Линейная секция механизированной крепи

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ социАлистичесних

РЕСПУБЛИК (59 4 Е 21 D 23/16

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ магистралями, н клапанный блок, установленный в общей точке их соединения со стороны поршневых полостей гидростойки, о т л и ч а ю щ а я— с я тем, что, с целью повышения жесткости крепи в поперечной плоскости при работе на наклонных пластах путем обеспечения предварительно заданной выборки зазоров в узлах соединения элементов при выполнении технологических операций, она снабжена дросселями, установленными у гидравлических входов в поршневую полость гидростойки, вышестоящей по падению пласта, и в штоковую нолость нижестоящей гидростойки.

2. Секция по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что она снабжена обратным клапаном, подключенным параллельно дросселю, установленному у гидравлического входа в поршневую полость вышестоящей по падению пласта гидростойки.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ Н0МНТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОтнРытРЙ (21) 3443954/22-03 (22) 25.05.82 (46) 30.08.86. Бюл. У 32 (71} Государственный научно-иссле. довательский, проектно-конструкторский и проектный угольный .институт

"ПечорНИИпроект" (72) Д.И. Гоц, A.Ñ. уманский, Н.Н. Рябошапка, В.Б. Миллер, Г.И. Кочев и А.А. Конных(53) 622.284(088.8) (56) 1. Патент Франции В 3311173, кл. E 21 0 19/02, опублик. 1976.

2. Хорин В.Н. и др. Гидрофнцнрованная крепь очистных выработок. И.:

Недра, 1973, с. 190-191, р. 87а (прототип). (54) (57) I ЛИНЕЙНАЯ СЕКЦИЯ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ КРЕПИ, включающая основание, перекрытие, гидростойки, поршневые и штоковые полости которых гидравлически соединены параллельно

„.SU,„, 125416

1254167

Изобретение относится к добыче полезных ископаемых, преимущественно угля, подземным способом, в частности к конструкции механизированных крепей для очистных забоев, работающих на пластах пологого и наклонного падения с трудноуправляемой кровлей, Известна линейная секция механизированной крепи, включающая напор- 10 ные и сливные магистрали, гидрораспределитель, основание, перекрытие, состоящее из ограждения и поддерживающего козырька и шарнирно соединенное с основанием посредством тра- 15 версы и двух рычагов, один из которых выполнен в виде фигурной укосины, шарнирно соединенной у основания с вторым рычагом, и две гидростойки, расположенные в один ряц по линии 2О забоя н под углом к нормали пласта.

Опоры гидростоек расположены на основании в местах крепления к нему фигурного рычага-укосины 111.

Однако такое конструктивное исполнение секции крени повышает жесткость системы — поддерживающего козырька и ограждения (перекрытия) относительно основания и способствует более равномерному распределению ЗО давления кровли по площадке основания линейной секции.

Все это улучшает боковую устойчи= вость линейной секции крепи и соответственно повышает эффективность поддержания кровли, увеличивает работоспособность и долговечность элементов крепи на пластах наклонного падения в условиях трудноуправляемой кровли. 4О

1 7

Однако при сдвижении пород кровли, возникающем под влиянием динамических проявлений горного давления или во время снятия распора крепи, происходят как горизонтальное смещение ограждения с козырьком — перекрытия ! относительно основания, так и поворот перекрытия на некоторый угол относительно основания крепи.

Наиболее близкой к предлагаемой является линейная секция механизированной крепи, включающая основание, перекрытие, гидростойки, поршневые и штоковые полости которых гидравлически соединены параллельно магистралями, 55 и клапанный блок, установленный в обшей точке их соединения со стороны поршневых полостей гидростойки «23.

Однако в этой секции также гидростойки не имеют жесткого соединения с основанием и перекрытием. В результате за счет упругих деформаций пространственных конструкций ограждения, траверсы и рычагов может появиться эксцентриситет при приложении внешних нагрузок к поддерживающему козырькуу.

Кроме того, выборка радиальных и продольных "-азоров в шарнирных соединениях ограждения с основанием (в местах установки траверсы, рычагов и гидростоек), обусловленных технологией их изготовления и требованиями обеспечения нормальной эксплуатации крепи, неравномерно загружает и создает опрокидывающие моменты на элементах секции крепи.

Кроме того, при разгрузке секции крепи вследствие неравномерного опускания гидростоек возможны как смещение, так и поворот ограждения относительно основания. Это соответственно ухудшает боковую устойчивосФь крепи при ее передвижении и последующем распоре, что также приводит к неравномерному восприятию горного давления поддерживающими элементами крепи. Все это снижает жесткость крепи и, как следствие, эффективность поддержания кровли механизированной крепыш, Цель изобретения — повышение жесткости крепи в поперечной плоскости пласта путем обеспечения предварительно заданной по величине и направленности выборки технологических зазоров в узлах соединения элементов крепи при выполнении технологических операций - распор, опускание и передвижение крепи.

II

Поставленная цель достигается тем, что линейная секция механизированной крепи, включающая основание, перекрытие, гидростойки, поршневые и штоковые полости которых гидравлически соединены параллельно магистралями, и клапанный блок, установленный в общей точке их соединения со стороны поршневых полостей гидростойки, снабжена дросселями, установ" ленными у гидравлических входов в поршневую полость гидростойкн вышестоящей по падению пласта, и в штоковую полость нижестоящей гидростойки.

3 12541

Кроме того, линейная секция снабжена обратным клапаном, подключенным параллельно дросселю, установленному у гидравлического входа в;

Ф поршневую полость вышестоящей по па- 5 дению пласта гидростойки.

На фиг. 1 изображена линейная секция механизированной крепи, вид сбоку; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б-Б

t0 на фиг. i на фиг. 4 — сечение В-В на фиг. 1 (гидростойки условно не рассечены); на фиг. 5 — вид Г на фиг, I (с гидравлической схемой), первый вариант; на фиг. 6 — линей- 15 ная секция крепи в работе при выборе технологических зазоров в соединительных элементах. (а — линейная секция крепи в распертом состоянии, 6 — линейная секция крепи в момент 20 передвижения); на фиг. 7 — вид Г на фиг. 1 (с гидравлической схемой), второй вариант.

Линейная секция крепи содержит основание 1, две гидростойки 2 и

3, перекрытие, состоящее из ограждения 4 и поддерживающего козырька 5, траверсу 6, рычаг 7 и фигурный рычаг-укосину 8.

Траверса 6, рычаги 7 и 8 соединены с ограждением 4 и основанием посредством горизонтальных цилиндри. ческих шарниров 9-16 (фиг. 1-3).

Гидростойки 2 и 3 установлены на основании 1 в опорах 17 под углом друг к другу (в вертикальной плоскости) в местах крепления фигурного рычага"укосины 8 с основанием 1. На ограждении 4 и опорах 17 имеются сферические шарнирные соединения 18-21

40 для гидростоек 2 и 3 (фиг. 1 и 4).

Поддерживающий козырек 5 шарнирно соединен с ограждением 4.

В шарнирных соединениях 9-21 элементов крепи с основанием 1 и ограждением 4 имеются технологические зазоры ar -дг и ь1 -al (фиг. 2-4), которые s своей совокупности дают возможность занимать перекрытию про извольное положение относительно основания как в горизонтальной плоскости плас а, так и в вертикальной плоскости. Нежесткость пространственной конструкции крепи ухудшает ее боковую устойчивость и взаимодействие перекрытия с кровлей.

Кроме того, линейная секция механизированной крепи содержит напорную

67

22 и сливную 23 магистрали, гидрораспределигель 24, клапанный блок 25 с предохранительным 26 и разгрузочным

27 клапанами, дроссели 28 и 29 и обратный клапан 30 (фиг. 5).

Поршневые 31 и 33 и штоковые 32 и 34 полости гидростоек 2 и 3 подсоединены в точках А и Б параллельно к питающим гидромагистралям, причем клапанный блок 25 установлен в общей точке А гидромагистралей поршневых полостей 31 и 33. Дроссель 28 и обратный клапан 30, образующие гидроблок, 35, установлены на входе в поршневую полость 31 гидростойки 2, находящейся выше па падению. Дроссель 29 встроен на входе в штоковую полость 34 нижерасположенной гидростойки 3.

Сопротивления В дросселя 28 и В дросселя 29 установлены таким образом, что В В . В этом случае скорости распора U и 7р гидростоек 2

Рз

eoorHocsiTcsr rcaK VÐ VÐ подаче высокого давления в штоковые полости обратный клапан 30 открывается и скорости опускания гидростоек

2 и .3 выражаются следующим неравенством: ЧО >7

Для удобства перемещения обслуживающего персонала под крепыш рычаги

7 и 8 выполнены изогнутыми (фиг. 1).

Управление линейной секцией меха" низированной крепи осуществляется следующим образом.

Перед передвижением секции крепя к забою производится опускание гидростоек 2 и 3 и соответственно ограждения 4 с поддерживающим козырьком 5.

Для этого с помощью гидрораспределителя 24 из гидромагистрали 22 рабочая жидкость под высоким давлением через общую точку Б подается в штоковые полости 32 и 34 гидростоек 2 и 3, причем в гидростойку 3 она попадает через дроссель 29. Одновременно выходящая жидкость из поршневой полости 31 гидростойки 2 через дроссель 28 и обратный клапан 30, а из поршневой полости 33 гидростойки 3 непосредственно в общей точке А попадает в клапанный блок 25 и через гидрораспределитель 24 в сливную магистраль 23.

Нри этом за счет различия скорости истечения жидкости иэ гидростоек

2 и 3 (Ч, . V ) опускание гидростойО ки 2 происходит быстрее, что ведет

5 125 к повороту и перемещению каждого из элементов крепи и шарнирных соединений 9-21 крепи из-за направленной и силовой выборки технологических зазоров r -лг и 1 -1 . В резупьта1 б 1 6 те этого ограждение 4 с козырьком 5 смещается вверх по восстанию пласта на угол относительно нормали к основанию 1 и жестко фиксируется на весь период передвижения крепи (фиг. 2 и 6).

Следовательно, в этом случае достигается более жесткая пространственная конструкция крепи в поперечной плоскости во время ее разгрузки и передвижения.

После передвижки секции крепи производится ее распор путем подачи высокого давления из магистрали 22 гидрораснределителем 24 в поршневые полости 31 и 33 гидростоек 2 и 3.

При этом жидкость после прохода клапанного блока 25 разделяется в точке А на два потока: один попадает непосредственно в гидростойку 3, второй попадает в гидростойку 2 через дроссель 28. Отвод жидкого из штоковой полости гидростойки 2 про" изводится непосредственно через гидрораспределитель 24 в сливную магистраль 23, а из гидростойки 3 — вначале через дроссель 29.

Скорости Vt и V распора. гидроо 2 3 стоек 2 и 3 в зависимости от конкретных горно-геологических условий и соответствующей при этом настройке дросселей 28 и 29 могут быть рав. ны или V < U . Поэтому при.распоре

Рз крепи за счет выборки технологических зазоров л 1, — ьг и .М, — Alб в шарнирных соединениях 9-16 и 18-21, поворота ограждения 4, рычагов 7-8 и траверсы 6 может быть достигнуто два варианта установки ограждения 4 с поддерживающим козырьком 5 относительно основания 1: нормапьное или смещенное вверх по восстанию пласта на величину зазора между вьппестоящей секцией крепи. Установка крепи в пред варительно заданное положение повышает жесткость ее конструктивных элементов во время начального распора и нагрузки при поддержании трудно-. управляемой кровли.

При отсутствии в схеме обратного клапана 30 отличие заключается в том, 4167 Ь что на входах в поршневую полость 30 гидростойки 2 и в штоковую полость

33 гидростойки 3 установлены соответственно дроссели 28 и 29 с соотношением сопротивления В Вз (фиг. 1 и 7).

За счет подбора сопротивлений В и В при распоре крепи обеспечивается расход жидкости в поршневые полости

30 и 32, соответственно соотношение

10 Q, - Я,, а из штоковых полостей 31

П2 ПЗ

1 и 33 — Q,„,,((, „(расход на слив) .

При этом скорости гидростоек должны соотносится как Ч . Ч . Во время 2= опускания и передвижения крепи достигается О,„, > Q, и Q„ > Q„ (ðàcõîä на слив), а скорости гидростоек

О2 о

Управление линейной секцией механизированной крени осуществляется так

20 же, как и при наличии обратного клапана 30. В период разгрузки в передвижке крепи за счет выборки технологических зазоров в соединениях 9-16 и 18-2 I предотвращается смещение при25 груженных обрушенными породами ограждения 4 и козырька 5 по падению пласта или достигается их смещение вверх по восстанию пласта на угол р (фиг.6).

Во время распора крепи выборка техщ0 нологических зазоров в соединениях

9-16 и 18-21, поворот ограждения 4, рычагов 7-8 и траверсы 6 позволяет обеспечить нормальное или смещенное вверх по восстанию пласта положение ограждения 4 с поддерживающим козырьком 5. Вследствие этого крепь становится более жесткой в поперечной плоскости пласта как во время ее передвижки, так и при распоре.

Таким образом, за счет применения дросселей и обратного клапана на гидромагистралях K соответствующим полостям гидростоек достигается повышенная жесткость пространственной металлоконструкции крепи в поперечной плоскости и возможность оптимальной установки перекрытия относительно кровли или основания. Это дости 0 гается за счет предварительно задаваемой по направлению и величине выборки технологических зазоров в узлах соединения перекрытия с основанием, поворота в поперечной плоскости элементов крепи и устранения цегатив4f ной гидравлической асимметрий.

1254167

1254167

1254167

Bull

1254167

Составитель В. Пономарева

Техред Л.Сердюкова„. Корректор A. Зимокосов

Редактор Е. Конча

Заказ 4699/37 Тираж 470 Подписное

BHHKiH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4