энергопоезд-перегружатель и способ его передвижения

Формула изобретения

1. Энергопоезд-перегружатель, включающий установленные на колесные тележки энергоблоки энергопоезда, содержащего насосные станции, магнитную станцию, привод орошения, вспомогательное оборудование и расположенный параллельно энергопоезду скребковый конвейер-перегружатель, стреловая часть которого расположена над штрековым конвейером, отличающийся тем, что каждая колесная тележка выполнена в виде Т-образной рамы с двумя двухребордными колесами внизу вертикальной части рамы и присоединительными элементами, например, штырями, на верхней горизонтальной части рамы, которыми они соединены между собой с помощью продольных трубчатых прогонов с образованием поднятой от почвы общей и непрерывной горизонтальной поверхности для размещения стреловой части скребкового конвейера-перегружателя, смонтированного с забойной стороны штрека, и энергоблоков, смонтированных со стороны, противоположной очистному забою, у штрекового хода, при этом узкоколейный путь для колесных тележек смещен от забойной стороны штрека в сторону ходка, чтобы освободить пространство на почве под стреловой частью выполненного укороченным конвейера-погружателя для размещения на почве линейной части первого участкового штрекового конвейера, выполненного укороченным и скребковым, а для перемещения энергопоезда-перегружателя он имеет две трубчатые секционные направляющие, периодически укладываемые на почву по ходу подвигания, и домкрат передвижения, один конец которого связан с последней колесной тележкой, а второй - с головкой става лавного конвейера.

2. Способ перемещения энергопоезда-перегружателя в направлении подвигания очистного забоя, включающий передвижку секций крепи, подтягиваемых к ставу для подхвата кровли после выемки ленты угля, стопорение става и распор секций крепи, включение домкрата передвижения энергопоезда-перегружателя и отталкивание колесных тележек энергопоезда-перегружателя от зафиксированного става, передвижку става на забой, отличающийся тем, что все энергоблоки перемещают одновременно с установленным на тех же колесных тележках скребковым конвейером-перегружателем, стреловая часть которого перемещается над размещенным под ним штрековым скребковым конвейером, установленным между скребковым конвейером-перегружателем и штрековым ленточным конвейером, сокращение длины которого производят после полного наезда скребкового конвейера-перегружателя на штрековый скребковый конвейер.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для подземной разработки угольных пластовых месторождений.

В настоящее время преобладающей технологией отработки пласта является применение очистного оборудования в виде комплекса, включающего забойный очистной комплекс с крепью, комбайном и забойным конвейером и штрековое оборудование, включающее энергопоезд, перегружатель и штрековые конвейеры (скребковые или ленточные).

Известен энергопоезд-перегружатель агрегата А-З, состоящий из скребкового конвейера, секции которого разбиты на три части по высоте: загрузочная часть в зоне лавы, наклонная часть и стреловая часть, опирающаяся на колесные порталы, соединенные с агрегатом и наезжающие на участковый штрековый конвейер ленточного типа (Развитие техники для подземной добычи угля, калийных и марганцевых руд. М.: НЕДРА, 1985, с. 172, рис.67, а также "Перегружатель АК-3.28.00.000", Гипроуглемаш, Арх. N 2450).

Недостатком этого энергопоезда-перегружателя является то обстоятельство, что все энергоблоки, опирающиеся также на указанные порталы и двигающиеся естественно также на колесном ходу, занимают по длине перегружателя значительную часть длины, порядка 20 метров, что приводит к удлинению всего перегружателя, т. к. длина эффективного наезда на ленточный конвейер не может быть меньше чем 25 м при ленточном конвейере с отрезками ленты по 50 м. В результате этого недостатка при доработке выемочного столба последние 60 м подвигания невозможно отрабатывать без демонтажных трудоемких операций.

Известен менее близкий аналог перегружателя, принятый к серийному изготовлению, который необходимо принять во внимание ввиду его серийности - это перегружатель скребковый типа ПТК1, предназначенный для приемки и перегрузки угля с лавного конвейера на хвостовую часть ленточного телескопического конвейера 1ЛТ80.

Этот перегружатель имеет небольшую стреловую часть с односторонним приводом, наклонные и линейные рештаки и концевую головку. Стреловая часть опирается на хвостовую часть, вместе с линейной перемещается непосредственно по почве вместе с энергопоездом, занимая общую длину 51 м ("Оборудование для очистных и проходческих работ". Каталог. М. ЦНИЭИуголь, 1986, стр. 165, рис. 173).

Известно усовершенствование этого перегружателя за рубежом под названием "Матильда", отличающееся возможностью незначительного наезда (ок. 6 метров) стреловой части перегружателя на хвостовую головку ленточного телескопического конвейера.

Недостатками указанного аналога помимо расположения энергопоезда и стреловой части друг за другом последовательно, как у приведенных выше источников, имеется недостаток в расположении и движении всего оборудования непосредственно по почве, без средств механизированного передвижения и, кроме того, повышение цены и сложности оборудования, связанной с необходимостью иметь телескопический ленточный конвейер и разнотипные специальные машины типа "Матильда", типа ЛТ, типа скребкового нормального конвейера и типа ленточного нормального конвейера по участковому штреку.

Возможности доработки выемочного столба до откаточного штрека (до охранного целика 20-30 м) приведенных аналогов также не имеется.

Наиболее близким из известных является энергопоезд-перегружатель (патент РФ N 2114996, кл. E 21 D 23/00, опубл. 10.07.1998), включающий установленные на колесные тележки блоки энергопоезда, содержащего насосные станции, магнитную станцию, привод орошения, вспомогательное оборудование и расположенный параллельно энергопоезду скребковый конвейер-перегружатель, стреловая часть которого расположена над штрековым конвейером.

Известен также способ перемещения энергопоезда и перегружателя в направлении подвигания очистного забоя (патент СССР N 1578357, кл. E 21 D 23/00, опубл. 15.07.1990), при котором сначала производят передвижку секций крепи, подтягиваемых к ставу для подхвата кровли после выемки ленты угля, затем при застопоренном ставе и распертых секциях включают домкрат передвижки энергопоезда, обеспечивающий отталкивание тележек энергопоезда от зафиксированного става, затем производится передвижка става на забой для обеспечения следующего цикла выемки и перегрузки добываемого угля от лавного конвейера на штрековые.

Наиболее близким из известных является способ перемещения энергопоезда-перегружателя в направлении подвигания очистного забоя (патент РФ N 2114996), включающий передвижку секций крепи, подтягиваемых к ставу для подхвата кровли после выемки ленты угля, стопорение става и распор секций крепи, включение домкрата передвижки энергопоезда-перегружателя и отталкивание тележек энергопоезда от зафиксированного става, передвижку става на забой.

Однако известные технические решения также не обеспечивают компактности оборудования, упрощения управления, повышения производительности и снижения трудоемкости ведения работ.

Задачей изобретений является упрощение конструкции энергопоезда-перегружателя и ведения работ по его передвижке, уменьшение его длины до размера охранного целика у откаточного штрека и применение на участковом штреке нормальных ленточных конвейеров высокой производительности, а также полная механизация передвижения штрекового оборудования без вспомогательных и трудоемких операций в добычную смену.

Для решения поставленных задач в энергопоезде-перегружателе, включающем установленные на колесные тележки энергоблоки энергопоезда, содержащего насосные станции, магнитную станцию, привод орошения, вспомогательное оборудование и расположенный параллельно энергопоезду скребковый конвейер-перегружатель, стреловая часть которого расположена над штрековым конвейером, каждая колесная тележка выполнена в виде Т-образной рамы с двумя двухребордными колесами внизу вертикальной части рамы и присоединительными элементами, например штырями, на верхней горизонтальной части рамы, которыми они соединены между собой с помощью продольных трубчатых прогонов с образованием поднятой от почвы общей и непрерывной горизонтальной поверхности для размещения стреловой части скребкового конвейера - перегружателя, смонтированного с забойной стороны штрека, и энергоблоков, смонтированного с забойной стороны штрека, и энергоблоков, смонтированных со стороны, противоположной очистному забою, у штрекового хода, при этом узкоколейный путь для колесных тележек смещен от забойной стороны штрека в сторону ходка, чтобы освободить пространство на почве под стреловой частью выполненного укороченным конвейера-перегружателя для размещения на почве линейной части первого участкового штрекового конвейера, выполненного укороченным и скребковым, а для перемещения энергопоезда - перегружателя он имеет две трубчатые секционные направляющие, периодически укладываемые на почву по ходу подвигания, и домкрат передвижения, один конец которого связан с последней колесной тележкой, а второй - с головкой става лавного конвейера.

Для решения тех же задач предлагается также способ перемещения энергопоезда-перегружателя в направлении подвигания очистного забоя, включающий передвижку секций крепи, подтягиваемых к ставу для подхвата кровли после выемки ленты угля, стопорение става и распор секций крепи, включение домкрата передвижения энергопоезда-перегружателя и отталкивание тележек энергопоезда-перегружателя от зафиксированного става, передвижку става на забой, при котором все энергоблоки перемещают одновременно с установленным на тех же колесных тележках скребковым конвейером- перегружателем, стреловая часть которого перемещается над размещенным под ним штрековым скребковым конвейером, установленным между скребковым конвейером-перегружателем и штрековым ленточным конвейером, сокращение длины которого производят после полного наезда скребкового конвейера-перегружателя на штрековый скребковый конвейер.

Изобретения поясняются чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид энергопоезда-перегружателя, на фиг. 2 - вид в плане, на фиг. 3 представлено поперечное сечение по А-А, на фиг.4 - сечение Б-Б - перегрузка на ленточный конвейер.

Энергопоезд-перегружатель включает укороченный скребковый конвейер-перегружатель, имеющий приводную головку 2 с односторонним приводом 3, линейные секции-рештаки 4, располагающиеся выше почвы в виде стреловой части скребкового конвейера-перегружателя 1, и концевую головку 5 с примыкающими рештаками, образующими загрузочную часть перегружателя; колесные тележки 6, имеющие по два двухребордных колеса, закрепленные внизу вертикальной части Т-образной рамы 8, на верхней полке 9 которой имеются присоединительные элементы, например штыри 10, на которые надеваются продольные трубчатые прогоны 11, соединяющие колесные тележки 6 между собой с образованием одной общей платформы, расположенной горизонтально выше почвы, ограниченно- гибкой в пределах расчетной гипсометрии почвы штрека и позволяющей разместить на ней одновременно и весь скребковый конвейер-перегружатель 1 со стороны, примыкающей к забойной стороне штрека, (кроме концевой головки 5 и загрузочных рештаков, где соответственно не ставятся штыри 10 и прогоны 11) и все энергоблоки 12 энергопоезда, содержащего насосные станции, магнитную станцию, привод орошения, вспомогательное оборудование, размещаемые на колесных тележках параллельно конвейеру-перегружателю с ходковой стороны штрека в одну линию вплотную к рештакам 4 скребкового конвейера-перегружателя 1 и вплотную друг к другу независимо от шага образуемого энергопоезда с целью уменьшения длины всего энергопоезда-перегружателя. Длина конвейера-перегружателя соответствует длине энергопоезда, поскольку они располагаются параллельно, и равна сумме длин энергоблоков 12 электропоезда (максимум три насосные станции по 2 м, три маслобака с подпиткой по 3,5 м, магнитная станция 3 м, привод орошения 3 м, гидропульт 2 м, электропульт и пускатели 3,5 м, пожарное оборудование 3 м). Максимальная длина всего оборудования от приводной головки конвейера до хвостовой концевой головки 5 равна 32 м, а до груди очистного забоя порядка 25 м, что соответствует ширине охранного целика у откаточного штрека. Стреловая часть скребкового конвейера-перегружателя 1 расположена над штрековым конвейером 19. Узкоколейный путь для колесных тележек смещен от забойной стороны штрека в сторону ходка, чтобы освободить пространство на почве под стреловой частью скребкового конвейера- перегружателя 1 для размещения на почве линейной части первого участкового штрекового конвейера 19, выполненного укороченным и скребковым, а для перемещения энергопоезда-перегружателя он имеет две трубчатые секционные направляющие, которые периодически укладывают на почву по ходу подвигания. Последняя колесная тележка 6 домкратом 18 передвижения связана с головкой става лавного конвейера.

Способ перемещения энергопоезда-перегружателя в направлении подвигания очистного забоя включает передвижку секций крепи, подтягиваемых к ставу для подхвата кровли после выемки ленты угля, стопорение става и распор секций крепи, включение домкрата 18 передвижения энергопоезда-перегружателя и отталкивание колесных тележек 6 энергопоезда-перегружателя от зафиксированного става на забой. Все энергоблоки 12 перемещают одновременно с установленным на тех же колесных тележках 6 скребковым конвейером-перегружателем 1. Стреловая часть конвейера-перегружателя 1 перемещается над размещенным под ним штрековым скребковым конвейером 19, установленным между скребковым конвейером-перегружателем 1 и штрековым ленточным конвейером 20, сокращение длины которого производят после полного наезда скребкового конвейера-перегружателя 1 на штрековый скребковый конвейер 19.

Энергопоезд-перегружатель работает следующим образом. При работе в лаве комбайна или струга уголь транспортируется лавным конвейером до штрека, где он принимается скребковым конвейером-перегружателем 1 и транспортируется на первый конвейер цепи штрековых участковых конвейеров 19, принятый в данном случае в виде также скребкового, размещаемого своей хвостовой частью под стреловой частью конвейера-перегружателя 1.

В дальнейшем уголь попадает на ленточные типовые штрековые конвейеры 20, участка, которые транспортируют уголь до откаточного штрека. После выемки цикла лавный конвейер перемещается на забой на величину цикла, например 630 мм, при этом разгрузочная часть лавного конвейера может перемещаться на рештаками загрузочной части конвейера-перегружателя 1 на несколько циклов или перемещаться одновременно и заодно с ним. В первом случае перемещение конвейера-перегружателя 1 производится независимо от цикла работы лавы с помощью автономного движителя в виде двух горизонтально расположенных роликов 13, обжимающих направляющую трубу 14 с приводом роликов от гидродвигателя 15, либо с помощью такого же гидродвигателя 16, смонтированного соосно с колесом 7 с передачей крутящего момента непосредственно на ось колесной пары 17. Во втором случае, когда цикл передвижки перегружателя привязан к циклу передвижки лавного конвейера, движителем является домкрат 18, связывающий энергопоезд-перегружатель с крепью или непосредственное соединение тележки-энергопоезда с приводной разгрузочной головкой лавного конвейера посредством тяги или (и) домкрата.

Применение в качестве первого из штрековых конвейеров скребкового конвейера 19, а в качестве второго участкового конвейера ленточного конвейера 20 имеет то достоинство, что конвейер 19 вписывается в габариты подстреловой части конвейера 1 и по ширине все оборудование по всей длине штрека вписывается в ширину примерно 1,6 м, обеспечивая нормальный по ширине проход для людей и нормальные просветы с забойной стороны штрека при самых малых из стандартных размеров конвейерного штрека (верхняк 2,4 м).

Ленточные конвейеры применяются типовые, высокой производительности, с шириной ленты до 1200 мм - также вписываются в указанный габарит. По мере подвигания очистного забоя до 25 м никаких вспомогательных операций в рабочую смену не производится кроме переноса трубчатых направляющих 14 (освобождаемых после прохода последней тележки 6) вперед под первую тележку конвейера 1.

После полного наезда короткого конвейера 1 на штрековый конвейер 19 на длину его 25 м производится (в ремонтную смену) сокращение ленточного конвейера 20 с удалением 50-метрового отрезка ленты и передвигание конвейера 1 вперед на 25 м. В конце выемочного столба последние 25 м подвигания производится нормальная работа без каких либо дополнительных перемонтажных работ в рабочую смену, и столб дорабатывается вплоть до охранного целика шириной порядка 25 м от откаточного штрека.

Благодаря такой конструкции энергопоезда-перегружателя достигается малооперационная работа по перегрузке угля и перемещению энергопоезда, существенно снижается потребность в специальных машинах, удешевляется и облегчается вес спецоборудования с его длиной порядка 32 м в том числе порядка 12 двухколесных тележек 6 плюс 33 трубчатых прогонов 11, при этом короткий скребковый конвейер 1 представляет собой любой из имеющихся на шахте набор серийных рештаков, приводов и концевых головок. Масса всего спецоборудования составляет: 11 тележек по 120 кг плюс 33 прогона и 25 трубчатых рельсов (одинаковые, труба Ф114 на 8, длиной по 3 м) по 60 кг всего не более 5 тонн.

При производительности очистного забоя порядка 8 тыс.т в сутки при мощности пласта 3,5 м и длине лавы 200 м суточное подвигание забоя составит 8 м/сут, что обеспечивает безостановочным перегрузом угля на штрековые конвейеры в течение трех суток, после в одну нерабочую ремонтную смену производится перенос барабана ленточного конвейера 20 вперед на 24 м с отсоединением 50-метрового отрезка ленты (транспортный отрезок ленты), производится протаскивание вперед (без разборки) 30-метрового скребкового конвейера 19, и после этого создается опять полная готовность штрекового оборудования к непрерывной работе в течение следующих трех суток без вспомогательных и трудоемких операций, и полная доработка выемочного столба.

Таким образом, и функционально, и по стоимости оборудования предлагаемый энергопоезд-перегружатель превосходит аналоги и разрабатываемые прототипы.