RU2734177C1

RU2734177C1 - Aggregated mining complex

Info

Publication number: RU2734177C1
Application number: RU2020110245A
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Бунин
Original assignee: Владимир Иванович Бунин
Priority date: 2020-03-11
Filing date: 2020-03-11
Publication date: 2020-10-13

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: invention relates to aggregated mining complex for horizontal and inclined openings by medium and strong rocks by drilling and blasting method. Complex includes two hollow longitudinal beams and transverse beams forming a bearing frame, telescopically extended jibs with manipulators and ladles of side unloading, reloader - scraper conveyor, drilling units, stoppers, two-wheeled trolleys, rail track for complex. At that, wheel-rail running trucks are hinged on transverse beams, and retainers are fixed on longitudinal beams, at the same time rail track consists of base in form of steel sheet, on which sides rails with track for movement of complex are fixed. On the rail track axis between the rails throughout the base is fixed front part reloader, and the rear part of the conveyor with the inclined ramp is fixed on the sliding frame and is hingedly connected to the rail track base, at the same time on the front end of the rail the protective shield is rigidly fixed.

EFFECT: technical result consists in increase of rate of penetration, increase of labour productivity, reduction of labour intensity of works and provision of high efficiency of complex mechanization of horizontal and inclined drillings by means of drilling and blasting method.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к угольной, горнорудной и машиностроительной отраслям промышленности, в частности к горным машинам для проведения горизонтальных и наклонных выработок буровзрывным способом.The invention relates to the coal, mining and engineering industries, in particular to mining machines for horizontal and inclined workings by drilling and blasting.

Известно изобретение «Установка для погрузки породы в горных выработках» (а.с. №608965 1976г.), состоит из основной рамы, включающей продольные балки на ходовых тележках, со встроенными телескопическими стрелами, на передних концах которых расположены манипуляторы с ковшами боковой разгрузки, продольные балки между собой соединены поперечными балками, на которой (раме) расположены по оси установки скребковый конвейер с приемным бункером, по обеим сторонам которого (конвейера) расположены на ходовых площадках бурильные установки с возможностью их перемещения по направляющим, закреплённым по продольным балкам рамы. При этом установка (комплекс) передвигается по специальному рельсовому пути, состоящему из двух обособленных рельсов на продольных шпалах с выступами для упора стопоров и лебедки через посредство канатов и обводных блоков.Known invention "Installation for loading rock in mine workings" (and.with. No. 608965 1976), consists of a main frame, including longitudinal beams on undercarriages, with built-in telescopic booms, at the front ends of which there are manipulators with side discharge buckets, the longitudinal beams are interconnected by transverse beams, on which (frame) a scraper conveyor with a receiving hopper is located along the axis of the installation, on both sides of which (conveyor) drilling rigs are located on the running platforms with the possibility of moving them along guides fixed along the longitudinal beams of the frame. In this case, the installation (complex) moves along a special rail track, consisting of two separate rails on longitudinal sleepers with protrusions for stopping stops and a winch through ropes and bypass blocks.

Основным недостатком данной установки являются большие трудозатраты, связанные с перемонтажом специального рельсового пути под комплекс и наращиванием рельсового пути под скип или вагонетку при проходке, а также сравнительно низкая производительность, при выдаче горной массы в вагонетках или скипах с использованием перегружателя, расположенного на установке.The main disadvantage of this installation is the large labor costs associated with the reassembly of a special rail track for the complex and the build-up of the rail track for a skip or trolley during tunneling, as well as a relatively low productivity, when delivering rock mass in trolleys or skips using a reloader located on the installation.

Дополнительные трудности и неудобства связаны с управлением и работой трёх единиц горной техники (перегружателя и двух бурильных установок), расположенных на платформе.Additional difficulties and inconveniences are associated with the control and operation of three units of mining equipment (a loader and two drilling rigs) located on the platform.

Известно изобретение «Способ перемещения рельсового пути для проходческой машины» (а.с. 1564368 1988г.), заключается в том, что горная машина, состоящая из несущей рамы на колёсно-рельсовом ходу с ковшевым рабочим органом и с телескопической стрелой, соединённой шарниром через посредство гидроцилиндра с основной продольной балкой несущей рамы, со стопорами (захватами) с возможностью их зацепления за рельсовый путь, при этом ковш имеет отверстие для возможности соединения его с анкером, закрепленным в груди забоя.The known invention "A method of moving a rail track for a tunneling machine" (and.with. 1564368 1988), consists in the fact that a mining machine, consisting of a bearing frame on a wheel-rail track with a bucket working body and a telescopic boom connected by a hinge through by means of a hydraulic cylinder with the main longitudinal beam of the supporting frame, with stoppers (grippers) with the possibility of their engagement with the rail track, while the bucket has an opening for connecting it to the anchor fixed in the face chest.

При выдвижении телескопической стрелы проходческая машина (комплекс) закрепленная с захватами на рельсовом пути передвигается вперед на длину хода штока цилиндра телескопической стрелы. Основным недостатком данного способа является большая трудоёмкость работ по креплению ковша машины к забою с помощью анкера и гибкой связи (цепи или троса с крюками).When the telescopic boom is extended, the tunneling machine (complex) fixed with grippers on the rail track moves forward by the stroke length of the telescopic boom cylinder. The main disadvantage of this method is the high labor intensity of work on attaching the machine bucket to the bottom with an anchor and flexible connection (chain or cable with hooks).

Указанные выше недостатки устраняются в изобретении «Агрегатированный горнопроходческий комплекс» (далее – «комплекс»), состоящий из двух полых продольных балок и поперечных балок, образующих несущую раму, телескопически выдвигаемых стрел с манипуляторами и ковшами боковой разгрузки, перегружателя (скребкового конвейера), бурильных установок и крепеустановщика, стопоров, двухколёсных ходовых тележек, рельсового пути под комплекс, при этом колесно-рельсовые ходовые тележки шарнирно закреплены на поперечных балках, а стопора закреплены на продольных балках, при этом рельсовый путь, состоящий из основания в виде стального листа, на боках которого закреплены рельсы с колеёй для передвижения комплекса, по оси которого (рельсового пути) между рельсами на всём протяжении основания закреплена передняя часть перегружателя (конвейера), а задняя часть конвейера с наклонной эстакадой закреплена на скользящей рамке и шарнирно связана с основанием рельсового пути, при этом на переднем торце рельсового пути жёстко закреплён защитный козырёк.The above disadvantages are eliminated in the invention "Aggregate mining complex" (hereinafter referred to as the "complex"), consisting of two hollow longitudinal beams and cross beams, forming a supporting frame, telescopically extended booms with manipulators and side discharge buckets, a reloader (scraper conveyor), drilling installations and a support installer, stoppers, two-wheeled undercarriages, a rail track for the complex, while the wheel-rail undercarriages are pivotally fixed on the cross beams, and the stoppers are fixed on the longitudinal beams, while the rail track, consisting of a base in the form of a steel sheet, on the sides which rails with a track are fixed for the movement of the complex, along the axis of which (rail track) between the rails along the entire length of the base, the front part of the loader (conveyor) is fixed, and the rear part of the conveyor with an inclined overpass is fixed on a sliding frame and is hingedly connected to the base of the rail track, when this on the front end of the rail On the way, a protective visor is rigidly fixed.

Ходовые тележки, шарнирно закреплённые на поперечных балках, позволяют уменьшить колею рельсового пути для передвижения комплекса, чем снизить его металлоёмкость и уменьшить сопротивление при перемещении, вместе с тем позволяет разместить стопора в местах на продольной балке, обеспечивающих эффективную работу стопоров по подъёму несущей рамы с функциональным оборудованием и освободить рельсовый путь от нагрузки с возможностью перемещения его вместе с перегружателем по почве выработки. Размещение стопорных устройств на продольной балке при условии переноса ходовых тележек на поперечные балки позволяет установить стопорные устройства в местах продольных балок, обеспечивающих равновесие рамы с функциональным оборудованием при подъёме, а также эффективный упор при внедрении ковша в штабель взорванной породы, а также разработать эффективную конструкцию стопора, которая определяется необходимостью увеличенных размеров по длине, закрепления его к продольной балке, что было невозможно при закреплении на ней ходовых тележек. Перенос перегружателя и закрепление его по оси рельсового пути к его основанию позволяет освободить верхнюю плоскость рамы от функционального оборудования, которое усложняет работу комплекса и управление всем процессом проходки, снижает производительность погрузочных машин из-за необходимости подъёма ковшей на большую высоту, а также невозможность удлинения става перегружателя для сокращения остановок (времени) для наращивания магистрального конвейера. Конструкция рельсового пути, включающего основание из листовой стали под всей площадью пути, позволяет жёстко закрепить рельсы необходимой колеи для передвижения комплекса, закрепить по оси перегружатель (скребковый конвейер) на всём его протяжении и закрепление на переднем конце пути козырька для защиты хвостовой головки от прямого удара породы при взрывных работах, обеспечивает снижение усилия гидроцилиндров телескопических стрел с ковшами с возможностью их упора передними кромками в защитный козырёк. The undercarriages, hinged on the cross beams, allow to reduce the track gauge for the movement of the complex, thereby reducing its metal consumption and reducing the resistance during movement, at the same time, it allows to place the stoppers in places on the longitudinal beam, ensuring the effective operation of the stoppers for lifting the carrying frame with a functional equipment and release the rail track from the load with the ability to move it together with the reloader along the working soil. The placement of locking devices on the longitudinal beam, provided that the bogies are transferred to the cross beams, allows the installation of locking devices in the places of the longitudinal beams, which ensure the equilibrium of the frame with functional equipment during lifting, as well as an effective stop when introducing the bucket into a pile of blasted rock, as well as to develop an effective design of the stopper , which is determined by the need for increased dimensions in length, fixing it to the longitudinal beam, which was impossible when fixing bogies on it. Transferring the loading machine and fixing it along the axis of the rail track to its base makes it possible to free the upper plane of the frame from functional equipment, which complicates the operation of the complex and the control of the entire process of tunneling, reduces the productivity of loading machines due to the need to raise buckets to a great height, as well as the impossibility of lengthening the stack reloader to reduce stops (time) to build up the main conveyor. The design of the rail track, including a sheet steel base under the entire track area, allows rigidly fixing the rails of the required track for the movement of the complex, fixing the loader (scraper conveyor) along its axis along its entire length and fixing a visor at the front end of the track to protect the tail head from direct impact rock during blasting operations, provides a decrease in the force of the hydraulic cylinders of telescopic booms with buckets with the possibility of their abutment with the leading edges in the protective visor.

Всё это в совокупности позволяет исключить ручной труд из процесса проходки горной выработки, то есть значительно снизить трудоёмкость проходческих работ, существенно повысить производительность и безопасность труда.All this taken together makes it possible to exclude manual labor from the process of driving a mine, that is, to significantly reduce the labor intensity of tunneling works, significantly increase productivity and labor safety.

Описанное изобретение поясняется рисунками.The described invention is illustrated by drawings.

Фиг. 1. Общий вид комплекса в выработке при передвижении рельсового пути – вид сбоку.FIG. 1. General view of the complex in working out when moving the rail track - side view.

Фиг. 2. То же, разрез по А-А.FIG. 2. The same, section along A-A.

Фиг. 3. Рама с ходовыми тележками, установленная на рельсовом пути – вид сверху.FIG. 3. Frame with bogies installed on the rail track - top view.

Комплекс состоит из несущей рамы 1, образованной двумя полыми продольными балками 2 с телескопически выдвигаемыми стрелами 3, на свободных концах которых расположены манипуляторы с ковшами боковой разгрузки 4, на продольных балках 2 расположены стопора 5, а на поперечных балках 6 шарнирно установлены ходовые тележки 7, при этом на верхней плоскости рамы 1 закреплены направляющие 8 для перемещения ходовых площадок 9 с бурильными установками 10, на задней части рамы расположена маслостанция 11. The complex consists of a supporting frame 1 formed by two hollow longitudinal beams 2 with telescopically extendable booms 3, at the free ends of which there are manipulators with side discharge buckets 4, stoppers 5 are located on the longitudinal beams 2, and undercarriage 7 are hinged on the cross beams 6, at the same time, guides 8 are fixed on the upper plane of the frame 1 to move the running platforms 9 with drilling rigs 10, and an oil station 11 is located on the rear of the frame.

Рельсовый путь 12 для передвижения комплекса состоит из основания 13 с рельсами 14 с расположенным между ними по оси по всей длине перегружателем 15. На конце передней части рельсового пути закреплена хвостовая головка перегружателя 16, перед которой установлен защитный козырек 17. При этом часть перегружателя, выходящая за пределы рельсового пути, установлена на рамке 18, шарнирно закрепленной к основанию 13. Перегружатель имеет наклонную эстакаду 19, на которой размещены рештаки перегружателя с головной частью 20 и течкой 21, по которой горная масса перегружается на магистральный конвейер 22.The rail track 12 for the movement of the complex consists of a base 13 with rails 14 with a reloader 15 located between them along the axis along the entire length. At the end of the front part of the rail track, the tail head of the reloader 16 is fixed, in front of which a protective visor 17 is installed. outside the rail track, installed on a frame 18, hinged to the base 13. The loader has an inclined overpass 19, on which the loader pans with a head 20 and a chute 21 are located, along which the rock mass is loaded onto the main conveyor 22.

Проведение горной выработки комплексом осуществляется в следующей последовательности. Проходческий цикл начинается с бурения шпуров, для этого комплекс подгоняется к забою на необходимое расстояние, бурильные установки 10 закреплённые на ходовых площадках 9 перемещаются по направляющим 8, фиксируются стопорами (условно не показано). После бурения и заряжания шпуров комплекс отгоняется от забоя на 10-15 метров (в наклонных выработках), производится взрывание и проветривание забоя, после чего включается в работу скребковый конвейер (перегружатель) 15, для того чтобы «скачать» (перегрузить) всю породу навалившуюся на конвейер при взрывных работах, далее комплекс перемещается в сторону забоя, по мере передвижения двумя ковшами с обеих сторон конвейера на него производится зачистка почвы от взорванной породы до груди забоя, после чего возводится постоянная крепь с помощью ковшей, которые могут выполнять функцию подставок (полков для работы крепильщиков) и бурильных установок 10, которые могут также выполнять функцию крепеустановщиков, при этом весь крепёжный материал в забой поставляется дизелевозом по монорельсовой дороге (условно не показано). Затем комплекс устанавливается на определённое расстояние от забоя, включаются в работу все стопора 5, по два стопора на каждой продольной балке 2, конструкция стопора обеспечивает как надежные внедрения ковшей в штабель породы без отката комплекса, так и подъём несущей рамы 1 со всем функциональным оборудованием, включая ходовые тележки 7, что позволяет освободить рельсовый путь 12 от нагрузки и путём упора ковшей 4 в козырёк 17 с выдвижением телескопических стрел погрузочных машин осуществляется передвижение рельсового пути с перегружателем к груди забоя на длину заходки, после чего начинается новый проходческий цикл. При проведении горизонтальных горных выработок ходовые тележки имеют гидропривода, обеспечивающие самоходное передвижение комплекса, а при проведении наклонных выработок комплекс передвигается с помощью лебедки, троса и обводных блоков, закреплённых на задней части комплекса.The mining complex is carried out in the following sequence. The tunneling cycle begins with drilling holes, for this the complex is adjusted to the bottom at the required distance, the drilling rigs 10 fixed on the running platforms 9 move along the guides 8, are fixed by stoppers (conventionally not shown). After drilling and loading the bore-holes, the complex is driven away from the face by 10-15 meters (in inclined workings), blasting and ventilation of the face is carried out, after which the scraper conveyor (loader) 15 is switched on in order to “download” (overload) all the piled rock on the conveyor during blasting operations, then the complex moves to the side of the face, as it moves with two buckets on both sides of the conveyor, the soil is cleaned from the blasted rock to the chest of the face, after which a permanent support is erected with the help of buckets that can function as supports (shelves for the work of fasteners) and drilling rigs 10, which can also perform the function of fasteners, while all the fastening material is supplied to the bottom by a diesel locomotive along a monorail (conventionally not shown). Then the complex is set at a certain distance from the bottom, all stoppers 5 are switched on, two stoppers on each longitudinal beam 2, the stopper design ensures both reliable insertion of buckets into the rock pile without rolling back the complex, and lifting the supporting frame 1 with all functional equipment, including undercarriage 7, which allows the rail track 12 to be released from the load and by abutting the buckets 4 against the visor 17 with the extension of the telescopic booms of the loading machines, the rail track with the loading machine moves to the face chest by the length of the run, after which a new tunneling cycle begins. When carrying out horizontal mine workings, the bogies have hydraulic drives, which ensure self-propelled movement of the complex, and when carrying out inclined workings, the complex moves with the help of a winch, cable and bypass blocks fixed on the rear of the complex.

Claims

Aggregate mining complex, including two hollow longitudinal beams and cross beams that form a supporting frame, telescopically extendable booms with manipulators and side discharge buckets, a reloader - a scraper conveyor, drilling rigs, stoppers, two-wheel undercarriages, a rail track for the complex, characterized in that wheel-rail undercarriages are pivotally fixed on the cross beams, and the stoppers are fixed on the longitudinal beams, while the rail track consists of a base in the form of a steel sheet, on the sides of which there are rails with a track for the movement of the complex, along the axis of the rail track between the rails throughout the base, the front part of the reloader is fixed, and the rear part of the conveyor with an inclined overpass is fixed on a sliding frame and pivotally connected to the base of the rail track, while a protective visor is rigidly fixed to the front end of the rail track.