Механизированная крепь для сопряжения лавы с выработкой

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ Э

CO

° фа

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4945420/03 (22) 13.06.91 (46) 15.12.93 Бюп. Na 45-46 (71) Днепропетровский горный институт имАртема (72) Мишин В.В„Водолазский ЕА (73) Днепропетровский горный институт (54) МЕХАНИЗИРОВАННАЯ КРЕПЬ ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ЛАВЫ С ВЫРАБОТКОИ (57) Использование: для крепления кровли на сопряжении лавы с выработкой Сущность изобретения: механизированная крепь содержит верхняк и лыжу, связанные гидростойками Механизм перед<в> КЦ (и> 1 (51)Я Е21011 Зб E21D23 08

Е21023 14 вижки выполнен в виде упоров, установленных на верхняках с завальной стороны смежных секций для воздействия на верхняки и основания (лыжи), и мягких оболочек Поспедние закреплены на завальных сторонах упоров, заполнены рабочей средой под давлением. На верхняках и лыжах установлены опоры в виде тел качения. На последние уложены подвижно направляющие с изогнутыми навстречу друг другу забойными концами. Изогнутые концы гидроцилиндрами соединены соответственно с верхняками и лыжами. 2 ип.

2004814

20

40

Изобретение относится к механизированным крепям, точнее к крепям, размещаемым у сопряжения лавы с выработкой.

Известна механизированная крепь, содержащая верхняк, состоящий из выдвижной плиты, перемещаемой гидравлическими домкратами по верхняку на роликах качения (1).

Такая механизированная крепь не позволяет осуществлять ее передвижение от нагрузки, создаваемой опускающейся

°,кровлей выработанного пространства, что снижает эффективность ее применения при управлении кровлей в сопряжении лавы с вы работкой.

Известна также механизированная крепь, состоящая из концевых и однотипных линейных секций, содержащая механизм передвижения, состоящий иэ привода, механизма стопорения и звездочек, Эта механизированная крепь не обеспечивает передвижку линейных секций с помощью механизма передвижения в области выработанного пространства в области

- ниш, требует значительных энергетических затрат на передвижку секций, не позволяет использовать естественное и технологическое опускание кровли выработанного пространства для передвижки секции, что снижает эффективность работы.

Цель изобретения — снижение энергетических затрат на передвижку секций и повышение эффективности работы.

Поставленная цель достигнута тем, что механизированная крепь содержит установленный на верхняках с тыльной. стороны смежных однотипных линейных секции упор с закрепленными на нем мягкими оболочками, внутри которых рабочая среда находится под давлением, а между кровлей и верхняком и лыжей и почвой установлены кровельная и почвенная направляющИе, изогйутые концы которых соединены со штоками силовых цилиндров, закрепленных корпусами на верхняках и лыжах соответственно, при этом верхняк и лыжа взаимодействуют с направляющими с помощью закрепленных на первых с возможностью вращения тел качения.

Существенные признаки предложения: упор с закрепленными на нем мягкими оболочками с рабочей средой внутри под давлением является новым признаком, размещение между верхняком и кровлей и ложей и почвой кровельной и почвенной направляющей по сравнению с признаками заявки ПНР % 260630 и а,с. СССР %390285 позволяет значительно уменьшить энергетические затраты на передвижку секций и эффективно управлять горным давлением в области сопряжения лавы с подготовительной выработкой. Сказанное позволяет заключить, что предложение содержит отличительные признаки, удовлетворяющие критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 показан общий вид механизированной крепи для сопряжения лавы с выработкой; на фиг.2.— разрез по А-А на фиг.1.

Механизированная крепь состоит из однотипных линейным секций 1, включающих верхняк (перекрытие) 2, лыжу (основание) 3 и гидростойки 4. С тыльной стороны секций к верхнякам шарнирно соединен упор 5, на криволинейной поверхности 6 которого со стороны кровли и почвы закреплены мягкие оболочки 7, рабочая среда в которых находится под давлением, задаваемым источником, трубопроводом, соединенным с полостями мягких оболочек (не показан).

Упор установлен в вертикальной направляющей 8, допускающей его ограниченные вертикальные перемещения относительно секций для выравнивания реакций между кровлей и почвой и мягкими оболочками.

Между кровлей и верхняком установлена на телах качения 9, закрепленных на верхняке с возможностью вращения..Кровельная направляющая 10, изогнутый конец 11 соединен со штоком верхнего силового цилиндра

12, а между телами качения 13, установленными аналогичным образом на лыже, и почвой расположена напочвенная направляющая 14, изогнутый конец 15 которой соединен со штоком нижнего силового цилиндра 16. Упор, имеющий вогнутые криволинейные поверхности, центры которых расположены вне пространства, занимаемого линейными секциями, соединен с верхняком через косынку 17 и шарнир 18, расположенный в пазу косынки (не показан) и допускающий вертикальное перемещение упора в направляющей 8.

Механизированная цепь работает следующим образом. После выемки угольного пласта для образования ниши (справа на фиг.1) и образования пространства между изогнутыми концами 11, 15 кровельной и почвенной направляющих 10, 14, опускающаяся кровля и в некоторых случаях и пучащая почва эа тыльной стороной линейных секций 1 действуют на мягкие оболочки 7. в которые. предварительно подана рабочая среда с требуемым давлением, устанавливаемым опытным путем от характера и параметров кровли и почвы в выработанном пространстве. Мягкие оболочки передают давление на криволинейные поверхности 6 упора 5, Горизонтальная составляющая силы, обусловленная этим давлением передается на верхняк 2 и лыжу 3 линейной секции, вызывая ее перемещение по телам качения

2004814

9, 13 и вдвижение штока. После перемещения линейной секции на определенную величину, например, равную длине штока силовых цилиндров 12, 16, и при наличии обнаженного пространства между изогну- 5 тыми концами 11, 15 и грудью забоя в нише создают давление в поршневой полости верхнего и нижнего силовых цилиндров 12, 16, вызывая перемещение кровельной и почвенной направляющих. Действующие 10 внешние нагрузки со стороны кровли и почвы на мягкие оболочки вызывают перемещение линейных секций. С продолжением работ по извлечению угля в пределах забоя ниши работа механизированной крепи осу- 15 ществляется в описанной последовательности, Давлением. рабочего тела в мягких оболочках и в штоковой полости нижнего и верхнего силовых цилиндров. в гидростойках

4 можно управлять скоростью передвижения 20 линейных секций, управляя процессами, протекающими в области пространства лавы, примыкающей к выработкам и таким образом создавая удовлетворительные условия для поддержания последней. 25

Такая механизированная крепь благодаря наличию упора с закрепленными на ней мягкими оболочками с рабочей средой, находящейся под давлением, исключает привод для передвижения секций, а совме- 30 стно с установкой верхняка и лыж с телами качения ум1.ньшает энергетические затраты и создает эффективные условия для управления горным давлением в области пространства, примыкающего к 35 подготовительным выработкам.

Годовой экономический эффект от внедрения такой механизированной крепи по сравнению с прототипом вычислен по формуле: 40

Э =- (3 1 - 32)А + Экос где 31, 32 — приведенные затраты по базовому и новому вариантам крепи соответственно.

Приведенные затраты вычислены по формулам:

31 = С1+ ЕнК1; 32 С2+ ЕнК2

С>, Сг — текущие затраты по базовому и новому вариантам, соответственно;

С = Ззп+ Зэл+ Зм+ Зр где З п — затраты на зарплату 2an1 = Ззпг =

-1200 р;

Зэл. затраты на электроэнергию Зэл1 =

Зэл2 = 700 р;

Зм — затраты на материалы 3Ml = Зм2 =

=280 р;

3p — затраты на текущий ремонт и амортизационные отчисления

Зр1 = 350 р Зр2 230 р,. К = 250 р К2 = 220 р

Ен - 0,15 — нормативный коэффициент;

А = 1000 шт годовая потребность в крепях;

Экос. — 10000 р-косвенный экономический эффект от сокращения затрат на поддержание выработки, Общий экономический эффект от применения такой крепи

Э (2100 - 1700) 1000 + 10000 = 50 тыс. руб, (56) Патент flHP hh 260630, кл. Е 21 023!00, 1986.

Авторское свидетельство СССР

hh 390285, кл. E 21 0 23/08, 1978. о р м у л а и з о р е т " " " упоров, установленных на верхняках с завальной стороны смежных секций для взаМЕХАНИЗИРОВАННАЯ КРЕПЬ ДЛЯ имодействия с верхняками и лыжами, и

СОПРЯЖЕНИЯ ЛАВЫ. С ВЫРАБОТКОЙ, 45 закрепленных на завальных сторонах упосодержащая линейные секции, каждая из ров мягких оболочек, заполненных рабокоторых имеет механизм передвижки, свя- чей средой под давлением, при этом занные гидростойками аерхняк.и,лыжу, на вращающиеся опоры выполнены в виде которых закреплены вращающиеся опоры тел качения, а дополнительные элементы с подвижно установленными на них между 50 выполнены в виде направляющих с изогнукровлей и верхняком и между почвой и ос- .тыми навстречу друг другу забойными коннованием дополнительными элементами,. цами, которые связаны соответственно с отличающаяся тем, что, с целью снижения верхняками и лыжами посредством гидроэнергетических затрат на передвижку сек- цилиндров, штоки которых закреплены. на ции и повышения эффективности в работе, 55 изогнутых концах направляющих, а цилинмеханизм передвижки выполнен в виде дры - на верхняках или лыжах.

2004814

ЧЬг

Составитель В.Пономарева

Редактор Е.Полионова Техред M.Moðãåíòýë Корректор Н.Король

Заказ 3391

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

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