Механизированная крепь для отработки крутых пластов диагональным забоем

 

Изобретение относится к механизации очистных работ на крутых пластах при подземной добыче угля. Цель - повышение эффективности управления крепью в плоскости пласта. Механизированная крепь включает линейную 1 и концевую 2 секции (С), базовую балку 5, с которой связаны С 1, 2 гидроцилиндрами (ГЦ) 14 передвижки. Каждая С 1 имеет гидравлическую опору, например гидродомкрат 18. При этом последний имеет гидрозамок и связан с напорной магистралью с возможностью подачи в него рабочей жидкости одновременно с подачей рабочей жидкости в рабочую полость вышерасположенного ГЦ 14 передвижки. С базовой балкой 5 ГЦ 14 передвижки связан посредством шарнирно закрепленного между ними промежуточного звена. Опоры 9 линейных С 6 с базовой балки 5 жестко закреплены на С 6 и установлены с возможностью взаимодействия с опорными боковыми поверхностями С 1, 2 крепи. Управление крепью в плоскости пласта осуществляется за счет того, что положение базовой балки 5 определяется удерживающим устройством 8, копирующим положение вентиляционного штрека. 14 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 E 21 D 23/08, 23/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY CBHQETEllbCTBV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

tlPPl ГКНТ СССР (21) 4397317/24-03 (22) 21.03.88 (46) 07.12.90. Бюл. № 45 (71) Донецкий государственный проектноконструкторский и экспериментальный институт комплексной механизации шахт (72) Л. Г. Могилевский, Х. М. Дубров, В. А. Овчаренко и С. М. Арутюнян (53) 622.284 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № l 78330, кл. Е 21 D 3/08, 1964.

Комплексная механизация и автоматизация очистных работ в угольных шахтах. /

П од ре д. Б. Ф. Б р атче н ко.

Глюкауф, 1984, № 3, с. 22 — 25.

Авторское свидетельство СССР № 949196, кл. Е 21 D 23/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 1021787, кл. Е 21 D 23/00, 1980.

ÄÄSUÄÄ 1612091

2 (54) МЕХАНИЗИРОВАННАЯ КРЕПЬ ДЛЯ

ОТРАБОТКИ КРУТЫХ ПЛАСТОВ ДИАГОНАЛЬНЫМ ЗАБОЕМ (57) Изобретение относится к механизации очистных работ на крутых пластах при подземной добыче угля. Цель — повышение эффективности управления крепыш в плоскости пласта. Механизированная крепь включает линейную 1 и концевую 2 секции (C), базовую балку 5, с которой связаны

С 1, 2 гидроцилиндрами (ГЦ) 14 передвижки. Каждая С 1 имеет гидравлическую опору, например гидродомкрат 18. При этом последний имеет гидрозамок и связан с напорной магистралью с возможностью подачи в него рабочей жидкости одновременно с подачей рабочей жидкости в рабочую полость вышерасположенного ГЦ 14 передвижки. С базовой балкой 5 ГЦ !4 передвижки связан по1612091

Средством шарнирно. закрепленного между

Ними промежуточного звена. Опоры 9 линейНых С 6 базовой балки 5 жестко закреплены на С 6 и установлены с возможностью взаиМодействия с опорными боковыми поверх Ностями С 1, 2 крепи. Управление крепыш

Изобретение относится к горному делу, именно к механизации очистных работ а крутых пластах при подземной добыче ! угля.

Целью изобретения является повышение ффективности управления крепыш в плоскости пласта.

На фиг. 1 изображена крепь, общий вид, ид сверху; на фиг. 2 — разрез А-А на иг. 1; на фиг. 3 — узел 1 на фиг. 1; на иг. 4 — схема подключения гидродомкраов и гидроцилиндров к гидромагистралям; йа фиг. 5 и 6 — выравнивапие положения екций при сползании одной из них; на фиг. 7 и 8 — положение крепи после подъема базовой балки; на фиг. 9 — 1! — то же, после

Опускания базовой балки; на фиг. 12 — 14—

1о же, после искривления базовой балки и ее ыравнивания.

Механизированная крепь состоит из лиейной 1 и концевой 2 секций, гидромагисталей напорной 3 и сливной 4, базовой бали 5, включающей линейные 6 и концевую 7 екции (рештаки). Концевым рештаком 7 базовая балка 5 связана с устройством 8 держания базовой балки от сползания по адению пласта (удерживающим устройстIaoM), расположенным на вентиляционном штреке.

Каждый линейный рештак 6 базовой балки 5 снабжен жестко связанной с ним опорой 9, с которой взаимодействует в конце перемещения боковой опорной поверхностью забойной части соответствующая линейная секция крепи 1. Площадь контакта в месте взаимодействия во избежание внесения случайных ошибок в угловое положение секции должна быть минимальной. Для выполнения этого требования поверхность опоры 9 выполнена, например, в виде дуги окружности, что обеспечивает контакт между опорой 9 и боковой поверхностью забойной части секции крепи 1 по линии.

Секция крепи (фиг. 2) состоит из верхнего перекрытия 10 с поджимной консолью

11, основания 12, гидростоек 13, гидроцил ндра 14 передвижки, который расположен внутри или сбоку секции крепи, промежуточного звена 15, связанного шарнирно с базовой балкой 5 и гидроцилиндром. 14 передвижки, завального ограждения 16.

При необходимости, для устранения зав плоскости пласта осуществляется за счет того, что положение базовой балки 5 определяется удерживающим устройством 8, копирующим положение вентиляционного штрека. 14 ил. зоров со стороны выработанного пространства завальное огра жден ие 16 может быть снабжено выдвижной щекой 17 и гидродомкратом для ее перемещения.

Каждая секция снабжена гидравлической опорой, например гидродомкратом 18, снабженным гидрозамком 19, причем гидродомкрат установлен в завальной части секции. С помощью гидродомкратов 18 осуществляется опора секций друг на друга по их завальным частям. Роль этой межсекционной связи при установке выдвижной щеки 17 может выполнить гидродомкрат ее

25 перемещения.

Каждая секция крепи снабжена гидроблоком 20 для управления гидроцилиндром 14 передвижки и гидродомкратом 18.

Использование механизированной крепи

30 предусматривается в комплексе с выемочнои машиной 21, кинематически связанной с базовой балкой 5.

Работа механизированной крепи осуществляется следующим образом.

Исходное положение крепи — базовая балка придвинута к забою, выемочная машина находится у откаточного штрека, секции крепи отстоят от базовой балки на шаг передвижки, кровля у забоя подхвачена консолями верхних перекрытий.

40 По мере снятия полоски угля снизу вверх, вслед за выемочной машиной перемещаются поочередно секции крепи. При этом завальная их часть опирается на нижерасположенную секцию при помощи гидродомкрата, связанного с напорной магистралью, а гидродомкрат между передвигаемой и вышерасположенной секциями крепи соединен со сливом (фиг. 4). В конце перемещения каждая секция крепи опирается без зазора на опору, установленную на соответствующем рештаке базовой балки, а гидродомкрат опоры — на нижерасположенную секцию, полностью раздвинут и заперт гидрозамком.

Такая базировка секций на балку обеспечивает параллельную стыковку секций крепи и лишена недостатков, присущих последовательной стыковке, что подтверждается кинематической системой предлагаемой крепи (фиг. 5 — 14).

После снятия полоски угля и передвижки секциЙ крепи производится спуск выемочной

1612091

55 машины в нижнюю часть лавы, а затем осуществляется фронтальная передвижка базовой балки к забою вместе с ней.

Управление крепыш в плоскости пласта осуществляется за счет того, что положение базовой балки определяется удерживающим устройством, копирующим положение вентиляционного штрека. При этом возможен подъем или опускание балки относительно секций крепи. Наличие в соединении секций крепи с базовой балкой промежуточного звена позволяет осуществить эту операцию.

Управление крепыш осуществляется следующим образом.

На фиг. 5 изображена крепь в исходном положении, где s — шаг установки секций крепи; а — ширина секции крепи с учетом раздвинутого гидродомкрата.

На фиг. 6 изображена крепь после передвижки, когда ширина одной из секций изменилась на величину Ла и стала равной а — Ла (причиной этого может послужить, например, потеря гидродомкратом герметичности, из-за чего он сложился на величину

Ла). При этом указанная секция изменит свое угловое положение и (фиг. 6) в процессе передвижки вышерасположенные секции также изменят свое угловое положение, но каждая последующая — на угол меньший, чем предыдущая, то есть происходит затухание угла разворота секций, пока не прекратится полностью. Это явление можно назвать самовыравниванием углового положения секций, а отрезок крепи, на котором это явление происходит, — переходным участком. При угле наклона. секции, ее ширине, величине просадки гидродомкрата уже седьмая секция повторит свое исходное положение по углу.

На фиг. 7 изображен процесс передвижки базовой балки с подъемом на величину +b (новое положение базовой балки показано тонкой линией). При этом промежуточные звенья повернутся на некоторый угол, определяемый величинами +b и l (длина промежуточного звена).

На фиг. 8 изображено положение крепи после подтягивания секций к базовой балке, передвинутой с подъемом.

В предлагаемой крепи предусматривается концевая секция крепи, положение которой по восстанию и простиранию не определяется базовой балкой. Предназначена эта секция для опоры на нее завальной частью и предохранения .от опрокидывания вышерасположенной линейной секции.

Передвижка секций крепи после подъема базовой балки может производиться без подъема концевой секции или с подъемом ее на величину подъема базовой балки +b.

В случае, если концевая секция при передвижке сохранит свое положение в плоскости пласта, то после передвижки остальных секций их положение практически повторит то, что указано на фиг. 6. При этом

<с )5

45 секции после окончания процесса самовыравнивания окажутся поднятыми на величину +b, а на переходном участке полностью будет поднята на эту величину лишь забойная часть секций.

На фиг. 9 показано положение цикла, в котором после передвижки поднятой базовой балки уже без подъема осуществлен подъем концевой секции на величину +b.

При этом все остальные секции оказываются в положении, аналогичном указанному на фиг. 5, но вся крепь поднята на величину +Ь.

В случае же работы, когда после подъема базовой балки на величину +b до передвижки всей крепи будет поднята концевая секция достигается подъем крепи без переходного участка.

Раз обра нные положен ия откос ятс я к управлению крепыш в плоскости пласта с подьемом. На фиг. 9 тонкой линией показано положение базовой балки, когда она выдвинута и опущена на величину — Ь для осуществления варианта управления крепыш в плоскости пласта с опусканием. По характеру процесса перехода из исходного положения базовой балки и секций крепи в положение, опущенное на величину — b, он идентичен описанному процессу по их подъему (фиг. !О и 11).

На фиг. 12 показано искривленное положение базовой балки, когда, например, посередине она встретила непреодолимое препятствие, а крылья ее выдвинулись, например, на шаг передвижки.

При искривленном положении крепи после подтягивания секций крепи к искривленной балке (фиг. 13) работоспособность крепи не нарушена и дальнейшая передвижка секций и базовой балки возможна.

При необходимости выравнивания базовой балки (например, при увеличении ступеньки по ограждениям со стороны завала до критической величины) оно может осуществляться, например, следующим образом, Производится частичная выдвижка балки на небольшой ход, пока она своими опорами не выйдет из контакта с секциями крепи с последующим перемещением только участка балки, изогнутого в завал. После выравнивания базовой балки осуществляется полная передвижка крепи (фиг. 14).

Рассмотренная кинематическая система показывает. что управляемость в плоскости пласта, а с. едовате ьно, и эффективность работы крепи «такой кинематикой тем эффективней, чем больше угол диагонали, и ограничением являстсч величина допустимой ступеньки по завальным ограждениям между соседними секциями, которая пропорциональна углу диагонали забоя и шагу установки секций. Таким образом с использованием рассмотренной кинематической системы возможно создание крепи для работы в забое с углом диагонали и более 30 .

l6l209l

Формула изобретения

Данная крепь обеспечивает самовыравнивание, практически нечувствительна к искривлению фронта и обеспечивает управляемость в плоскости пласта. Это позволяет автоматизировать ее, например, средствами автоматики.

Механизированная крепь для отработки крутых пластов диагональным забоем, включающая базовую балку, имеющую устройство удержания от сползания, и секции крепи связанные с базовой балкой гидроцилиндрами передвижки и имеющие опоры, связанные с забойными частями секций крепи, последние из которых расположены под углом к базовой балке и выполнены с опорными боковыми поверхностями и с гидравлическими опорами в виде гидродомкратов, расположенных между завальными частями соседних секций и связанных с одной из них, напорные и сливные магистрали, сообщенные с гидроцилиндрами передвижки и гидродомкратами, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности. управления крепыш в плоскости пласта, опоры линейных секций базовой балки жестко закреплены на последних и установлены с возможностью взаимодействия с опорными боковыми поверхностями секций крепи, каждый гидродомкрат снабжен гидрозамком и связан с напорной магистралью с возможностью подачи в него рабочей жидкости одновременно с подачей рабочей жидкости в рабочую полость вышерасположенного гидроцилиндра передвижки, который связан с базовой балкой посредством шарнирно закрепленного между ними промежуточного .звена.

1612091

Фиг. Ф

1612091 юг. 10

1612091

Составитель В. Пономарева

Реда кто р Л. Г р а тилло ТехредА. Кравчук Корректор М. Шароши

Заказ 3821 Тираж 379 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул Гагарина. 101