advancing hydraulic jacks. Base beam consists of interconnected sections. Complex also includes combine actuating member with turning device, dust suppression means, transportation devices, power station and control panel. Frame is telescopic and consists of parts interconnected by means of tongue-and-groove joints. Base beam is hinged to frame extensible part. Turning device of actuating member is installed on base beam. Support units located at roof and floor of bed are mirror combined in vertical plane. Frames may be hollow and provided with hydropneumatic elevators and inlet ports for dust suction. Turning device of actuating member may be installed on base beam for motion. Base beam may consists of lengths whose width equals support unit width and may be provide with rack of combine propelling device. Turning device of actuating member my be fixed to one length of base beam. Actuating member may be made with boom whose hollow part has screw conveyer or hydropneumatic elevator. Roofing canopy may be provided with brackets for fastening of drilling machines for roof bolting and with mounting seats for installation of transportation devices, for instance, gathering arms. EFFECT: extended field of complex application, higher productivity of powered stoping breakage faces, increased advance rate, unification of mining equipment. 6 cl, 13 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для проведения горных выработок и добычных работ. The invention relates to the mining industry and can be used for mining and mining operations.

Известна механизированная крепь для выемки мощных пластов почвоуступным забоем, которая состоит из связанных между собой секций верхнего и нижнего уступов, при этом основание верхнего уступа является перекрытием секций нижнего уступа, основание секции верхнего уступа выполнено из забойной и завальной частей, шарнирно соединенных между собой с помощью оси и наклонного паза. Завальные части оснований соединены между собой шпунтовой связью (а.с. СССР N 826006, опубл. 1981 ). Known mechanized support for the extraction of powerful strata by the bottom face, which consists of interconnected sections of the upper and lower ledges, the base of the upper ledge being the overlap of the lower ledge sections, the base of the upper ledge section is made of bottomhole and block parts pivotally interconnected with axis and inclined groove. The obstructed parts of the bases are interconnected by a tongue-and-groove connection (USSR AS N 826006, publ. 1981).

Недостатком такой механизированной крепи является ограниченная область применения по углам наклона пласта вдоль направления движения забоя из-за расположения очистного комбайна на лавном конвейере расположенных на почве уступов при углах наклона более, например, 10 град. комбайн заваливается на забой или завальную часть. Исключается применение такого комплекса на крутых пластах при движении сверху вниз, т.к. секции нижнего уступа не имеют оснований, следовательно отсутствует перекрытие почвы лежачего борта, поведение которого с увеличением угла наклона к 90 град. приравнивается к висячему борту вынимаемого пласта. The disadvantage of this mechanized roof support is the limited scope of application along the angles of inclination of the formation along the direction of movement of the face due to the location of the shearer on the lava conveyor of the ledges located on the soil at angles of inclination greater than, for example, 10 degrees. the harvester falls into the face or blockage. The use of such a complex on steep seams is excluded when moving from top to bottom, because sections of the lower ledge have no reason, therefore there is no overlap of the soil of the lying side, the behavior of which with an increase in the angle of inclination to 90 degrees. equates to the hanging board of a removable formation.

Не решены вопросы универсальности горно-шахтного оборудования в системе "участок", т.е. в плоскости пласта - оборудование при проведении горных выработок в процессе подготовки лавы оно же и для добычных работ, из-за отсутствия решения по размещению исполнительной горной машины-комбайна. При ее расположении, как в очистном забое, невозможно обеспечить проведение горной выработки узким ходом. Не решаются вопросы разворота и безраспорного способа передвижения в случае применения при проведении горных выработок в ослабленных породах кровли. Не решены вопросы пылеподавления, вывода комплекса из монтажной камеры, когда отсутствует обрушенная горная масса, т.к. нет надежного распора секций в нижнем ярусе, при этом передвижка конвейера домкратами передвижки распираемых в ограждения затруднена, т.к. ограждения не подбучены обрушенными породами, большая вероятность заваливания комплекса по падению пласта при выходе из монтажной камеры. The issues of the universality of mining equipment in the "site" system, i.e. in the reservoir plane - equipment during mine workings during the preparation of lava, it is also for mining operations, due to the lack of a decision on the location of the executive mining machine-combine. With its location, as in a face, it is impossible to ensure that mining is carried out in a narrow passage. The issues of a U-turn and an indisputable method of movement are not being resolved in case of application during mining in weakened rocks of the roof. The issues of dust suppression, the withdrawal of the complex from the mounting chamber, when there is no collapsed rock mass, are not resolved. there is no reliable spread of sections in the lower tier, while moving the conveyor with jacks makes it difficult to move the racks bursting into the fence, because fences are not loaded with collapsed rocks, there is a high probability of the complex collapsing due to the fall of the formation when leaving the installation chamber.

Известна двухъярусная шагающая крепь (а.с. СССР N 1564356, опубл. 1990 г. ), где основания верхних секций крепи связаны с направляющими на перекрытиях нижних секций крепи. Выемка стружки угля осуществляется в два прохода угольных комбайнов с транспортировкой по забойному конвейеру в нижнем ярусе. Секции нижнего яруса не имеют оснований, перекрытия опираются на гидростойки с опорными пятами, которые кинематически, как, например, оградительно поддерживающая крепь, не взаимосвязаны шарнирно с ограждением. Секции верхнего ряда передвигаются относительно секций нижнего ряда. Known two-tier walking lining (AS USSR N 1564356, publ. 1990), where the base of the upper sections of the lining are connected with guides on the ceilings of the lower sections of the lining. The extraction of coal shavings is carried out in two passes of coal combines with transportation along the downhole conveyor in the lower tier. The sections of the lower tier have no bases, the ceilings are based on hydraulic stands with supporting heels, which kinematically, such as, for example, supporting support, are not interconnected articulated with the fence. The sections of the upper row move relative to the sections of the lower row.

Недостатками такой крепи является ограниченная область применения, только два яруса и секции разного типа крепи угол наклона пласта по простиранию не более 10 град., что связано с устойчивостью комбайна на забойном скребковом конвейере нижнего яруса, нижний ярус с почвы пласта не имеет сплошного перекрытия, кроме опорных пят гидростоек, кинематически не замкнутых понизу с ограждением. В таком исполнении обработка крутопадающих пластов в полости пласта становится невозможной из-за приближения лежачего борта к положению висячего и как следствие в необходимости управления лежачим бортом против проникновения в рабочее пространство горной массы-породы. The disadvantages of such a lining is the limited scope, only two tiers and sections of different types of lining support the formation inclination angle along the strike of not more than 10 degrees, which is associated with the stability of the combine on the downhole scraper conveyor of the lower tier, the lower tier from the formation soil has no continuous overlap, except supporting heels of hydroracks, kinematically not closed down with a guard. In this design, the treatment of steeply falling seams in the cavity of the formation becomes impossible due to the approach of the downboard to the hanging position and, as a consequence, the need to control the downboard against penetration into the working space of rock mass.

Не решен вопрос пылеподавления, особенно при отбойке угля в верхнем ярусе и его пересыпке на нижний ярус. Отсутствует универсальность применяемого оборудования для ведения горных работ в плоскости пласта, как при проведении горных выработок, так и при добычных работах, из-за отсутствия технических решений по использованию добычного комбайна для проведения горных выработок и безраспорного перемещения и разворота, например, на 90 град. вокруг одной точки в пределах, например, 3-х секций. Не решен вопрос проведения монтажной камеры за одну заходку, с использованием проходческо-очистного блока с совмещенными секциями в вертикальной плоскости. Гидростойки с опорными пятами имеют большую степень покачивания, что обуславливает при их установке необходимость визуального наблюдения обслуживающим персоналом, т.е. большая трудоемкость и ограниченная область применения. Исключается безраспорный способ перемещения, что затрудняет вывод комплекса из монтажной камеры и исключает его применение на проходке при слабых кровлях. Исключается многоярусность из-за передвижки секций верхнего яруса относительно нижних за счет взаимосвязи основания секции верхнего яруса с перекрытием нижнего, за счет расположения комбайна верхнего яруса на перекрытиях нижнего яруса. При усиленном горном давлении и оседании задних стоек, что часто бывает в средней части лавы, комплекс с верхним ярусом завалится на завал. Принятые секции нижнего яруса не обеспечивают фиксированное параллельное положение перекрытия относительно, например, почвы пласта, т.к. нет рычажной взаимосвязи ограждения с опорными пятами (основание отсутствует) гидростоек, нет кинематической связи понизу. The issue of dust suppression is not resolved, especially when coal is broken off in the upper tier and poured onto the lower tier. There is no universality of the equipment used for mining in the formation plane, both during mining and during mining, due to the lack of technical solutions for the use of a mining combine for mining and uncontested movement and turning, for example, by 90 degrees. around one point within, for example, 3 sections. The issue of holding the mounting chamber in one run, using a tunneling and cleaning unit with combined sections in a vertical plane, has not been resolved. Hydro stands with supporting heels have a large degree of swaying, which necessitates a visual observation by maintenance personnel when installing them, i.e. high complexity and limited scope. An indisputable way of moving is excluded, which complicates the withdrawal of the complex from the mounting chamber and excludes its use in sinking with weak roofs. The multi-tier is excluded due to the movement of the upper tier sections relative to the lower ones due to the relationship between the base of the upper tier section and the lower tier overlapping, due to the location of the upper tier harvester on the lower tier ceilings. With increased mountain pressure and subsidence of the rear pillars, which often happens in the middle part of the lava, the complex with the upper tier will fall into a blockage. The adopted sections of the lower tier do not provide a fixed parallel position of the overlap relative to, for example, the soil of the formation, because there is no lever interconnection of the fence with the supporting heels (no base) of the hydroracks, there is no kinematic connection to the bottom.

Известна спаренная двухъярусная шагающая крепь (а.с. СССР N 1671889, опубл. 1991), которая имеет те же недостатки, что и двухъярусная шагающая крепь: ограниченную область применения по углам наклона пласта, отсутствует универсальность применяемого оборудования, только для ведения добычных работ, нет эффективных средств пылеподавления, не решен вопрос транспортировки с другими видами транспорта, например с гидропневмотранспортом, не решены вопросы безраспорного перемещения, разворота от проведения горной выработки к очистной выемке. Known paired two-tier walking lining (AS USSR N 1671889, publ. 1991), which has the same disadvantages as a two-tier walking lining: a limited area of application at the angles of inclination of the reservoir, there is no universality of the equipment used, only for mining operations, there are no effective means of dust suppression, the issue of transportation with other modes of transport, for example, hydropneumatic transport, has not been resolved, issues of indisputable movement, a turn from mining to a treatment pit have not been resolved.

Известен механизированный комплекс с устройством подвески конвейероструга (а.с. СССР N 1671878, опубл. 1991). Устройство подвески конвейероструга (КС) имеет балку с ползуном и промежуточными кронштейнами Г-образной формы с продольным пазом, что позволяет увеличить только маневренность КС по мощности пласта, в пределах только одного яруса при слоевой системе разработки мощного крутопадающего пласта. Рулонная затяжка сматывается с кассет спереди перекрытий секций крепи и служит только для укладки сетки при межслоевой отработке пласта. Крепление сетки к кровле не предусматривается, отсутствуют кронштейны и бурстанки для анкерного крепления. Из-за обегания цепи исполнительного органа на приводной и натяжной станциях по окружности, при фронтальном перемещении комплекса прямым ходом углы формируемой выработки скруглены, что мешает размещению технологического оборудования в случаях применения комплекса для проведения горной выработки. Не решены вопросы пылеподавления, разворота и безраспорного перемещения при использовании при проведении горных выработок. A well-known mechanized complex with a suspension device of the conveyor belt (AS USSR N 1671878, publ. 1991). The suspension device of the conveyor belt (KS) has a beam with a slider and intermediate brackets of a L-shaped shape with a longitudinal groove, which allows increasing only the maneuverability of the KS in terms of reservoir power, within only one tier with a layered system for developing a powerful steeply falling formation. The roll tightening is wound from the cassettes in front of the overlapping sections of the lining and serves only for laying the mesh during interlayer mining of the formation. Mesh fastening to the roof is not provided; there are no brackets or bursts for anchoring. Due to the circumference of the chain of the executive body at the drive and tensioning stations around the circumference, with frontal movement of the complex in a direct course, the corners of the generated mine are rounded, which prevents the placement of technological equipment in cases where the complex is used for mining. The issues of dust suppression, turning and indisputable movement when used during mining are not resolved.

Известен агрегат для выемки угля в очистных забоях пологопадающих пластов (а. с. СССР N 113065, опубл. 1950). Агрегат состоит из секционной крепи, узкозахватной выемочной машины и скребкового конвейера. Выемочная машина обеспечивает разрушение угля почти по всей мощности пласта кроме верхней пачки, которая скалывается клиновыми пиками. Вращающие выдвижные пики выполняют функции только временной крепи в виде "проколот" путем забуривания на величину больше чем вынимаемая стружка в плоскости пласта по направлению движения секции крепи. A known unit for the extraction of coal in the working faces of gently dipping seams (and.with. USSR N 113065, publ. 1950). The unit consists of a sectional support, a narrow grip mining machine and a scraper conveyor. The extraction machine ensures the destruction of coal over almost the entire thickness of the formation except for the upper pack, which is chipped off by wedge peaks. Rotating retractable peaks perform the functions of only temporary lining in the form of "pierced" by drilling by an amount greater than the removed chip in the plane of the reservoir in the direction of movement of the lining section.

Недостатком такого выполнения выдвижных вращающихся пик, что они ориентированы только для забуривания в плоскости пласта и для анкерного крепления в кровлю пласта их невозможно использовать. Секционная крепь только одноярусного исполнения и применяется только для пологопадающих пластов, отсутствуют технические средства для бурения скважин для анкерного крепления и упрочнения породы кровли в нарушенных зонах. The disadvantage of such a design of retractable rotating peaks that they are oriented only for drilling in the plane of the reservoir and for anchoring to the roof of the formation cannot be used. Sectional support is only of a single tier design and is used only for gently sloping formations; there are no technical means for drilling wells for anchoring and hardening roof rocks in disturbed areas.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является механизированная крепь для мощных пластов (а.с. СССР N 694091, опубл. 1979) состоящая из секций крепи, каждая из которых включает ограждение, гидростойки, опирающиеся на основание, выполненное в виде жесткого каркаса с двумя опорами и базовой балки, состоящей из соединенных между собой секций и связанной с основанием домкратом передвижки, базовая балка выполнена в виде трубы, которая установлена между опорами с возможностью разделенного перемещения относительно секций крепи, а связь секций базы выполнена из эластичного материала. The closest technical solution to the proposed one is mechanized support for powerful seams (as USSR AS N 694091, publ. 1979) consisting of support sections, each of which includes a guard, water pillars based on a base made in the form of a rigid frame with two supports and a base beam, consisting of sections interconnected and connected to the base with a sliding jack, the base beam is made in the form of a pipe, which is installed between the supports with the possibility of divided movement relative to the support sections, and connected s base section made of elastic material.

Недостатком такой механизированной крепи для мощных пластов является то, что требуется специальная крепь только для мощных пластов, исключается возможность применения серийно выпускаемых крепей для средней мощности пластов. Имеется только одна ступень раздвижности, что увеличивает вероятность зажатия секций "насухо", барабаны исполнительного органа ориентированы к выемке угля только вдоль забоя, что исключает их применения для проведения горных выработок узким ходом, исключается формирование бортов выработки гладкими и прямолинейными с углами у почвы и кровли выработки под прямым утлом, отсутствует отсос пыли, только пылеподавление вдоль забоя, что малоэффективно при отработке мощных пластов - падении отбитой горной массы с большой высоты. Используется только традиционный транспорт для транспортировки угля - скребковый конвейер. Конструкция усложнена, т.к. базовая балка служит только для передвижения секций крепи, а для перемещения врубовых машин используются дополнительные направляющие на жестком каркасе. Базовая балка состоит из секций, длина которых не менее 3-х секций крепи, не обеспечивает точную стыковку направляющих для перемещения комбайна, расположенных на жестком каркасе в месте стыковки секций базовой балки из-за потери соосности в месте соединения балки эластичным материалом. Секции направляющей, равные ширине секции крепи, не взаимосвязаны между собой, что затрудняет сохранение соосности на стыках отрезков направляющей. Жесткий каркас из-за габаритов не технологичен при монтажно-демонтажных работах. Отсутствуют средства анкерного крепления и комплекс не приспособлен для проведения горных выработок, не решен вопрос разворота крепи, например в пределах 3-х секций на 90 град. из-за расположения только по почве жесткого каркаса и отсутствия устройств разворота. Ненадежный безраспорный шагающий способ передвижения, что затрудняет применение крепи при проведении горных выработок в ослабленных породах кровли, из-за отсутствия возможности поднять основание жесткого каркаса от почвы пласта на момент передвижения. The disadvantage of such a mechanized lining for powerful formations is that a special lining is required only for powerful formations, the possibility of using commercially available supports for an average thickness of formations is excluded. There is only one step of sliding, which increases the likelihood of squeezing sections “dry”, the drums of the executive body are oriented to the extraction of coal only along the bottom, which excludes their use for mining in a narrow course, excluding the formation of the sides of the mine smooth and straight with angles at the soil and roof workings under direct fragility, there is no dust suction, only dust suppression along the face, which is ineffective when mining powerful seams - falling broken rock mass from a great height. Only the traditional coal transport is used - a scraper conveyor. The design is complicated because the base beam serves only to move the lining sections, and additional guides on a rigid frame are used to move the cutting machines. The base beam consists of sections, the length of which is not less than 3 support sections, does not provide an exact joining of guides for moving the combine located on a rigid frame at the junction of the sections of the base beam due to loss of alignment at the junction of the beam with elastic material. The guide sections equal to the width of the support section are not interconnected, which makes it difficult to maintain alignment at the joints of the guide segments. The rigid frame due to the dimensions is not technologically advanced during installation and dismantling. There are no means of anchoring and the complex is not suitable for mining, the issue of supporting the support has not been resolved, for example, within 3 sections of 90 degrees. due to the location only on the soil of the rigid frame and the lack of reversal devices. An unreliable indisputable walking method of movement, which complicates the use of lining during mining in weakened rocks of the roof, due to the inability to raise the base of the rigid frame from the soil of the formation at the time of movement.

Задачей изобретения является создание универсального проходческо-очистного механизированного комплекса, состоящего из нескольких блоков при очистной выемке и одного блока при проведении горной выработки, т.е. оборудование при проходке, оно же и при очистной выемке, и состоящего из серийно выпускаемых для средней мощности механизированных комплексов. Увеличить область применения серийно выпускаемых поддерживающе-оградительных механизированных крепей по вынимаемой мощности, например не менее чем в два раза, по углам наклона по направлению движения комплекса по падению пласта до 90 град. , уменьшить за счет универсальности металлоемкость шахты по забойному оборудованию, увеличить производительность по добыче в лаве, обеспечить переменный клиренс, уменьшающий вероятность зажатия исполнительного органа в лаве, и обеспечить шагающий способ передвижения, совместить отбойку, погрузку с немедленным анкерным креплением в лаве при переходе нарушенных зон. Обеспечить одновременную работу исполнительных органов в каждом блоке или зонах, включающих несколько блоков, что увеличит эффективность использования секций крепи, приближая технологию к фронтальной выемке, обеспечить полноту отработки запасов шахтного поля, включая и неблагоприятные. Обеспечить эффективность пылеподавления не вдоль забоя, а от забоя в отработанное пространство. Решить вопросы разворота отдельных блоков, состоящих из 3-х секций, например на 90 град., что необходимо от проведения, например, конвейерного штрека перейти к проходке монтажной камеры, а затем и к очистной выемке подготавливаемой лавы. Осуществить проведение монтажной камеры и прилегающих выработок на всю мощность пласта за одну заходку. Решить многоярусное исполнение комплексов при очистной выемке. The objective of the invention is the creation of a universal tunneling and cleaning mechanized complex, consisting of several blocks during the treatment excavation and one block during mining, i.e. equipment during sinking, it is also during cleaning excavation, and consisting of mechanized complexes commercially available for medium power. To increase the scope of commercially available supporting and protective mechanized roof supports in terms of removable power, for example, not less than twice, in tilt angles in the direction of the complex's movement along the dip of the formation to 90 degrees. , to reduce due to the versatility of the mine’s metal consumption for downhole equipment, to increase the production rate in the lava, to provide variable clearance, which reduces the likelihood of the executive body being clamped in the lava, and to provide a walking method of movement, to combine breaking, loading with immediate anchoring in the lava when crossing violated zones . Ensure the simultaneous operation of the executive bodies in each block or zones, including several blocks, which will increase the efficiency of the use of the support sections, bringing the technology closer to the front excavation, to ensure the completeness of mining of mine field reserves, including adverse ones. To ensure dust suppression efficiency not along the face, but from the face to the waste space. To solve the issues of turning individual blocks consisting of 3 sections, for example, 90 degrees. What is necessary, from carrying out, for example, a conveyor drift, go to the passage of the mounting chamber, and then to the clearing of the prepared lava. Carry out an assembly chamber and adjacent workings for the entire thickness of the formation in one run. Solve the multi-tiered design of the complexes during the cleaning recess.

Для решения поставленной задачи проходческо-очистной механизированный комплекс-блок включает поддерживающе-ограждающие секции крепи, каждая из которых включает ограждение, перекрытие с козырьком, гидростойки, основание, опирающееся на жесткий каркас в виде телескопической рамы с направляющей для перемещения исполнительного органа комбайна и базовой балки, состоящей из соединенных между собой секций и связанной с основанием домкратом передвижки, средства пылеподавления, транспортирующее устройство, энергостанцию, пульт управления, при этом неподвижные рамы телескопа жесткого каркаса взаимосвязаны между собой шпунтовой шарнирной связью и соединены снизу с основаниями секций крепи нижнего ряда, перекрытия с козырьками которых расположены на почве пласта, базовая балка-опора совмещена с направляющей для перемещения одного и более исполнительного органа с поворотным устройством, общего для смежных рядов секций крепи, причем перекрытия с козырьками центральных секций крепи в блоке, используемом для проведения горных выработок при подготовке лавы, снабжены дополнительным устройством разворота, выполняя функции ведения проходческо-очистных работ в плоскости пласта с различными горно-геологическими условиями. To solve the problem, a mechanized-tunneling complex-block complex includes support-enclosing roof support sections, each of which includes a fence, a ceiling with a visor, water stands, a base resting on a rigid frame in the form of a telescopic frame with a guide for moving the combine harvester and the base beam consisting of sections interconnected and connected to the base with a jack of a vehicle, dust suppression means, a conveying device, a power station, a control panel, while the fixed frames of the telescope of the rigid frame are interconnected by a tongue-and-groove joint and connected from below to the bases of the support sections of the lower row, the overlaps with the visors of which are located on the soil of the formation, the base support beam is aligned with the guide to move one or more actuators with a rotary device, common for adjacent rows of lining sections, and the overlappings with the visors of the central lining sections in the block used for mining in the preparation of lava are equipped with with a turning device, performing the functions of tunneling and treatment work in the plane of the reservoir with various mining and geological conditions.

Полые части неподвижной рамы телескопа снабжены гидропневмоэлеваторами и входными окнами для отсоса пыли от забоя в отработанное пространство или выработку при ее проведении. The hollow parts of the fixed frame of the telescope are equipped with hydropneumatic elevators and entrance windows for suctioning dust from the face into the waste space or development during its implementation.

Устройство разворота блока из 3-х секций выполнено в виде поворотных кругов с распорными гидроцилиндрами, вмонтированными в перекрытия центральных совмещенных секций соосно с вертикальной осью, проходящей через суммарный центр тяжести блока, предназначенного для подготовки очистного забоя. A device for turning a block of 3 sections is made in the form of turntables with spacer cylinders mounted in the overlap of the central combined sections coaxially with the vertical axis passing through the total center of gravity of the block designed to prepare the face.

Исполнительный орган выполнен с возможностью перемещения по базовой балке-опоре от одного и несколько блоков в одной зоне очистного забоя, состоящего из нескольких зон. The executive body is configured to move along the base support beam from one and several blocks in one zone of the working face, consisting of several zones.

Базовая балка-опора состоит из секций, равных ширине секций крепи, шарнирно взаимосвязанных непрерывно по всей длине забоя, и снабжена рейкой комбайнового движителя. The basic support beam consists of sections equal to the width of the support sections, pivotally interconnected continuously along the entire length of the face, and is equipped with a rail of the combine mover.

Козырьки перекрытий снабжены кронштейнами для установки бурильных станков для анкерного крепления кровли выработки и очистного забоя и посадочным местом в виде отверстий под болты для установки транспортных устройств, например, в виде загребающих лап. The visors of the floors are equipped with brackets for installing drilling machines for anchoring the roof of the mine and the face and a seat in the form of holes for bolts for installing transport devices, for example, in the form of raking legs.

Выдвижная балка телескопа расположена соосно с неподвижной рамой телескопа и выполнена в виде цилиндра, выполняя функции компенсатора. The telescopic telescopic beam is aligned with the fixed telescope frame and is designed as a cylinder, acting as a compensator.

На фиг. 1-8 изображен предлагаемый проходческо-очистной механизированный комплекс-блок в нескольких вариантах. In FIG. 1-8 shows the proposed tunneling-treatment mechanized complex-block in several versions.

Комплекс-блок состоит из секций механизированной крепи, совмещенных в вертикальной плоскости симметрично (фиг. 1, 2) относительно горизонтальной плоскости, из которых 1 - верхний ряд, 2 - нижний ряд, исполнительного рабочего органа 3, базовой балки-опоры 4, жесткого каркаса в виде телескопа с неподвижной рамой 5 и с выдвижной цилиндрической рамой 6 бурильных станков 7, пультов управления комбайна 8 и секций крепи 9. Секции поддерживающе-ограждающей крепи выполнены из оснований 10, закрепленных болтами с жестким каркасом перекрытия 11, козырька 12, ограждения 13, рычагов 14, гидростоек 15, домкратов передвижки 16, взаимосвязанные с соответствующими секциями базовой балки-опоры 4, равными ширине секции крепи, шарнирно через домкраты передвижки 16. Козырьки снабжены кронштейнами 17 для крепления бурильного станка 7 и кассеты для рулонной затяжки, посадочным местом в виде отверстий под болты для установки транспортных устройств 22. Поворотное устройство исполнительного органа расположено на базовой балке-опоре 4, она же и направляющая, с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль забоя движителем через рейку базовой балки-опоры. Комплекс имеет исполнительный рабочий орган в виде стрел-качалок 18, 19 и отбойных коронок 20, 21. На фиг. 2 показано расположение исполнительного органа, как вариант, с коронками, расположенными поперек груди забоя, что обуславливается прямоугольной формой сечения горной выработки в проходке фиг.5 (в, е). Оба варианта, при возвратно-поступательном движении исполнительного органа обеспечивают параллельность линии забоя базовой балке-опоре. Возможен вариант установки стреловидных рабочих органов проходческих комбайнов с поворотным устройством, которое фиксировано на одном отрезке базовой балки и не имеет возвратно-поступательного движения вдоль забоя, рабочий орган должен обрабатывать забой на ширину одного блока, например 3-х секций крепи, в этом случае в большей степени обеспечивается универсальность оборудования как для проходки, так и для очистной выемки и рекомендуется для отработки пластов, крутопадающих сверху вниз, при этом выгрузка горной массы производится, например, через стрелу исполнительного органа, полая часть которого снабжена шнековым конвейером или гидропневмоэлеватором. Исполнительный орган выполнен с возможностью перемещения по базовой балке-опоре в пределах одного и нескольких блоков в одной зоне очистного забоя, состоящего из нескольких зон. Зоной принято место действия вдоль лавы одного исполнительного органа. Предусматривается возможность перехода в соседнюю зону, как резервирование при возможных отказах, путем запасных коммуникационных связей: кабели, шланги и др. Транспортное устройство может быть выполнено также в виде общего скребкового конвейера или индивидуально для каждой секции крепи в виде загребающих лап 22 (фиг. 4) вращающегося действия, отбойного борта 23 для улавливания горной массы и направления ее для транспортировки вдоль забоя. Транспортное устройство расположено на козырьке секций нижнего ряда. Бурильный станок закреплен к козырьку верхнего ряда спереди непосредственно за рабочим органом и защищен от него щитом (фиг. 2). На фиг. 5, 6 показаны схематично возможные варианты расположения забойного конвейера 25, 26, 27 при проведении выработок, бурильных станков 28 и проходческо-очистных блоков в очистном забое. Входные окна 29 для отсоса пыли, через полую часть неподвижной рамы телескопа 5 соединяются с гидропневмоэлеватором 30. Отсасываемая пыль, смоченная, сбрасывается в отработанное пространство или в выработку при ее проведении. При проведении выработки функции элеватора может выполнять пылеотсасывающая установка. Перекрытия центральных секций проходческого блока снабжены поворотным кругом и цилиндром распора 31 для разворота блока. Поворотные круги вмонтированы в перекрытие заподлицо. Мнимая вертикальная ось проходит через суммарный центр тяжести блока из 3-х секций, совмещенных в вертикальной полости, и через центры поворотных кругов. Для выдвижения поворотных кругов из перекрытий служат гидроцилиндры 31, установленные по центру круга, с которым взаимосвязаны сферическим соединением. The complex-block consists of sections of mechanized lining, aligned in a vertical plane symmetrically (Fig. 1, 2) relative to the horizontal plane, of which 1 is the top row, 2 is the bottom row, the executive working body 3, the base beam support 4, a rigid frame in the form of a telescope with a fixed frame 5 and a retractable cylindrical frame 6 of drill rigs 7, control panels of the combine 8 and support sections 9. Sections of supporting-protecting roof support are made of bases 10, fixed with bolts with a rigid skeleton of the ceiling 11, visor 12, og Deposition 13, levers 14, hydraulic stands 15, slide jacks 16, interconnected with the corresponding sections of the base support beam 4, equal to the width of the support section, pivotally through the slide jacks 16. The visors are equipped with brackets 17 for fastening the drill rig 7 and the cassette for roll tightening, landing a place in the form of holes for bolts for installing transport devices 22. The rotary device of the executive body is located on the base beam-support 4, it is also a guide, with the possibility of reciprocating movement along slaughter by a mover through the rail of the base support beam. The complex has an executive working body in the form of rocking arrows 18, 19 and breaker crowns 20, 21. In FIG. 2 shows the location of the executive body, as an option, with crowns located across the chest of the face, which is due to the rectangular cross-section of the mine working in the sinking of figure 5 (c, e). Both options, with the reciprocating movement of the executive body, provide parallelism to the bottom line of the base support beam. It is possible to install arrow-shaped working bodies of roadheaders with a rotary device, which is fixed on one segment of the base beam and does not have reciprocating motion along the face, the working body must process the face for the width of one block, for example 3 support sections, in this case to a greater degree, the universality of equipment is provided both for sinking and for clearing, and is recommended for mining strata steeply falling from top to bottom, while the unloading of the rock mass is performed, for example Example, through the boom of the executive body, the hollow part of which is equipped with a screw conveyor or hydropneumatic elevator. The executive body is made with the possibility of movement along the base support beam within one and several blocks in one zone of the working face, consisting of several zones. The zone adopted the scene along the lava of one executive body. It is possible to move to the neighboring zone, as redundancy in case of possible failures, through spare communication links: cables, hoses, etc. The transport device can also be made in the form of a common scraper conveyor or individually for each section of the lining in the form of raking legs 22 (Fig. 4 ) a rotating action, a breaker 23 for trapping the rock mass and its direction for transportation along the bottom. The transport device is located on the visor of the sections of the lower row. The drill press is fixed to the visor of the upper row in front directly behind the working body and is protected from it by a shield (Fig. 2). In FIG. 5, 6 show schematically possible options for the location of the face conveyor 25, 26, 27 when conducting workings, drill rigs 28 and sinking units in the face. Entrance windows 29 for dust suction, through the hollow part of the telescope frame 5 are connected to a hydropneumatic elevator 30. The sucked-out dust, wetted, is discharged into the waste space or into the mine when it is carried out. When carrying out the development of the function of the elevator can perform a dust extraction unit. The overlap of the Central sections of the tunneling unit is equipped with a turntable and a thrust cylinder 31 for turning the block. Turntables are flush mounted in the ceiling. The imaginary vertical axis passes through the total center of gravity of the block of 3 sections, combined in a vertical cavity, and through the centers of turntables. To extend the turntables from the ceilings, hydraulic cylinders 31 are mounted in the center of the circle, with which they are interconnected by a spherical connection.

Выдвижная рама телескопа 6 выполнена в виде цилиндра и расположена соосно с неподвижной рамой 5 телескопа с возможностью радиального поворота неподвижной рамы относительно выдвижной, что обуславливается разными положениями совмещенных в вертикальной плоскости секций крепи относительно почвы и кровли пласта и от положения секций базовой балки-опоры, устраняя критические нагрузки в шарнирных связях с базовой балкой-опорой, выполняя функции компенсатора. The sliding frame of the telescope 6 is made in the form of a cylinder and is located coaxially with the fixed frame 5 of the telescope with the possibility of radial rotation of the fixed frame relative to the sliding, which is caused by different positions of the lining sections aligned in the vertical plane relative to the soil and the roof of the formation and from the position of the sections of the base support beam, eliminating critical loads in articulation with the base beam support, performing the functions of a compensator.

Работа проходческо-очистных комплексов-блоков, объединенных общей базовой балкой-опорой 4, производится одновременно с пультов управления 8 и 9. Количество проходческо-очистных блоков определяется необходимой длиной очистного забоя, нагрузкой на лаву. Исполнительные рабочие органы работают по обработке груди забоя в своих зонах, объединяющих один или несколько блоков на выдвинутой базовой балке-опоре, и по мере выемки полос вдоль забоя вертикально совмещенные секции крепи в рядах передвигаются домкратами передвижки 16, закрепляя немедленно обнаженное пространство в кровле пласта. Первоначально выемка полос в каждой зоне производится с нижнего ряда. По окончании выемки в зонах по всей лаве базовая балка-опора выдвигается с одновременной самозарубкой исполнительных органов в зонах лавы, после чего цикл повторяется. При необходимости для укрепления кровля анкеруется в зонах горно-геологических нарушений, включая грудь забоя. Секции крепи нижнего ряда раздвижку (клиренс) имеют неизменную, величина которой зависит от вынимаемой мощности пласта, от необходимого клиренса для движения исполнительных органов, от выравнивания базовой балки-опоры 4 в вертикальной плоскости при возможных резких перегибах по лаве и задавливания секций верхнего ряда. Верхний ряд секций выполняет следующие функции в процессе работы, такие как снятие с распора, передвижка совместно с нижними секциями гидродомкратами 16, последующий распор, поджатие козырька к кровле вместе с бурстанком и опорно-ограждающих щитков при их наличии. Нижний ряд при передвижке и работе исполнительных органов обеспечивает погрузку горной массы на штрековые транспортные средства. При проведении горной выработки с ослабленной кровлей с распорно-шагающего способа передвижения необходимо переходить на шагающий, что достигается шарнирными шпунтовыми соединениями между собой неподвижных рам 5 телескопа фиг. 8, вид по А фиг. 7. При сокращении гидростоек секции нижнего ряда перекрытие отрывается от почвы пласта и секция зависает в шарнирном шпунтовом соединении относительно соседних секций, затем домкратами передвижки зависшая секция выдвигается в шпунтовых соединениях, устанавливается при распоре гидростоек в прежнее положение по высоте, затем следующие секции и т. д. Устойчивость комплекса-блока в различных условиях обеспечивается закреплением комбайна, исполнительного рабочего органа между секциями крепи верхнего и нижнего ряда через базовую балку-опору и ее взаимосвязью с домкратами передвижки. Взаимосвязь совмещенных секций крепи в вертикальной плоскости общей базовой балкой из секций, шарнирно взаимосвязанных, по аналогии соединения лавного конвейера, шпильками со слабиной, допускающей необходимый изгиб базовой балки, позволяет нескольким проходческо-очистным блокам обеспечить необходимую линию забоя, а в целом при такой компановке рабочего органа, секций крепи, погрузочных устройств увеличивается область применения как проходческих, так и очистных механизированных комплексов как по вынимаемой мощности пласта, так и по углам падения вдоль лавы и по направлению движения лавы, при этом нагрузка на лаву многократно увеличивается. В сверхмощных пластах появляется возможность установки многоярусных комплексов, с совмещенными комбайнами для смежных рядов с выемкой последовательно с 1-го ряда до верхнего. The work of tunneling and treatment complexes-blocks, united by a common base beam-support 4, is carried out simultaneously from the control panels 8 and 9. The number of tunneling and treatment blocks is determined by the required length of the working face, the load on the lava. Executive working bodies work on the processing of the face breast in their zones, combining one or several blocks on an extended base support beam, and as the strips are removed along the face, the vertically aligned support sections in the rows are moved by the traveling jacks 16, fixing the immediately exposed space in the formation roof. Initially, the strips in each zone are removed from the bottom row. At the end of the excavation in areas throughout the lava, the base support beam is advanced with simultaneous self-cutting of the executive bodies in the lava zones, after which the cycle repeats. If necessary, to strengthen the roof, the roof is anchored in areas of mining and geological disturbances, including the chest of the face. The sections of the lining of the lower row of the extension (clearance) have an unchanged value, which depends on the removable thickness of the formation, on the necessary clearance for the movement of the executive bodies, on the alignment of the base support beam 4 in the vertical plane with possible sharp bends along the lava and crushing sections of the upper row. The upper row of sections performs the following functions in the process of work, such as removal from the spacer, moving together with the lower sections with hydraulic jacks 16, subsequent spacing, pressing the visor to the roof together with the burst and supporting guard flaps, if any. The lower row during the movement and operation of the executive bodies provides loading of the rock mass on drift vehicles. When conducting mining with a weakened roof, it is necessary to switch to a walking method from the spacing-walking method of movement, which is achieved by articulated tongue-and-groove joints between the fixed frames 5 of the telescope of FIG. 8, view A of FIG. 7. With the reduction of the hydraulic struts of the lower row section, the overlap is torn off from the formation soil and the section hangs in the articulated tongue-and-groove joint relative to the neighboring sections, then the hanging section is extended in the tongue-and-groove jacks, when the hydraulic struts are spread in the same position in height, then the following sections, etc. D. The stability of the complex-block in various conditions is ensured by securing the combine, the executive working body between the sections of the lining of the upper and lower rows through the base beam ru and its relationship with jacks movement. The interconnection of the combined roof support sections in a vertical plane with a common base beam of sections pivotally interconnected, similar to the connection of the main conveyor, with studs and slack allowing the necessary bending of the base beam, allows several sinking and treatment blocks to provide the necessary slaughter line, and in general with this arrangement of the working body, roof support sections, loading devices, the scope of both tunneling and treatment mechanized complexes is increasing both in the removable capacity of the formation and in glam falling along the lava and in the direction of movement of the lava, while the load on the lava increases many times. In heavy duty formations, it becomes possible to install multi-tiered complexes, with combined combines for adjacent rows with a recess in series from the 1st row to the upper.

Расчетная производительность одного блока при исполнительном органе, заимствованного от очистных комбайнов, составляет 5 т/мин при 10-ти блоках в лаве длиной 30-45 м (в зависимости от ширины принятых секций крепи), производительность соответственно составляет 50 т/мин; 3000 т/ч, 40000 т/сут; 1000000 т/мес угля с пласта мощностью от 3 до 10 м. The design capacity of one block with an executive body borrowed from shearers is 5 t / min with 10 blocks in a lava 30-45 m long (depending on the width of the accepted roof support sections), the productivity is respectively 50 t / min; 3000 t / h, 40,000 t / day; 1,000,000 tons / month of coal from a reservoir with a capacity of 3 to 10 m.

Производительность при проведении выработки прямоугольного сечения высотой 4,5 м и шириной 5 м составит соответственно 10 м/ч, 50 м/смену, 100 м/сут, 3000 м/мес, (90000 т/мес угля). The productivity during the development of a rectangular cross section with a height of 4.5 m and a width of 5 m will be 10 m / h, 50 m / shift, 100 m / day, 3000 m / month, (90,000 t / month of coal), respectively.

При отработке лавы длинными столбами по простиранию, первоначально при засечке горной выработки в устье монтируется один блок с устройством разворота, например из трех спаренных в вертикальной плоскости секций крепи, серийно выпускаемых с использованием телескопа. В зависимости от состояния кровли проходческий комплекс-блок может перемещаться как с распором в кровлю, так и без распора - шагающим способом, за счет секций нижнего ряда и попеременного их зависания при передвижке в шпунтовых соединениях с соседними секциями. When mining lava with long pillars along strike, initially during the notch of a mine working, one block with a turning device is mounted at the mouth, for example, from three vertically paired lining sections mass-produced using a telescope. Depending on the condition of the roof, the tunnel complex-block can move both with a spread in the roof and without a spread - in a walking way, due to sections of the lower row and their alternate hovering when moving in sheet pile joints with neighboring sections.

По окончании проведения горной выработки на заданную длину проходческий комплекс-блок разворачивается, например, на 90 град. для дальнейшего проведения монтажной камеры. Разворот производится вокруг вертикальной оси, образуемой путем распора поворотных кругов со сферами, гидроцилиндрами 31 между кровлей и почвой выработки, и поочередным внедрением и перемещением исполнительного органа относительно комплекса и горного массива, при этом боковые секции находятся в зависшем состоянии, по окончании разворота - распираются. Так как монтажная камера шире чем штрек, для проведения ее на полное сечение дополнительно устанавливаются совмещенные секции, обеспечивая перемещение исполнительного органа на ширину монтажной камеры. После проведения монтажной камеры комплекс-блок повторно разворачивается для ведения очистных работ. В пройденную монтажную камеру дополнительно монтируют несколько блоков с необходимым количеством исполнительных органов в лаве, что определяется длиной лавы и производительностью транспортной линии участка, шахты. At the end of mining for a given length, the tunnel complex-block unfolds, for example, 90 degrees. for further holding the mounting chamber. The turn is made around the vertical axis, formed by the spread of turntables with spheres, hydraulic cylinders 31 between the roof and the working soil, and alternately introducing and moving the executive body relative to the complex and the massif, while the lateral sections are in a frozen state, at the end of the turn, they are bursting. Since the mounting chamber is wider than the drift, combined sections are additionally installed to conduct it to the full cross section, providing movement of the actuator to the width of the mounting chamber. After carrying out the mounting chamber, the complex-block is re-deployed for cleaning work. Several blocks with the necessary number of executive bodies in the lava, which is determined by the length of the lava and the productivity of the transport line of the section, of the mine, are additionally mounted in the passed mounting chamber.

При использовании при проведении горной выработки и очистной выемки одного и того же универсального оборудования металлоемкость шахты по забойному оборудованию уменьшается при производственной мощности, например до 2 млн. тонн в год, в 4-6 раз. В связи с увеличенной устойчивостью совмещенных секций за счет их симметричного расположения, при этом перекрытия с козырьками расположены как на почве, так и у кровли пласта, становится реальным операторный метод управления комплексами без присутствия людей в лаве в различных горно-геологических условиях. When using the same universal equipment during mining and treatment mining, the mine’s metal consumption for downhole equipment is reduced by 4-6 times at production capacity, for example, to 2 million tons per year. Due to the increased stability of the combined sections due to their symmetrical arrangement, while the overlappings with visors are located both on the soil and at the top of the formation, an operator-based method for managing complexes without the presence of people in the lava in various geological conditions becomes real.

Claims

1. A tunneling and cleaning mechanized complex, including roof support sections, each of which has a fence, a ceiling with a visor, water stands and a base associated with a common frame and hydraulic jacks for moving - with a base beam consisting of sections connected to each other, the combine's executive body with a rotary device, dust suppression means, conveying devices, power station, control panel, characterized in that the frame is telescopic, consists of parts interconnected by articulated tongue-and-groove tongues unity, the base beam is pivotally mounted on the slide frame, rotating executive device is mounted on a base beam, and the support frame section disposed at the top and footwall, a mirror aligned in a vertical plane.

2. The complex according to claim 1, characterized in that the frame parts are hollow and equipped with hydropneumatic elevators and entrance windows for dust extraction.

3. The complex according to claim 1 or 2, characterized in that the rotary device of the executive body is mounted on the base beam with the possibility of movement.

4. The complex according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the base beam consists of segments equal to the width of the lining section, and is equipped with a rail of the combine mover.

5. The complex according to claim 1, characterized in that the rotary device of the actuator is fixed on one segment of the base beam, the actuator is made with an arrow, the hollow part of which is equipped with a screw conveyor or hydropneumatic elevator.

6. The complex according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the visors of the floors are equipped with brackets for attaching drill rigs for anchoring the roof and seats for installing transporting devices, for example, in the form of raking legs.