УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАБОЙНОГО ПЕРЕСЫПА
DEVICE FOR BOTTOMHOLE OVERTURNING

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к конвейерному транспорту и средствам перегрузки горной массы из забоя на штрековый конвейер на сопряжении лавы со штреком.
Известно устройство в виде бокового (крестового) пересыпа горной массы с забойного конвейера на штрековый скребковый перегружатель с жесткой фиксацией концевого вала перегружателя в крестовую раму приводной головки забойного конвейера [1].
Перемещение перегружателя осуществляется совместно с забойным конвейером на величину задвижки секции крепи.
Однако такое соединение не обеспечивает соосность секции концевой перегружателя с его линейными секциями и для компенсации несоосноси на изгибе устанавливаются укороченные рештаки за пересыпом, что понижает надежность работы перегружателя. Для перегрузки горной массы с перегружателя на штрековый ленточный конвейер оборудуются загрузочная станция на длину наезда до 12 м. с двумя гидроцилиндрами передвижки и 2-х пар распорных устройств в кровлю выработки. Длина перегружателя от 30 до 90 м, массой от 30 до 60 т.При доработке лавы возникают проблемы по размещению транспортных средств с их монтажно-демонтажными работами. Установка на перегружателе дробилки малоэффективна, т.к. установлена после забойного пересыпа. Негабариты на забойном пересыпе разбивают вручную кувалдой, т.к. они тормозят движение основному угольному потоку из лавы на пересыпе. Демонтаж стационарного става штрекового конвейера не совмещен с работой лавы по очистной выемке угля, что увеличивает разовый объем работы с остановкой лавы при демонтаже става и передвижке загрузочной станции через каждые 12 м.
Высота загрузочной станции является определяющей при проведении горной выработки по высоте. Таким образом, недостатком устройства бокового пересыпа с применением перегружателя является большая трудоемкость, металлоемкость и низкая надежность.
Известно также устройство для соединения конвейеров, содержащее основание концевой головки забойного конвейера, шарнирно связанное с основанием штрекового конвейера с возможностью перемещения забойного конвейера относительно штрекового, снабжено домкратом передвижки, расположенным параллельно оси штрекового конвейера, и домкратом управления, расположенным перпендикулярно оси штрекового конвейера, домкраты соединены одним концом со штрековым, а другим с забойным конвейерами.
Концевая головка забойного конвейера снабжена шарнирными направляющими, а основание выполнено с пазом, в котором размещены шарнирные направляющие с возможностью перемещения в пазу [2].
Это устройство выбрано в качестве прототипа предложенного решения.
Первый недостаток этого устройства заключается в том, что не обеспечивается постоянство точки пересыпа горной массы с забойного конвейера на штрековый ленточный конвейер при смещении забойного конвейера вдоль лавы, особенно когда он взаимосвязан кинематически с секциями крепи в лаве, что приводит к смещению основания штрекового ленточного конвейера нарушая ее соосность с линейным ставом по штреку, что приводит к повышению погрешности измерений, а так же снижению надежности работы устройства.
Второй недостаток связан с отсутствием средств, устраняющих смещение точки пересыпа с забойного конвейера в комплексе с секциями крепи, что так же снижает надежность работы устройства.
Третий недостаток связан с отсутствием достаточных средств по обеспечению соосности основания штрекового конвейера с линейным ставом по штреку, что повышает погрешность измерений и снижает надежность устройства.
Четвертый недостаток связан с расположением основания концевой головки забойного конвейера с основанием штрекового в одной горизонтальной плоскости, что приводит к увеличению ширины горной выработки, как для размещения, так и для обеспечения выезда очистного комбайна без взятия ниши в лаве. Это повышает трудоемкость проведения горной выработки, что уменьшает потребность в таком устройстве.
Технический результат предполагаемого изобретения заключается в повышении надежности работы устройства, снижении погрешности измерений, повышении производительности со снижением затрат.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для забойного пересыпа основание концевой головки забойного конвейера совмещено с основанием штрекового ленточного конвейера в вертикальной плоскости и снабжено вырезами бокового (крестового) пересыпа по оси штрекового конвейера.
Длина выреза забойного конвейера больше ширины выреза штрекового конвейера на величину допустимого смещения забойного конвейера относительно штрекового и равна длине шарнирных направляющих, при установки сферической опоры разгрузочного стола на оси места пересыпа горной массы на штрековый конвейер сферы с направляющими не устанавливаются.
Основание штрекового конвейера в месте пересыпа выполнено в виде разгрузочного стола телескопически взаимосвязанного с рамой концевой головки забойного конвейера и шарнирно с ней сферической опорой.
Рама концевой головки забойного конвейера снабжена окнами для размещения грузовой и холостой ветви штрекового конвейера, причем длина окон выполнена с учетом допустимого смещения забойного конвейера относительно штрекового в пределах длины шарнирных направляющих.
Рама основания штрекового конвейера снабжена окнами для размещения холостой ветви забойного конвейера.
Сферическая опора разгрузочного стола устанавливается снизу под вырезом бокового (крестового) пересыпа, или сверху над ним, причем снизу - над холостой ветвью штрекового конвейера.
Секция хвостового барабана штрекового конвейера снабжена местом для распорного устройства с проушинами и отъемной рамой от рамы основания штрекового конвейера.
Возможен вариант, в котором прижимной барабан и наклонный став выполнены с возможностью замены на поджимной барабан холостой ветви в горных выработках с достаточной высотой для размещения забойного пересыпа.
При забойном конвейере кинематически не связанного с секциями крепи в лаве длина выреза бокового (крестового) пересыпа забойного конвейера меньше длины штрекового на разгрузочном столе на величину возможного смещения и равна длине шарнирных направляющих.
Переходной рештак снабжен шарнирными кронштейнами, ребрами жесткости и является опорой для установки дробилки перед забойным пересыпом. Для уменьшения суммарной высоты забойного пересыпа (например, с дробилкой) холостую ветвь транспортерной ленты размещают над коромыслом с установкой отклоняющего барабана.
Основания штрекового конвейера снабжены: на входе холостой ветви вертикальными роликами, на выходе грузовой ветви - выносной роликоопорой.
Длина выносной приподнятой роликоопоры перекрывает линейный став штрекового конвейера на длину не менее длины линейной секции, с возможностью ее демонтажа при работающем конвейере и съема грузовой ветви с линейных роликоопор, то же и для съема холостой ветви с роликоопор линейной секции с расположением съемной опоры внутри линейного става, при этом опора выполнена с возможностью поворота, как в горизонтальной плоскости, так и регулируемой в вертикальной плоскости для свободного размещения внутри става штрекового конвейера (минимум на полторы секции), сверху съемная роликоопора перекрыта кожухом для исключения попадания на ленту демонтируемых деталей става конвейера.
На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 - вид А фиг.1; на фиг.3-разрез Б-Б фиг.2 (пересып при автономном забойном конвейере); на фиг.4 - разрез В-В фиг.3; на фиг.5 - вид А фиг.1 (условно снят привод забойного конвейера); на фйг.6 - разрез Г-Г фиг.5; на фиг.7 - изображено общий вид с изменениями фиг.1; на фиг.8 - вид Д фиг.7; на фиг.9 - разрез Ж-Ж.
Устройство содержит секцию хвостового барабана 1 штрекового конвейера, секцию прижимного барабана 2 (устанавливается при заниженной высоте горной выработки), опоры гидростоек 3 и 4, наклонный став штрекового конвейера 5, выносную роликоопору 6, ленту транспортерную 7, гидростойки крепи сопряжения 8-11, балки сопряжения 12,13 и приводную головку 14 забойного конвейера на разгрузочном столе 15 секции става штрекового ленточного конвейера.
Головка снабжена шарнирными направляющими 16 и направляющими со сферой 17, с помощь которых взаимосвязана с секцией разгрузочного стола через цилиндрические направляющие 18, имеющие с одного конца ограничитель хода сфер 17 по ним. Рама приводной головки и разгрузочный стол снабжены вырезами для бокового (крестового) пересыпа с забойного конвейера на ленточный. Вырез на головке больше выреза на разгрузочном столе и равен длине шарнирной направляющей 16, обеспечивая пересып при смещении забойного конвейера относительно ленточного в пределах ее длины.
Рама приводной головки снабжена окном, в котором размещена грузовая ветвь штрекового конвейера с возможностью смещения головки вдоль своей оси на длину шарнирных направляющих 16.
В нижней части рамы головки размещен желоб 19 для холостой ветви забойного конвейера. Между линейным рештаком 20 и приводной головкой 14 размещен переходной рештак 21.
Наклонный став штрекового конвейера 5 снабжен боковыми окнами 22 для размещения желоба 19 холостой ветви забойного конвейера.
Основание 23 крепи сопряжения взаимосвязано с секцией хвостового барабана 1 штрекового конвейера и наклонным ставом 5 шарнирными направляющими 24, 25, домкратом 26 передвижки посредством упоров 27 и 28 и домкратами 29 направления, причем основание крепи может быть как по левой, так и по правой стороне относительно наклонного става забойного конвейера, что определяется паспортом крепления сопряжения лавы с горной выработкой и конструкцией мехкомплекса в лаве.
Секция хвостового барабана 1, секция прижимного барабана (при его наличии) 2 и наклонный став конвейера жестко взаимосвязаны между собой и составляют концевую головку штрекового конвейера с встроенной секцией разгрузочного стола в месте пересыпа, которая расположена непосредственно на почве выработки и является опорой для приводной головки забойного конвейера, образуя совместно боковой (крестовый) пересып с забойного конвейера с диапазоном смещения по оси забойного конвейера на штрековый в пределах ширины горной выработки. Нормальное положение, когда разгрузочное окно головки занимает среднее положение с подворотом в горизонтальной плоскости в пределах возможных положений мехкомплекса с забойным конвейером в лаве, что зависит от опыта вождения операторов и горно-геологических условий.
При запредельном сползании мехкомплекса в лаве или наоборот поднятии, что не желательно, т.к. приведет к смещению оси концевой головки штрекового конвейера относительно оси стационарного става ленточного конвейера в горной выработке. Для исключения сползания транспортерной ленты на хвостовом барабане, на входе холостой ветви наклонного става штрекового конвейера 5 установлены вертикальные ролики 30, а выносная роликоопора 6 для грузовой ветви выполнена с большим углом наклона как боковых роликов, так и дополнительных 31 с увеличением желобчатости на выходе.
На фиг.7, 8, 9 приведены варианты исполнения забойного пересыпа, когда над холостой ветвью штрекового конвейера расположен желоб 19 холостой ветви забойного конвейера в боковых окнах 22 става штрекового конвейера.
Когда между холостой и грузовой ветвями штрекового конвейера расположены начиная снизу вверх: желоб 19 холостой ветви забойного конвейера с размещением в боковых окнах 22 секции става штрекового конвейера, затем опорная плита 32 со сферой 33 с которой через коромысло 34 в окнах 35 этой же секции взаимосвязан разгрузочный стол 15 секции става штрекового конвейера. Выше коромысла расположен жесткий желоб 36 на котором размещена грузовая ветвь штрекового конвейера.
Загрузочный стол 15 телескопически взаимосвязан с желобчатой рамой 37 приводной головки 14 грузовой ветви забойного конвейера.
Телескоп состоит из 3-х частей один удлиненный 38 (фиг.9) с противоположной стороны от вырезов бокового пересыпа, два других укороченных 39 со стороны вырезов бокового пересыпа. Телескопы применены взамен цилиндрических направляющих с ходом телескопического перемещения в пределах возможного смещения по оси забойного конвейера кинематически взаимосвязанного с секциями крепи мехкомплекса в лаве. Совместное расположение приводной головки с разгрузочным столом на опорной сфере 33 обеспечивает их развороты в вертикальной и горизонтальной плоскостях с боковыми отклонениями в пределах области применения очистных механизированных комплексов по горно-геологическим условиям, что показано соответствующими стрелками из центра сферы.
Возможен вариант (фиг.9 штрих пунктир) расположения опорной плиты 32 со сферой 33 над боковым (крестовым) пересыпом при расположении вертикальной оси сферы над центральной точкой пересыпа горной массы, что достигается взаимным расположением коромысла 34 с опорной плитой 32.
Для обеспечения соответствующих разворотов, подворотов и смещения вдоль оси забойного конвейера в раме секции разгрузочного стола оборудованы соответствующие окна 22,35 и зазоры между рамой штрекового конвейера 5 и загрузочным столом в вертикальной плоскости и запас хода 41 в горизонтальной плоскости забойного конвейера относительно штрекового, что определено из условий надежности забойного пересыпа и технических параметров применяемых устройств.
При забойном конвейере кинематически жестко не взаимосвязанного с секциями крепи (автономный конвейер) как, например, в комплексах КМ-81, КМ-130 с забойным конвейером типа КМ-8102Б и другими производства Киселевского машзавода, вырезы для забойного бокового (крестового) пересыпа выполнены наоборот - меньше на забойном конвейере и больше на штрековом, т.к. удерживать забойный конвейер в заданных параметрах на пересыпку упрощается свободным его перемежением вдоль лавы независимо от положения секций крепи. Такое возможное положение изображено на фиг.3 по разрезу Б-Б фиг.2 со смещением в пределах шарнирных направляющих 16.
На переходном рештаке 21 приводной головки бокового (крестового) пересыпа установлены шарнирные кронштейны 42 для установки забойной дробилки перед боковым пересыпом для дробления негабаритов в горной массе поступающих из лавы. При этом переходной рештак применяют усиленной конструкции с ребрами жесткости 43, а привод дробилки ориентирован вдоль штрекового конвейера под балкой крепи сопряжения (на чертежах не показан).
При применении дробилки для уменьшения суммарной высоты пересыпа с дробилкой холостую ветвь транспортерной ленты размещают над коромыслом за счет установки поджимного барабана 44 холостой ветви транспортерной ленты.
При доработке лавы рама с хвостовым барабаном отсоединяется от основания концевой части штрекового конвейера, раскрепляется через гнезда 45 распорными стойками 46 в кровлю горной выработки и дополнительно через проушину 47 прицепляется также к распорным стойкам.
Работает устройство следующим образом.
После завершения выемки очередной стружки (полосы) очистным комбайном в забое лавы, забойный конвейер домкратами передвижки секций крепи задвигается в грудь забоя одновременно с приводной головкой забойного конвейера и концевой головкой штрекового конвейера при работающих конвейерах, предварительно снята с распора балка 13 крепи сопряжения, при этом балка 12 расперта. Для снижения нагрузки на крепежные элементы головки с загрузочным столом одновременно используется домкрат 26 передвижки.
Образуемая слабина транспортерной ленты автоматически выбирается телескопической частью ленточного конвейера, расположенной в его головной части.
По окончании передвижки балка 13 крепи сопряжения распирается гидроцилиндрами 8, 10. Соосность концевой головки забойного конвейера сохраняется за счет шарнирной взаимосвязи с распертыми основанием 23 и балкой 12 крепи сопряжения. Возможные отклонения от оси концевой головки регулируются домкратами 29 направления. После завершения всех операций с концевой головкой штрекового конвейера снимается с распора балка 12 крепи сопряжения и домкратом 26 вместе с основанием 23 подтягиваются в исходное положение и распираются гидростойками 9, 11. После выемки последующей стружки (полосы) в лаве цикл повторяется, и так непрерывно пока не закончится запас транспортерной ленты на ее телескопической части, после чего отрезок ленты высвобождается, концы ленты соединяются, лента транспортерная натягивается и ленточный конвейер готов к работе.
Применение бокового (крестового) пересыпа непосредственно на забойный ленточный конвейер одновременно с передвижкой забойного конвейера на величину задвижки секции крепи, освобождает от необходимости применять под лавой перегружатель, что уменьшает металлоемкость на 1 т. добываемого угля по очистным работам, уменьшается пылеобразование при транспортировании горной массы за счет уменьшения громоздкого пересыпа горной массы с перегружателя на ленточный конвейер по штреку, что также позволит уменьшить высоту горной выработки с присечкой породы в кровле выработки и в целом повысит надежность устройства и снизит трудоемкость с увеличением производительности.
Предлагаемое устройство без крепи сопряжения можно применять и в подготовительных выработках за проходческим "комбайном, как с ленточным перегружателем, так и без него, зацепив концевую головку штрекового конвейера к проходческому комбайну за проушину на хвостовом барабане.
ЛИТЕРАТУРА
1. Проспект Анжеромаш на устройство бокового (крестового) пересыпа представлялись на выставке «Уголь России и Майнинг» в 2012 г. г.Новокузнецк.
2. А.с. №576426 Н.Г. Черных и В.М. Ерпылев, 15.10.77, Бюл. №38.