UA9850U - Installation to make lifting temporary workings at outburst-dangerous inclined coal beds - Google Patents

Abstract

Installation to make lifting temporary workings at outburst-dangerous inclined coal beds includes thrust-walking temporary timbering with feeding mechanism and cutting bodies with drive. The thrust-walking temporary timbering is equipped with towing hydraulic cutting bodies with autonomous supply of high-pressure water and hydro-drives for switching on those. One of the bodies is the central drill-extraction body, this is installed coaxially with respect to the long axis of the thrust-walking temporary timbering, and the other ones are slot-forming for contouring the working being penetrated and are placed in parallel with respect to the central drill-extraction body. Those are installed with possibility to turn in direction towards the outer dimension of the installation. Each cutter body is arranged as a telescopic unit with telescopic beam equipped with rotary jet drill head with jet-forming nozzles. The drill-extraction cutting body has an additional side nozzle, this is installed on telescopic beam with possibility of rotation at direct and back strokes. At the slot-formation bodies those additional nozzles at back stroke are not rotary.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель відноситься до гірничої промисловості, до гірничопрохідницької техніки і призначена для 2 механізації проведення підготовчих виробок по викидонебезпечним вугільним пластам, схильним до газодінамичних явищ, а більш конкретно - до установок для утворювання розвантажувальних пазів, щілин і свердловин за допомогою водяних струменів при вийманні ніш, проходженні розрізів, печей, просіків та інших виробок на пластах похилого падіння.The useful model refers to the mining industry, to mining equipment and is intended for 2 mechanization of preparatory workings in hazardous coal seams prone to gas-dynamic phenomena, and more specifically - to installations for the formation of unloading grooves, slits and wells with the help of water jets when extracting niches, passage of cuts, furnaces, boreholes and other productions on layers of inclined fall.

Аналогом обрано нарізний комбайн для проведення підняттєвих нарізних виробок на похилих вугільних 70 пластах (ас. СРСР Мо1213187, кл. Е21С27/021), що включає розпірно-крокуюче кріплення з механізмом подачі та різальні органи з приводом. Різальні органи комбайна виконані у вигляді здвоєного бару з різально-навантажувальним ланцюгом. Крім того, нарізний комбайн має раму, на якій змонтовано привод виконавчого органа та перевантажувач. До розпірно-крокуючого кріплення входять гідродомкрати і розпірні стійки. Основним недоліком цього комбайна є необхідність присутності оператора у вибої виробки, що 79 проводиться, яка неприпустима в умовах роботи на викидонебезпечних пластах тому, що при механічному руйнуванні вугілля виконавчим органом може статися раптовий викид вугілля або вибух метану внаслідок можливого іскроутворювання.As an analogue, a rifling combine was chosen for lifting rifling works on inclined coal 70 seams (as. USSR Mo1213187, kl. Е21С27/021), which includes a spacer-stepping attachment with a feed mechanism and cutting bodies with a drive. The cutting organs of the combine are made in the form of a double bar with a cutting and loading chain. In addition, the forage harvester has a frame on which the drive of the executive body and the loader are mounted. The spacer-step fastening includes hydraulic jacks and struts. The main disadvantage of this harvester is the need for the presence of the operator in the excavation of the production being carried out, which is unacceptable in the conditions of work on emission-hazardous layers, because during the mechanical destruction of coal by the executive body, a sudden emission of coal or an explosion of methane due to possible spark formation may occur.

Відомі також установки, за допомогою яких можна проходити підняттєві нарізні виробки, у тому числі і по викидонебезпечним похилим вугільним пластам з утворенням розвантажувальних пазів, більш безпечним і 20 продуктивним гідравлічним способом, наприклад, комплекс безлюдної виїмки КБГ, що включає механізм подачі з гідроприводом та гідравлічні різальні органи. (Испьстания гидравлического комплекса КБГ на крутом пласте.Installations are also known, with the help of which it is possible to pass lifting threaded workings, including through hazardous inclined coal seams with the formation of unloading grooves, in a safer and more productive hydraulic way, for example, a complex of unmanned excavation of the KBG, which includes a feeding mechanism with a hydraulic drive and hydraulic cutting organs. (Testing of the hydraulic complex of the KBG on a steep bed.

Уголь Украйинь, Моб 1987тг. с.211.Ugol Ukrain, Mob 1987 tenge. p. 211.

КБГ виконано у вигляді верстата з гідроприводом обертання і подачі, секційного бурового постава, бурової головки, розширника з насадкою для утворення паза, систем приводу, водопостачання і управління. 25 Верстат включає обертач, гідроциліндри подачі, механізм підхоплення. Штанги бурового постава виконані в двухканальними. Один з каналів з'єднаний з насадками бурової головки, а другий - з насадкою розширника (пазоутворювача). Управління подачею води на насадки здійснюється шляхом перекриття відповідного каналу на обертачі. Утворення розвантажувального паза комплексом здійснюється наступним чином. Спочатку виконують буріння свердловини шляхом подачі високонапірної води до насадок бурової головки з одночасним о 30 обертанням постава і подачею його на вибій. Пробуривши свердловину на довжину штанги, буровий постав ою нарощують наступною штангою і повторюють операції до досягнення свердловини необхідної довжини.The KBG is made in the form of a machine with a hydraulic drive of rotation and feed, a sectional drilling post, a drill head, an expander with a nozzle for forming a groove, drive systems, water supply and control. 25 The machine includes a rotator, hydraulic feed cylinders, and a pick-up mechanism. The rods of the drilling post are made in two-channel. One of the channels is connected to the nozzles of the drill head, and the second - to the nozzle of the expander (groove former). The water supply to the nozzles is controlled by closing the corresponding channel on the rotator. The formation of the unloading groove by the complex is carried out as follows. First, the well is drilled by supplying high-pressure water to the nozzles of the drill head with a simultaneous 30-degree rotation of the drill bit and feeding it to the hole. Having drilled a well to the length of the rod, the drilling rig is extended with the next rod and the operations are repeated until the well is of the required length.

Створення паза здійснюють при зворотному ході поставу без його обертання, попередньо переключають со подачу води на канал, який з'єднаний з насадкою розширника, зорієнтувавши її перпендикулярно підошві пласта. Ге»)The creation of the groove is carried out during the reverse course of the formation without its rotation, previously switching the water supply to the channel, which is connected to the nozzle of the expander, orienting it perpendicularly to the bottom of the formation. Ge")

Для безпечного виконання робіт по бурінню свердловини і утворюванню розвантажувального паза 3о управління комплексом здійснюється з дистанційного пульта управління (з відстані до 200м).For the safe execution of works on drilling a well and forming an unloading groove 3 o, the complex is controlled from a remote control panel (from a distance of up to 200 m).

Недоліком КБГ є те, що по закінченню буріння свердловини і утворення паза на потрібну довжину посекційно необхідно з дистанції (до 200м) підходити до верстату для монтажу (демонтажу) постава. Така необхідність є « також при переході від операції "Буріння свердловини" до операції "Утворення розвантажувального паза" для 8 переключення води на розширник і орієнтації його насадки. Унаслідок цього суттєво збільшується трудомісткість 40 | знижуються продуктивність і безпека робіт. с Найближчим аналогом (обраний за функціональним призначенням) для установки, що заявляється, єThe disadvantage of the KBG is that after drilling the well and forming a groove of the required length, it is necessary to approach the machine from a distance (up to 200 m) in sections to install (dismantle) the post. Such a need is "also during the transition from the operation "Drilling a well" to the operation "Formation of an unloading groove" for 8 switching of water to the expander and orientation of its nozzle. As a result, labor intensity significantly increases 40 | productivity and work safety are reduced. c The closest analogue (chosen according to the functional purpose) for the claimed installation is

Із» нарізний комбайн для проведення підняттєвих нарізних виробок на похилих вугільних пластах (ас. СРСРIz" threading combine for carrying out uplifting threadings on inclined coal seams (Association of the USSR

Мо1158754, кл. Е21С27/021), що включає розпірно-крокуюче тимчасове кріплення з механізмом подачі та різальні органи з приводом. Різальні органи комбайна виконані у вигляді здвоєного бару з різально-навантажувальним ланцюгом. Вказаний нарізний комбайн має раму, на якій змонтовано привод виконавчого органа та о перевантажувач. До розпірно-крокуючого кріплення входять гідродомкрати і розпірні стійки.Mo1158754, cl. E21С27/021), which includes a spacer-stepping temporary attachment with a feed mechanism and cutting bodies with a drive. The cutting organs of the combine are made in the form of a double bar with a cutting and loading chain. The indicated harvester has a frame on which the drive of the executive body and the loader are mounted. The spacer-step fastening includes hydraulic jacks and struts.

Ге | Основним недоліком цього комбайна є необхідність присутності оператора у вибої виробки, що проводиться, і яке неприпустимо в умовах роботи на викидонебезпечних пластах тому, що при механічному руйнуванні вугілля і-й виконавчим органом може статися раптовий викид вугілля або вибух метану внаслідок можливого о 20 іскроутворювання.Ge | The main disadvantage of this harvester is the need for the presence of the operator in the extraction process, which is inadmissible in the conditions of work on hazardous formations, because during the mechanical destruction of coal and the executive body, a sudden release of coal or an explosion of methane may occur due to possible spark formation.

В основу корисної моделі поставлено таку технічну задачу: удосконалення установки для проведення підняттєвих нарізних виробок по викидонебезпечним похилим вугільним пластам з метою забезпечення безпеки праці при виконанні цих робіт та забезпечення виконання вимог "Инструкции по безопасному ведению горньїх работ на пластах опасньїх по внезапнь/м вьібросам угля, породь и газа" (НАОП 1.30.5.06-89).The basis of the useful model is the following technical task: improvement of the installation for carrying out lifting cuttings on hazardous sloping coal seams in order to ensure labor safety during the performance of these works and to ensure compliance with the requirements of the "Instructions for the safe conduct of mining operations on seams dangerous due to sudden vibrations of coal" , breed and gas" (NAOP 1.30.5.06-89).

Со» Підвищення безпеки експлуатації установки та її ефективності і під час проведення підняттєвих нарізних виробок по викидонебезпечним похилим вугільним пластам забезпечено за рахунок дистанційного управління установкою під час роботи без постійної присутності людей у вибої виробки, що проводиться.So" The increase in the safety of operation of the installation and its efficiency during the lifting of threaded workings on hazardous inclined coal seams is ensured due to the remote control of the installation during operation without the constant presence of people in the excavation of the work being carried out.

Поставлена задача вирішується тим, що в установці для проведення підняттєвих нарізних виробок по викидонебезпечних похилих вугільних пластах, що включає розпірно-крокуюче тимчасове кріплення з 60 механізмом подачі та різальні органи з приводом, розпірно-крокуюче тимчасове кріплення оснащено причіпними гідравлічними різальними органами з автономними підведеннями високонапірної води і гідроприводами для послідовного їхнього включення, один із зазначених органів є центральний буровиймальний, який установлений співвісно подовжньої осі розпірно-крокуючого тимчасового кріплення, а інші є пазоутворюючими для оконтурювання виробки, що проводиться, і розташовані паралельно щодо центрального буровиймального бо органа, при цьому вони встановлені з можливістю їхнього розвороту на кут до 102 у напрямку за зовнішній габарит установки, крім того, кожен різальний орган виконаний у вигляді телескопічного пристрою з висувною штангою, оснащеною обертовою струминною буровою голівкою із струменеформуючими насадками, причому буровиймальний різальний орган має додаткову бокову насадку, яка встановлена на висувній штанзі зThe task is solved by the fact that in the installation for carrying out uplifted cuttings on hazardous inclined coal seams, which includes a spacer-stepping temporary attachment with a 60 feed mechanism and cutting bodies with a drive, the spacer-stepping temporary attachment is equipped with trailed hydraulic cutting bodies with autonomous high-pressure supplies water and hydraulic drives for their sequential inclusion, one of the specified bodies is a central drilling machine, which is installed coaxially with the longitudinal axis of the spacer-stepping temporary fixture, and the others are groove-forming for contouring the product being produced and are located parallel to the central drilling machine body, while they installed with the possibility of turning them at an angle of up to 102 in the direction beyond the external dimensions of the installation, in addition, each cutting body is made in the form of a telescopic device with a retractable rod, equipped with a rotating jet drilling head with jet-forming nozzles, and the drilling cutting body has an additional side nozzle, which is mounted on a retractable rod with

Можливістю обертання при прямому і зворотному ходах, а на пазоутворюючих різальних органах ці додаткові насадки при зворотному переміщенні не є обертовими.With the possibility of rotation during forward and reverse movements, and on groove-forming cutting bodies, these additional nozzles during reverse movement are not rotating.

Установка, що заявляється, оснащена пристроєм для уловлювання водовугільної суміші, кінематично зв'язаним з елементами розпірно-крокуючого тимчасового кріплення, який виконано у вигляді напрямних щитів, що похилені до жолоба, яким цей пристрій оснащений. 70 На Фіг.1 зображена установка для проведення підняттєвих нарізних виробок по викидонебезпечним похилим вугільним пластам.The proposed installation is equipped with a device for capturing the water-coal mixture, kinematically connected to the elements of the spacer-stepping temporary fastening, which is made in the form of guide shields inclined to the chute, which this device is equipped with. 70 Fig. 1 shows the installation for carrying out lifting threaded workings on hazardous sloping coal seams.

На Фіг.2 - теж саме, вигляд по стрільці А.In Fig. 2 - the same, view along arrow A.

Установка складається з комплектів механізованого розпірно-крокуючого тимчасового кріплення (наприкладThe installation consists of sets of mechanized spacer-stepping temporary fasteners (for example

МК 98) 1 з механізмом подачі та різальними органами 4,5. Розпірно-крокуюче тимчасове кріплення 1 оснащено 7/5 причіпними пристроями 2 і З на які встановлені гідравлічні різальні органи 4, 5 з автономними підведеннями високонапірної води (рукава 7) і робочої рідини до гідроприводів 8 для послідовного їхнього включення.MK 98) 1 with a feeding mechanism and cutting bodies 4,5. The spacer-stepping temporary attachment 1 is equipped with 7/5 towing devices 2 and З on which hydraulic cutting bodies 4, 5 with autonomous high-pressure water supply (sleeve 7) and working fluid to hydraulic drives 8 are installed for their sequential inclusion.

Центральний буровиймальний гідравлічний різальний орган 5 установлений співвісно подовжньої осі 0-0 розпірно-крокуючого тимчасового кріплення 1 і виробки, що проводиться. Пазоутворюючі гідравлічні різальні органи 4 призначені для оконтурювання виробки, що проводиться. Вони розташовані паралельно щодо Чентрального буровиймального органу 5 та встановлені з можливістю їхнього розвороту на кут до 1092 у напрямку за зовнішній габарит установки.The central drilling hydraulic cutting body 5 is installed coaxially with the longitudinal axis 0-0 of the spacer-stepping temporary fixture 1 and the product being produced. Groove-forming hydraulic cutting bodies 4 are designed for contouring the manufactured product. They are located parallel to the Central Drilling Body 5 and installed with the possibility of turning them at an angle of up to 1092 in the direction beyond the external dimensions of the installation.

Кожен різальний орган 4, 5 виконаний у вигляді телескопічного пристрою з висувною штангою а, оснащеною обертовою струминною буровою голівкою 12 із струменеформуючими насадками. Буровиймальний різальний орган 5 має додаткові бокові насадки Б, що встановлені на висувній штанзі а з можливістю обертання при прямому і зворотному ходах. На пазоутворюючих органах також встановлені додаткові насадки 13 , які при зворотному переміщенні не є обертовими. ЗEach cutting body 4, 5 is made in the form of a telescopic device with a retractable rod a, equipped with a rotating jet drilling head 12 with jet-forming nozzles. Drilling cutting body 5 has additional side nozzles B, which are installed on a retractable rod and with the possibility of rotation during forward and reverse strokes. Additional nozzles 13 are also installed on the groove-forming bodies, which are not rotating during reverse movement. WITH

До складу установки входить і пристрій для уловлювання водовугільної суміші 10, з похилими до жолоба 9 напрямними щитами, кінематичне з'єднаний із елементами розпірно-крокуючого тимчасового кріплення 1 тягами 11. Га»)The installation also includes a device for capturing the water-coal mixture 10, with guide shields inclined to the chute 9, kinematically connected to the elements of the spacer-stepping temporary fastening 1 by rods 11. Ha»)

Управління установкою здійснюється з пульта дистанційного управління 6. Високонапірну воду подають по рукавах 7 до струменеформуючих насадок обертових струминних бурових голівок 12, а по рукавах 8 робочу о рідину до гідродвигуна модуля, до якого подана напірна вода. соThe installation is controlled from the remote control panel 6. High-pressure water is supplied through the hoses 7 to the jet-forming nozzles of the rotating jet drilling heads 12, and the working fluid through the hoses 8 to the hydraulic motor of the module to which the pressurized water is supplied. co

У місці сполучення виробки, що проводиться, з прилягаючою в попередньо пройденій камері монтується установка. Пульт дистанційного управління 6, а також технологічне устаткування (високонапірні насоси, станція іаAt the place of connection of the manufactured product with the adjacent one in the previously passed chamber, the installation is mounted. Remote control panel 6, as well as technological equipment (high-pressure pumps, station ia

Зз5 насосна гідроприводу, ВМП, АТМ і ін.) розташовуються у виробці, що сполучається, на відстані не ближче ніжЗз5 pump hydraulic drive, VMP, ATM, etc.) are located in the connected production at a distance no closer than

ЗОм від вибою виробки, що проводиться.ZOm from the breakdown of the product being produced.

Установка працює наступним чином. «The installation works as follows. "

Оконтурюють виробку розвантажувальними пазами за допомогою пазоутворюючих різальних органів 4, які включають послідовно чи водночас і таким чином приводять у викидонебезпечний стан дільницю пласта. ЗThe production is contoured with unloading grooves with the help of groove-forming cutting bodies 4, which are included sequentially or simultaneously and thus bring the part of the reservoir into a hazardous state. WITH

Для цього включають високонапірний насос, вода надходить до пульта управління 6, від якого вона с подається до пазоутворюючих різальних органів 4 для виконання оконтурювання виробки, що проводиться. й Високонапірна вода витікає у вигляді струменів із струменеформуючих насадок обертової струминної бурової «» головки 12. Включають насосну станцію гідроприводу, при цьому робоча рідина подається до гідродвигуна пазоутворючого різального органу 4, що забезпечує обертання бурової головки 12 зі струменєформуючими насадками і одночасно здійснюється їх переміщення в напрямку виробки, яка приводиться. ВисоконапірніTo do this, include a high-pressure pump, water enters the control panel 6, from which it is supplied to the groove-forming cutting bodies 4 to perform the contouring of the manufactured product. y High-pressure water flows out in the form of jets from the jet-forming nozzles of the rotating jet "" drilling head 12. The pumping station of the hydraulic drive is turned on, while the working fluid is supplied to the hydraulic motor of the groove-forming cutting body 4, which ensures the rotation of the drilling head 12 with the jet-forming nozzles and at the same time their movement in the direction of the product, which is brought. High pressure

Те) струмені створюють в масиві вугілля свердловину, після досягнення заданої довжини відбувається автоматичне одночасне переключення напрямку обертання гідродвигуна і подачі високонапірної води на бокову насадку 13, бо яка не є обертовою, а встановлена з можливістю переміщення до вибою проведеної виробки. Це забезпечує «сл можливість утворення за допомогою високонапірного струменю води у масиві вугілля паз на всю потужність 5р пласта перпендикулярно його підошві. с Для послідуючого руйнування вугільного цілика подають напірну воду до центрального буровиймального органу 5. Напірна вода витікає з обертових насадок бурової головки у вигляді напірних струменів, які при їх переміщенні в напрямку проведення виробки утворюють свердловину, рівну довжині висувної обертової штанги а, після чого автоматично переключається напрямок обертання гідродвигуна і напрямок подачі високонапірної (7 55 води на очисні насадки р, при цьому вони одночасно обертаються і переміщуютья до вибою та руйнують міжпазовий цілик вугілля.Te) the jets create a well in the coal massif, after reaching the specified length, the direction of rotation of the hydraulic motor and the supply of high-pressure water to the side nozzle 13 are automatically switched at the same time, because it is not rotating, but is installed with the possibility of moving to the extraction of the produced product. This provides the possibility of forming, with the help of a high-pressure jet of water in the massif of coal, grooves for the entire thickness of the 5th layer perpendicular to its sole. c For the subsequent destruction of the coal target, pressure water is supplied to the central drilling body 5. Pressure water flows from the rotating nozzles of the drilling head in the form of pressure jets, which, when they move in the direction of production, form a well equal to the length of the retractable rotating rod a, after which it automatically switches the direction of rotation of the hydraulic motor and the direction of the supply of high-pressure (7 55) water to the cleaning nozzles p, while they simultaneously rotate and move to the hole and destroy the inter-groove coal core.

Досягши крайнього вихідного положення, знову відбувається переключення напрямку обертання гідродвигуна, але вода при цьому продовжує витікати з очисних насадок Б буровиймального різального органу 5 до повного руйнування міжпазового цілика вугілля. во Водовугільна суміш самопливно по напрямних похилих щитах надходить до жолоба 9, яким оснащений пристрій для уловлювання водовугільної суміші, та по ньому транспортується до виробки, з якою сполучається виробка, що проводиться.Having reached the extreme starting position, the direction of rotation of the hydraulic motor is switched again, but water continues to flow out of the cleaning nozzles B of the drilling and grinding cutting body 5 until the complete destruction of the inter-groove coal core. The water-coal mixture flows by gravity along the guide inclined shields to the chute 9, which is equipped with a device for catching the water-coal mixture, and is transported along it to the production, with which the production being made is connected.

Claims (3)

Формула винаходу б5The formula of the invention b5 1. Установка для проведення підняттєвих нарізних виробок по викидонебезпечних похилих вугільних пластах, що включає розпірно-крокуюче тимчасове кріплення з механізмом подачі та різальні органи з приводом, яка відрізняється тим, що розпірно-крокуюче тимчасове кріплення оснащено причіпними гідравлічними різальними органами з автономними підведеннями високонапірної води і гідроприводами для їхнього включення, один із зазначених органів є центральний буровиймальний, який установлений співвісно подовжній осі розпірно-крокуючого тимчасового кріплення, а інші є пазоутворюючими для оконтурювання виробки, що проводиться, і розташовані паралельно щодо центрального буровиймального органа, при цьому вони встановлені з можливістю їхнього розвороту на кут до 102 у напрямку за зовнішній габарит установки, крім 7/0 того, кожен різальний орган виконаний у вигляді телескопічного пристрою з висувною штангою, оснащеною обертовою струминною буровою головкою із струменеформуючими насадками, причому буровиймальний різальний орган має додаткову бокову насадку, яка встановлена на висувній штанзі з можливістю обертання при прямому і зворотному ходах, а на пазоутворюючих органах ці додаткові насадки при зворотному переміщенні не є обертовими.1. The installation for carrying out lifting cuttings on hazardous inclined coal seams, which includes a spacer-stepping temporary attachment with a feed mechanism and cutting bodies with a drive, which is distinguished by the fact that the spacer-stepping temporary attachment is equipped with trailed hydraulic cutting organs with autonomous high-pressure water supplies and hydraulic drives for their inclusion, one of the specified bodies is a central drilling machine, which is installed coaxially with the longitudinal axis of the spacer-stepping temporary fixture, and the others are groove-forming for contouring the product being produced and are located parallel to the central drilling machine, while they are installed with the possibility their rotation at an angle of up to 102 in the direction beyond the external dimensions of the installation, in addition to 7/0, each cutting body is made in the form of a telescopic device with a retractable rod, equipped with a rotating jet drilling head with jet-forming nozzles, and a drilling the cutting body has an additional side nozzle, which is installed on a retractable rod with the possibility of rotation during forward and reverse movements, and on groove-forming organs, these additional nozzles are not rotating during reverse movement. 2. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що вона оснащена пристроєм для уловлювання водовугільної суміші, кінематично зв'язаним з елементами розпірно-крокуючого тимчасового кріплення.2. Installation according to claim 1, which is characterized by the fact that it is equipped with a device for capturing the water-coal mixture, kinematically connected to the elements of the spacer-stepping temporary attachment. 3. Установка за п. 2, яка відрізняється тим, що пристрій для уловлювання водовугільної суміші виконано у вигляді напрямних щитів, що похилені до жолоба, яким цей пристрій оснащений. що 2 «в) ІФ) (ее) (о)3. Installation according to claim 2, which is characterized by the fact that the device for capturing the water-coal mixture is made in the form of guide shields inclined to the chute, which this device is equipped with. that 2 "c) IF) (ee) (o) . и? се) (ее) 1 (42) Со 60 б5. and? se) (ee) 1 (42) So 60 b5