Способ передвижки пневмобаллонной крепи

 

1. СПОСОБ ПЕРЕДВИЖКИ ПНЕВМОБАЛЛОННОЙ КРЕПИ, включающий создание распора основании крепи с боковыми породами, раздельное перемещение оснований крепи вдоль почвы и кровли пласта посредством пневмодвнгателя, отличающийся тем, что, с целью обеспечения надежности передвижки крепи с активным подпором по восстанию и падению пласта, основаниям крепи по всей длине сообщают в направлении передвижения во времени ударные нагрузки с помощью ударных механизмов . 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ударные нагрузки создают путем подачи сжатого воздуха в ударные механизмы от пневмобаллонов по группам последовательно от одного края крепи к другому по простиранию пласта.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

p(51) Е 21 D 19/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 1J 18 1 14 фиг 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3524812/22-03 (22) 17.12.82 (46) 07.04.84. Бюл. № 13 (72) В. Н. Кулаков, А. Д. Костылев, В..В. Климашко, В. А. Григоращенко и Г. Ф. Огорелков (71) Институт горного дела СО АН СССР (53) 622.284.9(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 267552, кл. Е 21 D 19/02, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2498067/03, кл. Е 21 D 19/02, 1977 (прототип). (54) (57) 1. СПОСОБ ПЕРЕДВИЖКИ

ПНЕВМОБАЛЛОННОЙ КРЕПИ, включаю„„SU„„1084452 А щий создание распора оснований крепи с боковыми породами, раздельное перемещение оснований крепи вдоль почвы и кровли пласта посредством пневмодвигателя, отличающийся тем, что, с целью обеспечения надежности передвижки крепи с активным подпором по восстанию и падению пласта, основаниям крепи по всей длине сообщают в направлении передвижения во времени ударные нагрузки с помогцью ударных механизмов.

2. Способ по п. 1, отличающийгя тем, что ударные нагрузки создают путем подачи сжатого воздуха в ударные механизмы от пневмобаллонов по группам последовательно от одного края крепи к другому по простиранию пласта.

1084452

Изобретение относится к горному делу, н частности к передвижным крепям и мож т быть использовано для перемещения ппсвмобаллонных крепей в горной промышле ности.

И вестон способ передвижки шахтной крени, в котором, с целью уменьшения сил трения при передвижке крепи, она снабжена вибратором направленного действия. Принцип передвижения этой крепи основан на снижении сил трения между основанием кре. пи и почвой пласта за счет колебаний, создаваемых вибратором. Перемещение крепи осуществляется за счет ее собственного веса и давления обрушенных пород (1).

Недостатком известного способа является то, что его можно использовать только при перемещении крепи по падению пласта, так как вибратор направленного действия создает импульсы в двух прямо противоположных направлениях и к крепи необходимо приложить дополнительные силы для ее перемещения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ передвижки пневмобаллонной крепи, включающий создание распора оснований крепи с боковыми породами, раздельное перемещение оснований крепи вдоль почвы и кровли пласта посредством пневмодвигателя (2) .

К недостаткам данного способа относятся необходимость полного подбучивания крепи перепускающимися породами для создания усилий отпора баллонов принудительной передвижки. Кроме того, при углах надспия угольных пластов, меньших 90, направление сил отпора, создаваемых баллонами принудительной передвижки, отклоняется от направления перемещения основания крепи и эффективность передвижки снижается и баллоны принудительной передвижки подвержены непосредственно воздействию обрушенных пород.

Перечисленные недостатки снижают эффективность и надежность передвижки пневмобаллонной крепи.

Цель изобретения — обеспечение надежности передвижки крепи с активным подпором по востанию и падению пласта.

Поставленная цель достигается тем, что в способе передвижки пневмобаллонной крепи, включающем создание распора оснований крепи с боковыми породами, раздельное перемещение оснований крепи вдоль почвы и кровли пласта посредством пневмодвигателя, основаниям крепи по всей длине сообщают в направлении передвижения во времени ударные нагрузки с помощью ударных механизмов. При этом ударные нагрузки могут создаваться путем подачи сжатого воздуха в ударные механизмы от пневмобаллонов по группам последовательно от одного края крепи к другому по простиранию пласта.

На фиг. 1 изображена пневмобаллонная крепь, общий вид; на фиг. 2 — устройство для передви жения крепи, поперечный разрез; на фиг. 3 — схема перемещения крепи по простиранию пласта.

Устройство для передвижки пневмобаллонной крепи состоит из верхних (по кровле)

1 и нижних 2 (по почве) коробчатых оснований, жестко соединенных с помощью накладок 3 с несущей оболочкой 4. В коробчатых основаниях 1 и 2 имеются прямоугольные отверстия, в которые выступами 5 закреплены опорные конусы 6. Опорные конусы 6 размещены внутри коробчатых оснований

1 и 2.

В центре опорных конусов 6 выполнены гнезда, в которые конической частью установлены пневмоударные механизмы 7.

Корпус пневмоударного механизма 7 представляет собой тонкостенный цилиндр, на одном из концов замкнутый на конус.

Внутри корпуса пневмоударного механизма размещен ударник 8, так что внутренняя полость пневмоударного механизма 7 разделяется на переднюю и заднюю камеры.

Конусность гнезд в опорных конусах 6 соответствует конической части пневмоударных механизмов 7. Пневмоударные механизмы 7 соединены с синхронизатором 9 воздуховодами 10, которые снабжены вентилями 11 для подключения и отключения сжатого воздуха. Синхронизатор 9 соединен воздуховодом 12, снабженным вентилем 13, с пневмобаллонами 14. Пневмобаллоны 14 подключены к воздушной магистрали 15 воздуховодами 16. Подача сжатого воздуха в пневмобаллоны 14 регулируется вентилем 17 и контролируется манометром 18.

Устройство работает следующим образом

Угольный пласт крутого падения отрабатывается системой горизонтальных слоев в нисходящем порядке с механизированной выемкой слоев узкими полосами по простиранию. В исходном положении пневмобаллонная крепь лежит на почве горизонтального слоя и расперта за счет избыточного давления сжатого воздуха внутри пневмобаллонов 14 между кровлей и почвой угольного пласта. Давление сжатого воздуха в пневмобаллонах 14 поддерживается постоянным от воздушной магистрали 15 с помощью вентиля 17 и контролируется манометром 18.

Отработка первого или очередного горизонтального слоя начинается с выемки первой полосы от почвы по простиранию пласта. В период выемки первой полосы подработанная часть пневмобаллонной крепи находится в состоянии равновесия за счет ее распора с почвой пласта, создаваемого избыточным давлением воздуха внутри пневмобаллонов 14. Создание распора крепи с почвой пласта обеспечивает устойчивое ее состояние, сохранение рабочего пространства в забое, предотвращает самопроизволь1084452

Зо ную посадку крепи и сползание пород почвы.

После отработки первой полосы приступают к передвижке крепи по почве пласта.

Для этого открывают вентиль 13 и сжатый воздух по воздуховоду 12 поступает в синхронизатор 9. От синхронизатора 9 сжатый воздух по воздуховодам 10 путем открытия вентилей 11 подается к пневмоударным механизмам 7, находящимся внутри коробчатых оснований 2. Под действием сжатого воздуха, подаваемого попеременно в переднюю и заднюю камеры пневмоударного механизма 7, ударник 8 совершает возвратнопоступательные движения и наносит по передней части корпуса удары (направление ударов показано стрелкой на фиг. 2). Удары передаются на опорный конус 6 благодаря плотному заклиниванию конической части пневмоударного механизма 7 в коническом гнезде опорного конуса 6, для чего конусность гнезда соответствует конической части применяемого пневмоударного механизма 7. Так как опорный конус 6 выступами 5 закреплен внутри коробчатого основания 2, то последнее перемещается по почве пласта в направлении действия ударов.

Поскольку коробчатые основания 2 жестко соединены накладками 3 с несущей оболочкой крепи 4, то одновременно с коробчатыми основаниями перемешается и конец крепи, соединенный с ним. Во время перемешения крепи давление сжатого воздуха в пневмобаллонах 14 поддерживается постоянным от воздушной магистрали 15.

Для того, чтобы ограничить одновременный расход воздуха, передвижка крепи осуществляется не сразу по всей длине, а частями, начиная от одного края к другому по простиранию пласта. Поскольку коробчатые основания 2 крепи связаны между собой гибкой несущей оболочкой 4, то крепь перемещается «волной», т. е. первое коробчатое основание 2 опережает второе, второе опережает третье и т. д. Например, при перемещении крепи постоянно находятся в работе четыре пневмоударных механизма.

Вначале работает группа из четырех крайних пневмоударных механизмов 7, очерченная контуром А (фиг. 3). После того, как первое коробчатое основание 2 переместится на расстояние 1, подача воздуха в пневмоударный механизм 7 этого основани прекращается и включается в работу пневмоударный механизм 7 в пятом от края крепи коробчатом основании 2. При этом в работе находится группа пневмоударных механизмов, очерченная контуром В, т.е. 2, 3, 4 и 5 пневмоударные механизмы 7. После того, как второе коробчатое основание 2 крепи переместится на расстояние 1, пневмоударный механизм 7 в нем отключают и включают в работу пневмоударный механизм 7 в

55 шестом коробчатом основании 2. При этом работают пневмоударные механизмы, очерченные контуром В, т. е. 3, 4, 5 и 6 пневмоударные механизмы 7.

Последовательное отключение и подключение пневмоударных механизмов 7 осуществляется до тех пор, пока все основания не переместятся на расстояние 1. Для того, чтобы крепь существенно не отклонялась по простиранию пласта, расстояние Х принимают меньшим высоты горизонтального слоя например, 1/4 высоты, а следующий ци кл по перемещению крепи осуществляют в обратном направлении, т. е. включают в работу пневмоударные механизмы 7 в аналогичной последовательности слева направо.

Таким образом, коробчатые основания 2 вместе с подсоединенной частью крепи перемешаются в виде «волны» по почве пласта. После передвижки крепи по почве пласта на высоту отработанного горслоя подачу, сжатого воздуха в синхронизатор 9 пневмоударных механизмов 7 прекрашают. Для это го закрывают вентили 11 и 12, через которые осуществляли подачу сжатого воздуха.

Для того, чтобы передвижка крепи была более эффективной, ударники 8 должны совершать удары во всех работающих пневмоударных механизмах одновременно. Для этого служит синхронизатор 9, который синхронизирует удары всех одновременно работающих пневмоударных механизмов.

После передвижки крепи по почве пласта производят выемку второй и последующих полос угля в горизонтальном слое. При выемке средних полос опускание крепи осуществляется под действием веса перепускаюшихся пород. Рабочее пространство в забое обеспечивается крепыш за счет ее сопротивления изгибу.

При выемке последней полосы верхние коробчатые основания 1 крепи находятся в состоянии покоя за счет силы трения, создаваемой распором крепи с кровлей пласта.

Распор крепи с кровлей пласта обеспечивает сохранение рабочего пространства в забое, предотвращает самопроизвольную посадку крепи и обрушение пород кровли. Схема передвижки крепи по кровле пласта аналогична схеме передвижки по почве пласта, т.е. передвижку крепи осуществляют последовательно, участками, от одного края к другому по простиранию пласта. Для этого в группу пневмоударных механизмов 7, закрепленных на верхних коробчатых основаниях 1 крепи, подают сжатый воздух.

Пневмоударные механизмы 7 сообщают коробчатым основаниям крепи 1 пульсирующие ударные нагрузки и крепь перемещается, сохраняя распор с кровлей пласта.

1084452

18 17

Puz. 2

После передвижки крепи по кровле пласта производят выемку следующего нижележашего горизонтального слоя, которую начинают с отработки первой полосы у почвы пласта. Передвижку крепи осуществляют после выемки первой полосы так же, как и при выемке верхнего слоя.

Такое осуществление способа передвижки пневмобаллонной крепи позволяет повысить надежность и эффективность ее работы, обеспечивая независимость передвижения от физического состояния перепускаюшихся пород.

Использование одного вида энергии существенно упрощает схему управления и перемещения крепи, а перемещение крепи с помощью нневмоударных механизмов по сравнению с баллонами принудительной передвижки повышает скорость в 3 — 4 раза.

Кроме того, пневмоударные механизмы позволяют перемещать крепь при любых углах падения и в любом направлении, в том числе, и по восстанию пласта, так как постоянное сохранение распора крепи с боковыми породами обеспечивает ее устойчивое состояние.

1084452

Составитель В. Пономарева

Редактор Е. Кривина Техред И. Верес Корректор М. Демчик

Заказ 1950/27 Тираж 436 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4