Шахтная гидравлическая крепь

 

Изобретение относится к области горного дела, повьппает функциональную надежность крепи при поддержании кровли пласта и упрощает конструкцию гидростойки. Для этого промежуточньй плунжер (ПП) 4 вьтолнен с ограничителями 7 и 8, расположенными на его внутренней стенке в нижней части. Между ограничителями 7 и 8 с возможностью осевого перемещения установлена перегородка 6, вьшолненная в виде § сл ее jiiii СП 7J 7f

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1 (51) 4 E 21 D 15/44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Р

1Ю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Г10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3996774/22-03 (22) 23.12.85 (46) 15.06.87. Бюл. № 22 (71) Донецкий научно-исследовательский угольный институт (?2) Н.Ф.Гордиенко, Н.С.Кузьменко и И.Л.Семенков (53) 622.284(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 211485, кл. К 21 D 23/00, 1965.

Авторское свидетельство СССР

¹ 369270, кл. Е 21 D 23/00, 1971. (54) ШАХТНАЯ ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ КРЕПЬ (57) Изобретение относится к области горного дела, повьппает функциональную надежность крепи при поддержании кровли пласта и упрощает конструкцию гидростойки. Для этого промежуточный плунжер (ПП) 4 выполнен с ограничителями 7 и 8, расположенными на его внутренней стенке в нижней части.

Между ограничителями 7 и 8 с возможностью осевого перемещения установлена перегородка б, выполненная в виде

131 поршня. В перегородке 6 в ее сквозном канале 13 установлен обратный клапан, подклапанная полость 14 которого обращена в сторону рабочей полости 11. В верхней части ПП 4 выполнен канал 15 с расточкой 16 для размещения загрузочного клапана 17. Об- „ ратный клапан 12 в перегородке 6 установлен с воэможностью запирания ра7145 бочей полости 19 ПП 4 от рабочей полости 11 центрального плунжера (ЦП)

9. Загрузочный клапан 17 запирает рабочую полость 11 ЦП 9 от его входа.

Для обеспечения. возможности общей разгрузки гидростойки, а также частичной ее разгрузки эа счет опускания только IPI 9 предусмотрены разгрузочные устройства 22 и 23. 3 ил.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано в качестве индивидуальной крепи очистных выработок.

Целью изобретения является повыше- 5 ние функциональной надежности крепи при поддержании кровли пласта и упрощение конструкции гидростойки.

На фиг.1 изображена шахтная гидравлическая крепь, вид сбоку; на фиг.2 — то же, вид в плане; на фиг. фиг.3 — то же, разрез по продольной оси гидростойки.

Шахтная гидравлическая крепь состоит из передвижного верхняка 1 и

15 однотипных гидростоек 2, каждая из .которых включает в себя цилиндр 3, размещенный в нем промежуточный плунжер 4 с двухопорной насадкой 5 на верхнем конце и перегородкой 6, уста" 20 новленной с возможностью осевого пе-. ремещения между ограничителями 7 и 8, выполненными в нижней части промежуточного плунжера на внутренней его стенке, центральный плунжер 9 с пру- жиной сжатия 10, размещенный в рабочей полости 11 над перегородкой б, и обратный клапан 12, .установленный в перегородке б повернутым в сквозном ее канале 13 подклапанной полостью

14 в сторону рабочей полости 11. В верхней части промежуточного-плунжера 4 выполнен канал 15, соединяющий рабочую полость 11 центрального плунжера с расточкой 16, в которой уста- Ç5 новлен загрузочный клапан 17, а в верхней части цилиндра 3 — канал 18, соединяющий рабочую полость 19 проме" жуточного плунжера 4 с блоком клапанов с вмонтированными внутри его пре- <О дохранительным 20 и обратно-разгрузочным 21 клапанами. Перегородка 6 со стороны внутренней поверхности промежуточного плунжера 4 снабжена уплотнителями,,Пля обеспечения общей разгрузки гидростойки 2, а также частичной ее разгрузки за счет опускания только центрального плунжера 9 в конструкции гидростойки предусмотрены разгрузочные устройства 22 и 23.

Передвижной верхняк 1 располагается между боковинами двухопорной насадки

5, причем его верхняя рабочая поверх-. ность в исходном положении находится ниже верхней торцевой поверхности насадки 5.

В процессе эксплуатации крепи гидростойка 2 устанавливается поц передвижной верхняк 1, после чего подачей жидкости через загрузочный клапан 17 производится распор крепи между боковыми породами пласта. При этом жидкость под давлением поступает в рабочую полость через канал 15.

Вследствие предварительного сжатия пружина обратного клапана 12 последний находится в закрытом состоянии, поэтому вначале всегда выдвигается центральный плунжер 9. Только после прижатия передвижного верхняка 1 к кровле пласта давлением жидкости открывается обратный клапан 12 и начинается выдвижение промежуточного плунжера 4 с последующим прижатием двухопорной насадки 5 к кровле. Благодаря гидравлическому подпору, создаваемому обратным клапаном 12, перегородка 6 находится в крайнем положеI нии, прижатая к ограничителю 7.

Заданное усилие начального (предварительного) распора каждого из обособленных несущих элементов крепи определяется давлением жидкости, посту1 лающей в рабочие полости гидростойки

3 1З1

2, и размерами эффективных площадей плунжеров 4 и 9 ° Учитывая наличие гидравлической связи между рабочими полостями 11 и 19 при распоре крепи, возможные. нарушения очередности выдвижения плунжеров (из-эа непредвиденных сопротивлений) не оказывают влияния на величины задацных усилий распора обособленных несущих элементов.

По мере опускания кровли пласта и действия горного давления на двухопорную насадку 5 и передвижной верхняк 1 происходит совместное опускание промежуточного 4 и центрального

9 плунжеров, сопровождающееся повышением давления жидкости в рабочей полости 18 под перегородкой 6, что способствует перемещению этой перегородки вверх при закрытом обратном клапане 12 и повышению противодавления жидкости в рабочей полости ll с одновременным уменьшением давления жидкости в рабочей полости 19. Таким образом, за счет перемещения перегородки 6 осуществляется выравнивание давления жидкости в рабочих полостях 11 и 19. В этот период гидростойка работает в режиме упругой податливости.

Ко времени выхода гидростойки 1 на рабочее сопротивление перегородка 6 достигает ограничителя 8. При этом давление жидкости в обеих рабочих полостях становится практически равным.

Такой .процесс в конструкции гидро- стойки обеспечивается заданным рас. стоянием между нижней поверхностью ограничителя 8 и верхней частью опорной перегородки 6 при нижнем исходном положении последней, величина которого, обусловленная упругой податливостью центрального плунжера, определяется обычно экспериментальным путем с учетом наличия в рабочей полости ll растворимого и нерастворимого воздуха.

7145 4

15. на передвижной верхняк 1 со стороны

5

Перетока жидкости из .рабочей полости

ll в полость 19 через обратный клапан 12 не происходит, так как усилие

его пружины и гидростатическое давление жидкости, прижимающее эапорный элемент к седлу обратного клапана 12, превышают перепад настроечного давления предохранительного клапана 20.

Работа крепи в условиях неустойчивой кровли пласта, когда имеют место разрушения и перемещения толщ и блоков осадочных пород, не отличается от описанного процесса, однако с той разницей, что нагрузки, действующие перемещающихся блоков, вызывают повышение давления жидкости в рабочей полости 11 и через подвижную перегородку 6 в рабочей полости 19 с последующим срабатыванием предохранительного клапана 20. Возможны при этом случаи (при резких нагружениях передвижного верхняка 1) открытия обратного клапана 12 и выравнивания давления жидкости в рабочих полостях 11 и 19.

Для передвижения верхняка 1, предусмотренного технологическим циклом без нарушения крепления кровли, загрузочный клапан 17 принудительно от.крывается разгрузочным устройством

22 и центральный плунжер 9 опускается под действием усилия пружины 10, а промежуточный плунжер 4 остается в рабочем состоянии и поддерживает кровлю посредством двухопорной насадки 5. Передвижной верхняк 1, расположенный между боковиками этой насадки, выдвигается в сторону забоя. Затем. производится полная разгрузка задней гидростойки 2 крепи при помощи разгрузочного устройства 23, действующеro на обратно-разгрузочный клапан 21, переустановка этой гидростойки в первый ряд крепи и распор гидростоек .между боковыми породами.

Работа шахтной крепи по сопротивлению опусканию кровли пласта за счет срабатывания предохранительного клапана 20 и выпуска жидкости из рабочей полости 19, при этом пониженное давление жидкости в этой полости вызывает, в свою очередь, некоторое пеперемещение перегородки 6 вниз под действием давления жидкости в рабочей полости ll, а затем вверх под действием вновь возрастающего давления жидкости в рабочей полости 19.

Формула изобретения

Шахтная гидравлическая крепь, включающая передвижной верхняк и гидростойки, каждая из которых состоит из цилиндра, размещенного в нем промежуточного плунжера с двухопорной насадкой на верхнем конце и с внутренней перегородкой, выполненной со сквозным продольным каналом и размещенным в нем обратным клапаном, центрального плунжера, установленного

7145

Составитель В. Пономарева

Редактор M. Циткина Техред А.Кравчук Корректор M. Пожо

Заказ 2402/29

Тираж 454 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

5 131 над перегородкой и взаимодействующего с передвижным верхняком, и загрузочного клапана, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения функциональной надежности крепи при поддержании кровли пласта и упрощения конструкции гидростойки, промежуточный плунжер выполнен с ограничителями в нижней его части, расположенными на внутренней стенке, а перегородка выполнена в виде поршня и размещена внутри промежуточного плунжера с возможностью осевого перемещения между ограничителями, причем обратный клапан в перегородке установлен с возможностью запирания рабочей полости промежуточного плунжера от рабочей полости центрального плунжера, при этом в верхней части промежуточного плунжера выполнена расточка, в которой размещен загрузочный кла10 пан, запирающий рабочую полость центрального плунжера от его входа.