СПОСОБ ВЫЕМКИ УГЛЯ ДИНАМИЧЕСКИМ СТРУГОМ
METHOD FOR COAL EXTRACTION USING ACTIVATED PLOUGH

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при добыче угля.
Известен способ подземной разработки ископаемых, в котором для выемки угля используется струг, снимающий стружку на полную мощность пласта [1].
Недостатком способа является высокая энергоемкость отделения угля от массива и малая толщина снимаемой стружки.
Известен способ выемки угля, реализуемый динамическим стругом, при котором снимают стружку на полную мощность пласта, а динамический струг имеет корпус, рабочие органы с режущими инструментами, вибровозбудитель, приводные звездочки, бесконечную тяговую цепь, рабочая ветвь которой огибает приводные звездочки, рабочие органы имеют возможность ограниченного продольного перемещения относительно корпуса, а верхние, кровельные, и нижние, почвенные, выполнены статическими [3].
Недостатки способа - высокая энергоемкость отделения угля от массива, динамическая резка не используется у кровли и почвы.
Наиболее близким техническим решением является способ выемки угля, в котором первоначально прорезают глубокие опережающие щели в массиве пласта у кровли, почвы и середине, а дальнейшее разрушение массива в двух ослабленных щелями консолях ведут скалыванием с помощью режущего инструмента [2].
Недостатком способа является невозможность изменения ширины щели, регулирование ее при изменении характеристик пласта (крепости угля, трещеноватости, гипсометрии и др.).
Задачей предлагаемого изобретения является повышение управляемости выемки угля на угольных пластах со сложной структурой и увеличение глубины снимаемой стружки.
Решение поставленной задачи достигается тем, что выемку угля динамическим стругом, включающую прорезание глубоких опережающих щелей в массиве пласта у кровли, почвы и его середине, а дальнейшее разрушение массива в двух ослабленных щелями консолях ведут скалыванием, отличающимся тем, что ширину прорезаемой щели и глубину подрезания консолей устанавливают и по ходу регулируют (изменяют) за счет угла поворота относительно груди забоя исполнительного органа с режущим инструментом, резцы которого описывают эллипсную (овальную) траекторию, а скалывающие усилие создают за счет конусной внешней поверхности корпуса исполнительного органа при подаче струга вдоль забоя.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
Фиг.1 - схема формирования опережающих щелей;
Фиг.2 - положение режущего органа при нарезании опережающих щелей;
Фиг.3 - положение режущего органа при подрезании основания консоли и скалывании ее.
На чертежах приняты следующие обозначения: 1 - угольный пласт; 2 - корпус динамического струга; 3 - конвейер; 4 - исполнительный орган с конусной внешней поверхностью корпуса; 5 - поворотный механизм исполнительного органа с режущим инструментом.
Резцы режущего инструмента исполнительного органа описывают на груди забоя эллипсную (овальную траекторию).
Ширина опрережающей щели устанавливается поворотным механизмом: минимальная при условии, что малая ось эллипса а перпендикулярна почве пласта, а большая в параллельна почве пласта.
При необходимости нарезать более широкую щель рабочий орган поворачивают на некоторый угол α, но не более 30°.
При подрезании оснований консолей рабочий орган поворачивают на угол до 90°. Возможность варьировать этими величинами зависит от величины отношений большой и малой оси эллипса, например, а:в≈1:2.
При нарезании опережающих щелей режущий орган движется вдоль большой оси эллипса (фиг.2), при этом ширина щели равна малой оси эллипса.
Для разрушения консолей поворачивают исполнительный орган поворотным механизмом 5 на угол до 90°, что обеспечивает подрезание основания консолей и создает условия для их скалывания за счет поворота на угол до 90° и используя конусную поверхность корпуса исполнительного органа как клин, скалывающий консоль.
ЛИТЕРАТУРА
1. Кундель X. Выемка угля: Пер. с нем. / Под ред. В.И.Парамонова. / X. Кундель. - М.: Недра, 1986. - Пер. изд.: ФРГ, 1983. - С.59-63.
2. А.С. СССР. №110597. Способ выемки угля. Заявл. 20.03.1958.
3. Динамический струг. Заявка РФ №96110016/03. Александров В.Е., Туров А.П., Бурыгин А.Г., Сесютченков М.А., Ошеров Б.А., Загайный Л.Б. 1996.05.20. Публ. 1998.08.20.