Агрегатированная механизированная крепь

 

Использование: механизированное крепление пологих и наклонных пластов. Механизированная крепь состоит из секций , каждая из которых содержит перекрытие , гидростойки и гидродомкраты передвижки, подключенные через краны управления к гидромагистралям, передней и задней пар параллельных балок с лыжами. В каждой паре балки соединены между собой гидродомкратами передвижки, балки соседних секций соединены горизонтальным шарниром, по одной балке из каждой пары связаны между собой перекрытиями через стойки. В полостях балок размещены коммуникации систем управления и контроля . Краны управления распором стоек каждой балки выполнены с общим приводом. Гидростойка может иметь опорную плиту и пьезометрический датчик контроля распора , монтажные катки и фиксатор стойки в верхнем положении опорной плиты. Перекрытие может быть выполнено с углублениями разной длины, в большем из которых устанавливают стойку с возможностью перемещения при фиксированном положении перекрытия, Балки и перекрытия могут иметь проушины для передачи веса балки на распертые стойки. 4 з.п. ф-лы, 5 ил. сл С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 0 23/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4744603/03 (22) 02.10.89 (46) 07.06.92. Бюл. N 21 (75) M,В.Юцкевич, В.А,Кузин, А.К,Яковенко и В.И.Кузяра (53) 622.284(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 752030, кл. Е 21 D 23/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР

М 757733, кл. Е 21 D 23/04, 1978.

Савченко А.1, и др. Шахтные испытания экспериментального образца агрегата АФК. — Уголь Украины, 1987, М 11, с. 33. (54) АГРЕГАТИРОВАННАЯ МЕХАНИЗИРОВАННАЯ КРЕПЬ (57) Использование: механизированное крепление пологих и наклонных пластов.

Механизированная крепь состоит из секций, каждая из которых содержит перекрытие, гидростойки и. гидродомкраты передвижки, подключенные через краны упИзобретение относится к горной про.мышленности, а именно к.механизированным крепям с дистанционным управленивм, и может быть использовано при отработке пологих и наклонных пластов, Известна агрегатированная механизированная крепь поддерживающего типа, четырехстоечные секции которой представляют сдвоенные секции за счет связей между основаниями и перекрытиями. Для дистанционного управления из прилегающих выработок все секции крепи в лаве делятся на четыре-шесть групп, Передвижка секций в каждой группе производится через... Ж„„1739046 А1 равления к гидромагистралям, передней и задней пар параллельных балок с лыжами, B каждой паре балки соединены между собой гидродомкратами передвижки, балки соседних секций соединены горизонтальным шарниром, по одной балке из каждой пары связаны между собой перекрытиями через стойки, В полостях балок размещены коммуникации систем управления и контроля, Краны управления распором стоек каждой балки выполнены с общим приводом.

Гидростойка может иметь опорную плиту и пьезометрический датчик контроля распора, монтажные катки и фиксатор стойки в верхнем положении опорной плиты. Перекрытие может быть выполнено с углублениями разной длины, в большем из которых устанавливают стойку с возможностью перемещения при фиксированном положении перекрытия, Балки и перекрытия могут иметь проушины для передачи веса балки на распертые стойки. 4 з.п, ф-лы, 5 ил, одну в два приема. Вначале разгружаются и подтягиваются к конвейеру все нечетные, затем все четные (или наоборот) секции.

К недостаткам агрегатированной механизированной крепи относятся: трудоемкость в поддержании прямолинейности линии очистного забоя, обусловленная помехами в исполнении команд на передвижку секций, приводящими к их недодвижке; отсутствие надежной информации на пультах управления о состоянии и положении каждой секции крепи и ее элементов агрегатирования со струговой установкой, возможность частого повреждения гидрав1739046 лических шлангов для подачи рабочей жидкости, проложенных в межсекционных ограждениях, сложность гидравлической системы, возможность вдавливания секции в почву или кровлю под действием давления распора и отсутствие какого-либо контроля (кроме визуального) за положением секции, большая трудоемкость монтажа и демонтажа крепи в лаве.

Наиболее близкой к предлагаемой по техническому решению является крепь лавная агрегатированная поддерживающе-оградительного типа модели АФКЛ, используемая совместно с агрегатом фронтальным АФК, Гидросистема крепи позволяет выполнять дистанционную групповую передвижку секций крепи со штрекового пульта управления, фронтальную подачу выемочной машины на забой и ее возврат, распор секций крепи, К недостаткам лавкой механизированной крепи АФКЛ относятся сложность гидросистемы, обусловленная большим числом линий из-за погрупповой передвижки секций, наличие большого количества гидравлических рукавов, не защищенных от возможных повреждений кусками обрушающейся породы, возможность вдавливания секции в почву или кровлю под действием давления распора, трудоемкость монтажа и демонтажа крепи в лаве, Целью изобретения является упрощение управлением и повышение зксплуатационн ых качеств.

Поставленная цель достигается тем, что крепь выполнена из передней и задней пар параллельных балок с лыжами, в каждой паре балки соединены между собой с помощью домкратов передвижки, балки соседних секций соединены между собой шарнирно со степенью свободы в вертикальной плоскости, перекрытиями через стойки связаны между собой по одной балке из каждой пары, в каждой балке проложены коммуникации систем управления и контроля, а краны управления распором стоек каждой балки выполнены с общим приводом, Кроме того, гидравлические стойки выполнены с опорными пятками, снабжены пьезометрическими датчиками контроля распора, которые установлены между гидроцилиндром и опорной пяткой, а в балке стойки установлены с возможностью перемещения в вертикальной плоскости. Каждая балка секции выполнена с кронштейном в нижней части для установки осей монтажных катков и фиксатором стойки в верхнем положении опорной пятки. Кроме того, углубления под стойку в перекрытии выполнены с разной

55 длиной, стойка установлена в углублении большей длины с возможностью перемещения при фиксироэанном положении перекрытия, а расстояние от конца перекрытия до углубления под стойку на одном перекрытии выполнено большим, чем на другом.

Кроме того, балки и перекрытия выполнены с проушинами для обеспечения передачи веса собственно балки на распорные стойки.

Основные отличительные особенности предлагаемого технического решения от известного, обеспечивающие достижение поставленной цели, состоят в следующем: жесткая база между гидравлическими стойками крепи (в плоскости, перпендикулярной к линии забоя) заменена на изменяющуюся; все коммуникации трубопроводов и кабелей, обеспечивающие функционирование крепи, находятся подзащитой балки(внутри ее); одна и та же магистраль в системе распора стоек попеременно выполняет функции напорной и сливной; контроль за состоянием каждой гидравлической стойки осуществляется по показаниям пьезометрических датчиков, выведенным на пульт управления; жесткая линейная связь секций по всей длине лавы обеспечивает прямолинейность забоя; возможность перемещения одной стойки на шаг передвижки при неподвижном перекрытии; упрощена гидравлическая система механизированной крепи.

На фиг.1 изображена лава с предлагаемой агрегатированной крепыш, поперечный разрез; на фиг.2 — балка агрегатированной крепи, поперечный разрез; на фиг.3 — монтажные катки при монтаже крепи в лаве; на фиг.4 — положение крепи после удаления монтажных катков; на фиг.5 — принципиальная конструкция устройства, предотвращающего сползание крепи при установке на наклонных пластах с углом падения более

18о

Перед очистным забоем размещена угледобывающая машина 1 (на фиг,1 — струг), связанная с конвейером 2, который в свою очередь связан с жесткой балкой 3 агрегатированной крепи. Балки 3 и 4, а также балки

5 и 6 связаны между собой гидродомкратами 7 передвижки, Такими же гидродомкратами балка 3 соединена с конвейером 2.

Верхняк 8 опирается на стойки 9, размещенные в балках 3 и 5, а следующий верхняк 10 опирается на стойки 9, размещенные в балках 4 и 6. Балки 4 и 5 расположены между собой на расстоянии, обеспечивающем возможность механизированного перемещения обслуживающего персонала. На балке 6 может быть размещена магистраль 11 для пневмозакладки или гидрозакладки выра5

1739046

10

20

30

55 ботанного пространства. Балка 3 (фиг.2) может иметь различный профиль. Показанное на фиг.1 — 5 круглое сечение лишь принципиально отражает конструктивное решение, при котором все магистрали размещаются . под защитой балки. Принципиальных конструктивных различий балки 3 — 6 не имеют, однако места для размещения гидростоек в них выполнены на разном расстоянии от концов, что позволяет иметь шахматное расположение гидростоек по длине забоя и объединять верхняками попарно (фиг.1) балки 3 и 5, 4 и 6. Гидростойка 9 включает в себя гидроцилиндр 12, вставляемый свободно в специально оформленное втулками

13 и 14 сквозное отверстие в балке. Через втулку 14 проходит удлиненная опорная пятка 15 гидростойки с опорной тарелкой

16. Опорная пятка 15 имеет поясок с увеличенным диаметром в верхней части, который препятствует выпадению опорной пятки из втулки 14. B опорной пятке имеется углубление для гидроцилиндра 12 гидростойки, специально оформленное место для пьезодатчика 17 и канал для вывода сигнального провода 18. Установку опорной пятки в балку производят через специальное отверстие, которое служит также для ревизии и обслуживания всех систем, размещенных в балке, и закрывается крышкой

19. Сверху на выдвижной шток гидростойки

9 надета надставка 20 стойки. Такая конструкция гидростойки позволяет легко производить замену отдельных элементов в производственных условиях. Внутри балки проходят гидромагистраль 21 системы распора стоек, две магистрали 22 гидропривода системы регулирования управляющих кранов системы распора стоек, две магистрали 23, питающие домкраты 7 гидропередвижки, контрольный кабель 24 системы контроля усилия распора стоек, пневмомагистраль 25 с клапанами, например, типа

КШВ через определенные расстояния, для подключения к ним, при необходимости, пневмоинструмента и индивидуальных теплозащитных комплектов, водяная магистраль 26 с необходимым числом форсунок для периодического обмыва внутренней полости балки от осевшей пыли. Кран 27 управления распором стоек к гидромагистрали 21 подключен шлангом 28, Полости (надпоршневая и подпоршневая) гидродомкрата передвижки к гидромагистралям 23, каждая из которых попеременно является напорной и сливной, также подключены шлангами 29. Для гидродомкратов 7 в балке

3 предусмотрены специальные ложа 30, в которые гидродомкраты свободно укладывают и фиксируют. Балки снабжены жесткими лыжами 31, на которых в рабочем состоянии они лежат на почве в лаве. В обычных условиях на почве выработки, т.е. на одном уровне с лыжами, лежат- и опорные тарелки

16, которые при монтаже крепи в лаве фиксируются в положении выше жесткой лыжи

31 (фиг,3), на каждой балке на равном расстоянии от конца закреплены кронштейны

32, в которые вставляют оси 33 монтажных катков 34. На каждую пару катков приходится нагрузка одновременно от двух балок, В разрезную печь лавы секции крепи устанавливают после того, как в монтажной нише полностью закончат сборку секции. Для того, чтобы извлечь монтажные катки после доставки всего комплекта крепи в разрезную печь лавы на балках и перекрытиях имеются специальные скобы 35 и 36 (фиг.4). При опущенном штоке гидростойки фиксируют взаимное положение балки и верхнего перекрытия с помощью цепей 37, после чего подают эмульсию в гидростойки. При этом шток гидростойки выходит из гидроцилиндра и поднимает перекрытие 8, а с ним и балку. B таком положении крепи производят демонтаж катков 34 и осей 33.

В случае использования предлагаемой крепи на наклонных пластах с углами падения более 18 для предотвращения сползания крепи на балках устанавливают фланцы

33 (фиг.5), а в штреке монтируют конструкцию 39, удерживающую крепь от сползания.

Агрегатированная механизированная крепь работает следующим образом.

После снятия стружки по всей длине очистного забоя передвигают конвейер 2 с помощью гидродомкратов 7 передвижки, установленных в балке 3. Завершение операции контролируют визуально. Для передвижки крепи сбрасывают давление в гидростойках 9 балки 3 до величины подпора, для чего открывают краны 27, а в гидромагистрали 21 поддерживают, давление подпора. По показаниям пьезодатчиков на пульте управления определяют, произошло ли снижение давления (открытие клапанов) во всех стойках.

Кран 27 — обратный клапан с возможным принудительным открытием. Открытие крана возможно под действием рычажноэксцентриковой системы с гидравлическим управлением системой подвижных штанг, Возможен и электромагнитный отжим клапанов. Для регулирования давления распора могут использоваться пробковые краны или расп ределители золотникового типа. Во всех случаях это п ростейшие двухпозиционные (открыто-закрыто) конструкции.

Подав эмульсию по одной из магистралей 23 в соответствующую полость гидро1739046

55 домкрата передвижки, производят перемещение балки 3 со всеми ее стойками до упора в конвейер 2, При этом надставка 20 стайки скользит по углублению в перекрытии 8, длина которого позволяет перемещаться стойке при неподвижном перекрытии. Затем до давления подпора снижают давление в гидростойках балки 5 и гидродомкратами 7 передвижки, установленными в балках 5 или 6, перемещают бал-. ку 5 вместе с верхним перекрытием на величину шага, определяемого положением гидростоек балки 3 (верхняк 8 скользит llo стойке балки 3 до упора ), После этого производят распор гидростоек балок 3 и 5, Контролируют величину распора гидростоек по показаниям пьезометрических датчиков, установленных в каждой стойке, Отклонение от контрольного значения давления в любой из стоек (а все они пронумерованы) свидетельствует о нарушении в.данной точке и необходимости вмешательства персонала.

При нормальных показаниях пьезодатчиков приступают к сбросу давления в гидростайках балки 4, выполняя операции, аналогичные описанным, и производят передвижку балки 4 до упора в балку 3, затем снижают давление в балке 6 и перемещают ее вместе с верхним перекрытием 10, затем распирают гидростойки балок 4 и 6, Все операции проводят под контролем показания пьезодатчиков каждой стойки.

При необходимости проведения какихлибо ремонтных работ в случае использования крепи на глубокой шахте для улучшения теплового самочувствия рабочих в балках проложены магистрали 25 сжатого воздуха со штуцерами, к которым может быть подключен комплект теплозащитный индивидуальный, а также пневмоинструмент.

Демонтаж крепи агрегатированной производят в порядке, обратном монтажу, При этом все рабочие находятся на штреках.

В этом случае, когда крепь используется на пластах с углом падения более 18 на верхнем штреке монтируют направляющую раму, а на балках крепи устанавливают опорные фланцы, которые скользят по направляющей раме, Во всем остальном работа крепи не отличается от описанной.

Использование такой механизированной крепи позволит иметь простое и надежное оборудование для безлюдной выемки угля, Пара призабойный конвейер — агрегатированная крепь образует единую конструкцию, обладающую черезвычайно высокой жесткостью в продольном направлении, чем обеспечивается прямолинейность направляюшей для движения струга, а следовательно. и линии забоя. Конструкция

50 позволяет обеспечить контроль за положением струга при его перемещении вдоль линии забоя, например, с помощью светового луча, источник которого закрепляется на струге, а светочувствительная лента, перемещение которой синхронизировано с движением струга, размещается на одной из балок крепи.

Применение предлагаемой конструкции упрощает монтаж и демонтаж крепи в лаве, исключает ситуацию "задавливания" отдельных секций в почву, облегчает выполнение- профилактических и ремонтных работ, снижает металлоемкость, Предлагаемая конструкция механизированной крепи позволяет упростить и удешевить работы по закладке выработанного пространства. Так, на балке, примыкающей к выработанному пространству, может быть укреплен закладочный трубопровод, состоящий из отдельных секций с необходимым

;.оличеством отводов с заслонками с дистанционным приводом для подачи закладочного материала. Заслонки открываются по определенной программе и закладочный материал подается в выработанное пространство, Формула изобретения

1. Агрегатированная механизированная крепь, содержащая секции, каждая из которых включает перекрытия, гидродомкраты передвижки, гидростойки, подключенные к гидоомагистралям через краны управления, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационных качеств за счет упрощения управлением, она выполнена из передней и задней пар параллельных балок с лыжами, в каждой паре балки соединены между собой с помощью гидродомкратов передвижки, балки соседних секций соединены между собой шарнирно со степенью свободы в вертикальной плоскости, по одной балке из каждой пары связаны между собой перекрытиями через стойки, каждая .балка выполнена с полостью для прокладки коммуникаций систем управления и контроля, а краны управления распором стоек каждой балки выполнены с общим приводом.

2. Крепь по п.1, о тл и ч а ю ща я с я тем, что, гидравлическая стойка выполнена с .опорной пятой, снабжена установленным между ".идроцилиндром и опорной пятой пьезометрическим датчиком контроля распора и установлена в балке с возможностью перемещения в вертикальной плоскости, 3. Крепь по п.1, отл ича ю щая ся тем, что каждая балка секции в нижней части выполнена с кронштейном для установки

1739046

10

2 5 7 4

30 осей монтажных катков и фиксатором стойки в верхнем положении опорной пяты.

4. Крепь по п.1, отличающаяся тем, что перекрытие выполнено с углублени- 5 ями разной длины под стойки, стойка установлена в углублении большей длины с возможностью перемещения при фиксированном положении перекрытия, а расстояние от конца перекрытия до углубления под стойку на одном перекрытии выполнено большим, чем на другом, 5, Крепьпоп.1,отличающаяся тем, что балки и перекрытия выполнены с проушинами для передачи веса собственно балки на распертые стойки.

1739046

1739046

40

Составитель М. Юцкевич

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н. Ревская

Редактор С. Пекарь

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1987 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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