SI9800089A - Kombinacijski ščit za velike debeline rudnih plasti - Google Patents

Abstract

Ščitno oporje z lemniskatnim prenosnikom (4), lomnim ščitom (3), talnim saniščem (2) in krovninsko kapo (5) ter hidravličnima stojkama (6, 7) bodisi kot odtegovalni ščit ali kot klasični ščit za rezalno ropanje uporabimo tedaj, če je med prislonsko pomično kapo (20) in lomni ščit (3) vstavljiva kratka kapa (22), ki ima na obeh konceh zgibno ureditev (23, 24) pri čemer ima tako kratka kapa (22) kot tudi lomni ščit (3) ležišče (17, 25) za hidravlični stojki (6, 7). Pri izvedbi s kratko kapo (22) gre za klasični ščit, pri oni brez pa za odtegovalni ščit. Obe izvedbi se odlikujeta po velikih opornih silah oporja kot tudi po prednostno veliki vozni poti med hidravličnima stojkama (6,7) in lomnim ščitom (3).ŕ

Description

SaarTech

Gesellschaft fur Industrie- und Bergbautechnologie mbH Saarbrucken, Nemčija

Kombinacijski Ščit za velike debeline rudnih plasti

Izum zadeva ščit z lemniskatnim prenosnikom, lomnim ščitom, talnim saniščem in krovninsko kapo ter hidravličnima stojkama, ki ohranjata odprtino k premogovemu narivu, in prislonskima cilindroma za odkopavanje mineralov, predvsem premoga, nahajajočega se v velikih debelinah, pri čemer se vrh kape za odtegovanje premoga preko določenega odtegovalnega cilindra lahko nagne okoli določenega zgloba.

Pod ščitnim oporjem (oporjem pri ščitu) se razumejo polsklenjene podporne enote za široko čelo z odprtinami do premogovega nariva in transporterja na širokem čelu. Preko hidravličnih stojk sta krovninska kapa in talno sanišče držana na odmiku in pri tem pritisnjena proti krovnini in talnini, pri čemer sta krovninska kapa in lomni ščit vodena preko lemniskatnega prenosnika. Ta lemniskatni prenosnik skrbi pri potisnjenju stojk za to, da vrh krovninskega ščita izvaja gibanje, ki je v bistvu pravokotno na plast. Znanih je več vrst oporja pri ščitu, pri čemer se za velike debeline plasti, t.j. denimo nad tri metre debele plasti, uporablja ščit, katerega lomni ščit je opremljen naprimer z zapirljivo odprtino, da se odteguje tam pojavljajoči se oz. skupaj z njim lomeči se premog. Znano je tudi, da vrh kape spustijo, tako da tedaj premog vodijo preko vrha kape k transporterju in ga preko le-tega odvažajo, pogosto ob sodelovanju stroja za ropanje. Tovrstne ščite uporabljajo naprimer tudi za podzemno pridobivanje rjavega premoga. Problem pri tem je, da je tako specializirano oporje uporabljivo samo za tako vrsto opiranja in da je predvsem pri menjavi debeline odkop bodisi močno prizadet ali celo nemogoč. Pomanjkljiva pri znanih t.i. odtegovalnih ščitih je sorazmerno nizka višina premoga, v katerega se zarezuje, in zmanjšana oporna sila oporja zaradi krovninskih kap, ki se uporabljajo.

Izum temelji na nalogi, ustvariti oporje pri ščitu, ki ga je moč zanesljivo uporabiti tako kot odtegovalni ščit kot tudi z omejeno predelavo kot klasični ščit za pridobivanje z rezanjem.

Naloga se po izumu reši s tem, daje kot prislonska kapa zasnovani krovninski kapi ali lomnemu ščitu prirejena kratka kapa, ki ima obojestransko zgibno ureditev, ki je zasnovana tako, da vsakokrat sodeluje z razpoložljivim zgibom, in ležišče za hidravlični stojki, kije primerljivo z ležiščem v lomnem ščitu.

Na tak način zasnovana prislonska pomična kapa je uporabljiva tako s kratko kapo kot tudi brez nje v odvisnosti od tega, ali naj gre pri zadevnem ščitu za odtegovalni ščit ali za klasični ščit za pridobivanje po načinu z rezanjem. Kot odtegovalni ščit se opisana kratka kapa med zgibom in prislonsko pomično kapo vzame ven in hidravlični stojki se priključita na lomni ščit. Tedaj je dana možnost, da se pri odtegovanju premoga preko vrha kape brez uvlačenja stojk vsa kapa nagne in sicer tja do 60°. Do izgube na oporni sili ne pride. Ta odtegovalni ščit nima nikakršne glavne kape v običajnem pomenu, ampak samo opisano prislonsko pomično kapo, ki je priključena neposredno na zgib lomnega ščita. V celoti tako dobimo veliko oporno silo oporja in zanesljivo vozno pot za hidravličnima stojkama, tako da po širokem čelu lahko zanesljivo vozimo tudi med izkopavanjem oz. odtegovanjem premoga. Razen tega je prednostno, da je s tako ureditvijo višina premoga, ki ga režemo, bistveno večja kot pri dandanašnjih odtegovalnih ščitih in da je vnaprej dan bistveno povečan zračni presek, kar postane opazno predvsem po tem, da so CH₄-plini bistveno razredčeni in da so zračne razmere v celoti zboljšane.

Po smotrni izvedbi izuma je predvideno, da je prislonska pomična kapa neposredno ali posredno preko kratke kape prigrajena k zgibu lomnega ščita. Pri neposredni priključitvi k zgibu lomnega ščita nastane odtegovalni ščit, medtem ko pri vmesni vgraditvi opisane kratke kape in ustrezni prireditvi hidravličnih stojk nastane klasičen ščit za rezalno pridobivanje. V ta namen potrebne predelave so skrajno majhne, tako da tovrstno preureditev po vseh pravilih lahko izvedemo tudi med obratovanjem oz. v širokem čelu. S tem se da pri ustreznih motnjah, zlasti pri zmanjšanih debelinah slojev praktično menjaje se uresničiti dva postopka ropanja. Vmes vgrajena kratka kapa v tolikšni meri omogoča spremembo ščita, da lahko hidravlični stojki postavimo pod kratko kapo, da tako predložimo klasičen ščit za rezalno pridobivanje, ki smotrno deluje po sistemu Korak-Nazaj. Zelo visoka oporna sila oporja se doseže, če sta hidravlični stojki uležiščeni v bližini zgiba lomnega ščita v kratki kapi ali v lomnem ščitu. Da spomnimo, naj opozorimo na to, da pri prireditvi hidravličnih stojk k lomnemu ščitu dobimo odtegovalni ščit in pri prireditvi hidravličnih stojk h kratki kapi dobimo klasičen ščit. V obeh primerih je, kot rečeno, izbrana ureditev za hidravlični stojki, ki naredi možno kar se da tesno priključitev v območju zgiba med lomnim ščitom in kratko kapo oz. prislonsko pomično kapo.

Za optimizacijo stojne zanesljivosti tovrstnega ščita, zlasti v obliki odtegovalnega ščita, je predvideno, da ima prislonska pomična kapa oz. kratka kapa priključno točko za zgibno z lomnim ščitom povezana in zgib premoščajoča prislonska cilindra, ki pri povezavi s prislonsko pomično kapo hkrati služita kot odtegovalna cilindra. Slednje pomeni, da se preko prislonskih cilindrov prislonska pomična kapa nagne za v nadaljnjem zgoraj omenjenih 60°, da se tako zagotovi odtegovanje premoga. Hkrati služita ta odtegovalna cilindra tudi pri tem kot prislonska cilindra, predvsem pa tedaj, ko je vmes vgrajena kratka kapa, da se dobi klasičen ščit. Da se uresniči omenjena prislonska funkcija, je pri tem predvideno, da je priključna točka za prislonska cilindra razporejena v območju sprejema hidravličnih stojk. Ta posebna zgibna priključitev prislonske pomične kape in istočasno podprtje s prislonskima cilindroma omogoča, da je opisana stojna zanesljivost dana na vsak način in sicer tudi tedaj, ko na lomnem ščitu ne nalega noben zrušek. Take situacije vnašajo pri znanih odtegovalnih ščitih velike probleme, tu pri opisanem odtegovalnem ščitu pa vsekakor pač ne.

Enostaven in zanesljiv priključek nastavljalnih cilindrov je uresničiti tedaj, ko je priključna točka za nastavljalna cilindra izvedena kot čez spodnjo stran krovninske kape oz. kratke kape štrleč kotni nastavek, ki hkrati služi tudi zgibni priključitvi izravnalnega cilindra. S tem je namreč dana možnost sopriključiti tudi izravnalni cilinder, kije potreben pri vmesni vgraditvi kratke kape. Na osnovi posebne ureditve teh kotnih nastavkov je preureditev od odtegovalnega ščita na klasični ščit še enostavneje izvedljiva, pri čemer ima prislonski cilinder glede priključka na lomnem ščitu vedno enak priključek, tako da je le-ta na drugem koncu, t.j. bodisi neposredno na prislonski pomični kapi ali na kratki kapi, potreben le glede iztegljivega dela.

Izravnalni cilinder, ki je potreben pri vmesni vgraditvi kratke kape, je tako razporejen, da premošča zgibno ureditev med kratko kapo in prislonsko pomično kapo, in je zgibno povezan s priključno točko na prislonski pomični kapi in priključno točko na kratki kapi. To omogoča določeno usmeritev prislonske pomične kape, če je to potrebno, predvsem pa potrebno povečanje togosti te zgibne ureditve, ki je prednostna in smotrna, da lahko brez bistvenih predelav eno vrsto oporja preklopimo na drugo.

Tako pri uporabi kot odtegovalni ščit kot tudi pri uporabi kot klasični ščit je prednostno, daje prislonski pomični kapi prirejena sklopna kapa, preko katere se vplivno območje prislonske pomične kape dodatno lahko poveča. To ima predvsem tudi pri izvedbi odtegovalni ščit prednosti, saj lahko tedaj krovninski premog ciljno pritegnemo in sicer enkrat s pomočjo zložitve oz. premika sklopne kape in z uvlečenjem ali razstavitvijo prislonske pomične kape in nato še z njeno nagnjenostjo skupaj za tja do 60°.

Sklopna kapa ne le podaljša prislonsko pomično kapo, ampak jo lahko vgradimo tudi tako, da je hkrati aktivirana, saj je po določeni izvedbi izuma sklopna kapa tako sklopljivo izvedena, da s svojim vrhom malenkostno štrli tja čez krovno ploščo prislonske pomične kape. Ona je v ta namen po načinu prenosnika krmila zavihtljiva in preko prestavljalnega cilindra sostrežljiva, tako da lahko potrebno hidravlično opremljenost prednostno držimo v mejah.

Da je za transporter na širokem čelu in stroj za ropanje tako pri izvedbi kot odtegovalni ščit kot tudi pri izvedbi kot klasični ščit vnaprej dan enak zanesljiv položaj stroja za ropanje, izum predvideva, da je talno sanišče na strani, ki nosi transporter širokega čela, zasnovano teleskopsko spremenljivo. S tem je dana možnost, da transporter in s tem stroj za ropanje praktično vedno tako pozicioniramo, da ga lahko premaknemo praktično do pod vrh kape, t.j. ne da bi ga premaknili ven iz zaščitnega območja oporja. Prednostno pri tem je, če je transporter širokega čela prirejen čevlju sanišča, ki je preko cilindra za podajanje tako izveden, da je pomičen nad napredovalni vrh talnega sanišča. Brezhibno vodenje posameznih delov drugega pri drugem je s tem zagotovljeno.

Izum se odlikuje predvsem po tem, da je ustvarjen ščit, ki ga lahko naredimo praktično variabilnega in sicer z vmesno vgraditvijo vmesne kape oz. kratke kape, da se ga na ta način vgradi tako kot klasični ščit kot tudi brez te kratke kape kot odtegovalni ščit. S tem je možna prilagodljivost na različne zahteve, ki se lahko denimo med obratovanjem ropanja lahko menja. Prednostno je razen tega tudi predvsem, da je pri zasnovi kot odtegovalni ščit obratovanje možno praktično brez izgube na oporni sili, saj se krovninska kapa lahko spusti brez uvlečenja stojk. Celotna krovninska kapa v obliki prislonske pomične kape se okoli zgiba med kapo in lomnim ščitom nagne za tja do 60°, tako da lahko odtegujemo zelo velike količine premoga in sicer v bistvu brez izgub, zlasti ob izognitvi izgubam, ki nastopajo predvsem pri odtegovanju premoga preko lomnega ščita. Prednostno je nadalje, da je izvedba tovrstnega ščita bistveno udobnejša od izvedbe znanih odtegovalnih ščitov, rezultat česar je tako boljša vozljivost kot tudi dodatna varnost proti izstopajočim CH₄plinom. Slednjič je opozoriti na povečano stojno zanesljivost, ki je dosežena s posebnim načinom zgibne priključitve prislonske pomične kape in podrptjem s prislonskim cilindrom. V nobenem primeru rezultanta oporja pri obremenitvi ne more ležati pred vrhom sanišča, tako da je zgoraj omenjena potrebna stojna zanesljivost vedno dana. Prednostna je razen tega mala razsežnost tehnične opremljenosti, ki postane potrebna, če naj se tovrstni odtegovalni ščit predela v običajni klasični ščit za rezalno ropanje. Potrebno je le namestiti ustrezen vmesni kos v obliki kratke kape med krovninsko kapo in lomnim ščitom oz. njegovim zgibom, pri čemer to postane lahko s tem, ker ima ta kratka kapa obojestransko sodelujočo zgibno ureditev. Hidravlični stojki sta vsakokrat primaknjeni tesno k zgibu oz. zgibni ureditvi, tako da se dobijo optimalne oporne sile, da se po drugi strani vsa prislonska pomična kapa spusti oz. nagne okoli zgiba. Ustvarjenje tako večstransko uporaben ščit.

Nadaljnje podrobnosti in prednosti izumskega predmeta izhajajo iz sledečega opisa pripadajočih skic, v katerih je predstavljen prednosten izvedbeni primer z v ta namen potrebnimi podrobnostmi in posameznimi deli. Pri tem kaže:

sl. 1 klasičen ščit za rezalno ropanje, v pogledu od strani, sl. 2 odtegovalni ščit, v pogledu od strani, sl. 2a odtegovalni ščit v pogledu čelno proti glavi, kot delni pogled, in sl. 3 povečano predstavitev povezave lomnega ščita in krovninske kape z vmes vključeno kratko kapo.

Na skici sl. 1 je predstavljeno oporje pri ščitu, označeno kot kombinacijski ščit. Ta ščit 1 kot običajno razpolaga s kompaktnim talnim saniščem 2, lomnim ščitom 3, ki je s talnim saniščem zgibno povezan preko lemniskatnega prenosnika 4, in s krovninsko kapo 5, ki je napeta preko hidravličnih stojk 6, 7 med krovnino 11 in talnino 12, pri čemer se hidravlični stojki 6, 7 opirata na talno sanišče 2. Da gre vsakokrat za dve hidravlični stojki 6,7, jasno kaže skica sl. 2a.

Posebna zasnova ščita 1 omogoča ohranjanje odprtega stanja odprtine 9 v smeri premogovega nariva 10, medtem ko lomni ščit 3 ob pomoči prislonskega cilindra 8 skrbi za to, daje enota ščita varovana proti sesipajočemu se zrušku.

Sloj 13, ki je tu samo nakazan, vsaj delno s strojem 38 za ropanje razrahljamo, pri čemer premog nato preko transporterja 37 širokega čela odvedemo.

Medtem ko je na skici sl. 1 prikazani ščit 1 označen kot klasični ščit za rezalno ropanje, služi ščit 1, ki ga kaže skica sl. 2 in ki je v principu enako zasnovan, kot odtegovalni ščit. To pomeni, da je premogu sloja 13 s spustitvijo vrha 14 kape dopuščeno, da se sesuje noter, pri čemer ga tedaj prav tako preko transporterja 37 širokega čela odvedemo iz širokega čela. Konico 14 kape spustimo s pomočjo odtegovalnega cilindra 15, ki je lahko istočasno prislonski cilinder 8. Gre pa lahko tudi za posebni odtegovalni cilinder 15. V ta namen je kot prislonska pomična kapa 20 zasnovana krovninska kapa 5 preko zgiba 16 povezana z lomnim ščitom 3.

Hidravlični stojki 6 sta pri izvedbi po sl. 2 uležiščeni v ležišču 17 lomnega ščita 3, tako da lahko prislonsko pomično kapo 20 vidno zaznavno nagnemo daleč dol okoli zgiba 16, če je to za potrebe odtegovanja premoga zaželeno oz. potrebno.

Pri ureditvi po sl. 1, t.j. torej pri klasični izvedbi ščita, je prislonska pomična kapa 20 enako kot pri zasnovi kot odtegovalni ščit po sl. 2 preko prestavljalnega cilindra 21 prestavljiva v smeri sloja oz. premogovega nariva 19. Prestavljalni cilinder 21 ima razen tega nadaljnje funkcije, o katerih je podrobneje govor v nadaljnjem.

S prislonsko pomično kapo 20 in kvazi med njo in zgibom 16 postavljena je kratka kapa 22, ki ima na obeh straneh zgibno ureditev 23, 24, da jo tako brez slehernih nadaljnjih sprememb lahko postavimo med zgib 16 in prislonsko pomično kapo 20.

Pri izvedbi po sl. 1 je kratka kapa 22 nadalje povezana z ležiščem 25, da lahko tako sprejme hidravlični stojki 6,7.

Za navezavo oz. zgibno priključitev prislonskega cilindra je v povečani predstavitvi po sl. 3 na spodnji strani 28 kot priključna točka 27 predviden kotni nastavek 29. Ta kotni nastavek 29 pri tem prednostno hkrati služi za priključitev izravnalnega cilindra

30, ki naj bi povečal togost zgibne ureditve 24 in ki za povrh služi tudi za to, da prislonsko pomično kapo 20 prevede vsakokrat v želeni položaj. Izravnalni cilinder 30 je v ta namen povezan z nadaljnjim priključnim kotnikom 32, ki oddaja drugo potrebno priključno točko 31. Primerjava obeh skic sl. 1 in 2 ponazarja, da ta priključni kotnik 32, če se odrečemo kratki kapi 22, hkrati služi kot priključna točka za prislonski cilinder 8 oz. odtegovalni cilinder 15.

Prislonska pomična kapa 20 ima tako pri zasnovi po sl. 1 kot po sl, 2 sklopno kapo 33, katere vrh 34 lahko dvignemo nad krovno ploščo 35 preostale prislonske pomične kape 20, da s tem sklopni kapi 33 naložimo aktivno delo. Sklopna kapa 33 je preko krmilnega prenosnika 36 povezana s prislonsko pomično kapo 20, tako da nanjo lahko vplivamo preko prestavljalnega cilindra 21 hkrati z njim.

O transporterju 37 širokega čela in stroju 38 za odkopavanje je nekaj že bilo povedanega. Ta agregata sta razporejena s strani 39 talnega sanišča 2 in se ju da preko podajnega cilindra 42 ali ločenega cilindra premakniti na večji ali manjši odmik od talnega sanišča 2. V ta namen sta čevelj 40 sanišča, na katerem je razporejen transporter 37 širokega čela, in potisni vrh 41 zasnovana teleskopsko prilagodljivo.

Hidravlični stojki 6, 7 sta zasnovani na več mestih teleskopsko zgibni, kar kažeta skici sl. 1 in 2, tako da se da premostiti neizogibne razlike v debelinah sloja, ki lahko nastopajo pri takih slojih 13. Predvsem pri odtegovalnem ščitu po sl. 2 je s posebno zasnovo zgibne priključitve prislonske pomične kape 20 in podprtja s prislonskima cilindroma 8 zagotovljena prednostna stojna zanesljivost pri vsakem načinu vnašanja obtežbe. V nobenem primeru v oporju rezultirajoča obtežba ne more ležati pred potisnim vrhom 41 talnega sanišča 2 in sicer neodvisno od tega, koliko sta hidravlični stojki 6, 7 razpotegnjeni. Pri izvedbi, ki jo kaže sl. 2, je rezultat posebne ureditve hidravličnih stojk 6, 7 v bližini zgiba 16 med prislonsko pomično kapo 20 in lomnim ščitom 3 ta, da se jasno dobi že omenjena zelo visoka oporna sila oporja, kar pri doslej običajnih zasnovah ščita ni bilo možno.

Vse omenjene značilnosti, tudi tiste, ki so razvidne samo s skic, je treba jemati za izumske bodisi same zase kot tudi v kombinaciji.

Claims (11)

1. Patentni zahtevki

   1. Ščit z lemniskatnim prenosnikom (4), lomnim ščitom (3), talnim sanišČem (2) in krovninsko kapo (5) ter hidravličnima stojkama (6, 7), ki ohranjata odprtino (9) k premogovemu narivu (10), in prislonskima cilindroma (8) za odkopavanje mineralov, predvsem premoga, nahajajočega se v velikih debelinah (13), pri čemer se vrh (14) kape za odtegovanje premoga preko določenega odtegovalnega cilindra (15) lahko nagne okoli določenega zgloba (16), značilen po tem, da je kot prislonska pomična kapa (20) zasnovani krovninski kapi (5) ali lomnemu ščitu (3) prirejena kratka kapa (22), ki ima z obeh strani zgibno ureditev (23, 24), ki je vsakokrat tako zasnovana, da sodeluje z razpoložljivim zgibom (16), in ležišče (25) za hidravlični stojki (6,7), kije primerljivo z ležiščem (17) v lomnem ščitu (2).
2. 2. Ščit po zahtevku 1, značilen po tem, da je prislonska pomična kapa (20) neposredno ali posredno preko kratke kape (22) prigrajena k zgibu (16) lomnega ščita (3).
3. 3. Ščit po enem od predhodnih zahtevkov, značilen po tem, da sta hidravlični stojki (6, 7) uležiščeni v bližini zgiba (16) lomnega ščita (3) v kratki kapi (22) ali lomnem ščitu (3).
4. 4. Ščit po enem od predhodnih zahtevkov, značilen po tem, da ima prislonska pomična kapa (20) oz. kratka kapa (22) priključno točko (27, 31) za z lomnim ščitom (3) zgibno povezana in zgib (16) premoščajoča prislonska cilindra (8), ki pri povezavi s prislonsko pomično kapo (20) hkrati služita kot odtegovalni cilinder (15).
5. 5. Ščit po zahtevku 4, značilen po tem, da je priključna točka (27, 31) za prislonska cilindra (8) razporejena v območju ležišča (25,17) hidravličnih stojk (6,7).
6. 6. Ščit po enem od predhodnih zahtevkov, značilen po tem, da je priključna točka (27, 31) za prislonska cilindra (8) zasnovana kot čez spodnjo stran (28) krovninske kape (5) oz. kratke kape (22) štrleč kotni nastavek (29), ki hkrati služi tudi za zgibno priključitev izravnalnega cilindra (30).
7. 7. Ščit po zahtevku 6, značilen po tem, da je izravnalni cilinder (30) tako razporejen, da premošča zgibno ureditev (24) med kratko kapo (22) in prislonsko pomično kapo (20), in zgibno povezan s priključno točko (27) na prislonski pomični kapi (20) in priključno točko (31) na kratki kapi (22).
8. 8. Ščit po enem od predhodnih zahtevkov, značilen po tem, daje prislonski pomični kapi (20) prirejena sklopna kapa (33).
9. 9. Ščit po zahtevku 8, značilen po tem, da je sklopna kapa (33) tako sklopljiva, da s svojim vrhom (34) vsaj malenkostno štrli čez krovno ploščo (35) prislonske pomične kape (20).
10. 10. Ščit po enem od predhodnih zahtevkov, značilen po tem, da je talno sanišče (2) na strani (39), kjer nosi transporter (37) širokega čela, tako zasnovano, da se teleskopsko raztegne oz. skrči.
11. 11. Ščit po zahtevku 10, značilen po tem, da je transporter (37) širokega čela prirejen čevlju (40) sanišča, ki je tako zasnovan, da je preko podajnega cilindra (42) pomakljiv čez napredovalni vrh (41) talnega sanišča (2).