Opublikowano . 2 & MAR. WRB 49373 KI. Ml, 83- 5M 3l/fó :p e 21 c -j UKID Wspóltwórcy wynalazku: prof. mgr inz. Marcin Borecki, doc. mgr inz.Tadeusz Radowicki, mgr inz. Marian Duczmal, mgr inz. Jan Perek, mgr inz. Andrzej Ra¬ czynski Wlasciciel patentu: Glówny Instytut Górnictwa, Katowice (Polska) Sposób hydraulicznego urabiania wegla oraz urzadzenie do stoso¬ wania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób wysokocis¬ nieniowego hydraulicznego urabiania wegla w sy¬ stemie scianowym oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu.Dotychczas, stosowanie hyraulicznego urabiania wegla ograniczalo sie jedynie do wykonywania waskich wyrobisk, jak chodników i komór. W sy¬ stemie scianowym, dotychczasowe metody hydra¬ ulicznego urabiania nie mogly byc stosowane ze wzgledu na brak miejsca w wyrobisku sciano¬ wym oraz na niemozliwosc skoncentrowania na «alej dlugiej scianie weglowej koniecznej sily uderzeniowej wody. Istota dotychczasowego spo¬ sobu hydraulicznego urabiania, polegala na skie¬ rowaniu strumienia wody o cisnieniu okolo 30—60 atm prostopadle do ociosu. Takie jednak prostopadle skierowanie strumienia wody na ocios, przy nieodslonietych plaszczyznach bocz¬ nych jest niekorzystne, a energia strumienia wody zbyt mala, aby spowodowac rozluznienie calizny, zwlaszcza przy weglach które cechuje duza twardosc i zwiezlosc. Dlatego wedlug do¬ tychczasowych sposobów calizna weglowa musi byc wstepnie wzruszona materialem wybucho¬ wym, a strumien wody wyplywajacy z hydromo- nitora mial na celu tylko splukanie urobku. Przy takim jednak systemie urabiania uzyskuje sie dosc duze niekorzystne skruszenie urobku. Aby zwiekszyc efektywnosc urabiania takiego wegla, nalezaloby zwiekszyc cisnienie wody doprowadza¬ nej do hydromonitora. Zwiekszenie cisnienia wody zasilajacej, a przez to zwiekszenie energii stru¬ mienia, pociagneloby za soba koniecznosc budo¬ wy kosztownych pomp o duzej wydajnosci, pro- 5 wadzenie kosztownych i trudnych w utrzymaniu przewodów. Poza tym, przy duzych srednicach dysz wynoszacych 20—30 mm stosowanych w hy- dromonitorach, zapotrzebowanie wody przy wyz¬ szych cisnieniach rzedu 150 atm byloby tak duze, !< ze praktycznie uniemozliwilo by stosowanie hy- drourabiania w warunkach górnictwa dolowego.Sposób wedlug wynalazku umozliwia stosowa¬ nie hydraulicznego urabiania wegla w systemie scianowym i nie ma opisanych wyzej wad. Isto- 15 ta sposobu wedlug wynalazku polega na tym, ze stosuje sie waski wysokocisnieniowy strumien w granicach do 300 atm, który kieruje sie rów¬ nolegle lub pod katem do 10° do ociosu i pro¬ wadzi sie go przez cala dlugosc sciany na dnie 20 zabioru, tworzacym nowa plaszczyzne odsloniecia.Strumien prowadzi sie w ruchu wahadlowym przesuwajacym sie w caliznie w plaszczyznie pio¬ nowej tak, ze luk który zatacza strumien w plasz¬ czyznie pionowej obejmuje cala wysokosc wyrobi¬ ska od spagu do stropu. Strumien wody wykonu¬ jac stale ruchy wahadlowe, jednoczesnie stale przesuwa sie w plaszczyznie poziomej wzdluz sciany i odcina od calizny weglowej warstwe wegla, która odpada na znajdujacy sie pod ocio¬ sem przenosnik transportowy. Odpadanie odcietej 25 30 4937349373 3 * 4 warstwy wegla nastepuje wskutek cisnienia hydro¬ statycznego powstalego w wykonanej szczelinie od strumienia wody. Takie warstwowe hydrourabianie wegla ma szereg zalet. Strumien wodny nie ma na celu wyburzenia calizny jak dotychczas, lecz wy¬ konuje ciecie calizny które powinno tworzyc szczeline jak najwezsza. Dzieki tej zasadniczej zmianie charakteru urabiania strumienia wody, w sposobie wedlug wynalazku stosuje sie stru¬ mien wody bardzo waski o srednicy do 6 mm, jednak o cisnieniu do 300 atm. Poniewaz przy tak waskim strumieniu zapotrzebowanie wody nie jest duze mozna bez zadnych trudnosci zastoso¬ wac w podziemiach kopalni male pompy wyso¬ kocisnieniowe i bez trudnosci uzyskac tak wyso¬ kie cisnienie wody doprowadzanej do dyszy, co bylo dotychczas niemozliwe. Ze wzgledu na male zapotrzebowanie wody do hydrourabiania wedlug wynalazku, wyeliminowano wszystkie dotychcza¬ sowe trudnosci wynikajace z odprowadzania z wy¬ robiska i chodników duzych ilosci wody stoso¬ wanych dotychczas przy hydrourabianiu, oraz umozliwiono stosowanie hydrourabiania w pokla¬ dach o bardzo malym nachyleniu. Drobny wegiel uzyskany z waskiej szczeliny, wykonanej wysoko¬ cisnieniowym strumieniem wody, stanowi nie¬ znaczny procent odcinanej warstwy wegla, która po odpadnieciu daje sortymenty grube w postaci kesków i kostki. Dzieki temu, urobiony wegiel zwlaszcza energetyczny stanowi duza wartosc i przydatnosc. Inna jeszcze wazna zaleta sposobu wedlug wynalazku jest mozliwosc pelnego zasto¬ sowania go w kopalniach gazowych, poniewaz spo¬ sób ten nie wymagajac uprzedniego wzruszenia calizny weglowej materialami wybuchowymi jest w calosci iskrobezpieczny.Urzadzenie do stosowania powyzszego sposobu ma zgodnie z wynalazkiem postac hydrostruga, który sklada sie z kadluba osadzonego przesuw¬ nie na przenosniku wzdluz frontu sciany oraz z wahliwie zamocowanej do kadluba dyszy, któ¬ ra równolegle lub pod katem okolo 10° do frontu sciany wyprowadza wysokocisnieniowy waski stru¬ mien wody. Znane mechaniczne strugi sprzezone razem z przenosnikiem odznaczaja sie mala wy¬ dajnoscia i odcinaja w sposób mechaniczny tylko waska warstwe wegla wzdluz sciany, przy czym urobek zawiera duzo drobnych sortymentów. Hy- drostrug wedlug wynalazku odcina warstwe wegla z ociosu za pomoca wody i to na calej wysokosci sciany od spagu do stropu, co jest jego zasadni¬ cza cecha i zaleta.Urzadzenie wedlug wynalazku jest szczególo¬ wiej wyjasnione nizej w oparciu o przykladowe wykonanie uwidocznione na rysunku, na którym fig. 1, przedstawia przekrój wyrobiska górniczego w plaszczyznie poziomej, fig. 2 — w powieksze¬ niu, szczegól A zaznaczony na fig. 1 przedstawia¬ jacy czesc urzadzenia wedlug wynalazku, fig. 3 — urzadzenie w widoku z przodu i w czesciowym przekroju wzdluz linii B — B na fig. 4, fig. 4 — w widoku z góry i w czesciowym przekroju wzdluz linii C — C na fig. 3, a fig. 5 — w wido¬ ku z boku.Kadlub li urzadzenia osadzony przesuwnie po¬ ziomo na prowadniku 2 przenosnika 3 jest zaopa¬ trzony w plyte 4 umieszczona pod przenosnikiem 3, stanowiaca dodatkowe prowadzenie urzadzenia, 5 w dolna odkladnie 5 urobku, w uzebione boczne odkladnie 6 ulatwiajace odpadniecie odcietej warstwy 7 wegla, oraz w dysze 8 osadzona na wahliwym w kierunku strzalki 9 ramieniu 10 glowicy 11, do której to glowicy pod cisnieniem dochodzacym do 300 atm jest doprowadzany czyn¬ nik hydrauliczny.Dysza 8 jest osadzona na wahliwym ramieniu 10 pod katem a do linii 12 wyznaczajacej plasz¬ czyzne odsloniecia, przy czym w zaleznosci od potrzeby, kat a moze wynosic od zera do dzie¬ sieciu stopni. Od strony czolowej kadlub 1 jest zaopatrzony w pokrywe 13 zabezpieczajaca glo¬ wice 11 wraz z ramieniem 10 i dysza 8 od uszko¬ dzen mechanicznych, przy czym w bocznej czesci pomiedzy pokrywa a uzebiona odkladnia 6: jest wykonana szczelina 14, przez która przeplywa w kierunku strzalki 1|5 strumien wody z ukry¬ tej w kadlubie 1 i wahliwie osadzonej dyszy 8.Wewnatrz kadluba 1 znajduje sie równiez do¬ wolne urzadzenie napedowe 15 do poruszania ra¬ mieniem 10 w kierunku strzalki 9 zaznaczonej na rysunku.Opisane wyzej urzadzenie dziala w sposób na¬ stepujacy.Urabianie pierwszego zabioru z sciany 16 roz¬ poczyna sie od ustawienia kadluba 1 urzadzenia przy krawedzi wneki. Nastepnie, uruchamia sie nie uwidoczniona na rysunku pompe tloczaca wode do glowicy 11 urzadzenia, naped 15 ra¬ mion 1,0 oraz naped przenosnika 3, który jedno¬ czesnie za pomoca lancucha 18 przesuwa powoli urzadzenie w kierunku strzalki 19 zaznaczonej na rysunku. Strumien 15 cieczy prowadzony w ruchu wahadlowym w plaszczyznie pionowej za pomoca wahliwie osadzonej dyszy 8, wykonuje w caliznie weglowej szczeline 20, w nastepstwie czego cisnie¬ nie hydrostatyczne wywolane wewnatrz tej szcze¬ liny od strumienia cieczy, odlamuje odcieta warst¬ we 7, a uzebiona odkladnia 6 ostatecznie zrzuca urobek na dolna odkladnie 5 i na przenosnik 3.Wskutek wahadlowego ruchu dyszy 8 oraz stale postepujacego posuwu urzadzenia w kierunku strzalki 19, plaszczyzna odsloniecia 12 tworzaca nowy front sciany jest nieznacznie pafaldowana jak to zaznaczono przykladowo na fig. 2 rysun¬ ku. Urabianie nastepnego zabioru sciany rozpo¬ czyna sie z tego samego miejsca jak pierwszy, albo od drugiego konca sciany o ile ramie 10 dyszy 8 bedzie przystosowane do wykonywania ruchów wahadlowych po drugiej stronie urzadze¬ nia, tak aby urzadzenie to moglo wykonywac urabianie w kierunku odwrotnym do kierunku strzalki 19 oznaczonej na rysunku. PL PL