RU96107175A - Фронтальный агрегат нового уровня /агрегат долинского/ - Google Patents

Claims (14)

1. Фронтальный агрегат нового уровня (агрегат Долинского), включающий кольцевой отбойно-доставочный исполнительный орган, состоящий из кольцевой цепи с резцами и скребками и приводов, став с нижними и верхними забойными и завальными направляющими, из которых завальные направляющие имеют возможность перемещения в вертикальной плоскости с помощью механизмов регулирования, секции механизированной крепи, связанные с ставом домкратами передвижения, транспортное оборудование, состоящее из лавного перегружателя и штрекового, крепи сопряжений лавы с штреками, средства управления и контроля движения агрегата по гипсометрии пласта, средства механизации концевых и вспомогательных операций и средства монтажа и демонтажа, отличающийся тем, что исполнительный орган выполнен с возможностью привода концевых приводных звезд от двух электроприводов, с возможностью привода цепи от одного мощного электропривода на одной приводной звезде с применением одной обводной самозарубной звезды на другом конце агрегата и с возможностью привода цепи от рассредоточенного по длине лавы движителя, состоящего из гидродомкратов, расположенных внутри верхней цилиндрической направляющей, став агрегата состоит из нижней и верхней баз, соединенных соответственно с основанием и перекрытием крепи посредством нижних и верхних двигательных домкратов, работающих синхронно, причем нижняя и верхняя базы соединены по концам агрегата общим криволинейным коробом, а по длине лавы соединены между собой зигзагорасположенными забойными стойками, а хвостовики нижней и верхней баз взаимодействуют с основаниями и перекрытиями крепи в направлении падения пласта, секции механизированной крепи выполнены в двух вариантах: с сплошным перекрытием и с выдвижным козырьком для условия с неустойчивыми кровлями, когда вновь обнажаемая поверхность кровли должна быть подхвачена в непосредственной близости от линии резания кровельных резцов, средства управления и контроля движения агрегата по гипсометрии пласта выполнены в виде двух труб по длине става, из которых одна труба, приближенная к линии резания почвенного резца, заполнена неподвижной жидкостью, в которой рассредоточены датчики гидростатического давления и провода для передачи этой информации на штрековую ЭВМ для воспроизводства на дисплее абсотной высотной координаты нижней направляющей, внутри которой расположена эта труба, а вторая труба расположена в зоне домкратов механизмов регулирования высоты завальных направляющих, выполненных в виде подпружиненных плунжеров, соединенных с этой трубой, давление в которой постоянно меняется с помощью штрекового регулятора давления, выполненного в виде программатора, настраиваемого машинистом агрегата по информации, задаваемой ЭВМ с учетом положения почвенного резца по длине лавы, фактической гидростатической высоты става и массива данных о визуальных наблюдениях выходов границы уголь-порода, периодически вводимых машинистом агрегата в память ЭВМ, являющейся основой прогнозирования, крепь сопряжения лавы с штреками выполнена в виде вандрутной линии, перекрывающей верхняки штрековой крепи в зоне выбивки призабойных стоек, снабженной направляющими, по которым перемещается самоходный манипулятор, имеющий управляемый захват для извлечения и транспортировки призабойных стоек штрековой крепи, а также для захвата и транспортировки секций вандрутной крепи и монтажа этих секций на новом месте по мере подвигания очистного забоя с погашением или с повторным возведением призабойных штреков (самомонтаж вандрутной крепи), при этом привод самоходных тележек манипулятора осуществляется от гидродвигателя большого момента, работающего от рабочей жидкости (эмульсии), используемой в гидрокрепи агрегата, для чего коммутация рабочей жидкости радиально-поршневой группы гидродвигателя осуществляется поджимным плоским золотником осевого типа, а став агрегата с нижними и верхними направляющими перемещается синхронно на забой с помощью гидросхемы питания домкратов передвижения на забой по последовательной схеме и реверса этих домкратов при выдвижке крепи с переключением питания верхнего и нижнего домкрата на схему параллельного их соединения, когда сбрасывается возможная ошибка хода и исключается возможность накопления ошибок синхронизации, причем переключение питания двух домкратов с последовательной схемы на параллельную осуществляется двухпозиционным переключателем.

2. Исполнительный орган имеет привод особо большой мощности за счет того, что его редуктор имеет всего один вал с звездой и одной приводной шестерней, работающей одновременно несколькими, например тремя, зубьями, взаимодействующими с выходными шестернями трех серийных конвейерных приводов, прифланцованных к редуктору концентрично к оси вала и имеющих каждый свой электродвигатель и свою турбомуфту.

3. Резцы исполнительного органа установлены не только с забойной, но и с завальной стороны от цепи, на специальных каретках, имеющих по два ролика, расположенных один вслед за другим вдоль задней завальной направляющей, поднятой вверх из плоскости движения скребков и зоны транспортируемого угля, а на приводе выполненной в виде кольцевой конструкции в направлении принудительного разворота обоих роликов вокруг оси приводного вала с звездой, в варианте исполнительного органа с приводом от гидродомкратов, расположенных позади верхней цепи в забойных цилиндрических направляющих и взаимодействующих с наружными пластинами цепи посредством поворотного кулака, поджимаемого к поверхности цепи, коммутация домкратов производится клапанами, взаимодействующими с кулаком таким образом, что при повороте кулака в сторону впадины цепи домкрат включается на раздвижку, а поворот кулака под действием наружной пластины цепи приводит к сокращению домкрата, при этом в первом случае усилие домкрата передается на цепь, а во втором случае производится сокращение домкрата и ожидание им подхода следующей впадины между зубьями, причем вариант приводной звезды без электропривода обеспечивает проход резцовых кареток с разрушением глухого забоя круговой формы и возможность работы агрегата без проведения вентиляционного штрека с оставлением и креплением его за агрегатом в том числе по технологической схеме с повторным его использованием, т.е. совсем без предварительного прохождения подготовительных выработок.

4. Механизм регулирования выполнен в виде гидравлического плунжера с обратной пружиной, подключенного к одной общей для всех механизмов управляющей гидромагистрали, а почвенные резцы сгруппированы на кольцевой цепи исполнительного органа только в одном месте на длине не более нескольких рядом стоящих секций так, что изменение давления в управляющей гидромагистрали в данный момент времени приведет к изменению уровня подрубки почвы только против рядом стоящих секций.

5. Став разбит на две самостоятельно передвигаемые базы с отдельными двигательными домкратами, с системой синхронного передвижения, причем нижняя база имеет продольные балки жестко связанные с ставом и поднятые над почвой на высоту расчетной кривизны пласта с опорой на почву через две лыжи, расположенные под забойным концом става и на завальном конце балки, а верхняя база имеет также продольную балку, расположенную ниже перекрытия крепи и связанную своим завальным концом с кулисой перекрытия крепи, перемещаемой в пазах крепи верхним двигательным домкратом и связанной своей средней частью с нижней базой посредством двух забойных стоек, расположенных Л-образно с наклоном верхних концов друг к другу и соединенных с верхней продольной балкой и с нижней базой сферическими кинематическими парами, например, типа "уключины", обеспечивая при этом расчетный зазор от верхней базы до кровли и обеспечивая при запертых забойных стойках отбойку исполнительным органом постоянной мощности пласта независимо от фактического положения кровли и перекрытия крепи.

6. Секции механизированной крепи связаны с ставом не только продольными домкратами передвижения, но и в направлении падения, т.е. в направлении вдоль оси ходка с возможностью удержания перекрытия передвигаемой секции пласта за счет передачи бокового усилия в конечном счете на Л-образно наклоненные стойки става через боковые поверхности верхней балки и дополнительно связаны с ставом и в направлении подвигания за счет использования верхнего домкрата передвижения става на забой для выдвижки перекрытия секции крепи с возможностью постоянного подпора кровли, и дополнительно связаны с ставом в вертикальном направлении за счет дополнительного верхнего гидропатрона, установленного на верхней балке, который при выдвижке крепи обеспечивает подпор кровли, при выемке угля подпор става к почве, а при длительных паузах в работе обеспечивает дополнительное поддержание кровли и стабилизацию перекрытий крепи, выполненной как однорядной, в варианте исполнения перекрытия крепи с выдвижной консолью в зоне над балкой верхней базы выполнен проем, открытый вверх в сторону кровли и вниз, в котором расположен выдвижной козырек, шарнирно соединенный своим завальным концом с балкой става и опирающийся в средней своей части на гидропатрон балки, причем консоль выдвижного козырька, выдвигающаяся совместно с балкой имеет зазор до линии резания кровельного резца практически неизменный с зазором порядка 50 мм.

7. Транспортное оборудование агрегата включает забойное транспортное устройство, связанное с пластинчатой цепью исполнительного органа, образующей два транспортных желоба: с забойной стороны цепи, где работают забойные резцы, и с завальной стороны, где могут располагаться при большой мощности пласта средние резцы, закрепленные на каретках, при этом перераспределение количества угля из одного желоба в другой в процессе транспорта осуществляется за счет диагонально расположенных скребков на нижней, на забойной и на верхней поверхности цепи.

8. Транспортное оборудование агрегата включает перегружатель на базе серийного скребкового конвейера с увеличением его производительности за счет малой длины и увеличенной скорости, отличающееся тем, что загрузочная его часть расположена ниже почвы забоя, а стреловая часть располагается над штрековым ленточным конвейером, перемещаясь самоходными тележками, расположенными в ряд сбоку ленточного конвейера и нагруженных машинами, составляющими энергопоезд, при этом направляющими для движения тележек служит труба, укладываемая отрезками прямо на почву, а движителями тележек являются спаренные двухребордные ролики, обжимающие эти направляющие и приводимые в движение с помощью гидродвигателей большого момента работающих от давления рабочей эмульсии, применяемой в гидросистеме мехкрепи.

9. Гидродвигатели большого момента, отличающиеся тем, что для подачи рабочей жидкости к радиально расположенным поршням ротора применен коллектор, состоящий из двух плоских осевых золотников, охватывающих осевые плоскости ротора с двух сторон и уравновешенных в осевом направлении, в варианте исполнения перегружателя для перемещения стрелы перегружателя используются самоходные тележки, движущиеся по направляющим вандрутной крепи сопряжения, используемой для крепления сопряжения, воспринятия повышенного опорного горного давления, а также для движения монтажных манипуляторов для монтажных и вспомогательных работ.

10. Вандрутная крепь сопряжения, отличающаяся тем, что она состоит из секций, соединяемых между собой двумя продольными пальцами и снабжена направляющими для возможности передвижения и пространственной опоры самоходных тележек с манипуляторами, при этом прочность поперечного профиля и прочность продольных пальцев выбирается из условий воспринятия полной нагрузки от всех стоек, выбиваемых в зоне выхода агрегата в штрек, и передачи этих нагрузок на рамы штрековой крепи впереди забоя, где призабойные стойки еще не выбиты, и на рамы штрековой крепи позади агрегата, где призабойные стойки поставлены в процессе сохранения штрека, а операции по выбивке призабойных стоек, их транспортирования и установки выполняются манипулятором, установленном на стреле самоходной тележки при дистанционном управлении манипулятором с места, расположенного рядом с манипулятором выносного гидропульта.

11. Средство управления движения агрегата по гипсометрии пласта выполнено в виде программатора, представляющего собой визуальный имитатор движения по длине лавы цепи исполнительного органа с почвенными резцами, который состоит из пластинчатой цепочки на пульте, приводимой в движение импульсами давления, получаемого по шлангу от клапана, взаимодействующего с кулаками на оси привода по числу зубьев звезды, звенья цепочки имеют винты, настраиваемые машинистом агрегата, которые взаимодействуют с лимбом регулятора давления, подаваемого в линию управления механизмами завальной направляющей в зависимости от фактического положения почвенных резцов по длине лавы и в зависимости от программы, задаваемой машинистом.

12. Средство контроля фактического положения агрегата относительно границы уголь-порода, включающее трубопровод, состоящий из жестких и гибких участков с тензометрическими датчиками изгиба в горизонтальной и вертикальной плоскости, отличающееся тем, что внутренняя полость трубопровода заполнена жидкостью и датчиками гидростатического давления, рассредоточенными по длине лавы, а на центральном пульте управления имеется ЭВМ, выдающая на экран пульта положение става в абсолютной системе координат, с отметками точек абсолютного положения границ пласта, прогнозируемого ЭВМ методом регрессии точек, визуально наблюдавшихся в ходке агрегата выходов пласта на предыдущих циклах подвигания агрегата и записанных в памяти ЭВМ в качестве объективных стационарных характеристик гипсометрии пласта в абсолютных координатах.

13. Монтаж и демонтаж агрегата обеспечивается той же вандрутной крепью и самоходными тележками с манипуляторами за счет того, что при монтаже агрегата в монтажной камере вандрутная линия самомонтируется по штреку, по сопряжению и далее непрерывно по монтажной камере, а манипулятор оснащается дополнительно двумя "руками", которые вместе с основной "рукой" захватывает каждую секцию за три точки, предусмотренные в конструкции секций и узлов, транспортирует эту секцию от штрека до места в лаве, кантует и устанавливает секции в лаве, а бригада ведет гидроразводку и отладку агрегата с последующим перебросом вандрутной линии в эксплуатационный режим на обоих штреках.

14. Самомонтаж вандрутной линии осуществляется двумя самоходными тележками, связанными между собой гидроуправляемой "рукой" таким образом, что "рука" выставляется напротив продольных пальцев, соединяющих балки вандрутной линии, гидродвигатели тележек затормаживаются, производится продольное перемещение крайней балки вандрута, которая после рассоединения отводится в сторону и транспортируется вдоль всей вандрутной линии на другой ее конец, где подмонтируется в обратной последовательности.