Устройство для селективной выемки пластов полезных ископаемых

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЕЛЕКТИВНОЙ ВЫЕМКИ ПЛАСТОВ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ(71) Заявитель Открытое акционерное общество Белорусский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт горной и химической промышленности(72) Авторы Морев Аркадий Борисович Смычник Анатолий Данилович(73) Патентообладатель Открытое акционерное общество Белорусский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт горной и химической промышленности(57) 1. Устройство для селективной выемки пластов полезных ископаемых, включающее механизированную крепь, забойный конвейер, закладочные установки, расположенные на бортовых штреках и между секциями крепи, и очистной комбайн, оснащенный укрепленными на подвижных рукоятях и выполненными в виде режущих шнеков с погрузочными щитками тремя исполнительными органами, один из которых смещен относительно двух других в сторону забоя на величину не менее полезного захвата и укреплен на рукояти с возможностью поворота в плоскости пласта, отличающееся тем, что для доставки породы к закладочным установкам между комбайновой дорогой и забойными стойками крепи 26002006.04.30 расположен конвейер с разгрузочными окнами в местах приемных частей закладочных установок, на который для перегрузки породы с забойного конвейера на бортовом штреке выполнен передвижной перегрузочный пункт, а рештачный став перекрыт откидными щитами, которые в закрытом положении образуют дорогу для перемещения по ней обслуживающего персонала. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что став конвейера для доставки породы расположен на промежуточных опорах, высота которых в зоне разгрузочных окон увеличивается до величины, достаточной для размещения под разгрузочными окнами приемных частей закладочных установок.(56) 1. Калугин П.А., Морев А.Б. Горные машины фирмы Айкгофф на калийных рудниках Беларуси. - ГМПМП Информпрогресс, 1994. - С. 100-104. 2. А.с. СССР 1500772 1, МПК 21 27/02 // Бюл.30 от 15.08.1989 г. (прототип). 3. Калугин П.А., Морев А.Б. Перспективы развития технологии и средств очистной выемки калийных солей // Горный журнал. - М., ноябрь 1991. - С. 22. Полезная модель относится к горной промышленности и может быть использована при разработке длинными очистными забоями пластов полезных ископаемых, состоящих из слоев полезного ископаемого и породных прослоев, например при разработке Старобинского месторождения калийных солей. Известно устройство для селективной выемки пластов полезных ископаемых с одним прослоем 1. Известное устройство включает комбайн для селективной выемки, оснащенный укрепленными на подвижных рукоятях тремя исполнительными органами, один из которых смещен относительно двух других в сторону забоя на величину не менее полезного захвата механизированную крепь закладочные установки, расположенные на штреках забойный конвейер с разгрузочными окнами и задвижками в местах расположения приемочных частей закладочных установок. Подготовка выемочного участка осуществляется двумя бортовыми штреками и штреками, расположенными в средней части лавы, количество которых определяется из условия возможного размещения породы в выработанном пространстве лавы. Объем породы для закладки в свою очередь зависит от длины лавы, а также от количества прослоев породы и их мощности. Штреки проходят с подрывкой почвы пласта для организации перегрузочных пунктов породы с забойного конвейера на перегружатели закладочных установок. Необходимая подрывка почвы ведет к дополнительным объемам извлекаемой породы, которая вместе с рудой выдается на поверхность. Количество штреков для подготовки лавы колеблется от 3 до 5. Проходка штреков осуществляется по валовой технологии. Селективная выемка пластов полезных ископаемых с одним породным прослоем осуществляется следующим образом. При движении комбайна в одну сторону (рабочий ход) извлекаются слои полезного ископаемого (руда) и породный прослой (порода). При этом руда грузится на забойный конвейер и направляет на поверхность рудника для переработки, а порода складируется на почве пласта. При обратном ходе комбайна порода грузится на забойный конвейер и доставляется забойным конвейером к расположенным на штреках закладочным установкам,посредством которых порода направляется в выработанное пространство лавы. При перегрузке породы с забойного конвейера на перегружатель закладочной установки открывают в днище забойного конвейера соответствующую задвижку. Основные недостатки описанного аналога большой объем выдаваемой на поверхность породы при подготовке участков селективной выемки, что в конечном счете ведет к снижению качества руды увеличение затрат на подготовку участка. 2 26002006.04.30 Указанные недостатки обусловлены необходимостью проходки в средней части лавы дополнительных штреков, которые служат для размещения в них закладочных установок,что снижает эффективность работы участков селективной выемки. Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является выбранное в качестве прототипа устройство для селективной выемки полезного ископаемого 2. Устройство содержит очистные комбайны со шнеками для выемки полезного ископаемого и со шнеками для разрушения породного прослоя. Очистные комбайны установлены на забойном конвейере под механизированной крепью. К платформам, расположенным на бортовых штреках, для крепления приводов забойного конвейера прикреплены механизмы для закладки выработанного пространства. Между секциями механизированной крепи на базе забойного конвейера установлены дополнительные механизмы для закладки выработанного пространства. В днище конвейера выполнены разгрузочные окна,перекрывающиеся задвижками. В местах расположения разгрузочных окон под конвейером установлены части механизмов для закладки. Конвейер установлен под углом к плоскости пласта в связи с необходимостью размещения под ставом конвейера приемных устройств закладочных механизмов. Устройство для селективной выемки работает следующим образом. В исходном положении очистные комбайны находятся на сопряжении лавы с бортовыми штреками. В начале цикла селективной выемки комбайны начинают движение к середине лавы в направлении среднего штрека, разрушая при этом породный прослоек. Окончив его выемку, комбайны начинают движение в противоположные стороны, зачищая при этом образовавшуюся щель и производя погрузку отбитого породного прослоя на забойный конвейер. В процессе транспортировки породы открываются разгрузочные окна в днище конвейера для погрузки породы на приемные части механизмов для закладки, которые транспортируют породу в выработанное пространство. После выхода на штрек для выемки породы он демонтируется и на его место устанавливается шнек для выемки полезного ископаемого. Конвейер перемещается на новую дорогу к забою. При движении комбайнов навстречу друг другу извлекается и грузится на забойный конвейер полезное ископаемое. При этом разгрузочные окна в днище конвейера закрыты. Основные недостатки описанного прототипа снижение производительности комплекса увеличение трудоемкости работ в лаве. Указанные недостатки обусловлены следующим. Техническое решение, предусматривающее при снятии каждой стружки на очистном комбайне монтаж и демонтаж режущего шнека для выемки породного прослоя, является весьма трудоемкой и сложной операцией, что было подтверждено при промышленных испытаниях опытного образца комплекса СК 1 М и получило отрицательную оценку 3. Установка става конвейера под углом к плоскости пласта существенно снижает производительность конвейера. По условиям эффективной погрузки разрушенной горной массы с почвы на забойный конвейер высота его установки ограничена, что не позволяет выполнить необходимые проходы для транспортирования породы в местах разгрузочных окон конвейера и приемной части механизмов для закладки. Задачей полезной модели является сокращение объема выдаваемой на поверхность породы при подготовке участков для селективной выемки (повышение качества руды) сокращение затрат на подготовку участков для селективной выемки. Поставленная задача достигается тем, что устройство для селективной выемки включает механизированную крепь, забойный конвейер, закладочные установки, расположенные на бортовых штреках и между секциями крепи, и очистной комбайн, оснащенный ук 3 26002006.04.30 репленными на подвижных рукоятях и выполненными в виде режущих шнеков с погрузочными щитками, тремя исполнительными органами, один из которых смещен относительно двух других в сторону забоя на величину не менее полезного захвата и укреплен на рукояти с возможностью поворота в плоскости пласта. Для доставки породы к закладочным установкам между комбайновой дорогой и забойными стойками крепи расположен конвейер с разгрузочными окнами в местах приемных частей закладочных установок, на который для перегрузки породы с забойного конвейера на бортовом штреке выполнен передвижной перегрузочный пункт, а рештачный став перекрыт откидными щитами, которые в закрытом положении образуют дорогу для перемещения по ней обслуживающего персонала. Став конвейера для доставки породы расположен на промежуточных опорах,высота которых в зоне разгрузочных окон увеличивается до величины, достаточной для размещения под разгрузочными окнами приемных частей закладочных установок. На фиг. 1 изображено устройство для селективной выемки пластов полезных ископаемых (вид сверху) на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 соответственно на фиг. 3 - разрез по ББ на фиг. 1 соответственно на фиг. 4 - расположение оборудования передвижного погрузочного пункта на бортовом штреке на фиг. 5 - схема расположения в вертикальной плоскости конвейера для доставки породы. Устройство для селективной выемки пластов полезного ископаемого состоит из механизированной крепи 1, забойного конвейера 2, закладочных установок 3, очистного комбайна 4, конвейера для доставки породы 5 и передвижного погрузочного пункта 6. Очистной комбайн 4 оснащен тремя исполнительными органами 7, 8 и 9, укрепленными на подвижных в вертикальной плоскости рукоятях и выполненными в виде режущих шнеков с погрузочными щитками (фиг. 1). Исполнительный орган 9 смещен относительно двух других 7 и 8 в сторону забоя на величину не менее захвата комбайна и укреплен на рукояти с возможностью поворота в плоскости пласта и перемещения его из опережающего забоя в зону прохода корпуса комбайна. Закладочная установка 3 состоит из метателя 10 и перегружателя с приемной частью 11. Соединена закладочная установка с помощью шарнирного соединения с навесным оборудованием забойного конвейера 2. Став конвейера для доставки породы 5 перекрыт откидными щитами 12, которые в закрытом положении образуют дорогу для перемещения по ней обслуживающего персонала. Став конвейера 5 установлен на проставках 13, соединяющих домкрат передвижки крепи с навесным оборудованием конвейера 2. Высота проставок 13 с учетом допустимого изгиба в вертикальной плоскости става конвейера 5 увеличивается при приближении к месту расположения разгрузочных окон конвейера 5 (фиг. 5). Разгрузочные окна перекрываются задвижками 14 (фиг. 3). Передвижной перегрузочный пункт 6 включает в себя эстакаду 15, являющуюся базой для крепления приводов конвейеров 2 и 5, а также перегружателей 16 и 17 и дробилки 18. Работа заявленного устройства осуществляется следующим образом. Применительно к различным горно-техническим условиям (пласты с двумя или тремя слоями полезного ископаемого и соответственно с одним или двумя прослоями слои полезного ископаемого и породных прослоев различной мощности) возможна работа устройства по нескольким схемам обработки забоя очистным трехшнековым комбайном, например, работа устройства при селективной выемке пласта, состоящего из двух слоев полезного ископаемого и расположенного между ними породного прослоя, по следующей технологической схеме. При рабочем ходе комбайна 4 одновременно разрушают шнеками 7 и 8 слои полезного ископаемого и опережающим исполнительным органом 9 породный прослой. Шнеками 7 и 8 полезное ископаемое грузится на забойный конвейер 2, на бортовом штреке оно перегружается на штрековый конвейер 19 и далее направляется для переработки на поверхность. Разрушаемый породный прослой (порода) складируется на почве пласта между забоем и бортом забойного конвейера 2. Затем реверсируется конвейер 2 и при обратном ходе ком 4 26002006.04.30 байна порода грузится шнеками 7 и 8 на забойный конвейер 2, который доставляет ее на передвижной перегрузочный пункт 6. Порода поступает на перегружатели 16 и 17, затем в дробилку 18 и далее на конвейер 5 для доставки ее к приемным частям перегружателей 11 закладочных установок 3. Метателями 10 порода направляется в выработанное пространство лавы, где при помощи управляемых задвижек 14 распределяется равномерно. При работе устройства став конвейера для доставки породы 5 перекрыт откидными щитами 12, которые в закрытом положении образуют дорогу для перемещения по ней обслуживающего персонала. После снятия в забое очередной стружки установку при помощи механизированной крепи 1 и передвижчиков на бортовых штреках перемещают на величину полезного захвата комбайна. Затем технологический цикл повторяется. Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность полезной модели,в принципе может быть многократно использована при селективной выемке полезных ископаемых из пластов, состоящих из двух или трех слоев полезного ископаемого и расположенных между ними породных прослоев, например на Старобинском месторождении калийных солей с получением технического результата, заключающегося в повышении качества добываемой руды и сокращении затрат на подготовку участков селективной выемки. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5