JPS5927091A - 原料を、特に石炭層を圧縮空気式採掘ヘッドを用いて砕解するための及び／または採掘するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、石炭層または他の鉱石、或は粒状および塊状
の原料、１）ｐびに沈降線を、高圧圧縮空気によって稼
動される採掘ヘッドを用いて砕解するための及び（また
は）採掘するだめの方法及び装置に関するものである。

地質学的に攪乱され、坑内ガスによる危険があり、また
比較的大きな堅固性を有し、傾斜方向でも走行方向でも
狭い広がりしかもたない石炭層を機械的に採掘すること
は、今１−１ではまだ４Ｈζ足に解決されていない。こ
のような鉱山では、手動の採１１ｉ１！の他に、主に！
Ｊ′１．気筒による短穴採掘方法或は砕前方法か適用さ
れている。即ぢ採掘は、短いポーリング穴内に配置され
圧縮空気によって稼動される中−の採掘ヘッドを用いて
行なわれる。従来の圧縮空気式採掘ヘッドは、人体に於
て、その周囲に採掘空気放出口と呼ばれる開１７１部を
具備し円錐杉の端部をもつ中空円筒体であり、この中空
円筒体に隙間板を介して高圧圧縮空気用ホースが接続さ
れている。目下のところ、特別に採鉱業用に形成される
圧縮空気システムから最大圧力１００　ＭＮ／７４ｚの
圧縮空気を供給される従来の単気筒の採掘装置を用いて
一段階で得られる採掘長さ或は深さに、フレックが平ら
な場合１ｍないし２ｍ１フレツツが急傾斜している場合
たかだか６ｍである。

フレックが平らな場合、採掘深さを増すには、数段階を
経て、即ち１ｍないし１．５１７′Ｌの採掘長さを連続
的に得なければならない。ところでこの方法は、フレッ
クが急傾斜している場合、坑道の天井崩落のテクノロジ
ーを適用して枠囲いをしなければ不可能である。という
のも、多くの場合採掘現場−に方の天井が崩落するから
である。採掘に必要なポーリング穴がｍｊ　Ｉｉｔに比
校的長く掘られ、ポーリング水底でｔＪ５．気筒の採掘
装置が稼動されれば、砕前作用及び（または）採掘作用
は得られず１．ｑｔに凝縮作用が起こるにすぎないであ
ろう。また、***によって採掘する場合には、坑内の空
気全部を何度も打１気させる必要があろう。

公知の採掘方法の欠点は、冒頭で述べた条件のもとでは
次のような点にある。即ち、採掘深さが浅いこと、生産
性が低いこと、並びにこの方法で急傾斜なガスを含むフ
レランを砕解し及び（または）採ＩＭｉする場合、坑道
の天井崩落のデクノロジーを適用して枠囲いをしなけれ
ば、実効性が低く、しかも天井崩落が頻繁に起こるため
石炭埋蔵量損失か大きいことである。

さらに、１隙間板を装置Ｍｆする従来のｍ気筒の採掘装
置の他の欠点は、砕前作用に関し部分的に不都合に稼動
することである。これは、ｌ＋Ｅ縮空気が採掘−＼ラド
の全周で石炭に作用し、それによって採ｉＪ＋！ｉの実
効性が低くなるためである。

」り発明の［Ｉ的は、ひとつのテクノロジーを杓チＶｌ
でること、そして次のような機械的な装置をつくること
、即ち生産性を高め、石炭埋蔵量損失を回避させ、坑内
空気を排気することなしに安全な条件のもとに、地質学
的に摺曲され攪乱されたガスを含んだ石炭層を機械的に
完壁に支持することをＩｉＪ能にするような装置へをつ
くることである。

上記のＩユ１的と関連し、本発明の基本的な課題は、砕
前長さ或は採４％ｉｉ長さを次のように増すこと、ｌ！
ＩＪち同時に砕前作業及び砕解された石炭塊の搬出も容
易になるように増すことである。同様に、本発明の主な
課題は、砕Ｉｎの実効性を高めることである。

本発明は、次のような認識に基づいている。工！１ｔち
、石炭層に長いポーリング穴を掘り、このポーリング穴
内に、ポーリング穴［Ｉからポーリング水底に至るまで
急速な順序でかつ互いに自動的に遅延して稼動されるよ
うないくつかのユニットから成る採掘装置か配置され稼
動されるならば、採掘長さが増し、従って生産性をも高
めることが用能になる、という認識に基づいている。

他方、生産性は次のような手段によっても高められる。

即ち、採掘ヘッドから流出する高圧の採掘空気が砕解さ
れるへき石炭に集中的に向けられていることによっても
高められる。それによって、空気のエネルギーが他の採
掘場の方向に作用することはなく、他方当の採掘される
べき層内て効果的な砕）イが得られる。

従って本発明の特徴は、高圧の砕前空気或は採掘空気を
石炭層に掘られたポーリング穴全長にわたって配分し、
その際空気の放出を部分ごとにわずかに遅延させて行な
い、この遅延を自動的に制御することにある。従って、
採掘長さを本発明による採掘ユニットの長さの何倍にも
することができる。なぜなら、遅延操作の結果、先行す
る採掘ヘッドによって得られる砕前のために各採掘ヘッ
ドが好都合な砕前状況のもとに稼動されるからである。

従って、フレックが急傾斜している場合には、採掘長さ
が坑道支持全長と一致し、その結果このようなフレック
は、坑道天井崩落によっても枠囲いなしに高い生産性と
最小の石炭埋蔵Ｕ損失でかつ極めて経済的に採掘される
ことができる。

本発明による方法を実施するために、次のような自動制
御される多気筒の圧縮空気式採掘装置？ｉが使用される
。即ち、その採掘コーニットが、長いポーリング穴をふ
さぐために適した、合（」的には１刀？ないし２ｍの長
さのいくつかの管片と、これらの管片とねじによって結
合される圧縮空気式採掘ヘッドとから成る装置がそれで
ある。

この採掘装置では、採掘ヘッドとこれと結合される管片
とは対のユニットを形成し、その際′１゛３気槽として
の管片か高圧の採掘空気或は砕前空気を供給し、一方採
掘ヘッドは合目的に方向づｉＪられる採掘空気放出１］
］と自動制御するピストンとを有する。採掘ヘッド内に
は、」−記の軸線方向にｕＪ″動なピストンのために、
段付きの貫通穴が形成されている。このピストンは、採
掘ヘッドの表面に形成される採掘空気放出口の開閉のた
めに用いられ、さらに採掘ユニットを各ユニットごとに
充Ｊｕ　するために逆止め弁を有し、そして各ユニット
ことに空気を放出するために、互いに離れている２つの
作用面がピストンの両端部にある差動ピストンとして形
成されている。

採掘空気放出口は、高圧空気を流出させるだめの開口部
であり、この開口部は、従来の採掘ヘッドとは異なり、
全周に広がっているのではなく、推進方向とは逆の側に
ある石炭層に対してのみその作用を及ぼす。従って本発
明による採掘装置は、ｎ個の採掘ユニットから成り、そ
の際一連の互いに結合されるユニットは、石炭層内に掘
られるポーリング穴を全長にわたって塞ぐ。採掘ヘッド
のピストンにＪ：つて自動的に制御される高圧の採掘空
気の放出は、数秒間に各ユニットごとにポーリング穴に
沿って行なわれ、その際高圧の採掘空気の流出は、砕前
されるべき石炭層へ集中される。

各採掘ユニットを、管状の高圧空気槽と自動制御するピ
ストンを有する圧縮空気式採掘ヘッドとから構成するこ
とにより、採掘空気はポーリング穴の全長にわたって処
理され、その際自動制御するピストンによって、各ユニ
ットごとの効宋的な採掘が保証される。

次に、本発明を添付の図面を用いて説明する。

第１図に示すように、本発明による採掘ヘッド１には段
イ」きの貫通穴２が形成され、この貫通穴内には差動ピ
ストン３が配置されている。貫通穴２のパツキンは、差
動ピストン上に形成されカッエンドリング４に接合する
截頭田浦状のパツキン而５・）及びにパラギンリング乙
によって保証されている。

採掘ヘッド１の表面には、差動ピストンろによって閉塞
口■能な採掘空気放出ロアが形成されている。この放出
に１は、範囲がほぼ９０°ないし１２００の円弧」―に
延び、かつ採掘されるべき石炭の側でほぼ４５°の角度
で下方へ向けられている。

差動ピストン乙の内側には、流動方向を決定する逆止め
弁が配置されている。この逆目−め弁（，４１球案内ね
し８、シート９、このシート」、にある球１０から成る
。Ｊ”４ｉ：１０は、差動ピストン３にねじ込まれるね
じ１２を用いてばね１１によってシート９に押しつけら
れる。採掘ヘッド１の」二部部分に配置されるエンドリ
ング４は、接続管１３によってその位置に固定されてい
る。採掘ヘッド１の下部部分、即ち流動端には、差動ピ
ストン６が開く際ピストンの激突或は膠着を阻市する空
気制動子・リング１４がねし結合によって固定されてい
る。

採掘ヘッド１或は採掘ヘッド１１・・・・・・１ｎは、
独きγした空気槽としての接続管１ろ、・・・・・・１
６　とじかに結合され、必要なパツキンは、個々の採掘
ヘットの間でパツキンリング１５によって保証される。

採掘ヘッド１と接続管１６の結合は、ニップルを用いて
容易に行なうことかできる。

第２図ないし第４図は、採掘の対象となるフレックを示
し、その際本発明による採掘装置は、フ、レソソ内に形
成されるポーリング穴１６内に配置されている。ポーリ
ング穴１６内には、個々の採掘ヘッド１□・・・・・・
１　或はこれらの採掘ヘッドに接続される接続管１３□
・・・・・・１６　が配置ζｔさ４れている。ボー’Ｊ
ング穴［Ｚｌには、始動管片１７があり、この始動管片
内に始動弁または始動部組１８が配置さ、れている。採
掘装置全体は、フレキシブルなホース１９を介して吸込
弁２０と結合されている。組立てられる採掘装置行は、
坑道２２または採掘場２ろを枠囲いするためのチェーン
２１を用いて固定されている。採掘された石炭を搬出す
るためには、ヂエーンコンベヤ２４が用いられる。

本発明による採掘方法は、」二連の装置を用いてｌ欠の
ように実り市される。

追動式ポーリング機械、またはフレックが急傾斜してい
る場合（第２図、第６図）には坑道内にそしてフレック
が、・１′らな場合（第４図）には採掘場内に或はこの
目的から形成される取付は位置としての切り込み内に石
炭（（テの前に立てられている延長可能なポーリング棒
をもつ立てポーリング機械を用いて、採掘長さ或は坑道
支持長さに苅屈：するポーリング穴１６が石炭壁に掘ら
れる。このポーリング穴１６内に、まず、同様に部分的
に予しめ取付けられる、接続管１６１と採掘ヘッド１□
がら成る第１の採掘ユニットか、次に接続’、４・１３
゜と採掘ヘッド１□から成る第２の採掘ユニットが押し
込まれ、以下第ｎの採掘ユニットまで順次押し込まれる
。その際、第１のユニットを押し込んだ皆、第２のユニ
ット或は任意の次のユニットは、それを押し込む前に、
すでに押し込まれたユニットとねじで締結され、さらに
奥へ押し込まれる。この作業段階は、ポーリング穴１６
が完全に詰まるまで繰返される。最後の、即ち最下部の
採掘ヘッド１ｎには、ねじ結合によって始動弁１８をも
つ始動管片１７が固定され、そしてこのようにして組立
てられた装置は、坑道２２或は採掘場２６を枠囲いする
だめのチェーン２１を用いて固定される。

次に、採掘装置全体は、フレキシブルなホース１９を用
いて、高圧圧縮空気の経路を開く或は閉じる１吸込弁２
０と連結される。

次に、作業員かポーリング穴１６の近辺からｉｌＧれ、
安や場所に取付けられている吸込弁２０まで退去する。

この時点で吸込弁２０が開かれ、高圧＋＋：、＆ｃ＋　
空気がフレーキシプルなホース１９を通って始動管ハ１
７内に或は最初の（または最下部の）採掘ヘッド１　内
に流入し、そして高圧圧縮空気は採掘ヘッド１　内で第
１図に図示された差動ピストン乙をエンドリング４へ押
しつけ、一方差動ピストンは、採掘空気放出ロアを塞ぐ
。始動管片１７及び採掘ヘッド１内の圧縮空気の圧力か
、要素８゜９．１０，１１．１２から成る逆止め弁を開
けるために必要な、合Ｌｌ的には０．５　ＭＮ／ｍ２な
いし０．５ＭＮ／η１２の予しめ調整された値を越える
と、逆１１−め弁が開き、この時点で空気が隣接する接
続管１３内に代は次の採掘ヘッド１ｎ−□内に流入し、
そしてこの過１ｌ−ｉｊは、即ち採掘−、ラド内で順次
行なわれる接続管の充填と逆Ｉ４二め弁の開弁とは、最
後の（最上部の）接続管１６１或は採掘装置全体が充填
されるまで繰返される。

装置全体を充填した後の圧力が始動弁１８を開弁するた
めに必要な大きさに達すると、この〃ｆｉ動弁１８が開
き、空気が始動管片１７から石炭壁内へまたは外へ流れ
る。始動管片１７が空気を迅速に放出する間、始動管片
１７と接続管１３の間に配置される採掘ヘッド１　の差
動ピストン６は、高圧圧縮空気によって後方へ（或は下
方へ）押され、それによって採掘空気放出ロアが開き、
この放出口を通って高１ｉ：、圧縮採掘空気が、石炭壁
内に掘られたポーリング穴１６内へ高速度で流れ込み、
そしてこの高圧圧縮採掘空気が砕前作業或は採掘作業を
１１なう。互いに直列接続される各採掘ヘッド１□・・
・・・・１ｎは、上述の態様で機能する。このようにし
て採掘された原料は、チェーンコンベヤ２４を用いてま
たは他の輸送手段を用いて搬出される。

本発明による方法、及びこの方法を実施するための装置
は、石炭ばかりでなく他の鉱石に対しても、０Ｌびに種
々の粒状の塊状の原料、または沈降法に対しても使用さ
れることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による→上網空気式採掘ヘッドの軸線方
向の断面図、第２図は本発明による採掘装：ｔｉを急（
１斜のフレソッ（α〉５０°）内に配置した場合の平面
図、第６図は第２図の配置の側面［ｚ１第４図は本発明
による採掘装置を平らなフレッッ（α〈５０°）内−に
配置した場合の平面図である。 １・・・採掘ヘッド　　　２・・・貫通穴６・・・；ｒ
″、動ピストン　　７・・・採掘空気放出口８、９．１
０．１１．１２・・・逆止め弁１５・・・接続管 代理人　弁理士　　伊　藤　武　久１　　。 １、・、ｐ′３ 第１頁の続き ０発　明　者　ゾルダーン・ヴイダ ハンガリー国コムローードージ ャ・ジェルシイ・ウツツア７ ０出　願　人　メチエキ・センバニャークハンガリー国
ペーチュ・コムヤ ード・アラダール・ウツツア５ 手続補正書 昭和５Ｓ年５月１−＋ｆ−ｉ差出 ［１召イｉｆ　５　Ｂ　’ｌ−５月１６１１特許庁長官
　若　杉　和　夫殿 １　事件の表示 昭和５ｓ　（ｌ　　　特　　許　　　　覇業５ｓ　ｏ　
４６　　＞；２発明の名称 ３　補正をする者 ４代Ｉ里人 住　所　　　東京都港区西新橋２丁ｌコ３２番４号　梶
土業ビル５　補正命令の１」付　（自発） ６、補正の対象 願二〇ｉの発明の名称及び特許出願人の欄委任状、優先
権証明書、法人証明書 明細１、発明の名称の欄 ７、補正の内容 （１〕　　訂正願刃を提出し１ず。 （２）　　代理権を証明する書面を提−出します。 （３）優先権証明書を提出します。 （４）　　法人証明書を提出します。 （５）明細書の発明の名称を「原料を、特に石炭層を圧
縮空気式採掘ヘッドを用いて砕前するための及び／また
け採掘する７’ｊめの方法及び装置」と補正し寸す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）石炭層または他の鉱石、又は粒状および塊状の原
   料、並に沈降線を砕解するための及び（または）採掘す
   るための方法であって、その際石炭層内或は原料山にポ
   ーリング穴が掘られ、このポーリング穴内に、高圧圧縮
   空気によって稼動される採掘装置が取（ｑけられる前記
   方法に於て、砕ｊイ及び（または）採掘をイ」なう高圧
   の採掘空気のポーリング穴に沿った放出が、いくつかの
   採掘部分に配分され、その際採掘空気が、ポーリング穴
   口からポーリング大成に至るまで個々の採掘部分にて急
   速な順序でかつ採掘部分ごとにｄ延させて放出されるこ
   とを特徴とする力″　ｔノく０ （２）　　採掘空気の流出が、採掘の前進方向とは逆の
   方向へ集中されることを特徴とする特ａ１・３１ノ求の
   範囲第１項に記載の方法。 （６）　　高圧圧縮空気によって稼動される採掘ヘッド
   を有する、特許請求の範囲第１項に記・１花の方法を実
   施するための装置に於て、装置が、それぞれ採掘ヘッド
   （１）とこれと結合される接続管（１０）とから成る採
   掘ユニットから組立てられ、その際採掘ヘッド（１）内
   に段付きの貫通穴（２）が形成され、この貫通穴内に、
   軸線方向に可動な、かつ採掘ヘッド（１）の表面に形成
   される採掘空気放出口（７）の開閉に適した差動ピスト
   ン（６）が配置され、この差動ピストンの両端部の間に
   、逆止めＪｌ（ｓ、　９．１　ｏ、１１．１２）’が配
   置されていることを特徴とする装置。 （４）　　採掘ヘッド（１）の表面に形成される採掘空
   気放出口（７）が、採掘の前進方向とは逆の［１１１に
   だけ設けられていることを特徴とする特、１′１晶求の
   範囲第３項に記載の装置。