PL158258B1

PL158258B1 - Method for and device for stabilization of wall mining unit operation

Info

Publication number: PL158258B1
Application number: PL26974587A
Authority: PL
Inventors: Bernard Sznajder; Stanislaw Dynas; Boguslaw Malek; Antoni Pakosz
Original assignee: Powstancow Slaskich Byt Rud Gw
Priority date: 1987-12-24
Filing date: 1987-12-24
Publication date: 1992-08-31
Also published as: PL269745A1

Abstract

A manner of stabilizing the operation of wall coal miners mining coal deposits of significant transverse slope, characterized in that during the movement of the miner along the front of the wall, the slide of the coal miner is kept at a fixed distance from the mined side wall, the distance depends on the angle of the transverse slope of the bed as well as on the positioning of the miner's centre of gravity so that the centre of gravity is always in the overall dimensions of the wall conveyor and, most preferably, in its longitudinal axis.<IMAGE>

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób stabilizacji pracy górnicznych kombajnów ścianowych urabiających pokłady węgla o dużym nachyleniu poprzecznym oraz urządzenie do stosowania tego sposobu.The subject of the invention is a method of stabilizing the operation of longwall shearers mining coal seams with a high transverse slope and a device for using this method.

Waaunki górniczo-geologiczne złóż podziemnych kopalin użytecznych często są takie, że na niewielkiej przestrzeni pokład węgla ma zmenne nachylenie i to zarówno w kierunku poprzecznym jak i podłużnym. Nowoczesne sposoby eksploatacći pokładów węgla oparte są na mechanicznym urabianiu pokładów za pomocą kombajnów z zastosowaniem obudów zmechanizowanych. Urządzenia te na ogół dobrze spełniają swoje zadanie w warunkach pokładów zalegających poziomo lub z niewielkim nachyleniem podłużnym. W przypadku natomast potrzeby urabiania pokładów nachylonych poprzecznie, a zwłaszcza gdy zachodzi konieczność urabiania pokładu o upadzie zgodnym z kierunkeem zamocowania organu urabia jącego kombajnu, wstępują duże trudności w urabianiu pokładu wskutek oy*0.^eraniaMining and geological conditions of underground deposits of useful minerals are often such that in a small space the coal seam has a variable slope, both in the transverse and longitudinal directions. Modern methods of mining coal seams are based on mechanical mining of the seams by means of shearers with the use of powered supports. These devices generally perform well in conditions with horizontally lying or with a slight longitudinal slope. However, when there is a need to cut laterally inclined seams, and especially when it is necessary to cut a seam with a slope corresponding to the mounting direction of the shearer's cutting head, great difficulties arise in the excavation of the seam due to oy * 0. ^eran ia

158 258 nacisków przez ten organ na ocios ściany. Naciski te są różne, w dużej merze uzależnione od kąta nachylenia pokładu oraz od rodzaju zastosowanych w ścianie urządzeń, a zwłaszcza od typu kombajnu, przenośnika ścianowego i rodzaju prowadzenia tego koirtiajnu wzdłuż przenośnika. W stosowanych dotychczas powszechnie górniczych komiajnach ścianowych środek ciężkości leży stosunkowo dość wysoko nad przenośnikiem ścianowym. Wskutek tego przy większym nachyleniu poprzecznym urabianego pokładu często zdarza się, że środek ciężkości znajduje sie poza gabarytami tego przenośnika i wówczas główny nacisk kombajnu skierowany jest na ocios ściany, przy czym wielkość nacisku może być tak duża, że całkowicie uniemożżiwi urabianie pokładu.158,258 pressures by this organ against the side wall. These pressures are different, largely dependent on the angle of inclination of the deck and the type of devices used in the wall, especially the type of the shearer, the face conveyor and the type of guiding of this coarse conveyor along the conveyor. In the most commonly used longwall mining machines, the center of gravity is relatively high above the face conveyor. As a result, with a greater transverse inclination of the seam to be processed, it often happens that the center of gravity is outside the dimensions of this conveyor, and then the main pressure of the shearer is directed to the side of the wall, and the pressure may be so great that it is completely impossible to cut the seam.

Opisane wyżej wady i niedogodności usuwa całkowicie sposób stabilizacji pracy kombajnu ścianowego, będący przedniotem niniejszego wynalazku. Istota tego sposobu polega na tym, że w czasie przemieszczania się kombajnu wzdłuż frontu ściany sanie tego kom>ajnu utrzymuje się w pewnej stałej odległości od ociosu ściany. Odległość ta zależna jest od kąta nachylenia poprzecznego urabianego pokładu oraz od środka ciężkości stosowanego kom>ajnu ścianowego. Jest ona tak dobrana, aby środek ciężkości kom>ajnu znajdował się stale wewnąąrz gabarytów przenośnika ścianowego, a najkorzystniej w osi podłużnej tego przenośnika. Taki sposób stabilizacji pracy kombajnu ścianowego pozwala swobodnie urabiać pokłady węgla nachylone poprzecznie pod różnymi kątami. Nadaje się on szczególnie wszędzie tam, gdzie na całej długości ściany pokład ma jednakowe nachylenie poprzeczne oraz tam, gdzie nachylenie poprzeczne pokładu ma różny kąt w różnych miejscach ściany.The above-described disadvantages and disadvantages are completely removed by the method of stabilizing the operation of the longwall shearer, being the subject of the present invention. The essence of this method consists in the fact that while the roadheader is moving along the front of the wall, the sled of this machine is kept at a certain distance from the side of the wall. This distance depends on the angle of the transverse inclination of the seam and the center of gravity of the longwall used. It is selected so that the center of gravity of the chamber is constantly inside the dimensions of the face conveyor, and preferably in the longitudinal axis of the conveyor. This method of stabilizing the work of the longwall shearer allows for the free cutting of coal seams inclined transversely at various angles. It is particularly suitable where the deck has the same transverse slope along the entire length of the wall, and where the transverse slope of the deck has a different angle at different points of the wall.

Przedmiotem wynalazku jest również urządzenie do stabilizacji pracy kombajnu ścianowego urabiającego pokład węgla o dużym nachyleniu poprzecznym. Istotą tego urządzenia jest zastosowanie ramienia odchylającego zamocowanego jednym końcem uchylnie do sań komjajno^ch, a na drugim swobodnym końcu wyposażonego w rolkę toczną. Ponadto w połowie długości ramię to jest połączone przegubowo z wysuwnikiem siłownika hydraulicznego dwistronnego działania, którego spodnik jest połączony również przegubowo z saniami kombajnowymi. Siłownik hydrauliczny urządzenia ma własny hydrauliczny układ zasilający złożony z dwtłokowe j pompki połączonej poprzez zaw^i: automatycznego rozładowania i czterodrogowy rozdzielacz z sioc^wni^^iem. Ponadto układ ten jest wyposażony w manomeer, zawór przeeewowy i w hydroakmnulaaor.The subject of the invention is also a device for stabilizing the work of a longwall shearer cutting a coal seam with a high transverse slope. The essence of this device is the use of a pivoting arm mounted at one end to pivot to a combi slide, and at the other free end equipped with a roller. Moreover, in the half of its length, the arm is articulated with the extension arm of a double-acting hydraulic cylinder, the base of which is also articulated with the combine sled. The hydraulic cylinder of the device has its own hydraulic power supply system consisting of a two-piston pump connected via an automatic discharge valve and a four-way distributor with the power plant. In addition, the system is equipped with a pressure gauge, an overflow valve and a hydro-amplifier.

W przypadku, gdy kąt poprzecznego nachylenia pokładu ma wartość stałą na całej długości ściany można stosować śizzgowe elementy odchylające zamocowane trwale na powierzchni bocznej sań kombajnowych od strony ociosu ściany. Elementy te mają konstrukcję ażurową, słm<nąętt, przy czym ich powierzchnia boczna ma kształt ^pukły w kierunku ociosu ściany. Taka konstrukcja urządzenia pozwala ltrzumywać kombajn ścianowy w takiej pozycji, aby jego środek ciężkości znajdował się stale wewnątrz gabarytów przenośnika ścianowego w czasie, gdy kornain ten urabiając pokład węgla przemieszcza się wzdłuż frontu ściany.If the angle of the transverse deck inclination has a constant value along the entire length of the wall, sliding deflection elements may be used permanently fixed on the side surface of the shearer sled from the side of the wall side. These elements have an openwork structure, with a lure, and their side surface has a convex shape towards the wall's side. Such a structure of the device allows the longwall shearer to be crushed in such a position that its center of gravity is constantly inside the dimensions of the longwall conveyor while the coal seam, cutting the coal seam, moves along the front of the wall.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia sanie kombajnowe wraz z urządzeniem w widoku z góry, fig. 2 - fraęment tych sań w widoku od strony ociosu ściany, fig. 3 - urządzenie w przekroju wzdłuż linii A-A zaznaczonej na fig. 1, fig. 4 - urządzenie w przekroju wzdłuż linii B-B zaznaczonej na fig. 1, fig. 5 - schemat hydrauliczny układu zasila^cego urządzenie, a fig. 6 8 - sanie z inną konstrukcją urządzenia.The subject of the invention is shown in an exemplary embodiment in the drawing, in which fig. 1 shows the combine sled with the device in a top view, fig. 2 - part of these sleds in a view from the side of the wall, fig. 3 - the device in a section along the line AA shown in Fig. 1, Fig. 4 is a sectional view along line BB in Fig. 1, Fig. 5 is a hydraulic diagram of the device feeding the device, and Fig. 6-8 is a sled with a different construction of the device.

Jak uwidoczniono na fig. 1-5 urządzenie do stabiiidowłnia pracy kombajnu urabiaąącego pokłady węgla o dużym nachyleniu poprzecznym składa się z ramienia odchylającego 1 zamocowanego jednym końcem uchylnie za pomocą sworznia 2 i dodatkowej konstrukcji wsporczej 3 do powierzchni bocznej sań kombajnowych 4 od strony ociosu ściany. Na drugim, swobodnym końcu tego ramienia jest zamocowana rolka toczna 5. Poza tym do powierzchni bocznej sań 4 są przymocowane dwa ochronne ospodniki 6 usytuowane na obu końcach ramienia 1. Wei^n^z konstrukcji sań kombajnowych 4 jest umieszczony sioc^wnik hydrauliczny 7 o dwustronnym działaniu, złuocdwłąy przegubowo wysuwikiem doAs shown in Figs. 1-5, the device for stabilizing the work of a shearer cutting coal seams with a high transverse slope consists of a deflecting arm 1 pivotally mounted at one end by means of a pin 2 and an additional supporting structure 3 to the side surface of the combine sled 4 from the side of the wall hewn. At the other, free end of this arm, a roller 5 is attached. Moreover, two protective supports 6 are attached to the side surface of the slide 4, located at both ends of the arm 1. Wei ^ n ^ from the construction of the combine sledge 4 there is a hydraulic insert 7 double-acting, golden, articulated lever for

158 258 ramienia 1, a spodnikiem do sań 4, przy czym z obu stron tego siłownika są zabudowane płytowe ograniczniki 8 jego w/^chylenia. Wewnntrz konstrukcji sań 4 jest również umieszczony układ hydrauliczny zasilający siłownik 7. Układ ten składa się z pompki 9 połączonej poprzez zaw^i: automatycznego rozładowania 10 z czte^d^^^m rozdzielaczem 11. Rozdzielacz ten z kolei jest połączony z przestrzenią podtłokową i nadtłokową sioownika 7, przy czym przestrzeń podtłokową sioownika dodatkowo jest połączona z hydroakumulatorem 12 oraz z manomeerem 13 i z zaworem przee^o^ym 14.158 258 of the shoulder 1 and the sledge spodnikiem to 4, wherein both sides of said cylinder are integrated plate stops 8 of the / ^ch ylenia. Inside the slide structure 4 there is also a hydraulic system supplying the actuator 7. This system consists of a pump 9 connected via a valve: automatic discharge 10 with four manifold 11. This manifold is in turn connected to the piston space and the piston chamber 7, while the piston space of the soda plant is additionally connected to the hydroaccumulator 12 and to the pressure gauge 13 and the valve 14.

Urządzenie uwidocznione na fig. 6-8 składa się z co najmniej dwóch śizzoowych elementów odchylających 15 zamocowanych tmale do powierzchni bocznej sań kombajnowych 4 od strony ociosu ściany. Elementy te mają ażurową konstrukcję zamkniętą złożoną z kilku płyt metalowych 16, przy czym ich powierzchnia boczna 17 ma kształt w/puk^y w kierunku ociosu ściany.The device shown in Figs. 6-8 consists of at least two deflection elements 15 attached to the side surface of the combine sled 4 on the side of the wall. These elements have a closed openwork structure composed of several metal plates 16, their side surface 17 having a w / knuckle shape towards the wall side.

Stabilioowanie pracy kombajnu urabiającego pokład węgla o dużym nachyleniu poprzecznym zgodnie z wynalazkiem odbywa się w następujący sposób. Najpierw ustala się warunki pracy kombajnu ścianowego, a przede wszystkim warunki zalegania urabianego pokładu na całej długości ściany oraz typ kombajnu i przenośnika ścianowego. Z wzajemnej zależności tych danych określa się wielkość wychylenia ramienia 1 tak, aby środek ciężkości kombajnu w czasie przemieszczania się wzdłuż frontu ściany stale znajdował się wewnątrz gabarytów przenośnika ścianowego. Określone wychylenie ramienia 1 utrwala się za pomocą hydraulicznego układu zasilaąącego, ustalając na manomeerze 13 odpowiednią wartość ciśnienia jakie jest niezbędne dla stabilnej pracy kombajnu przy danym nachyleniu poprzecznym pokładu. W czasie urabiania ramię 1 swoją rolką 5 opiera się o caliznę węglową utrzymując sanie 4, a tym samym i kombajn w jednakowej pozycji zapevmńającej jego stabilną pracę. Pracująca przez cały czas w układzie zamkniętymi pompka 9 zapewnia stałe ciśnienie czynnika hydraulicznego w przestrzeni podtłokowej sioownika 7. W przypadku wyrw w ociosie ściany hydroakumulator 12 chroni układ hydrauliczny i urządzenie przed gwałtownymi uderzeniami. Układ hydrauliczny, po ustawieniu ciśnienia, sterowany jest automatycznie, ale można również sterować nim ręcznie.According to the invention, the operation of a shearer cutting a coal seam with a high transverse slope is stabilized as follows. First, the operating conditions of the longwall shearer are determined, and most of all the conditions of the excavated seam remaining along the entire length of the longwall, and the type of shearer and longwall conveyor. From the mutual dependence of these data, the amount of deflection of the arm 1 is determined so that the center of gravity of the shearer, while moving along the front of the wall, is constantly within the dimensions of the wall conveyor. The specified deflection of the arm 1 is recorded by means of the hydraulic supply system, setting the pressure gauge 13 on the pressure gauge 13, which is necessary for the stable operation of the roadheader at a given transverse inclination of the deck. During the digging process, the arm 1, with its roller 5, rests against the coal mass, keeping the sled 4, and thus the combine in the same position, ensuring its stable operation. The pump 9, working all the time in a closed system, ensures a constant pressure of the hydraulic medium in the plunger chamber 7. In the case of a breach in the wall, the hydraulic accumulator 12 protects the hydraulic system and the device against violent impacts. After setting the pressure, the hydraulic system is controlled automatically, but it can also be controlled manually.

W przypadku, gdy poprzeczne nachylenie pokładu jest niewielkie, a przy tym kąt nachylenia jest jednakowy na całej długości ściany, można stosować urządzenie pokazane na fig. 5-8. Po określeniu odległości sań od ociosu ściany, ustala się wymiary elementów odchylających 15, które następnie mocuje się trwale na powierzchni bocznej sań kombajnowych 4 od strony ociosu ściany. Elementy te w czasie urabiania pokładu ślizgając się po powierzchni ociosu utrzymują sanie 4, a tym samym i kombajn w określonej pożyci zapewnńającej stabilną prace tego kombajnu.In the case where the transverse slope of the deck is small and the angle of inclination is the same along the entire length of the wall, the device shown in Figs. 5-8 can be used. After determining the distance of the sled from the side of the wall, the dimensions of the deflection elements 15 are determined, which are then permanently attached to the side surface of the combine sled 4 from the side of the wall. During the mining of the seam, these elements, while sliding on the side of the side wall, keep the sled 4, and thus the shearer, in a specific life ensuring stable operation of this shearer.

158 258158 258

Fig. 8 c-cFig. 8 c-c

Fig. 7Fig. 7

158 258158 258

Fig.6Fig. 6

158 258158 258

B-BB-B

Fig.4Fig.4

A-AA-A

Fig.3Fig.3

158 258158 258

Fig. 2Fig. 2

Ftg. 1Ftg. 1

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.Department of Publishing of the UP RP. Circulation of 90 copies

Cena 5000 zł.Price PLN 5,000.

Claims

Patent claims

1. Method of stabilizing the operation of mining longwall shearers mining coal seams with a high transverse slope, characterized by the fact that while the shearer is moving along the front of the wall, the sled of this shearer is kept at a certain constant distance from the side of the wall, depending on the angle of the transverse slope of the seam and from the position of the center of gravity of this roadheader so that this center of gravity is constantly within the dimensions of the face conveyor, and most preferably along its longitudinal axis.

2. A device for stabilizing the work of longwall shearers mining coal seams with a high transverse slope, characterized by the arm (I) for deflecting the combine sled (4) tilted at one end from the side of the wall to the sled side surface by means of a pin and an additional supporting structure (3), and at the other free end equipped with a roller (5) and additionally connected in half of its length with a hydraulic cylinder (7), the base of which is connected to the sled structure (4), on both sides of this the bottom plate has built-in plate limiters (8) in the angle of the tree (7).

3. The device according to claim Two protective brackets (6) located at both ends of the deflecting arm (1) are mounted on the side surface of the combine sledge (4), on the side of the wall side of the wall.

4. The device according to claim 2 and 3, characterized in that the hydraulic cylinder (7) is supplied from its own system, which consists of a two-piston pump (9) connected through an automatic discharge valve (10) with a four-way / m manifold (II) connected with the space above and under the piston the seed box (7), while the under-eyelet space of this seed box is connected to the hydroaccumulator (12) and the pressure gauge (13) and the overflow valve (14).

5. A device for stabilizing the work of mining longwall shearers mining coal seams with the same transverse slope along the entire length of the wall, characterized by the fact that it has at least two deflecting sliding elements (15) permanently attached to the side surface of the combine sled (4) from the side of the wall side, which elements have a closed openwork structure composed of metal plates (16), their side surface (17) having a convex shape towards the side of the wall.

* * *