SU1148569A3 - Способ комбинированной гидромеханизированной выемки преимущественно твердого минерального сырь и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

1. Способ комбинированной гид .ромеханизированной выемки преимущественно твёрдого минерального сьфь , включающий последователь-ное разрушение минерала жидкостной струей высокого давлени  и механическими разрушающими инструментами, взаимодействующими с жидкостной струей, о тличающий . с  тем, что, с целью повышени  эффективности и снижени  затрат энергии, жидкостную струю посто нно качают вверх и вниз в вертикальной плоскости, причем плоскость качани  располагают под острым углом относительно забо , а механические разрушающие инструменты одновременно выполн ют горизонтальные качающиес  движени  и установлены на регулируемом рассто нии за жидкостной струей. 2.Устройство дл  комбинированной гидромеханизированной выемки, преимущественно твердого минерального сьфь , содержащее установленные на струге дроб щие головки, в корпусах которых установлены форсунки с соплами, при этом дроб ща  головка вьтолнена в :виде клина, отличающеес  тем, что дроб ща  головка установлена с возможностью поворота, а форсунки снабжены поворотными трубками, на концах которых выполнены сопла, при этом струг снабжен приводом, св занным с дроб щими головками через элеi менты перемещени  головок вперед в горизонтальном направлении и через (Л элементы перемещени  в вертикальном направлении. 3. Устройство по п. 2, о т л ичающеес  тем, что трубка форсунки установлена с возможностью поворота вокруг своей оси и св зана с приводом поворота, при этом сопло 4 00 1установлено на поворотной трубке под углом. сд 4.Устройство по пп. 2-3, о т-9д личающеес  тем, что угол :о между соплом и осью трубки равен 90180° . 5.Устройство по пп. 2-3, отличающеес  тем, что трубка форсунки на своем верхнем конце установлена с возможностью поворота. 6.Устройство по пп. 2, 3 и 5, отлича ющеес  тем, что между поворотной трубкой и приводом предусмотрен расположенный на опоре соединительный элемент, имекнций подключение дл  приема трубопровода жидкости, и сцепп ющий элемент дл 

Description

подключени  сцепл ющей штанги поворотного привода.

7,Устройство по п. 6, отличающеес  тем, что на приводе поворота расположен второй сцепл ющий элемент передачи поворотного движени  сцепл ющей штанге.

8.Устройство по п. 6, о т л ичающеес  тем, что поворотна  трубка и привод поборота посред ством опорньгх элементов закреплены на плите, соединенной с основанием корпуса дроб щей головки.

48569

9.Устройство по п. 2, о т л ичающеес  тем, что расположенный по обеим сторонам форсунки поворотньй клин в дроб щей головке снабжен закрепленным на корпусе дроб щих головок приводным устройством поворота вокруг оси дроблени .

10,Устройство по пп. 2 и 9, отличающеес  тем, что оно имеет искробезопасное реле времени дл  регулировани  включени  форсунки с опережением дроб щей головки .

Изобретение относитс  к горной промышленности, а именно к способу дл  осуществлени  комбинированной гндромеханизированной выемки преимущественно твердого минерального сырь и устройству дл  его осуществлени . Известен способ гидромеханизированной выемки угл , основанный на разрушении угл  посредством режушрх сопел без использовани  режущего стругового инструмента СООднако когда сопла работают с большими количествами и низким напором воды, уголь выходит в виде шлама если струг при относительно низком напоре воды вообще способен к выемке Достаточного количества угл . Уголь можно извлечь в достаточном количестве с помощью высокого напора воды в соплах, но это вызывает нерен табельное высокое потребление энерги дл  получени  высокого напора воды. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту  вд ётс  способ комбинированной гид .ррмёханизированной выемки преимущественно минерального сьфь  заключающийс  в последовательном разруше НИИ минерала жидкостной струей высокого давле:ни  и механическими разрушающими инструментами, взаимодействующими с жидкостной струей. Устройство дл  осуществлени  данного способа включает дроб щие головки , в корпусах которых установлен форсунки с соплами, при этом дроб ща  головка вьшолнена в виде клина С2 Недостатком данного способа и устройства  вл етс  невозможность приспособлени  к твердости полезного ископаемого так, чтобы общий процесс обеспечивал максимальное количество извлеченного угл  и минимальное потребление энергии. Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности разрушени  и снижени  затрат энергии. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу комбинированной гидромеханизйрованной выемки преимущественно твердого минерального сырь , включающему последовательное разрушение минерала жидкостной струей высокого давлени  и механическими разрушающими инструментами, взаимодействующими с жидкостной струей, жидкую струю посто нно качают вверх и вниз в вертикальной плоскости , причем плоскость качани  располагают под острым углом относительно забо , а механические разрушающие инструменты одновременно выполн ют горизонтальные качающиес  движени  И установлены на регулируемом рассто нии за жидкостной струей. Б устройстве дл  осуществлени  способа, включающем установленные на струге дроб щие головки, в корпусах которого установлены форсунки с соплами , при этом дроб щие головки выполнены в виде клина и установлены с возможностью поворота, а форсунки снабжены поворотными -трубками, на концах которых вьшолнены сопла, при этом струг снабжен приводом, св зан ным с дроб щими головками через эле менты перемещени  головок вперед в горизонтальном направлении и через элементы перемещени  в вертикальном направлении. Кроме того, трубка форсунки уста новлена с возможностью поворота вок руг своей оси и св зана с приводом поворота, при этом сопло установлен на трубке под углом. Кроме того, угол между соплом и осью трубки форсунки равен 90-180. Поворотна  трубка установлена на своем верхнем конце с возможностью поворота на опоре. Между поворотной трубой форсунки и приводом предусмотрен расположенный на опоре соединительный элемен имеющий подключение дл  приема трубопровода жидкости, и сцепл ющий элемент дл  подключени  сцепл ющей штанги поворотного привода. На приводе поворота расположен второй сцепл ющий элемент дл  перед чи поворотного движени  сцепл ющей штанге. Поворотна  трубка и привод повор та посредством опорных элементов за креплены на плите, соединенной с корпусом каждой дроб щей головки. Расположенньй по обеим сторонам форсунки поворотньй клин дроб щей головки снабжен закрепленным на кор пусе каждой дроб щей головки приводны устройством поворота вокруг оси дроблени . Кроме того, устройство имеет искробезопасное реле времени дл  регулировани  включени  форсунки с опережением включени  дроб щей голо ки. В основу изобретени  положена задача создани  способа гидромехани зированной выемки преимущественно твердого полезного ископаемого и устройства дл  осуществлени  способ посредством перестройки и усовершен ствовани  известных основных элемен тов. с- При этом гидравхгический режущий инструмент взаимодействует с механи зированным дроб щим инструментом та ким образом, что процесс выемки, состо щий из резани  и дроблени , приспособлен к твердости полезного ископаемого так, что общий процесс дает максимальное количество извлеченного угл  и минимальное потребление энергии. При этом данный результат должен достигатьс  без дополнительных затруднений выемки, без дополнительных процессов в дальнейшей переработке добытого материала и без дополнительных затрат на рабочую силу. Согласно предлагаемому способу комбинированной гидромеханизированной выемки полезное ископаемое в твердом агрегатном состо нии непрерывно разрезают с помощью добычной машины с вод ной струей максимального напора; рассекают из агрегатного состо ни  с помощью дроб щего инструмента , жестко закрепленного в добычной машине,и направл ют на транспортные средства и отправл ют из забо ., Дл  достижени  поставленной задачи необходимо новое сочетание частей процесса выемки, а именно временное согласование процессов: резани  и дроблени . Это обеспечиваетс  тем, что непрерывна  выемка производитс  таким образом, что резание материала осуществл етс  с регулированным опережением относительно дроблени . Часть процесса разрезани  зависит от твердости материала, поэтому выемка должна производитьс  таким образом , чтобы при резании напор и количество воды регулировались в соответствии с твердостью полезного ископаемого . Дл  согласовани  способа выемки и твердости материала резание материала осуществл етс  посредством только одной форсунки с максимальным напором жидкости или при очень твердом nor лезном ископаемом посредством нескольких форсунок. Часть процесса дроблени  также зависит от твердости материала и дополнительно от сил сцеплени  минерального агрегата. Поэтому выемка должна соответствовать этим услови м. Согласно предлагаемому способу дробление разрезанного полезного ископаемого произйодитс  посредством клиновидного дроб щего инструмента ударного или поворотного действи  с регулируемой силой удара и поворота. Часть процесса откатки добытого полезного ископаемого осуществл етс  известным образом обычными транспортными средствами. Способ выемки по изобретению можн согласовать с поставленным планом добычи тем, что выемка полезного ископаемого производитс  только в одном направлении. Благодар  произво ДИМОЙ в обоих направлени х выемке можно добитьс  добычи почти удвоенно го количества полезного ископаемого с относительно незначительным дополнительным оборудованием. Согласование способа выемки с мощ ностью полезного ископаемого Вцелике осуществл етс  тем, что выемка полезного ископаемого в целике с меньщей мощностью производитс  посредством одноэтажной и выемка полезного ископаемого в целике с большей мощностью - посредством многоэтажной добычной машины. Способ выемки дл  комбинированной гидромеханизированной добычи должен также удовлетвор ть дополнительным услови м, т.е..требовани м безопасности и здоровь  обслуживающего персонала и следующих за добычей дальнейшей обработки и применени  полезного ископаемого. Предлагаемьш способ выемки предупреждает взрывы в газоопасньк забо х тем что при резании полезного ископаемого напор и количество воды выбираютс  такими и регулируютс  так, что устран етс  возможность искрообразовани . Высоконапорна  стру  жидкости эффективно преп тствует воспламен-ению газа, выход щего при резании полезно го ископаемого. Существенное улучшение условий труда персонала .достигаетс  тем, что напор и количество жидкости в высоконапорной струе при резании отрегулированы так, что в процессе резани  образуетс  минимально возможное количество пылеобразного ископаемого . Тем самым способ выемки способствует борьбе с пылью, котора  более эффективна по сравнению с обычно . прИмен емьси способом увлажнени  пласта. Комбинированна  гидромеханизированна  добыча позвол ет оказать значительное вли ние на необходимые дл  обогащени  добытого ископаемого важные свойства, а именно на зернистость и содержание воды. Это.преимущество способа; особенно важно дл  добычи и дальнейшей обработки полезного ископаемого угл , так как угольный щлам и угольна  пыль требует больших затрат в переработке в реализуемый кусковой продукт. Кусковатость добытого продукта согласно изобретению достигаетс  тем, что при резании толщина отдел емой заходки полезного ископаемого регулируетс  в соответствии с желаемой крупностью зерен продукта. Дл  предотвращени  образовани  больших количеств тонкозернистого шламовидного продукта при резании напор и количество высоконапорной жидкости регулируют так, чтобы содержание воды в добытом продукте не превышало величины, допустимой дл  последующего обогащени . Дл  осуществлени  способа выемки необходима добычна  мащина, содержаща  согласно изобретению на одной или обеих торцовых сторонах режущую и дроб щую головку, в которой размещены комплект форсунок в качестве режущего инструмента дл  резани  и Дроб щий инструмент дл  дроблени , добываемого продукта. Дл  эффективности способа выемки важно, чтобы процесс резани  опережал по времени процесс дроблени , Дл  этого включение комплекта форсу|Нок с помощью искробезопасного реле (времени отрегулировано с опережением относительно включени  дроб щего инструмента. Необходимый дл  резани  добываемого продукта комплект форсунок по изобретению содержит установленную на поворотной трубе форсунку, опорный элемент дл  поворотной трубы, уста- . новленный между поворотной трубой и ее приводом соединительньй .элемент, установленньй на нем со стороны поворотной трубы сцепл ющий элемент, соединительную т гу, соединительный элемент со стороны привода, привод механизма поворота с опорой и систему подвода жидкости. Вследствие возвратно-поступательного движени  поворотной трубы по св.оей оси форсунка с. помощью струи жидкости рассекает вертикальную щель в добьшаемом.продукте. Эта режуща  стру , перемещающа с  верх и вниз, образуетс  благодар  тому, что ось установленной на поворотной трубе форсунки имеет относительно продоль1 ной оси поворотной трубы угол наклон от 90 до 180, Эффективность высоконапорной стру из форсунки в значительной мере зависит от достаточного напора жидкости , который согласно изобретенгао можно регулировать и подрегулировать с помощью регулирующего устройства насоса. Часть процесса дробление производитс  в.след за резанием добываемого продукта согласно изобретению с помощью ударного клина, совершающего качающие движени , или с помощью поворотного клина, совершающего движение поворота. Добычна  машина долж на также обеспечивать возможность установки и Сохранени  требуемой толщины добычной заходки, т.е. подвигание очистного забо  и положение режз/тдей и дроб щей головки по высоте между кровлей и подошвой. В добычной машине установлено устройство управлени  как дл  регулировки подвигани  очистного забо  с помощью горизонтально перемещаемых подаюш 1х элементов , так и дл  регулировки высоты режущих и дроб щих головок между кровлей и подошвой с помощью регулиРУЮ1ЦИХ элементов. На фиг. 1 изображено добычное устройство в выемочном поле, вид сверху; на фиг.2 - то же, с ударным клином в качестве дроб щего органа; на фиг 3 - то же, с поворотным клином в качестве дроб щего органа; на фиг.4 - режуща  и дроб ща  головка с ударным клином, вид сверху по стрелке на фиг.2; на фиг.5 - режуща  и дроб ща  головка с поворотным кли; ном; на фиг 6 -.сечение комплекта форсунок, вид сверхуi на фиг. 7 форсунка ,, на фиг. 8-- добычна  машина с элементом подачи; на фиг. 9 добычна  машина при двухэтажном рас положении режущих и дроб ш1их голово с установочными элементами,вид сбоку I . ..: Добычна  машина 1 установлена в выемочном поле 2, имеет режущие дроб щие головки 3 и 4 и расположена tHa конвейере 5 дл  транспортировки разрушенного минерального сырь  (в направлении , указанном стрелкой на фиг. 1 На режуще-дроб щих головках установлены форсунки 6 и механические разрушаюш 1е инструменты 7. 9 Работа устройства осуществл етс  следующим образом. Посредством форсунок 6 рассекаетс  забой в виде -щели Вис помощью механических инструментов 7 откаль:вает его от массива минерального сырь  и подает на конвейер. В выемочном поле 1 добычна  машина 2 в первой заходке с помощью форсунок 6, установленных в режущей и дроб щей головках 3,4, рассекает добываемый продукт в виде щели 8 и с помощью дроб щего инструмента 7, также установленного в режущей и дроб щей головке, вываливает его из массива минерального сырь  и подает на конвейер дл  транспортировки. После окончани  первой заходки добычна  машина 1 продвигаетс  в направлении очистного забо  и посредством режущей головки 4 проводит следующую очистную заходку, в противоположном направлении. При этом транспортировка добытого продукта производитс  конвейером 5. Данный процесс выемки производ т добычной машиной до полного извлечени  массива выемочного пол  2. При этом добычна  машина 1 перемещаетс  с помощью каната 9 канатной лебедки (не изображена) и направл етс  вдоль конвейера 5. Расположение форсунок 6 ji дроб щего инструмента 7 в виде ударного клина 10 или поворотного клина 11 в. режущей и дроб щей головке 3 показано на фиг.3 - 4. На фиг.З изображена режуща  и дроб ща  головка 4, выполненна  симметрично и одинаково с головкой 3, в корпусе 12 которой установлена форсунка 6 и ударный клин 10 с привод щим его в действие элементом 13 и его направл ющей 14. На фиг.4 изображена режуща  головка 4, в корпусе 12 которой установлены форсунка 6 и поворотный клин 11, снабженный привод щим его в действие элементом 13 и вращающийс  вокруг своей оси 15. Отдельные элементы форсунки показаны на фиг. 5-7. . Она содержит укрепленное на поворотной трубке 16 сопло 17, опорный элемент 18 дл  поворотной трубки 16, соединительный элемент 19, установенный между поворотной трубкой и е приводом, сцепл5пощий элемент 20, 911 . установленный на нем со стороны поворочНой трубки, соединительную т гу 21, сцепл ющий элемент 22 со стороны привода, привод механизма поворота 23 с опорой 24 и системой 25 подвода жидкости. Вследствие поворота поворотной трубки 16 высоконапорна  стру  жидкости из сопла рассекает забой вертикально в пределах угла 90-180. Этот процесс возможен благодар  тому, что ось закрепленного на поворотной трубке 16 сопла 6 установлена под углом между 90-180°относительно продольной оси поворотной трубки 16. Необходимьй дл  эффективного действи  высоконапорной струи жидкос ти напор жидкости в сопле. 6 поддерживаетс  регулирующим устройством на соса. Процесс отвала добываемого продукта из массива минерального сырь  производитс  вслед за резанием с помощью ударного клина 10, осуществл  ющего качающие движени , или поворот ного клина 11, совершающего движени  поворота.

AVX VVAWvvVVXVyX 9 Посредством добычной машины 1 также возможно соответственно устанавливать и сохран ть необходимую толщину выработки, т.е. подвигание очистного забо  и также положение режущих и дроб щих головок 3, 4 между кровлей и подошвой. Регулировка толщины выработки в минеральном сырье производитс  (фиг.8) с помощью установленного в добычной машине 1 управл ющего устройства 26, которое перемещает горизонтально элементы подачи 27 и 28 в необходимое положение и удерживает их в этом положении. Управл ющее устройство 26 также направл ет режущие и дроб щие головки 3 и 4 на соответствующую высоту между кровлей и подошвой, и удерживает их в необходимом положении. На фиг.9 эту задачу выполн ют установочные элементы 29, которые вдвигает и выдвигает управл ющее устройство 26. Предложение позвол ет повысить эффективность способа комбинированной гидромеханизированной выемки преимущественно твердого минерального сырь  и снизить затраты энергии.

Фи. 7

VIII- /1|-

Д .ri..i.,i.

//fy/,

//syz.

Ч- S 28 ys.x

21 26

28 зе

дзиг.8 ( риг. 3 292S 2329 /XXX XXX/XNnyXXX/XXXXXKX/OvXX/aiLXX/XVVOOOC/X mi ns4 . ill- r 5i-№ ii3l5llP J- :;:±x4 3x«%.i±rL, J .. I ,у1Д. L . -J f-T-3j r: -|xr-i-ICT p&t --jxfcWS - it-I- J -bT atH:r§z-Jihr 4 gL Д b&T t rdiinj::-:i :b:::Jj4:hr--i:i O .LiSA--}--cr: j iI I

Claims (10)

1. СПОСОБ КОМБИНИРОВАННОЙ ГИДРОМЕХАНИЗИРОВАННОЙ ВЫЕМКИ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ТВЕРДОГО МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.

   (57) 1. Способ комбинированной гидромеханизированной выемки преимущественно твёрдого минерального сырья, включающий последовательное разрушение минерала жидкостной струей высокого давления и механическими разрушающими инструментами, взаимодействующими с жидкостной струей, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и снижения затрат энергии, жидкостную струю постоянно качают вверх и вниз в вертикальной плоскости, причем плоскость качания располагают под острым углом относительно забоя, а механические разрушающие инструменты одновременно выполняют горизонтальные качающиеся движения и установлены на регулируемом расстоянии за жидкостной струей.
2. 2. Устройство для комбинированной гидромеханизированной выемки, преимущественно твердого минерального сырья, содержащее установленные на струге дробящие головки, в корпусах которых установлены форсунки с соплами, при этом дробящая головка выполнена в виде клина, отличающееся тем, что дробящая головка установлена с возможностью поворота, а форсунки снабжены поворотными трубками, на концах которых выполнены сопла, при этом струг снабжен приводом, связанным с дробящими головками через эле— * с менты перемещения головок вперед в «g горизонтальном направлении и через элементы перемещения в вертикальном направлении.
3. 3. Устройство по п. 2, о т л ичающееся тем, что трубка форсунки установлена с возможностью поворота вокруг своей оси и связана с приводом поворота, при этом сопло установлено на поворотной трубке под углом.
4. 4. Устройство по пп. 2-3, о тличающееся тем, что угол между соплом и осью трубки равен 90180°.
5. 5. Устройство по пп. 2-3, отличающееся тем, что трубка форсунки на своем верхнем конце установлена с возможностью поворота.
6. 6. Устройство по пп. 2, 3 и 5, отличающееся тем, что между поворотной трубкой и приводом предусмотрен расположенный на опоре соединительный элемент, имеющий подключение для приема трубопровода жидкости, и сцепляющий элемент для

   SU п„ 1148569 подключения сцепляющей штанги поворотного привода.
7. 7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что на приводе поворота расположен второй сцепляющий элемент передачи поворотного движения сцепляющей штанге.
8. 8. Устройство по п. 6, о т пинающееся тем, что поворотная трубка и привод поборота посредством опорных элементов закреплены на плите, соединенной с основанием корпуса дробящей головки.
9. 9. Устройство по п. 2, о т л ичающе еся тем, что расположенный по обеим сторонам форсунки поворотный клин в дробящей головке снабжен закрепленным на корпусе дро· бящих головок приводным устройством поворота вокруг оси дробления.
10. 10. Устройство по пп. 2 и 9, отличающееся тем, что оно имеет искробезопасное реле времени для регулирования включения форсунки с опережением дробящей головки. ·