PL218494B1 - Sposób ciągłego równoczesnego urabiania pokładu na całej długości czoła urabianego wyrobiska - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób ciągłego równoczesnego urabiania pokładu na całej długości czoła urabianego wyrobiska.

W podziemnych kopalniach węgla kamiennego stosowany jest sposób urabiania pokładów polegający na odłupywaniu czy też struganiu calizny węglowej wzdłuż czoła wyrobiska ścianowego za pomocą uzbrojonej głowicy urządzeń zwanych strugami. Głowica urabiająca zmienia swoje położenie ruchem postępowym i zwrotnym dzięki ciągnącemu ją napędowemu łańcuchowi, odspajając węgiel od calizny sukcesywnie wzdłuż wyrobiska.

Znany jest też z opisu patentowego nr PL 179384 sposób ciągłego urabiania i odtransportowywania urobku za pomocą urządzenia posiadającego obiegowy łańcuch roboczy bez końca, na którym zamocowane są elementy skrawające i przenośnikowe. Łańcuch roboczy przewijany jest na końcach wyrobiska przez stanowiska zawracania, z których przynajmniej jedno jest równocześnie stanowiskiem napędowym. Urabianie pokładu na wysokość wyrobiska ścianowego i transport urobku odbywa się w sposób ciągły na całej długości wyrobiska.

Ponadto znany jest z opisu patentowego nr PL 174360 sposób eksploatacji w górnictwie podziemnym, zwłaszcza eksploatacji na długim froncie, gdzie obudowy kroczące przekłada się z zespolonymi z nimi strugami czołowymi w kształcie łyżki, znajdującymi się w położeniu opuszczonym, a następnie strugi te wcinają się swoimi ostrzami urabiając ścianę od spągu na całą wysokość jednym ciągłym cięciem łukowym. W zależności od kolejności przesuwu sekcji obudowy związane z nimi urządzenia urabiające wybierają odcinki ściany w położonych przed nimi obszarach.

Jeszcze inny sposób urabiania stromych cienkich pokładów węgla, który stosowany był w kopalniach rosyjskich, przedstawiono w książkowej publikacji „Gornyje masziny i komplieksy z 1974 r. Na stronie 345 tej publikacji przedstawiono sposób urabiania za pomocą piły linowej uzbrojonej w urabiające ostrza. Pokazany sposób urabiania polega na rozcięciu pokładu na płaty za pomocą szczelin, w które wprowadza się linową piłę. Piła opasuje płat pokładu i w wyniku nadaniu jej ruchu postępowo zwrotnego za pomocą kołowrotu, podcina pokład powodując jego rozkruszanie i obsuwanie uzyskanego urobku w dół do usytuowanych na dole wyrobiska transportowych wagoników.

Kolejnym przykładem zastosowania do urabiania minerałów piły linowej uzbrojonej w narzędzia diamentowe, jest opisany w czasopiśmie „Rudy Metale R 43 nr 12 z 1998 roku, w artykule pt. „Nowe technologie urabiania w głębokich kopalniach RPA, sposób selektywnego wybierania rud złota. W rozwiązaniu tym wydzielone sposobem rozcięcia prostokątne bloki opasywane są napędzanymi przez maszynę linami w miejscach kontaktu żyły kruszconośnej z płaszczyznami stropu i spągu. W płaszczyznach tych następuje wcinanie się lin, który to proces zostaje po pewnym czasie zatrzymany, a w powstałe szczeliny ładuje ładunki wybuchowe małej mocy dla rozkruszenia minerału. Cykl ten w procesie urabiania jest powtarzany.

Znane urządzenia strugowe oraz rozwiązania przedstawione w opisach patentowych PL 179384 i PL 174360 charakteryzują się dużą energochłonnością i skomplikowaną budową. Natomiast rozwiązania wykorzystujące do urabiania piły linowe posiadają ograniczony zakres zastosowania, a ponadto w niektórych przypadkach urabiania tym sposobem wymagane jest dodatkowo zastosowanie materiałów wybuchowych.

Celem wynalazku jest sposób urabiania, który nie posiadałby przedstawionych powyżej wad i charakteryzowałby się małym zużyciem energii oraz dużym bezpieczeństwem działania.

Istota sposobu ciągłego równoczesnego urabiania pokładu na całej długości czoła urabianego wyrobiska, z wykorzystaniem wykonywanych w przodku szczelin, korzystnie za pośrednictwem piły linowej wyposażonej w linę bez końca, która uzbrojona jest w urabiające narzędzia, korzystnie w kształtki diamentowe polega na tym, że w czole wyrobiska, poprzecznie do powierzchni eksploatacyjnego frontu wykonuje się w głąb pokładu co najmniej jedno cięcie w postaci szczeliny, lin o zamkniętym obiegu, które prowadzi się w przybliżeniu równolegle do stropu lub spągu wyrobiska, po czym dokonuje się zmiany kierunku i zwrotu w górę lub w dół cięcia szczeliny/szczelin, a następnie, po kolejnej zmianie kierunku cięcia szczeliny/szczelin prowadzi się je w kierunku czoła wyrobiska, aż do ponownego styku z powierzchnią frontu wyrobiska. Urobek wycięty z pokładu w postaci bloku/bloków, po samoistnym rozkruszeniu, odprowadzany jest z wyrobiska urządzeniem transportowym, usytuowanym pod opadającym urobkiem.

PL 218 494 B1

Po wykonaniu szczeliny/szczelin poprzecznie do powierzchni eksploatacyjnego frontu wykonuje się później cięcie szczelin w kierunku poprzecznym lub w przybliżeniu poprzecznym do wykonanych uprzednio szczelin, a następnie kontynuuje się wykonywanie cięć szczelin, które prowadzi się również poprzecznie do powierzchni eksploatacyjnego frontu wyrobiska, aż do osiągnięcia powierzchni tego frontu.

W innym rozwiązaniu po wykonaniu szczeliny/szczelin poprzecznie do powierzchni eksploatacyjnego frontu wyrobiska, po zmianie kierunku i zwrotu, kontynuuje się następnie wykonywanie cięć w postaci szczelin łukowych aż do osiągnięcia powierzchni frontu wyrobiska.

W przypadku wykonywania cięć kilku szczelin, w celu wycięcia kilku bloków skalnych z pokładu, proces może odbywać się równocześnie lub można wykonywać cięcie jedno po drugim. Wycinanie szczelin prowadzi się z góry do dołu wyrobiska bądź odwrotnie, w zależności od struktury i parametrów skał zalegających w pokładzie oraz znajdujących się w jego stropie i spągu.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia fragment wyrobiska wraz z piłą linową, fig. 2 obrazuje sposób rozcinania wyrobiska za pośrednictwem odpowiednio ukierunkowanych szczelin, fig. 3 przedstawia sposób rozcinania wyrobiska za pośrednictwem szczelin o innym ukierunkowaniu, fig. 4 pokazuje fragment wyrobiska z dwoma piłami linowymi, a fig. 5 przedstawia sposób rozcinania pokładu przy użyciu pił jak na fig. 4.

Wyrobisko 1 urabiane jest piłą linową wyposażoną w linę 2 bez końca, uzbrojoną w urabiające narzędzia. Lina 2 wcina się w caliznę pokładu 3 poprzecznie wzdłuż całej długości jego fro ntu 4, wykonując w pokładzie 3 dwie równoległe szczeliny 5 na określoną głębokość pokładu 3. Następnie, po osiągnięciu ustalonej głębokości szczelin 5 następuje zmiana kierunku cięcia, w kierunku prostopadłym w stosunku do dotychczasowego, w wyniku czego wykonane zostają szczeliny 6, które wykonywane są na pewną ustaloną wysokość. Po wykonaniu szczelin 6 następuje zwrot cięcia w kierunku frontu 4 wyrobiska 1 i powstają szczeliny 7 biegnące aż do wyjścia liny 2 z frontu 4 wyrobiska 1 (kierunek wycinania poszczególnych szczelin zaznaczono strzałk ami). W ten sposób wycinane są bloki 8, które dzięki działającemu naciskowi górotworu i własnemu ciężarowi wyciętych bloków 8 ulegają rozkruszeniu i zsunięciu się na znajdujące się w wyrobisku 1 urządzenie transportowe 9, w szczególności przenośnik, którym urobek jest usuwany poza wyrobisko 1. Gdy między szczelinami 5 i 7 pozostanie półka 10, o grubości znacznie mniejszej w porównaniu do grubości bloków 8, to ulega ona również rozkruszeniu i opada na urządzenie transportowe 9.

Na fig. 3 przedstawiono odmienny spo sób cięcia szczelin liną 2 w pokładzie 3. W tym przypadku po wykonaniu prostopadłych do frontu 4 szczelin 5 na określoną głębokość pokładu 3 dalsze cięcie odbywa się poprzez wykonanie łukowej szczeliny 11, aż do wyjścia liny 2 z frontu 4 wyrobiska 1 i wycięcia bloków 8.

Na fig. 4 przedstawiono układ dwu pił z uzbrojonymi linami 2, które wykonują swoje cięcia niezależnie. Taki układ lin 2 umożliwia wykonywanie cięć szczelin 5, 6 i 7 tak, że wycinanie poszczególnych bloków 8 następuje w odwrotnej kolejności, z góry do dołu i z dołu do góry. Pok azany układ lin 2 może być wykorzystany również do wykonywania łukowych szczelin 11, które mogą być wykonywane niezależnie przez każdą z lin 2.

Liczba pił linowych zastosowanych do cięcia może być większa, wówczas liczba wycinanych szczelin, a tym samym wycinanych bloków 8 odpowiednio rośnie.

Zamiast uzbrojonych lin 2 do realizacji urabiania pokładu 3 sposobem według wynalazku, mogą być zastosowane uzbrojone w narzędzia łańcuchy bez końca.

O wyborze do eksploatacji konkretnego wariantu układu pił linowych oraz kształtu, kierunku i kolejności wycinania bloków 8 decydują parametry i właściwości skał zlegających w pokładzie 3 i znajdujących się w jego stropie i spągu. Ważną rolę w wyborze określonego wariantu odgrywają takie właściwości pokładu, jak jego łatwość kruszenia oraz skłonność do odspajania się pokładu od skał stropowych lub skał zalegających w spągu wyrobiska.

Przedstawiony sposób urabiania zapewnia bardzo duży udział grubego sortymentu w uzyskanym urobku.

Dodatkową zaletą tego sposobu jest równomierne obciążenie środków odstawy urobku zainstalowanych wzdłuż wyrobiska.

Claims (7)

1. Sposób ciągłego równoczesnego urabiania pokładu na całej długości czoła urabianego wyrobiska, zwłaszcza węgla, z wykorzystaniem wykonywanych w przodku szczelin, korzystnie za pośrednictwem piły linowej wyposażonej w linę bez końca, która uzbrojona jest w urabiające narzędzia, korzystnie w kształtki diamentowe, znamienny tym, że w czole wyrobiska (1), poprzecznie do powierzchni eksploatacyjnego frontu (4) wykonuje się w głąb pokładu (3) co najmniej jedno cięcie w postaci szczeliny, które prowadzi się w przybliżeniu równolegle do stropu lub spągu wyrobiska (1), po czym dokonuje się zmiany kierunku i zwrotu wykonywania szczeliny/szczelin w górę lub w dół, a następnie, po kolejnej zmianie kierunku prowadzi się je w stronę czoła wyrob iska (1), aż do ponownego styku z powierzchnią frontu (4) wyrobiska (1), a urobek wycięty z pokładu (3) w postaci bloku/bloków (8), po samoistnym rozkruszeniu, odprowadzany jest z wyrobiska (1) urządzeniem transportowym (9) usytuowanym pod opadającym urobkiem.

2. Sposób według zastrz. 1 znamienny tym, że po wykonaniu szczeliny/szczelin (5), poprzecznie do powierzchni eksploatacyjnego frontu (4), wykonuje się cięcie szczelin (6) - w kierunku poprzecznym lub w przybliżeniu poprzecznym do wykonanych uprzednio szczelin (5), a następnie kontynuuje się wykonywanie cięć szczelin (7), które prowadzi się również poprzec znie do powierzchni eksploatacyjnego frontu (4) wyrobiska (1), aż do osiągnięcia powierzchni tego frontu i wycięcia bloku (8) z pokładu (3).

3. Sposób według zastrz. 1 znamienny tym, że po wykonaniu szczeliny/szczelin (5) poprzecznie do powierzchni eksploatacyjnego frontu (4) kontynuuje się następnie wykonywanie cięć w postaci łukowych szczelin (11) aż do osiągnięcia powierzchni frontu (4) wyrobiska (1) i wycięcia bloku (8) z pokładu (3).

4. Sposób według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że wycinanie z pokładu (3) kilku bloków (8) odbywa się równocześnie.

5. Sposób według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że wycinanie z pokładu (3) kilku bloków (8) odbywa się kolejno - jeden blok (8) po drugim.

6. Sposób według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że wycinanie bloków (8) z pokładu (3) odbywa się z góry do dołu wyrobiska (1).

7. Sposób według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że wycinanie bloków (8) z pokładu (3) odbywa się od dołu do góry wyrobiska (1).