Механизированный комплекс для выемки мощных калийных пластов сближенными лавами

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МЕХАНИЗИРОВАННЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ВЫЕМКИ МОЩНЫХ КАЛИЙНЫХ ПЛАСТОВ СБЛИЖЕННЫМИ ЛАВАМИ(71) Заявитель Закрытое акционерное общество Солигорский институт проблем ресурсосбережения с опытным производством(72) Авторы Щерба Владимир Яковлевич Кириенко Валерий Михайлович Калиниченко Петр Иванович Петровский Борис Иванович Мисников Владимир Аркадьевич Плескунов Владимир Николаевич Чужов Василий Николаевич Баранов Александр Григорьевич Саяпин Александр Константинович(73) Патентообладатель Закрытое акционерное общество Солигорский институт проблем ресурсосбережения с опытным производством(57) Механизированный комплекс для выемки мощных калийных пластов сближенными лавами, включающий выемочные комплексы верхней и нижней лав, состоящие из механизированных забойных крепей с завальными консолями перекрытий, крепей сопряжений,выемочных комбайнов со шнековыми исполнительными органами на рукоятях, забойных и закладочных скребковых конвейеров, штрековые транспортные средства, реверсивные перегружатели и закладочные установки, отличающийся тем, что комбайны используют двухшнековые и шнеки комбайна верхней лавы выполнены диаметром не менее мощности среднего слоя полезного ископаемого, а рукояти шнеков соединены с корпусом комбайна посредством съемных удлинительных проставок с возможностью поворота рукоятей в вертикальной плоскости, причем секции механизированной забойной крепи верхней лавы спарены в комплекты, а завальные консоли перекрытий через один-три комплекта оснащены шпунтовыми связями с подвесками закладочного скребкового конвейера, при этом 24352006.02.28 концы завальных консолей смежных комплектов забойной крепи имеют упоры с возможностью передвижки става закладочного скребкового конвейера при подтягивании этих комплектов крепи к забойному конвейеру, при этом в днище закладочного конвейера по длине става вырезаны в шахматном порядке выпускные окна с возможностью разгрузки и распределения породы по длине лавы холостой ветвью тягового органа, а основания комплектов крепи со шпунтовыми связями оснащены прессующими установками с гидродомкратами, рабочие органы которых в исходном положении размещены в средней части откоса закладочного массива, перед линией выпуска породы из окон закладочного конвейера, причем промежуточные комплекты крепи сопряжений между сближенными лавами оснащены съемными консолями с боковыми щитами с возможностью их оперативной навески на перекрытия крепи при увеличении опережения очистных работ в сближенных лавах.(56) 1. Разработка предложения по дальнейшему совершенствованию и организации производства оборудования для селективной выемки Отчет о НИОКР (этап 2.2) / Белгорхимпром Рук. темы А.Б. Морев. - Хоз. дог.365.В.92-93. - С. 18. 2. Патент 3583, МПК Е 21 С 27/02, Е 21 С 41/16, 2000. Изобретение относится к средствам механизации выемки многослойных калийных пластов очистными комплексами сближенных лав, связанных гидрофицированными крепями сопряжений на общих штреках в единый механизированный комплекс. Известен единый механизированный комплекс, включающий очистные комплексы слоевых сближенных лав с общими агрегатными двухъярусными крепями сопряжений на выемочных штреках, которые кинематически связывают выемочные комплексы слоевых лав с возможностью удаления друг от друга на величину, не превышающую двух захватов шнеков узкозахватного комбайна выемочного комплекса 1. Недостатками известного механизированного комплекса сближенных лав является снижение их производительности при жесткой кинематической связи крепями сопряжений и узкая область применения из-за необходимости проведения высоких, на всю мощность пласта, общих выемочных штреков. Наиболее близким по технической сущности решением является устройство для селективной выемки пластов полезных ископаемых, включающее выемочные комплексы верхней и нижней лав, расположенные на штреках транспортные средства и закладочные установки, а также размещенные на каждом штреке установки, выполненные в виде опорных рам с укрепленными на них несущими консолями с исполнительными органами для оформления в кровле штреков отрезных щелей. Причем несущая консоль укреплена шарнирно с возможностью поворота в плоскости перпендикулярной оси штрека 2. Поскольку в опережающей лаве выемку верхнего слоя, например, на Старобинском месторождении калийных солей (Третий пласт - слои -) ведут двумя одношнековыми комбайнами от отрезной щели среднего штрека к отрезным щелям бортовых штреков, то отрезные щели в каждом штреке оформляют щеленарезными установками с исполнительными органами бурового типа (комбайна ПП-2). Отбитая в каждом цикле порода из забоев отрезных щелей перегружателями доставляется на закладочные установки и роторными метателями распределяется в бутовые полосы вместе с породой от нижнего выемочного комплекса,который ведет селективную выемку слоев за два хода комбайна в каждом технологическом цикле. Недостатками работы устройства является низкая производительность верхнего выемочного комплекса из-за необходимости оформления и крепления трех отрезных щелей,кроме того, продолжительность технологического цикла в нижней лаве в два раза выше,чем в верхней. К тому же известное устройство содержит большое количество энергоем 2 24352006.02.28 ких выемочно-закладочных агрегатов, что совместно с необходимостью использования ручного непроизводительного труда для крепления отрезных щелей в кровле выемочных штреков, существенно снижает эффективность его использования. При этом область применения его, например, в условиях залегания Третьего калийного пласта Старобинского месторождения на глубине свыше 700 м будет ограничена, как показала практика, устойчивостью бортов отрезных щелей, склонных к обрушениям по вертикальным плоскостям скола и требующих возведения специальной распорной крепи. Задачей изобретения является повышение производительности выемочного комплекса и расширение области его применения как при селективной, так и при частично селективной выемке слоев пласта. Технический результат достигается тем, что механизированный комплекс для выемки мощных калийных пластов сближенными лавами, включающий выемочные комплексы верхней и нижней лав с механизированными забойными крепями с завальными консолями перекрытий, крепями сопряжений, выемочными комбайнами со шнековыми исполнительными органами на рукоятях, забойными и закладочными скребковыми конвейерами,штрековыми транспортными средствами, реверсивными перегружателями и закладочными установками, при этом комбайны используют двухшнековые и шнеки комбайна верхней лавы выполнены диаметром не менее мощности среднего слоя полезного ископаемого, а рукояти шнеков соединены с корпусом комбайна посредством съемных удлинительных проставок с возможностью поворота рукоятей в вертикальной плоскости, причем секции механизированной забойной крепи верхней лавы спарены в комплекты, а завальные консоли перекрытий через один-три комплекта оснащены шпунтовыми связями с подвесками закладочного скребкового конвейера,при этом концы завальных консолей смежных комплектов забойной крепи имеют упоры с возможностью передвижки става закладочного скребкового конвейера при подтягивании этих комплектов крепи к забойному конвейеру,при этом в днище закладочного конвейера по длине става вырезаны в шахматном порядке выпускные окна с возможностью разгрузки и распределения породы по длине лавы холостой ветвью тягового органа, а основания комплектов крепи со шпунтовыми связями оснащены прессующими установками с гидродомкратами, рабочие органы которых в исходном положении размещены в средней части откоса закладочного массива, перед линией выпуска породы закладочным конвейером. Промежуточные комплекты крепи сопряжений на выемочных штреках оснащены съемными консолями с боковыми щитами, с возможностью оперативной навески их на перекрытия крепи при увеличении опережения очистных работ в сближенных лавах. На фиг. 1 представлен общий вид механизированного комплекса в сближенных лавах на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 на фиг. 3 - схема расположения механизированного комплекса в плане на фиг. 4 -разрез В-В на фиг. 3. Механизированный комплекс для выемки мощных калийных пластов сближенными лавами содержит два выемочных комплекса. Селективный комплекс в верхней лаве 1, где верхняя часть пласта представлена пятью слоями и выемочный комплекс нижней лавы 2 для валовой или селективной отработки известным комплексом нижней трехслойной части пласта. В кровле нижней лавы оставлен породный прослой 3 с возведенным на нем с выемочных штреков 4 и 5 закладочным массивом 6. В верхней лаве 1 спаренные в комплекты секции забойной крепи 7 с завальными консолями оснащены через один-три комплекта шпунтовыми связями с подвесками закладочного конвейера 8, а основания этих комплектов крепи посредством гидродомкратов шарнирно связаны с рабочими органами прессующих установок 9, которые в исходном положении расположены посредине откоса закладочного 6 массива. Комплекты крепи 7 посредством гидродомкратов передвижки связаны с забойным конвейером 10, на ставе которого установлен очистной комбайн 11 с двумя шнеками диаметром не менее мощности среднегослоя верхней лавы. Рукояти со встроенными приводами шнеков оснащены съемными проставками, которые шарнирно 3 24352006.02.28 связаны с корпусом комбайна 11 и гидродомкратами подъема рукоятей в вертикальной плоскости. Приводы забойного конвейера 10 установлены на эстакадах 12, на которых закреплены концевые головки перегружателей 13 и закладочных конвейеров 8. Эстакады 12 связаны гидродомкратами передвижки с комплектами крепи сопряжения 14 верхней лавы 1. Забойная крепь 15 нижней лавы 2, расположенная под пачкой галита 3 и закладкой 6, соединена также гидродомкратами передвижки с забойным конвейером 16, на котором установлен очистной комбайн 17. Привода забойного конвейера 16 связаны гидродомкратами передвижки с комплектами крепи сопряжений 18 нижней лавы, на перекрытиях которых навешены боковые ограждающие щиты 19 с гидродомкратами распора. Расположенные между крепями сопряжения 14 и 18 промежуточные комплекты крепи сопряжения 20 оснащены съемными консолями 21 перекрытий с боковыми ограждающими щитами 22, а основания крепи 20 связаны с передними комплектами крепи 14 гидродомкратами передвижки 23 с телескопическими проставками 24, с возможностью сокращения их при уменьшении величины опережения очистных работ в слоях пласта. Смежные с несущими закладочный конвейер, комплекты крепи 7 верхней лавы 1 имеют на завальных концах консолей перекрытий упоры 26, с возможностью передвижки закладочного конвейера 8 в каждом технологическом цикле при подтягивании данных секций к ставу забойного конвейера 10. Работа механизированного комплекса осуществляется следующим образом. Выемку слоев в верхней 1 и нижней 2 лавах осуществляют одновременно. В верхней лаве 1 выемку слоев в каждом технологическом цикле начинают с зарубки косым заездом двухшнекового комбайна 11 по среднемуслою пласта. При движении комбайна 11 от одного штрека к другому извлекают средний слой пласта. Вторым ходом комбайна 11 из образованного вруба в забое отбивают одновременно верхний и нижний породные прослои на задвинутый к забою конвейер 10. С забойного конвейера 10 порода поступает на реверсивный перегружатель 13, питающий закладочный конвейер 8. Через окна в рештачном ставе закладочного конвейера 8 порода выпускается и холостой ветвью тягового органа распределяется по длине лавы. После выпуска породы закладочный конвейер 8 передвигается к забою в шпунтовых связях посредством упоров 26 на завальных концах консолей перекрытий смежных комплектов крепи 7. Затем посредством гидродомкратов прессующих установок 9 порода перемещается под кровлю лавы за комплектами крепи 7 со шпунтовыми связями закладочного конвейера 8. После подпрессовки породы под кровлю комплекты крепи 7 со шпунтовыми связями подтягиваются к забойному конвейеру 10, а рабочие органы прессующих установок 9 при сокращении их гидродомкратов остаются в средней части откоса закладочного массива 6. Третьим рабочим ходом комбайн 11 вынимает верхнийи нижнийслои в верхней лаве 1 с выполнением концевых операций по выемке слоев между шнеками комбайна. Отбитая из слоев руда по забойному конвейеру 10 доставляется на реверсивный перегружатель 13 и далее на штрековый конвейер 25. Таким образом, технологический цикл в верхней лаве завершается за три рабочих хода комбайна 11. При селективной выемке слоевив нижней лаве 2 технологический цикл может осуществляться, по крайней мере, за два хода селективного комбайна типа СЛ-500,а при валовой - за один ход двухшнекового обычного комбайна 17. При этом для усреднения качества руды валовую выемку слоев , - иследует вести одновременно с выемкойислоев в верхней лаве 1. При селективной выемке слоевив нижней лаве 2 забойный конвейер 16 при отбойке породного прослоя реверсируется, порода доставляется на перегружатель 13, питающий закладочный конвейер 8 (фиг. 1), который в описанном выше порядке выпускает и распределяет ее по длине лавы перед рабочими органами прессующих установок 9. Предлагаемый механизированный комплекс для выемки всех слоев на примере Третьего пласта Старобинского месторождения позволит не только вовлечь в отработку дополнительные запасы и сократить потери уже подготовленных к выемке, но и повысить 4 24352006.02.28 безопасность ведения горных работ и производительность слоевых сближенных лав по сравнению с прототипом, сократить до минимума затраты на крепление и поддержание подготовительных выработок, а также избежать динамических воздействий кровли на забойную крепь сближенных лав. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.