EA002315B1 - Горный комбайн (варианты) и способ выемки минерального сырья (варианты) - Google Patents

Abstract

Горный комбайн для производства врубового шпура и выемки минерального сырья, залегающего в подземных пластах, обратным ходом, содержащий подвижный базовый блок, крыло, проходящее перед подвижным базовым блоком, режущий узел, поддающийся позиционированию вблизи конца крыла для производства врубового шпура в пласте минерального сырья, когда крыло совмещено с направлением движения базового блока, шарнирное соединение базового блока и крыла для ориентирования крыла под углом к направлению движения базового блока и каретку для перемещения режущего узла вдоль крыла для выемки минерального сырья вблизи крыла в процессе выемки минерального сырья обратным ходом.

Description

Область техники, к которой относится настоящее изобретение

Настоящее изобретение в общем относится к способу и устройству для выемки минерального сырья, например, угля, из подземных пластов. Более конкретно, настоящее изобретение относится к способу и устройству для выполнения высоко эффективных, безопасных и экономичных технологических операций выемки минерального сырья из пластов минерального сырья подземным способом и в высоком забое. Более конкретно, настоящее изобретение относится к способу и устройству для выполнения технологических операций выемки минерального сырья, залегающего в подземных пластах, в высоком забое, причем может быть извлечен по существу весь пласт минерального сырья и может быть осуществлено избирательное обрушение породы пласта минерального сырья, причем устройство и способ выполнения технологических операций выемки минерального сырья относительно просты, обеспечивая в то же самое время высокие производительности выемки.

Предпосылки для создания настоящего изобретения

Горное оборудование уже давно является ключом экономически эффективной разработки минерального сырья. Сначала для разработки угольных месторождений основное внимание обращали на разработку подземным способом более толстых пластов минерального сырья. При значительном истощении толстых пластов и большем значении безопасности добычи для жизни и здоровья, с недавних пор большее внимание сконцентрировано на разработке более тонких угольных пластов при разработках месторождений как открытым, так и подземным способами. Для обеспечения более высоких экономических показателей горные комбайны для выемки минерального сырья открытым способом вскрывают как можно более толстый пласт покрывающей породы, как это экономически возможно для данной толщины угля, а затем осуществляют бурошнековую выемку подстилающей породы в обнаженном пласте высокого забоя, извлекая дополнительные тонны угля без дополнительных затрат на извлечение покрывающей породы. До недавнего времени это были круглые бурошнековые машины, ограниченные проникновением в подстилающую породу на небольшие расстояния. Преимущество горного комбайна высокого забоя при использовании перед конвейером машины для разработки подземным способом обеспечило значительное увеличение глубины проникновения в пласт. Основными недостатками всех бурошнековых машин и горных комбайнов для разработки в высоком забое были местные вывалы породы из кровли и оставление достаточного промежутка между шпурами для предотвращения обрушения всей опорной структуры. Оставление достаточного количества угля для предотвращения обрушения крайне неэффективно в том отношении, что после разработки месторождения остаются значительные угольные залежи и имеются возможности неконтролируемого и непредсказуемого последующего оседания породы в эти полые шпуры. Вышеуказанная неэффективность стандартной разработки высокого забоя особенно значительна в тех случаях, когда поверхность пласта криволинейна, так что только очень небольшая фракция пласта может быть извлечена при использовании отстоящих друг от друга поверхностных шпуров.

Для увеличения производительности выемки минерального сырья, достигаемой комбайнами для разработки в высоких забоях, в последние годы были сделаны значительные усилия. С этой целью для улучшения выемки минерального сырья были разработаны различные конструкции режущих головок. Для уменьшения времени простоя горного оборудования для выемки минерального сырья высокого забоя были также сделаны разработки в области увеличения мощности систем и надежности оборудования.

Были также сделаны усилия для расширения применения горных комбайнов высокого забоя за традиционные применения посредством осуществления более высоких и более широких врубов. Для этого были разработаны режущие головки, имеющие большие диаметры, вместе с большими двигателями, повышенными скоростями конвейера и требуемое сопрягаемое оборудование. Был разработан другой более сложный способ, который предусматривает образование сначала обычного врубового шпура с последующим расширением врубового шпура до немного больших размеров. В этом последнем случае врубовый шпур делают горизонтальным, как правило, с помощью стандартного устройства для выемки минерального сырья. В большинстве случаев применения такие горные комбайны высокого забоя в процессе производства врубового шпура обеспечивают существенно более высокие количества выемки минерального сырья, причем размер врубового шпура только незначительно увеличивается расширяющими выемочными комбайнами. Для осуществления технологических операций расширения врубового шпура были разработаны различные типы выемочных комбайнов, которые, как правило, находятся в сжатом состоянии в процессе осуществления обычной выемки минерального сырья с последующим развертыванием в течение выемки минерального сырья обратным ходом. В других случаях основной режущий узел может быть отклонен или иначе минимально смещен относительно врубового шпура для осуществления выемки минерального сырья обратным ходом.

Такие комбинированные машины для выемки минерального сырья и расширения врубо вого шпура обеспечивают только небольшие увеличения производительности по сравнению с присущими им сложностью и недостатками. В большинстве случаев режущие узлы для осуществления технологических операций расширения, как правило, располагают на горном комбайне сзади от режущих узлов, предназначенных для производства врубового шпура. Это безусловно создает возможности обрушения кровли, которое может привести к погребению оборудования для разработки месторождения под землей. В результате часто ограничивают протяженности вруба, получаемого посредством расширяющих режущих узлов, так, чтобы минимизировать возможность обрушения кровли. Эти системы также имеют недостаток, связанный с тем, что часто через несколько лет после завершения разработки месторождения остаются проблемы потенциального оседания грунта, даже несмотря на образование круглых шпуров. Таким образом, последние разработки оборудования для осуществления горных работ в высоком забое чаще всего сводились к усовершенствованию существующего оборудования и способов разработки месторождения.

Краткое изложение сущности настоящего изобретения

Следовательно, задачей настоящего изобретения является обеспечение получения горного комбайна и способа, который пригоден для выполнения горных работ в высоком забое подземным способом при разработке системы дистанционного управления горными работами при оседании породы. Другой задачей настоящего изобретения является обеспечение получения горного комбайна и способа выемки минерального сырья, в соответствии с которым в пласте минерального сырья образуют относительно небольшой и узкий врубовый шпур, который, следовательно, не склонен к обрушению на начальной стадии выемки минерального сырья. Другой задачей настоящего изобретения является обеспечение получения такого горного комбайна и способа выемки минерального сырья, в которых бы крылья существенной длины развертывались бы для осуществления выемки минерального сырья в процессе выемки минерального сырья обратным ходом так, чтобы выемка минерального сырья осуществлялась главным образом в процессе выемки минерального сырья обратным ходом. Дополнительной задачей настоящего изобретения является обеспечение получения горного комбайна, в котором применяется пара смежных, вертикально смонтированных режущих головок, которые обеспечивают производство относительно узкого квадратного или прямоугольного врубового шпура в пласте минерального сырья. Другой задачей настоящего изобретения является обеспечение получения горного комбайна, в котором режущие узлы, используемые для производства врубового шпура, были бы смонтированы с воз можностью перемещения на паре крыльев для позиционирования на переднем конце крыльев в процессе производства врубового шпура на начальной стадии выемки минерального сырья. Еще одной задачей настоящего изобретения является обеспечение получения горного комбайна, в котором режущие головки перемещаются вдоль длины крыльев в процессе разведения крыльев в положение для выемки минерального сырья обратным ходом, а после этого в процессе осуществления технологической операции выемки минерального сырья обратным ходом. Еще одной дополнительной задачей настоящего изобретения является обеспечение получения горного комбайна, в котором каждое крыло содержит шнек, который транспортирует вынутое минеральное сырье от пласта к шнековому конвейеру в базовом блоке горного комбайна, чтобы совместно с соответствующими, поддающимися удлинению, конвейерными устройствами транспортировать вынутое минеральное сырье к поверхности земли.

Другой задачей настоящего изобретения является обеспечение получения горного комбайна, в котором ширина выемки минерального сырья в процессе выемки минерального сырья обратным ходом приближается к длине двух крыльев. Дополнительной задачей настоящего изобретения является обеспечение получения такого горного комбайна, в котором в процессе выполнения технологической операции выемки минерального сырья обратным ходом каждый цикл выемки минерального сырья вдоль переднего края крыльев следует за движением крыльев в направлении выемки минерального сырья обратным ходом, диаметр которой приблизительно равен диаметру режущих головок. Другой задачей настоящего изобретения является обеспечение получения такого горного комбайна, в котором два одинаковые режущие узла переменно позиционируют и регулируют для осуществления технологических операций выемки минерального сырья как в процессе производства врубового шпура, так и в течение выемки минерального сырья обратным ходом горного комбайна. Еще одной задачей настоящего изобретения является получение горного комбайна, который обеспечивает возможность по существу полного извлечения минерального сырья из угольного пласта независимо от местных условий, что невозможно посредством оборудования, предназначенного для применения в высоких забоях, соответствующего предшествующему уровню техники.

Другой задачей настоящего изобретения является получение горного комбайна высокого забоя, который обеспечивает возможность полного оседания грунта, что не возможно с помощью известных горных комбайнов высокого забоя. Другой задачей настоящего изобретения является обеспечение получения горного комбайна для разработки месторождения минераль ного сырья подземным способом, который не требует наличия рабочих в области оседания грунта, обеспечивает возможность извлечения намного более тонких пластов, чем существующие системы. Другой задачей настоящего изобретения является обеспечение получения такого горного комбайна, в котором режущие головки и крылья работают в тесной близости к минеральному сырью в пласте и составляют заднюю часть горного комбайна в процессе выемки минерального сырья обратным ходом, минимизируя в соответствии с этим возможности обрушения кровли.

Еще одной задачей настоящего изобретения является получение горного комбайна, который обеспечивает выемку минерального сырья в процессе производства врубового шпура при использовании датчиков для сбора информации относительно топографии пласта минерального сырья. Эта информация может быть затем использована для определения режима выемки минерального сырья обратным ходом для максимизации позиционирования в пласте для полного извлечения минимального сырья, принимая во внимание изменения в топографии, которые имеют место в процессе выемки минерального сырья обратным ходом, когда осуществляют выемку большей части минерального сырья. Дополнительной задачей настоящего изобретения является обеспечение получения такого горного комбайна, в котором в процессе осуществления выемки минерального сырья обратным ходом возможно контролируемое отведение и развертывание крыльев для того, чтобы изменить ширину выемки минерального сырья, чтобы приспособиться к криволинейному высокому забою, когда он следует контурам холмов, что не представляется возможным при использовании горного комбайна, имеющего постоянную ширину. Такое развертывание и отведение крыльев также желательно для того, чтобы оставлять высокий забой неповрежденным при извлечении горного комбайна из шпура. Еще одной задачей настоящего изобретения является обеспечение возможности получения такого горного комбайна, который может обеспечивать оптимизацию рабочих характеристик при различных высотах пласта минерального сырья и при различных ширинах выемки минерального сырья, соответствующих особым геологическим условиям.

Еще одной задачей настоящего изобретения является обеспечение возможности получения такого горного комбайна, который использует захватывающие устройства боковых стенок для перемещения горного комбайна и транспортного оборудования в и из пласта минерального сырья, требуя в соответствии с этим только части размера поддерживающего оборудования вне шпура по сравнению со стандартными горными комбайнами высокого забоя, масса которых должна быть достаточной для продвижения оборудования в и из шпура. В этом случае могут быть использованы захватывающие устройства боковых стенок, поскольку минеральное сырье пласта, прилегающее к предварительно образованному врубовому шпуру не будет подвергаться выемке до фазы выемки минерального сырья обратным ходом, которая имеет место после прохождения захватывающих устройств, тогда как стандартные способы разработки месторождения предусматривают обязательное оставление между шпурами достаточно больших опор для поддержания кровли. Еще одной дополнительной задачей настоящего изобретения является обеспечение возможности получения такого комбайна, который требует минимального числа операторов и относительно недорог по сравнению со стандартными горными комбайнами высокого забоя, имеющими сравнимые рабочие характеристики.

В общем, настоящее изобретение предусматривает получение горного комбайна для производства врубового шпура и выемки материала (минерального сырья), залегающего в подземных пластах, обратным ходом, содержащего подвижный базовый блок, крыло, проходящее перед подвижным базовым блоком, режущий узел (узел режущего инструмента), поддающийся позиционированию вблизи конца крыла для производства врубового шпура в материале, когда крыло совмещено с направлением движения базового блока, шарнирное соединение базового блока и крыла для ориентирования крыла под углом к направлению движения базового блока и каретку для перемещения режущего узла вдоль крыла для выемки материала вблизи крыла в процессе выемки материала обратным ходом.

Настоящее изобретение предполагает также получение способа выемки (добычи) минерального сырья, залегающего в подземных пластах, предусматривающего производство врубового шпура в подземном пласте, установку горного комбайна, имеющего режущий узел, смонтированный на крыле во врубовом шпуре, перемещение режущего узла вдоль длины крыла для выполнения уширяющей выемки минерального сырья из врубового шпура в области, прилегающей к крылу, угловое разведение крыла в процессе уширяющей выемки минерального сырья, выполняемой режущим узлом, последовательное повторение перемещения режущего узла вдоль длины крыла для выполнения дополнительной уширяющей выемки минерального сырья из врубового шпура и углового разведения крыла в процессе уширяющих выемок до тех пор, пока крыло не будет повернуто на требуемый угол, установление приращений обратного движения базового блока и крыла после выемок минерального сырья режущим узлом при движении вдоль длины крыльев, в соответствии с чем осуществляют выемку минерально002315 го сырья обратным ходом шириной, превышающей ширину врубового шпура.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - частично схематический вид сверху примера варианта осуществления горного комбайна, соответствующего концепциям настоящего изобретения, показанный применительно к каналу в подземном пласте минерального сырья и показывающий общую компонов^ку;

фиг. 2 - частично схематический вертикальный вид сбоку примера варианта осуществления горного комбайна, иллюстрируемого на фиг. 1, иллюстрирующий дополнительные элементы общей компоновки;

фиг. 3 - увеличенный разрез фрагментарного вертикального вида устройства, иллюстрируемого на фиг. 1, сделанный по существу по линии 3-3, показанной на фиг. 1, и иллюстрирующий крыло, каретку, несущий рычаг и режущую головку;

фиг. 4 - увеличенный разрез вертикального вида горного комбайна, иллюстрируемого на фиг. 1, сделанный по существу по линии 4-4, показанной на фиг. 1, и иллюстрирующий детали взаимодействия между крыльями и каретками;

фиг. 5 - увеличенный разрез фрагментарного вертикального вида горного комбайна, иллюстрируемого на фиг. 1, сделанный по существу по линии 5-5, показанной на фиг. 1, и иллюстрирующий детали взаимного соединения подвижного базового блока и крыльев;

фиг. 6 - вертикальный разрез горного комбайна, иллюстрируемого на фиг. 1, сделанный по существу по линии 6-6, показанной на фиг. 5, с некоторыми удаленными частями и иллюстрирующий детали взаимного соединения базового блока и крыльев;

фиг. 7 - вертикальный разрез горного комбайна, иллюстрируемого на фиг. 1, сделанный по существу по линии 7-7, показанной на фиг. 1, и иллюстрирующий детали крыльевого разводного устройства;

фиг. 8Ά-8Ό - схематическое представление последовательности работы крыльевого разводного устройства при движении крыла из закрытого положения в открытое;

фиг. 9 - вертикальный вид сзади горного комбайна, иллюстрируемого на фиг. 1, по линии 9-9, показанной на фиг. 2, и иллюстрирующий детали базового блока и шнеков;

фиг. 10 - вертикальный вид сбоку альтернативного варианта осуществления конструкции крыла, предназначенной для управления горным комбайном в вертикальном направлении для того, чтобы следовать волнообразной конфигурации пласта минерального сырья;

фиг. 11 - вертикальный вид, аналогичный виду, показанному на фиг. 4, иллюстрирующий альтернативный вариант осуществления конструкции крыла, иллюстрируемой на фиг. 10, и в частности подвижную нижнюю плиту для управления горным комбайном;

фиг. 12 - вертикальный вид, аналогичный виду, показанному на фиг. 7, иллюстрирующий альтернативный вариант осуществления конструкции крыла, иллюстрируемой на фиг. 10, и в частности элементы регулирования подвижной нижней плиты для управления горным комбайном;

фиг. 13А-13Б - схематическое представление работы горного комбайна, иллюстрируемого на фиг. 1, в процессе рабочего цикла производства врубового шпура и выемки обратным ходом при разработке пласта минерального сырья.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения

Горный комбайн, соответствующий настоящему изобретению, показан общим ссылочным номером 20 на фиг. 1 и 2. Горный комбайн 20 показан производящим врубовый шпур Н в типовой технологической операции выемки минерального сырья в высоком забое. Для ориентации, горный комбайн 20 изображен продвигающимся во врубовом шпуре Н справа налево, как иллюстрируется на фиг. 1 и 2.

Горный комбайн 20 имеет в качестве основного компонента базовый блок, указанный общим ссылочным номером 21, который состыкован с конвейерами, проходящими к поверхности подошвы выработки. Базовый блок 21 имеет в качестве основного конструктивного элемента платформу 22, которая может быть выполнена в виде элемента, имеющего конфигурацию перевернутой буквы и, как лучше всего видно на фиг. 9. Платформа 22 несет на своей верхней поверхности прикрепленный корпус 23, который также может быть выполнен в виде элемента, имеющего конфигурацию перевернутой буквы и. Как также следует из фиг. 1, 2 и 9, корпус 23 окружает базовый привод 25. Как показано, базовый привод 25 имеет пару подающих и отводящих цилиндров 26 и 27, соответственно, которые удобно расположены параллельно друг другу. Каждый подводящий и отводящий цилиндр 26 и 27, соответственно, имеют глухой торец 28, присоединенный к платформе 22 и штоковую полость 29, которая является функциональной, как описано ниже.

Как следует из фиг. 1, 2 и 9, базовый блок 21 содержит также пару базовых зажимных устройств, указанных общими ссылочными номерами 35 и 36. Как показано, базовые зажимные устройства 35, 36 содержат большие базовые прижимные плиты 37, которые отводятся в поперечном направлении на каждой стороне базового блока 21. Базовые прижимные плиты 37 прикреплены к одному или более зажимным цилиндрам 38, которые закреплены на корпусе 23 посредством винтов 39 с полукруглой головкой. Как лучше всего видно на фиг. 9, зажимные цилиндры 38 избирательно приводят в движение для перемещения базовых прижимных плит 37 в контактное взаимодействие и из контактного взаимодействия, соответственно, с поверхностями стенок прямоугольного врубового шпура Н, производимого горным комбайном 20 известным способом для ступенчатого перемещения базового блока 21 в и из врубового шпура Н.

Как следует из фиг. 1, 2, 5 и 9, базовый блок 21 содержит конвейерную систему базового блока, указанную общим ссылочным номером 40. Конвейерная система 40 базового блока имеет удлиненный подводящий канал 41, который может иметь в общем прямоугольное поперечное сечение. Как показано, подводящий канал смонтирован в И-образной платформе 22 для относительного движения платформы 22 и корпуса 23 в продольном направлении базового блока 21.

Внутри подводящего канала 41 конвейерной системы 40 базового блока смонтирована пара базовых шнеков 42, 43, которые проходят по существу по всей длине подводящего канала 41. Предпочтительно, чтобы базовые шнеки 42, 43 имели шнековые валы 44 и 45, которые проходят по существу параллельно и по существу вдоль всей продольной длины подводящего канала 41. Шнековые валы 44, 45 поддерживаются на кронштейнах 46, несущих подшипники 47 (фиг. 5) предпочтительно на ближних концах и, как может оказаться необходимым, распределенных вдоль длины шнековых валов 44, 45. Шнековые валы 44, 45 несут спиральные ножи 48, которые могут иметь любую из различных конструкций, известных на предшествующем уровне техники. Шнековые валы 44, 45 приводятся в движение одним или более пригодными двигателями 49 для транспортировки угля или другого минерального сырья вдоль базового узла 21 к его задней части, как показано на фиг. 1 и 2 слева направо. Очевидно, что для транспортировки извлекаемого минерального сырья к поверхности, где начинается врубовый шпур Н, в подводящем канале 41 к ближним двигателям 49 шнеков могут быть присоединены дополнительные конвейерные блоки (не показано), которые могут быть аналогичны или подобны базовой конвейерной системе 40, в то время как горный комбайн 20 продолжает подземную выработку, следуя пласту минерального сырья.

Перед базовым блоком 21 горного комбайна 20 во врубовом шпуре Н расположена пара узлов крыла с режущим инструментом (далее крыльев), указанных общими ссылочными номерами 50 и 50'. Как следует из вида сверху, иллюстрируемом на фиг. 1, левое крыло горного комбайна во врубовом шпуре Н указано ссылочным номером 50, а правое крыло указано ссылочным номером 50'. Крылья 50 и 50' могут быть идентичной конфигурации за исключением того, что каждое крыло представляет собой по существу зеркальное отображение другого. Следовательно, следующее описание относится к конструкции обоих крыльев 50 и 50', хотя делается со ссылкой на левое крыло 50. Как следует из фиг. 1-6, крыло 50 имеет открытую в направлении наружу Ь-образную раму 51. Как показано, рама 51 имеет вертикальный элемент 52 и нижний горизонтальный элемент 53.

В нижних областях действия Ь-образной рамы 51 вблизи соединения вертикального элемента 52 и горизонтального элемента 53 расположена конвейерная система крыльев, указанная общим ссылочным номером 55. Конвейерная система 55 крыльев имеет шнек 56 крыла, который проходит по существу по всей длине Ьобразной рамы 51. Шнек 56 крыла имеет шнековый вал 57 крыла, проходящий за обе крайние в продольном направлении точки шнека 56 крыла и смонтированный с возможностью вращения относительно передней опорной стойки 59 и задней опорной стойки 60, закрепленных на раме 51.

Таким образом, очевидно, что вращение шнека 56 крыла конвейерной системы 55 крыла в направлении, показанном на фиг. 3-5, будет обеспечивать транспортировку сыпучего материала во врубовом шпуре Н от передней к задней части крыла 50, ограничиваемого Ьобразной рамой 51. Также очевидно, что вынутое минеральное сырье, вводимое в любом положении в продольном направлении конвейерной системы 55 крыла извне конвейерной системы 55 крыла, будет транспортироваться в направлении назад в Ь-образной раме 51 к задней части крыла 50.

Конвейерная система 55 крыла взаимодействует и приводится в действие посредством конвейерного соединительного устройства, указанного общим ссылочным номером 65. Конвейерное соединительное устройство 65 состоит из короткого шнека 66, который на своих концах соединен со шнековым валом 57 крыла и базовым шнековым валом 44 посредством универсальных шарниров 67 и 68, соответственно.

Таким образом, очевидно, что шнековый двигатель 49 может приводить в действие как конвейерную систему 40 базового блока, так и конвейерную систему 55 крыла с помощью конвейерного соединительного устройства 65. Также очевидно, что при соответствующем расположении универсальных шарниров 67, 68 конвейерного соединительного устройства 65 крыло 50 может быть смещено в угловом направлении относительно базового блока 21, еще обеспечивая вращение шнеков 42 и 46. Кроме того, секция 66 на конвейерном соединительном устройстве 65 влияет на перенос вынутого минерального сырья из конвейерной системы 55 крыла к конвейерной системе 40 базового блока и затем в подводящем канале 41 так, чтобы перемещать вынутое минеральное сырье в направлении к задней части горного комбайна 20.

Крыло 50 смонтировано с возможностью движения на некоторое расстояние в продольном и угловом направлении относительно базового блока 21 с помощью шарнирного узла, указанного общим ссылочным номером 70, как лучше всего видно на фиг. 2, 5 и 6. Шарнирный узел 70 имеет ведущую планшайбу 71, которая соединена с концом 29 штока подающего и отводящего цилиндра 26 базового привода 25 и подводящим каналом 41 конвейерной системы 40 базового блока. Ведущая планшайба 71 имеет присоединенный выступающий вперед смещающий рычаг 72, который является держателем сферического опорного гнезда 73. Крыло 50 имеет выступающую в поперечном направлении раму 74 с отстоящими друг от друга параллельными рычагами 75 и 76, которые несут тягу 77, удерживающую сферическую шаровую опору, которая входит в контактное взаимодействие со сферическим опорным гнездом 73 в смещающем рычаге 72 ведущей планшайбы 71. Очевидно, что соединение сферической шаровой опоры 78 и сферического опорного гнезда 73 обеспечивает значительную величину углового перемещения в поперечном направлении крыла 50 относительно базового блока 21. Кроме того, сферическая шаровая опора 78 и сферическое опорное гнездо 73 позволяют небольшую величину вертикального углового перемещения крыла 50 относительно базового блока 21.

Крыло 50 имеет каретку режущего узла, указанную общим ссылочным номером 80, расположенную в общем в Ь-образной раме 51 и выше конвейерной системы 55 крыла. Как следует из фиг. 1-6, каретка 80 режущего узла имеет раму 81 каретки, имеющую горизонтальную стойку 82 и вертикальную стойку 83, которые в общем параллельны горизонтальному элементу 53 и вертикальному элементу 52 Ь-образной рамы 51, соответственно (фиг. 4). Рама 81 каретки смонтирована с возможностью движения вдоль по существу всей длины, проходящей в продольном направлении, Ь-образной рамы 51 крыла 50 на паре отстоящих друг от друга горизонтальных направляющих, а именно на верхней направляющей 84 и нижней направляющей 85. Как показано, направляющие 84, 85 имеют У-образную форму, которая обеспечивает сопряженное контактное взаимодействие верхних колес 86 и нижних колес 87 рамы 81' каретки, выполненных с соответствующими пазами. Как лучше всего показано на фиг. 3 и 4, рама 81 каретки имеет пару отстоящих друг от друга в горизонтальном направлении верхних колес 86 и пару нижних колес 87, которые смонтированы с помощью болтов 88 с возможностью свободного вращения на раме 81 каретки. Таким образом, рама 81 каретки смонтирована для движения в горизонтальном направлении для позиционирования Ь-образной рамы 51 крыла 50.

Раму 81 каретки избирательно позиционируют вдоль направляющих 84, 85 посредством привода каретки, указанного общим ссылочным номером 90. Привод 90 каретки содержит дискретную приводную цепь 91, имеющую один конец прикрепленным к кронштейну 92 крепления первого конца цепи, а другой конец прикрепленным к кронштейну 93 крепления второго конца цепи, причем оба конца жестко прикреплены к вертикальной стойке 83 рамы .81 каретки. Приводная цепь 91 закреплена вокруг паразитной звездочки 94, смонтированной вблизи переднего конца Ь-образной рамы 51 крыла 50. Приводная цепь 91 закреплена также вокруг приводной звездочки 95, которая закреплена на Ь-образной раме 51 вблизи заднего конца крыла 50. Приводная звездочка 95 смонтирована на валу 96 (смотри фиг. 6) приводного двигателя 97 каретки. Приводной двигатель 97 является реверсивным двигателем, который может быть приведен в действие для перемещения рамы 81 каретки с выбранной скоростью и в выбранном направлении вдоль направляющих 84, 85, закрепленных на Ь-образной раме 51 крыла 50.

На каретке 80 режущего узла функционально смонтирован режущий узел (узел режущего инструмента), указанный общим ссылочным номером 100, который лучше всего иллюстрируется на фиг. 1-4. Режущий узел 100 имеет режущую головку 101, которая, как показано, содержит пару аксиально-совмещенных вертикально-ориентированных барабанов 102. Наружная поверхность барабанов 102 несет множество отстоящих друг от друга в осевом и окружном направлениях резцов 103, которые предназначены для производства вруба в пласте минерального сырья, пустой породе и так далее, с которыми имеют дело при разработке месторождения. Барабаны 102 приводят во вращение посредством гидравлических двигателей 104, расположенных в пределах барабанов 102. Барабаны 102 в осевом направлении наружу имеют торцевые заглушки 105, которые без возможности вращения закреплены на шлицевых валах 106 гидравлических двигателей 104. Таким образом, очевидно, что барабаны 102 могут избирательно приводиться во вращение гидравлическими двигателями 104 с требуемой скоростью для оптимизации технологических операций выемки, осуществляемых резцами 103 на барабанах 102. Гидравлические двигатели 104 могут быть предпочтительно реверсивными так, чтобы обеспечивать вращение барабанов 102 в любом направлении, в зависимости от применяемой технологии выемки, и обеспечивать возможность кратковременных изменений направления вращения барабанов 102 режущей головки 101 на обратное в случае временного заедания барабанов 102 из-за количества или содержания минерального сырья, подвергаемого выемке в данное время.

Между барабанами 102 на каждой режущей головке 101 расположен удлиненный опорный рычаг 110. Опорный рычаг 110 держит проходящие в противоположном направлении втулки 111, к которым посредством болтов 112 прикреплены гидравлические двигатели 104. Втулки 111 служат также опорой для подшипников 113, на которых вращаются барабаны 102 при приведении в действие гидравлических двигателей 104. Должно быть очевидным, что режущий узел 100 и его взаимодействие с опорным рычагом 110 является только примером различных типов цилиндрических режущих головок, которые известны в промышленности. Может быть использована любая из различных конструкций цилиндрических режущих головок, если она имеет адекватные размеры и обеспечивает достаточную мощность.

Конец опорного рычага 110 против режущей головки 101 шарнирно прикреплен к раме 81 каретки. Как показано, опорный рычаг 110 без возможности вращения прикреплен к шарнирному пальцу 114 (фиг. 3). Шарнирный палец 114 проходит через часть рамы 81 каретки и имеет зубчатое колесо 115, закрепленное на нем без возможности вращения. Таким образом, должно быть очевидным, что поворот зубчатого колеса 115 обеспечивает равноугольный поворот вокруг шарнирного пальца 114 опорного рычага 110. Зубчатое колесо 115 находится в зацеплении с шестерней 116. Шестерня 116 смонтирована на валу 117 исполнительного поворотного механизма 118, закрепленного на раме 81 каретки. Таким образом, очевидно, что приведение в действие исполнительного поворотного механизма 118 осуществляет угловое перемещение режущей головки 101 вокруг шарнирного пальца 114 через вал 117 и шестерню 116. В этом случае режущая головка 101 может быть повернута из положения по существу совмещения с Ь-образной рамой 51 крыла 50, как иллюстрируется на фиг. 1 и 2, в положение по существу перпендикулярное указанному, как иллюстрируется на фиг. 13Ό.

Как иллюстрируется на фиг. 4 и 7, каждое крыло 50 и 50' имеет зажимное устройство крыла, указанное общим ссылочным номером 120. Левое крыло 50 имеет зажимное устройство 120 крыла, а крыло 50' имеет зажимное устройство 120' крыла, причем оба устройства расположены на наружной или внутренней стороне крыльев 50, 50' и аналогично другим компонентам крыльев 50, 50' по существу идентичны за исключением того, что каждый является зеркальным отображением другого и что некоторые элементы смещены для предотвращения мешающего воздействия. Зажимное устройство 120 крыла предусмотрено для удержания крыла 50 в заданном положении во время движения каретки 80 режущего узла по направляющим 84, 85 для расширения врубового шпура Н так, как это подробно описано в этой заявке ниже. Зажимное устройство 120 крыла содержит задний зажимной цилиндр 121, который приводит в движение заднюю верхнюю прижимную плиту

122 и заднюю нижнюю прижимную плиту 123. Таким образом очевидно, что приведение в действие заднего зажимного цилиндра 121 движет заднюю верхнюю прижимную плиту 122 в контактное взаимодействие с верхней поверхностью врубового шпура Н, а заднюю нижнюю прижимную плиту 123 - в контактное взаимодействие с нижней поверхностью врубового шпура Н.

Зажимное устройство 120 крыла содержит также передний верхний зажимной цилиндр 124, который приводит в движение переднюю верхнюю прижимную плиту 125 из отведенного положения, указанного на чертежах сплошной линией, в положение 125' контактного взаимодействия с верхней поверхностью врубового шпура Н. Передний нижний зажимной цилиндр 126 переводит переднюю нижнюю прижимную плиту 127 из отведенного положения, показанного на фиг. 7 сплошной линией, в выдвинутое положение 127', обеспечивающее контактное взаимодействие с нижней поверхностью врубового шпура Н. Передний верхний зажимной цилиндр 124 и передний нижний зажимной цилиндр 126 закреплены на вертикальном элементе 52 Ь-образной рамы 51 крыла 50. Задний зажимной цилиндр 121 смонтирован так, как это описано в этой заявке ниже.

Как иллюстрируется на фиг. 4, 7 и 8А, угловое позиционирование каждого крыла 50 и 50' относительно базового блока 21 осуществляют посредством разводного устройства крыла, указанного общим ссылочным номером 130, работающим во взаимодействии с зажимным устройством 120 крыла. Разводное устройство 130 крыла содержит вращающийся вал 131, который движется во множестве отстоящих друг от друга подшипников 132, прикрепленных к вертикальному элементу 52 Ь-образной рамы 51. Как очевидно, вал 131 по существу вертикально смонтирован на раме 51 и избирательно направленно поворачивается посредством поворотного исполнительного механизма 133, показанного смонтированным в середине длины вала 131. Верхний разводной цилиндр 134 и нижний разводной цилиндр 135 функционально взаимодействуют с валом 131 разводного устройства 130 крыла, то есть, как иллюстрируется на фиг. 7, цилиндры ориентированы по существу перпендикулярно валу 131 и проходят по существу в горизонтальном направлении. Штоковая полость каждого из разводных цилиндров 134, 135 соединена посредством зажимного цангового патрона 136 с валом 131 так, чтобы поворачиваться с валом 131, который поворачивают посредством поворотного исполнительного механизма 133. Глухие торцы цилиндров 134, 135 имеют выступающее ушко 137, через которые проходят валы 138, которые держат с возможностью свободного вращения ролики 139 на каждой стороне ушка 137. Глухие торцы цилиндров 134, 135 удерживаются с возможностью съема в Ь-образных кронштейнах 140, которые смонтированы на внутренней поверхности вертикального элемента 52 Ь-образной рамы 51 крыла 50' (смотри фиг. 7 и 8А). Таким образом, разводные цилиндры 134, 135 взаимно соединены между двумя крыльями 50, 50' в течение части последовательности их работы, как подробно описано в этой заявке ниже. Верхний разводной цилиндр 134 и нижний разводной цилиндр 135 остаются в вертикальной плоскости в процессе поперечного горизонтального движения, поскольку задний зажимной цилиндр 121 присоединен как к верхнему разводному цилиндру 134, так и к нижнему разводному цилиндру 135 посредством сварочных соединений 141. Синхронизация разводных цилиндров 134, 135 гарантируется параллелограммом связей, образуемых валом 131 и задним зажимным цилиндром 121.

Пример функциональной способности манипулирования крыльями 50, 50', в частности крылом 50, приведен в форме последовательных схематических видов сверху, показанных на фиг. 8Α-8Ό. Как иллюстрируется на фиг. 8А, крылья 50, 50' показаны параллельными друг другу и базовому блоку 21. При подготовке к начальному разведению крыла 50 передний верхний зажимной цилиндр 124 и передний нижний зажимной цилиндр 126 крыла 50' переводят в зажимное положение. При дальнейшем описании со ссылкой на фиг. 8Α-8Ό во всех случаях делается допущение, что передний нижний зажимной цилиндр 126 переводится в зажимное положение или в отведенное положение в любой момент, когда передний верхний зажимной цилиндр 124 переводится в зажимное положение или отведенное положение относительно обоих крыльев 50 и 50'. Передний верхний зажимной цилиндр 124 и задний зажимной цилиндр 121 крыла 50 приводят в действие до положения выдвижения штока.

В это время разводные цилиндры 134, 135 приводят в действие для поворота крыла 50 вокруг шарнирного узла 70. Как иллюстрируется на фиг. 8В, такая активация разводных цилиндров 134, 135 обеспечивает получение такого клиренса между крыльями 50 и 50', чтобы обеспечивать достаточный промежуток для последующих рабочих технологических операций. Как только штоки разводных цилиндров 134, 135 полностью выдвинуты, как по существу показано на фиг. 8В, причем роликами 139 сцепляются с Ь-образным кронштейном 140 крыла 50', а передний цилиндр 124 обеспечивает зажатие, приводится в действие поворотный исполнительный механизм 133 для осуществления поворота разводных цилиндров 134, 135 относительно вала 131 против направления движения часовой стрелки. Это приводит к тому, что ролики 139 на глухом торце разводных цилиндров 134, 135 выходят из контактного взаимодействия с Ь-образным кронштейном 140 и следуют по дугообразной траектории, как показано на фиг. 8С. Разводные цилиндры 134, 135 приводят в действие для отведения штока одновременно с приведением в действие поворотного исполнительного механизма 133 для того, чтобы предотвратить мешающее контактное взаимодействие рамы 51 крыла 50' с роликами 139.

Работа разводных цилиндров 134 и 135 для отведения поршневых штоков при повороте цилиндров 134, 135 разводного устройства вокруг вала 131 путем активации поворотного исполнительного механизма 133 продолжается до тех пор, пока компоненты крыла 50 не достигнут положения, показанного на фиг. 8Ό. В этой точке шток разводных цилиндров 134, 135 по существу отведен, а разводные цилиндры 134, 135 ориентированы по существу перпендикулярно раме 51 крыла 50. Хотя ориентация, иллюстрируемая на фиг. 8Ό, является предпочтительной в некоторых случаях, в иных случаях может оказаться адекватной другая ориентация разводных цилиндров 134, 135, характеризующаяся более параллельным совмещением с базовым блоком 21. Следовательно, задний зажимной цилиндр 121 приводят в действие до зажимного положения, причем передний верхний зажимной цилиндр 124 приводят в действие до зажимного положения для осуществления технологических операций выемки минерального сырья режущим узлом 100 вдоль крыла 50. После окончания технологической операции выемки передний верхний зажимной цилиндр 124 приводят в действие до отведенного положения, так что разводные цилиндры 134, 135 могут приводиться в действие для выдвижения из них поршневых штоков для перемещения крыла 50 в дополнительное разведенное угловое положение, в котором выемка минерального сырья может быть осуществлена посредством выемки режущим узлом 100. Последующие повторы последовательности выемки и движения от положения, показанного на фиг. 8Ό, обеспечивают возможность получения любой требуемой степени углового поворота крыла 50 относительно базового блока 21.

Для осуществления регулировок горного комбайна 20 в вертикальном направлении в течение образования врубового шпура Н для более хорошего следования минеральному пласту и поддержанию его центрирования во врубовом шпуре Н, могут быть предпочтительно использованы модифицированные крылья 150 и 150', иллюстрируемые на фиг. 10-12. Управление движением крыльев 150 и 150' в направлении вверх и вниз осуществляют посредством модифицированной Ь-образной рамы 151. Как и в примере с крыльями 50 и 50', конструкции крыльев 150, 150' идентичны за исключением того, что каждое является зеркальным отображением другого, так что вследствие этого ниже будет описано только крыло 150.

Ь-образная рама 151 по существу является двухэлементной конструкцией, имеющей верти кальный элемент 152 с крайним положением в направлении вниз, которое раздваивается посредством присоединенной удерживающей плиты 153 для образования паза 154, проходящего в вертикальном направлении. Паз 154 принимает Ь-образную нижнюю плиту 155, имеющую горизонтальную стойку 156, аналогичную горизонтальному элементу 53 крыла 50. Вертикальная стойка 157 прилегает в пазу 154, образованном между вертикальным элементом 152 и удерживающей плитой 153. Нижняя плита 155 закреплена в пазу 154 вблизи заднего конца крыла 150 посредством шарнирного пальца 160 так, чтобы нижняя плита 155 поддавалась повороту вокруг него для подъема или опускания переднего конца нижней плиты 155. Величина вертикального перемещения переднего конца нижней плиты 155 может регулироваться посредством одного или более болтов 162, которые проходят через вертикальный элемент 152 Ь-образной рамы 151, через паз 154 и через удерживающую плиту 153. Болты 162 проходят также через вертикальную прорезь 163 в вертикальной стойке 157 нижней плиты 155, так что нижняя плита может двигаться в вертикальном направлении вдоль длины прорезей 163 вокруг шарнирного пальца 160. Вертикальное положение переднего конца нижней плиты 155 может избирательно регулироваться посредством опускающего цилиндра 165, имеющего глухой торец, соединенный с верхним пальцем 166, который прикреплен к вертикальному элементу 152 Ь-образной рамы 151, а конец его штока соединен с нижним пальцем 167, который прикреплен к вертикальной стойке 157 нижней плиты 155.

Крыло 150 показано сплошными линиями на фиг. 10-12 в его нормальном рабочем положении. Как показано, управляющий опусканием цилиндр 165 имеет шток, выдвигаемый с нижней плитой 155 в направлении вниз, так что болты 162 сцепляются с верхней частью прорезей 163. В этом положении горизонтальная стойка 156 нижней плиты 155 по существу перпендикулярна концам вертикального элемента 152 рамы 151. Приведение в действие управляющего опусканием цилиндра 165 для отведения его штока поднимает нижнюю плиту 155 на ее переднем конце для подъема горизонтальной стойки 156 к положению 156' линии цепи, как лучше всего показано на фиг. 11. Это побуждает крыло 150' перемещаться вниз для поддержания режущего узла 100 избирательно позиционируемым в пласте минерального сырья, который имеет наклон вниз.

Для обеспечения управления подъемом крыла 150 вверх, передний нижний зажимной цилиндр 126 может быть приведен в действие для отведения передней нижней прижимной плиты 127 из отведенного положения, показанного на фиг. 12 сплошной линией, в развернутое положение 127', которое находится ниже гори зонтальной стойки 156 нижней плиты 155. В этом случае передняя верхняя прижимная плита 125, управляемая посредством переднего верхнего зажимного цилиндра 124, не приведена в действие для обеспечения возможности управления подъемом или отклонением крыла 150, тогда как передняя нижняя прижимная плита 127 находится в развернутом положении 127' (смотри фиг. 12). Поскольку передняя нижняя плита 127 поддерживается развернутой в процессе управления подъемом крыла 150, прижимная плита 127 может иметь отогнутый кверху передний край 128 и отогнутый кверху задний край 129 для предотвращения зарывания или захвата передней нижней прижимной плиты 127 в нижней поверхности врубового шпура Н. Таким образом, крылья 150, 150' могут регулироваться в направлении вниз или вверх для оптимизации следования минеральному пласту, основываясь на информации, полученной из предшествующих врубовых шпуров Н, из врубового шпура Н, производимого в то же самое время, или в процессе выемки обратным ходом, основываясь на информации, полученной в начальной стадии осуществления технологической операции выемки при образовании врубового шпура.

На фиг. 13А-13Ь схематически иллюстрируется пример последовательности технологических операций для способа выемки минерального сырья при использовании горного комбайна 20. Горный комбайн 20 показан образующим врубовый шпур Н в высоком забое А. ограниченном поверхностью земли.

На фиг. 13 А иллюстрируется горный комбайн 20 на начальной стадии образования врубового шпура в высоком забое А. Режущие узлы 100 на каждом крыле 50, 50' вращаются против и по направлению движения часовой стрелки, соответственно, как видно на представленном виде сверху. Конвейерные системы 55 крыльев 50, 50', будучи сначала не ограниченными, подают минеральное сырье в направлении наружу высокого забоя А, как показано на фиг. 13 А.

Горный комбайн 20 продвигается вперед для образования врубового шпура Н, следующего пласту минерального сырья, путем продвижения крыльев 50, 50', причем зажимные устройства 35, 36 входят в контактное взаимодействие с боковыми поверхностями врубового шпура Н, как показано на фиг. 13В. При завершении удлинения подводящих и отводящих цилиндров 26, 27 базового привода 25 зажимные устройства 35, 36 отводят из контактного взаимодействия с врубовым шпуром Н и базовый блок 21 горного комбайна 20 продвигают путем отведения подводящих и отводящих цилиндров 26, 27 для толкания базового блока 21 к крыльям 50, 50', как иллюстрируется на фиг. 13С. Зажимные устройства 35, 36 затем приводят в контактное взаимодействие со стенками врубового шпура Н при подготовке к дальнейшему продвижению крыльев 50, 50', так что режущие узлы 100 осуществляют дополнительное врубовое продвижение в пласт минерального сырья. Как следует из фиг. 13В, при нахождении базового блока 21 во врубовом шпуре Н, вынутое минеральное сырье выгружают в направлении назад из горного комбайна 20 посредством конвейерной системы 55 крыльев и базовой конвейерной системы 40 для выгрузки наружу из высокого забоя Как очевидно из фиг. 13 С, при дальнейшем продвижении горного комбайна 20 в пласт минерального сырья из высокого забоя для продолжения выгрузки вынутого минерального сырья в направлении наружу к высокому забою ^, к горному комбайну могут быть присоединены дополнительные участки конвейера способом, который хорошо известен на предшествующем уровне техники.

Как только врубовый шпур Н достигает требуемой глубины в пласте минерального сырья, зажимные устройства 35, 36 развертывают для контактного взаимодействия со стенками врубового шпура Н для временного удержания горного комбайна 20 в положении, показанном на фиг. 13Ό. В это время при продолжении выемки минерального сырья режущими узлами 100 приводят в действие поворотные исполнительные механизмы 118 опорных рычагов 110 для поворота режущих узлов 100 из положения, характеризуемого совмещением с крыльями 50, 50', как показано на фиг. 13С, в положение, перпендикулярное к крыльям 50, 50', показанное на фиг. 13Ό.

После этого приводят в действие приводы 90 кареток 80 режущих узлов для перемещения режущих узлов 100 в продольном направлении или спереди назад крыльев 50 и 50' для достижения положения, показанного на фиг. 13Е. В процессе такой уширяющей выемки минерального сырья из исходного входного врубового шпура Н режущие узлы 100 продолжают выемку минерального сырья для транспортировки посредством конвейерной системы 55 крыльев и базовой конвейерной системы 40 для подачи в направлении наружу к высокому забою как было описано ранее.

Как только этот уширяющий вруб выполнен, режущие узлы 100 посредством каретки 80 режущего узла опорных рычагов 110 возвращаются в положение, в котором они совмещены с крыльями 50, 50'. В это время начинают разведение крыльев 50 и 50' для осуществления с помощью шарнирных узлов 70 углового смещения крыльев 50 и 50' относительно базового узла 21. Начальное угловое разделение крыльев 50 и 50' осуществляют путем приведения в действие разводных цилиндров 134, 135 разводного устройства 130 крыльев, связанного с каждым крылом 50, 50', причем компоненты зажимного устройства 120 крыльев расположены так, как опи сано выше со ссылкой на фиг. 8Ά-8Ό. При продолжении режущим узлом 100 выемки минерального сырья, как показано на фиг. 13Е, крыло 50 смещают под углом относительно крыла 50'.

Как показано на фиг. 136, разводное устройство 130 крыла 50 выходит из сцепления с крылом 50', в то время как режущий узел 100 движется из положения совмещения с крылом 50 в положение, в котором они перпендикулярны друг другу, и затем в продольном направлении крыла 50, как показано на фиг. 136, для осуществления дополнительной уширяющей выемки минерального сырья до входа во врубовый шпур Н. Соответствующие повторения этого движения могут быть сделаны до тех пор, пока разводное устройство 130 крыльев, работающее совместно с крылом 50, не сможет быть возвращено в перпендикулярное положение посредством поворотного исполнительного механизма 133 для достижения позиционирования, показанного на фиг. 13Н. Детали позиционирования и приведения в действие зажимного устройства 120 крыльев описаны выше со ссылкой на фиг. 8С и 8Ό. Для достижения требуемого уровня углового позиционирования крыла 50 относительно крыла 50' может быть использовано повторное программирование зажимного устройства 120 крыла и разводного устройства 130 крыла с периодическим движением режущего узла 100 вдоль крыла 50.

После этого может быть выполнено ступенчатое угловое перемещение крыла 50' так, как это было описано для крыла 50, с последовательными выемками минерального сырья режущим узлом 100, предшествующими каждому угловому перемещению крыла 50' до тех пор, пока крыло 50' не будет отклонено на такой же угол относительно продольной оси базового блока 21 горного комбайна 20, что и крыло 50. При достижении положения, иллюстрируемого на фиг. 131, начинается технологическая операция выемки минерального сырья обратным ходом в ее наиболее производительной форме, в которой осуществляют выемку минерального сырья при полностью разведенных крыльях 50, 50' и ступенчатом обратном ходе горного комбайна из входного врубового шпура Н. При осуществлении технологической операции выемки минерального сырья обратным ходом зажимные устройства 35, 36 базового блока 21 находятся в контактном взаимодействии, как и задние верхние прижимные плиты 122 зажимного устройства 120 крыльев. В это время крылья 50 и 50' перемещают по направлению к высокому забою путем приведения в действие подводящих и отводящих цилиндров 26, 27 базового привода 25 для отведения поршневых штоков и посредством синхронного выдвижения поршневых штоков верхнего и нижнего цилиндров 134, 135 разводного устройства крыльев 50, 50' в область, предварительно пройден ную режущими узлами 100 крыльев 50, 50'. Для отведения поршневых штоков задних зажимных цилиндров 121 и выдвижения поршневых штоков подводящих и отводящих цилиндров 26, 27 базового привода 25 осуществляют освобождение и перемещение зажимных устройств 35, 36 базового блока 21 и зажимных устройств 120 крыльев. После этого зажимные устройства 120 крыльев и зажимные устройства 35, 36 приводят в действие для подготовительного зажимного позиционирования для повторения перемещения режущих узлов 100 вдоль крыльев 50 и 50' и возвращают в положение, иллюстрируемое на фиг. 131. Эту последовательность выемки минерального сырья и продвижения горного комбайна со смещенными под углом крыльями 50, 50', как показано на фиг. 131, повторяют в течение всей технологической операции выемки минерального сырья обратным ходом или для существенной части обратного хода горного комбайна 20 к высокому забою

В тех случаях, когда желательно сохранить высокий забой по существу неповрежденным, может осуществляться приращение уменьшения угла отклонения крыльев 50, 50' относительно базового блока 21. В таких случаях может быть использована процедура, иллюстрируемая на фиг. 131-13Б. Режущие узлы 100 отводят только на часть длины крыльев 50, 50' и следовательно выполняют выемку минерального сырья только на части длины крыльев 50, 50', как иллюстрируется на фиг. 131.

После этого базовый блок 21 может ступенчато далее выводиться из врубового шпура Н так, чтобы делать вруб уже. В этом отношении очевидно, что удержание задних прижимных плит 122, 123 в контактном взаимодействии с верхней и нижней поверхностями врубового шпура Н в то время, как базовый привод 25 отводит поршни подводящих и отводящих цилиндров 26, 27, чтобы в соответствии с этим отводить крылья 50, 50', способствует угловому смещению крыльев 50, 50' внутрь, как можно видеть из сравнения иллюстраций, приведенных на фиг. 131 и 13К. Далее для достижения положения, иллюстрируемого на фиг. 13 К, вращение режущих узлов 100 может быть прервано и привод 90 каретки может быть отключен так, чтобы режущие узлы 100 могли быть смещены вдоль крыльев 50 и 50'. Задние верхние прижимные плиты 122 отводят из контактного взаимодействия с врубовым шпуром Н, а контактное взаимодействие режущих узлов 100 с углем вызывает дополнительное уменьшение угла между крыльями 50, 50'. Поворотные исполнительные механизмы 133 разводных устройств 130 крыльев приводят в действие для возврата разводных устройств 130 крыльев в их исходное положение, когда осуществляется складывание крыльев 50, 50' в их исходное параллельное положение, как иллюстрируется на фиг. 13Ь.

Хотя выше описана характерная последовательность технологических операций выемки минерального сырья прямым и обратным ходом, квалифицированным в этой области техники специалистам будет очевидно, что без отклонения от объема настоящего изобретения может быть сделано большое число модификаций и изменений последовательности технологических операций при трансформируемости горного комбайна 20, описанного в этой заявке. Например, направление вращения режущих узлов 100 может изменяться в течение некоторых или всех технологических операций выемки минерального сырья по сравнению с направлением вращения, показанным на фиг. 12Л-12Ь. Кроме того, в зависимости от состава пласта минерального сырья и состава смежных пластов и других рабочих факторов, могут быть использованы различные последовательные технологические операции различных элементов крыльев 50 и 50'. Входной шпур может быть образован другой машиной, причем горный комбайн 20 обеспечивает осуществление технологических операций расширения и выемки минерального сырья обратным ходом.

Claims (32)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Горный комбайн для производства врубового шпура и выемки материала, залегающего в подземных пластах, обратным ходом, содержащий подвижный базовый блок, крыло, проходящее перед подвижным базовым блоком, узел режущего инструмента, выполненный с возможностью установки вблизи конца крыла для производства врубового шпура в материале, когда крыло совмещено с направлением движения базового блока, а также шарнирное соединение указанных базового блока и крыла для ориентирования крыла под углом к направлению движения базового блока и каретку для перемещения указанного узла режущего инструмента вдоль указанного крыла для выемки материала вблизи крыла в процессе выемки материала обратным ходом.
2. 2. Горный комбайн по п.1, отличающийся тем, что указанный режущий инструмент является режущим инструментом барабанного типа.
3. 3. Горный комбайн по п.2, отличающийся тем, что указанный режущий инструмент барабанного типа имеет вертикальную ось вращения.
4. 4. Горный комбайн по п.2, отличающийся тем, что указанный режущий инструмент барабанного типа выполнен с возможностью производства квадратного врубового шпура.
5. 5. Горный комбайн по п.1, отличающийся тем, что указанный узел режущего инструмента, включающий режущий инструмент, имеет каретку для перемещения указанного узла режущего инструмента вдоль указанного крыла.
6. 6. Горный комбайн по п.5, отличающийся тем, что он содержит опорный рычаг, несущий указанный узел режущего инструмента и смонтированный для перемещения на направляющих, закрепленных на указанном крыле и проходящих в продольном направлении указанного крыла.
7. 7. Горный комбайн по п.6, отличающийся тем, что указанная каретка выполнена с возможностью избирательного приведения в движение посредством приводного двигателя, смонтированного на указанном крыле.
8. 8. Горный комбайн по п. 1, отличающийся тем, что указанное крыло имеет конвейер крыла для переноса материала, вынутого указанным узлом режущего инструмента, к указанному базовому блоку.
9. 9. Горный комбайн по п.8, отличающийся тем, что указанный базовый блок имеет конвейер базового блока для приема и переноса материала, принятого от указанного конвейера крыла.
10. 10. Горный комбайн по п.9, отличающийся тем, что содержит конвейерное соединительное устройство, соединенное с указанным конвейером крыла и указанным конвейером базового блока посредством универсальных шарниров, позволяющих угловое разведение указанного крыла относительно указанного базового блока.
11. 11. Горный комбайн по п. 1, отличающийся тем, что указанное крыло имеет зажимное устройство крыла для избирательного крепления и освобождения указанного крыла относительно материала.
12. 12. Горный комбайн по п.11, отличающийся тем, что указанное зажимное устройство крыла содержит передний и задний зажимные цилиндры, каждый из которых выполнен с возможностью перемещения верхней и нижней прижимных плит.
13. 13. Горный комбайн по п. 1, отличающийся тем, что указанное крыло имеет разводное устройство крыла, предназначенное для ориентирования крыла под выбранными углами относительно базового блока.
14. 14. Горный комбайн по п.13, отличающийся тем, что указанное зажимное устройство крыла содержит, по меньшей мере, один разводной цилиндр, выполненный с возможностью поворота относительно указанного крыла для его избирательного углового перемещения и установки в заданном положении.
15. 15. Горный комбайн по п.14, отличающийся тем, что один конец указанного разводного цилиндра соединен с осью поворота, смонтированной на указанном крыле, а зажимной цилиндр избирательно крепит разводной цилиндр.
16. 16. Горный комбайн по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит второе крыло, параллельное указанному крылу, когда оба крыла совмещены с базовым блоком.
17. 17. Горный комбайн по п. 16, отличающийся тем, что второе крыло шарнирно соединено с базовым блоком для ориентирования второго крыла под углом к направлению движения базового блока в направлении, противоположном ориентации указанного крыла.
18. 18. Горный комбайн по п. 16, отличающийся тем, что он содержит средство для поддержания указанных крыла и второго крыла равноугольно смещенными в процессе выемки материала обратным ходом.
19. 19. Горный комбайн по п. 16, отличающийся тем, что указанные крыло и второе крыло выполнены раздельно и индивидуально устанавливаемыми в заданное положение и управляемыми.
20. 20. Горный комбайн по п.1, отличающийся тем, что указанный узел режущего инструмента содержит режущий инструмент барабанного типа, имеющий двигатель, смонтированный в нем для вращения указанного режущего инструмента барабанного типа.
21. 21. Способ выемки минерального сырья, залегающего в подземных пластах, предусматривающий производство врубового шпура посредством узла режущего инструмента, смонтированного на крыле, расположенном перед базовым блоком, перемещение указанного узла режущего инструмента вдоль указанного крыла для выполнения уширяющей выемки минерального сырья из врубового шпура в области, прилегающей к указанному крылу, угловое разведение указанного крыла в процессе уширяющей выемки минерального сырья, выполняемой указанным узлом режущего инструмента, последовательное повторение перемещения указанного узла режущего инструмента вдоль указанного крыла для выполнения дополнительной уширяющей выемки минерального сырья из врубового шпура и углового разведения указанного крыла в процессе уширяющих выемок до тех пор, пока указанное крыло не будет повернуто на требуемый угол, установление приращений обратного движения указанного базового блока и указанного крыла после выемок минерального сырья указанным узлом режущего инструмента при движении вдоль указанных крыльев и осуществление выемки минерального сырья обратным ходом шириной, превышающей ширину врубового шпура.
22. 22. Способ по п.21, отличающийся тем, что он дополнительно предусматривает ориентирование указанного узла режущего инструмента для продольного совмещения с указанным крылом в процессе производства входного врубового шпура.
23. 23. Способ по п.21, отличающийся тем, что он дополнительно предусматривает образование прямоугольного врубового шпура путем применения цилиндрического режущего инструмента, вращающегося вокруг вертикальной оси.
24. 24. Способ по п.21, отличающийся тем, что он дополнительно предусматривает угловое отведение указанного крыла для совмещения с указанным базовым блоком до завершения выемки минерального сырья обратным ходом для сохранения входной области по существу неповрежденной.
25. 25. Способ по п.21, отличающийся тем, что он дополнительно предусматривает поворот указанного узла режущего инструмента для совмещения с указанным крылом в процессе движения узла режущего инструмента вдоль крыла.
26. 26. Способ по п.21, отличающийся тем, что он дополнительно предусматривает использование пары крыльев, на каждом из которых смонтирован узел режущего инструмента.
27. 27. Способ по п.26, отличающийся тем, что он дополнительно предусматривает ориентирование каждого из узлов режущего инструмента для продольного совмещения с соответствующим крылом в процессе образования врубового шпура.
28. 28. Способ по п.26, отличающийся тем, что он дополнительно предусматривает разведение указанных крыльев в противоположных угловых направлениях до установления указанных приращений обратного движения.
29. 29. Способ по п.28, отличающийся тем, что он дополнительно предусматривает использование разводного устройства одного из указанных крыльев как рычага против другого из указанных крыльев для инициирования углового разделения крыльев.
30. 30. Способ по п.26, отличающийся тем, что он дополнительно предусматривает полное разведение указанной пары крыльев до установления указанных приращений обратного движения.
31. 31. Горный комбайн для производства врубового шпура и выемки материала, залегающего в подземных пластах, обратным ходом, содержащий подвижный базовый блок, крыло, проходящее из подвижного базового блока, пер-

    Фиг. 1 вый узел режущего инструмента, установленный на базовом блоке для производства врубового шпура в пласте, когда крыло совмещено с направлением движения базового блока, а также шарнирное соединение между указанными базовым блоком и крылом для ориентирования крыла под углом к направлению движения базового блока и второй узел режущего инструмента для выемки материала вблизи указанного крыла в процессе выемки материала обратным ходом.
32. 32. Способ выемки минерального сырья, залегающего в подземных пластах, предусматривающий производство врубового шпура в подземном пласте, установку во врубовом шпуре горного комбайна, имеющего смонтированный на крыле узел режущего инструмента, перемещение указанного узла режущего инструмента вдоль указанного крыла для осуществления уширяющей выемки минерального сырья из врубового шпура в области, прилегающей к указанному крылу, угловое разведение указанного крыла в процессе уширяющей выемки минерального сырья, осуществляемой указанным узлом режущего инструмента, последовательное повторение перемещения указанного узла режущего инструмента вдоль длины указанного крыла для осуществления дополнительной уширяющей выемки минерального сырья из врубового шпура и углового разведения указанного крыла в процессе уширяющих выемок минерального сырья до тех пор, пока крыло не будет повернуто на требуемый угол, установление приращений обратного движения указанных горного комбайна и крыла после выемок минерального сырья указанным узлом режущего инструмента при движении вдоль длины указанных крыльев и осуществление выемки минерального сырья обратным ходом шириной, превышающей ширину врубового шпура.