Механизированная крепь

 

Использование: в технологии и оборудовании для подземной разработки пластовых месторождений полезных ископаемых, преимущественно угля. Сущность изобретения: механизированная крепь включает секции, состоящие из основания, гидростоек и перекрытия, установленные между ними направляющие балки, механизм удержания секции, выполненный в виде двух двуплечих рычагов, шарнирно закрепленных на основании симметрично гидропатрона, встроенного в основании, с возможностью взаимодействия внешними плечами с направляющими балками, а внутренними между собой и с гидропатроном. Внутреннее плечо двуплечего рычага, расположенного со стороны восстания пласта, выполнено опирающимся на гидропатрон и охватываемым внутренним плечом двуплечего рычага, расположенного со стороны падения пласта. 3 ил.

Изобретение относится к горной промышленности. Объектом изобретения являются механизированные крепи в системе комплексно-механизированных и автоматизированных очистных забоев при подземной добыче пластовых месторождений полезных ископаемых, преимущественно угля.

Известна механизированная крепь, включающая секции, состоящие из основания, гидростоек и перекрытия, установленные между ними направляющие балки, механизм удержания секции, выполненный в виде двуплечего рычага, шарнирно закрепленного на основании и взаимодействующего одним плечом со штоком гидропатрона, встроенного в основание, а другим с нижерасположенной направляющей балкой [1] Недостатками данной механизированной крепи являются нарушение взаимодействия двуплечего рычага с направляющей балкой вследствие ограниченного хода гидропатрона и схода одного из рычагов с направляющей балки при переменной гипсометрии, низкая эффективность поддержания кровли и передвижки секций при наличии уступов и при слабой почве.

Наиболее близкой к предлагаемой является механизированная крепь, включающая секции, состоящие из основания, гидростоек и перекрытия, установленные между ними направляющие балки, механизм удержания секции, выполненный в виде двуплечего рычага, шарнирно закрепленного на основании с возможностью взаимодействия одним плечом со штоком гидропатрона, встроенного в основание, а другим с нижерасположенной направляющей балкой, при которых каждая секция снабжена дополнительным двуплечим рычагом, расположенным симметрично первому относительно гидропатрона и шарнирно закрепленным на основании с возможностью взаимодействия одним плечом с вышерасположенной направляющей балкой, а другим с плечом первого рычага, взаимодействующего со штоком гидропатрона [2] Недостатком известной механизированной крепи является нарушение взаимодействия дополнительного двуплечего рычага, расположенного со стороны восстания пласта, с направляющей балкой вследствие того, что если нижерасположенный двуплечий рычаг кинематически замкнут гидропатроном и направляющей балкой из-за невозможности самопроизвольного приподъема над почвой основания секции крепи со стороны падения пласта, то в случае бокового наклона основания секции крепи по падению пласта двуплечий рычаг, расположенный со стороны восстания пласта, теряет кинематическое взаимодействие с нижерасположенным двуплечим рычагом, на который он свободно опирается, и кинематически не замкнут, что приводит к нарушению устойчивости секций механизированной крепи, снижению эффективности поддержания и управления массивом кровли, травматизму, необходимости ручного труда и др.

Предложенная механизированная крепь промышленно применима в системе комплексно-механизированных и автоматизированных очистных забоев с человеко-машинными принципами управления для обеспечения пространственной стабилизации секций механизированной крепи и повышения эффективности поддержания кровли при передвижке секций в условиях наклонных пластов, при наличии уступов и слабой почве и др.

Промышленная применимость предложенной механизированной крепи реализована совокупностью признаков, представляющих собой секции, каждая из которых состоит из основания, гидростоек и перекрытия, установленные между ними направляющие балки, механизм удержания секций, выполненный в виде двух двуплечих рычагов, шарнирно закрепленных на основании симметрично гидропатрона, встроенного в основании с возможностью взаимодействия внешними плечами с направляющими балками, а внутренними между собой и с гидропатроном, причем внутреннее плечо двуплечего рычага, расположенного со стороны восстания пласта, оперто (установлено) на гидропатрон и охвачено внутренним плечом двуплечего рычага, расположенного со стороны падения пласта.

На фиг. 1 изображена механизированная крепь, вид со стороны конвейера; на фиг. 2 механизированная крепь, вид сверху без перекрытия; на фиг. 3 то же,вид сбоку.

Механизированная крепь (в системе лавокомплекта) включает секции, каждая из которых состоит из основания 1, гидростоек 2 и перекрытия 3, установленные между ними направляющие балки 4, механизм удержания секций, выполненный в виде двух двуплечих рычагов, шарнирно 5 закрепленных на основании 1 симметрично гидропатрона 6, встроенного в основании 1 с возможностью взаимодействия внешними плечами 7 и 8 с направляющими балками 4, а внутренними 9 и 10 между собой и с гидропатроном 6. При этом внутреннее плечо 10 двуплечего рычага, расположенного со стороны восстания пласта, оперто (установлено) на гидропатрон 6 и охвачено внутренним плечом 9 двуплечего рычага, расположенного со стороны падения пласта. В направляющих балках 4 размещены домкраты 11 передвижки секций крепи. Направляющие балки 4 с помощью шарниров 12 связаны с конвейером 13. Секции механизированной крепи оснащены направляющим механизмом 14 и защитным ограждением 15. Направление падения пласта α _пад 16.

Устройство механизированной крепи функционирует следующим образом.

В исходном статическом положении секция механизированной крепи расперта между кровлей и почвой пласта. Перед передвижкой секции гидростойки 2 частично разгружаются. При этом одновременно в гидропатрон 6 подается давление рабочей жидкости из подпорной гидромагистрали механизированной крепи (не показана). Гидропатрон 6 раздвигается и поворачивает вокруг шарниров 5 внутреннее плечо 10 двуплечего рычага, расположенного со стороны восстания пласта и опертого на гидропатрон 6, и внутреннее плечо 9 двуплечего рычага, расположенного со стороны падения пласта, охватывающего плечо 10. При повороте двуплечих рычагов их внешние плечи 7 и 8 создают опорные реакции R относительно направляющих балок 4, установленных на почве пласта, при которых основание 1 секции крепи автоматически параллельно почве пласта приподнимается на величину разгрузки гидростоек 2, а перекрытие 3 сохраняет контакт с кровлей. Это обеспечивает эффективность поддержания неустойчивой кровли при передвижке секций механизированной крепи и повышение стабилизации их пространственного положения и состояния в условиях наклонных пластов, при наличии уступов, слабой почве и др.

В процессе передвижки секции ее направленное перемещение обеспечивается направляющими балками 4. Устойчивое положение секций обеспечивается благодаря взаимодействию внутренних плеч 9 и 10 двуплечих рычагов между собой и с гидропатроном 6, а внешних плеч 7 и 8 с направляющими балками 4.

Выполнение двуплечего рычага, расположенного со стороны восстания пласта, таким, что его внутреннее плечо 10 оперто на гидропатрон 6 и охвачено внутренним плечом 9 двуплечего рычага, расположенного со стороны падения пласта, исключает возможность потери кинематического взаимодействия двуплечих рычагов между собой и с направляющими балками 4, что повышает эффективность функционирования механизированной крепи в условиях пластов с повышенными углами падения пластов, неустойчивых кровель и слабых почв и наличии в них уступов, путем возможности их упругого "гидравлического огибания" через гидропатрон 6, соединенный с подпорной гидромагистралью механизированной крепи при сохранении пространственной стабилизации ее секций относительно направляющих балок 4, а следовательно, и почвы пласта.

Формула изобретения

МЕХАНИЗИРОВАННАЯ КРЕПЬ, включающая секции, каждая из которых состоит из основания, гидростоек и перекрытия, установленные между ними направляющие балки, механизм удержания секций, выполненный в виде двух двуплечих рычагов, шарнирно закрепленных на основании симметрично гидропатрона, встроенного в основании, с возможностью воздействия внешними плечами с направляющими балками, а внутренними между собой и с гидропатроном, отличающаяся тем, что внутреннее плечо двуплечего рычага, расположенного со стороны восстания пласта, оперто на гидропатрон и охвачено внутренним плечом двуплечего рычага, расположенного со стороны падения пласта

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3