Механизированная пневматическая крепь

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано для поддержания кровли в лавах крутых и пологих угольных пластов без постоянного присутствия людей в очистном забое. Обеспечивает расширение области применения за счет использования как со струговыми установками, так и с комбайнами, а также на пологих и крутых пластах. Сущность: крепь включает два ряда пневмобаллонов, тяговые штанги. Пневмобаллоны установлены между внешними и внутренними забойными и завальными балками. Одни балки связаны с четными, а другие - с нечетными пневмобаллонами. Забойные балки связаны одними поперечными тягами, а завальные - другими поперечными тягами. Внутренняя завальная и внешняя забойная балки соединены забойными дополнительными связями. Завальные дополнительные связи одними концами прикреплены к внутренней забойной балке. Крепь включает удерживающие устройства с ползунами и гидродомкратами, связанными с балками. Забойные и завальные дополнительные связи выполнены гибкими. Они соединены с внутренними забойной и завальной балками посредством жестко закрепленных на соответствующей балке блоков, через которые пропущены гибкие связи, и подвижно установленных на той же балке кареток. К кареткам прикреплены одними концами дополнительные связи, при этом другие концы завальных дополнительных связей закреплены на внутренней завальной балке. Каретки установлены на каждой из балок и соединены тяговыми штангами. Штанги расположены над соответствующими балками. Гидродомкраты установлены на ползунах. Штоки гидродомкратов прикреплены к тяговым штангам. 7 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области горного дела и может быть использовано для поддержания кровли в лавах крутых и пологих угольных пластов без постоянного присутствия людей в очистном забое

Известна пневмобаллонная крепь, включающая соединенные между собой гидродомкратами передвижения забойную и завальную базовые балки, на которых закреплены соответственно забойные и завальные пнемобаллоны с ограждениями из замкнутых по контуру упругих лент, а упругие ленты телескопически связаны между собой по длине крепи и жестко закреплены на завальной базовой балке, которая установлена с завальной стороны пневмобаллонов, при этом гидродомкраты передвижения установлены в исходном положении со взаимным наклоном к направлению подачи крепи, см. А.С. №891957, кл. E 21 D 23/00.

Однако данная крепь снабжена пневмоприводами для заполнения пневмобаллонов сжатым воздухом и гидродомкратами для передвижения крепи, что снижает надежность передвижения крепи и область применения конструкции.

Известна механизированная пневматическая крепь агрегата для выемки угля, включающая базу, связанную с выемочным органом, передвижчиком крепи и шарнирно с коленчатыми рычагами, попарно соединяющие секции пневмобаллонной крепи, при этом база выполнена из двух продольных балок, жестко связанных между собой поперечными балками, которые установлены в промежутках между парами секций пневмобаллонной крепи и тяговых штанг, установленных с завальной и забойной сторон крепи с возможностью взаимодействия на конце агрегата с передвижчиком крепи, при этом коленчатые рычаги шарнирно установлены своей средней частью на поперечных балках и ассиметрично один другому закреплены на тяговых штангах, см. А.С. 717364, кл. E 21 D 23/00, 1980.

Недостатком известной конструкции является небольшой шаг передвижки крепи, что приемлемо в условиях выемки угля струговыми установками и затрудняют ее работу в условиях выемки угля комбайном с шириной захвата в пределах 0,9 м. Увеличение шага передвижки крепи приводит к увеличению длины коленчатых рычагов, расстояния между баллонами, площади обнажения кровли за счет расположения коленчатых рычагов на пневмобаллонах.

Известна механизированная пневматическая крепь, взятая в качестве прототипа, включающая два ряда пневмобаллонов, установленных между внешними забойной и завальной базовыми балками и шарнирно связанных рычагами с тяговыми штангами, при этом крепь снабжена внутренними забойной и завальной базовыми балками, размещенными между внешними базовыми балками и связанными с ними посредством длинных поперечных тяг короткими поперечными тягами, установленными через два пневмобаллона и шарнирно связанными с внешними базовыми, рычаги выполнены Г-образными и связаны концами своих длинных сторон с короткими поперечными тягами, а концами коротких рычагов внутренними базовыми балками каждого ряда, при этом пневмобаллоны первого ряда через один закреплены соответственно на внешней забойной и внутренней базовых балках, а пневмобаллоны второго ряда закреплены через один на внутренней забойной и внешней завальной базовых балок, см. а.с. 1813879, кл. E 21 D 23/00, 1993.

Однако недостатком известной конструкции является ограниченная область применения из-за фиксированной длины плечей треугольного рычага.

Техническим результатом предложенного изобретения является устранение данного недостатка, т.е. расширение области применения за счет использования как со струговыми установками, так и с комбайнами, а также на пологих и крутых пластах.

Поставленная цель достигается тем, что механизированная пневматическая крепь, включающая два ряда пневмобаллонов, установленных между внешними и внутренними забойными и завальными балками, одни из которых связаны с четными, а другие с нечетными пневмобаллонами, поперечные тяги, одними из которых связаны забойные, а другими завальные балки, тяговые штанги, забойные дополнительные связи, которыми соединены внутренняя завальная и внешняя забойная балки, завальные дополнительные связи, одними концами прикрепленные к внутренней забойной балке, удерживающие устройства с ползунами и гидродомкратами, связанными с балками, согласно изобретению забойные и завальные дополнительные связи выполнены гибкими, соединены с внутренними забойной и завальной балками посредством жестко закрепленных на соответствующей балке блоков, через которые пропущены гибкие связи, и подвижно установленных на той же балке кареток, к которым прикреплены одними концами дополнительные связи, при этом другие концы завальных дополнительных связей закреплены на внутренней завальной балке, каретки, установленные на каждой из балок, соединены тяговыми штангами, расположенными над соответствующими балками, гидродомкраты установлены на ползунах, а их штоки прикреплены к тяговым штангам.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан вид крепи в плане, на фиг.2 - вид крепи в плане при передвинутых нечетных пневмобаллонах, на фиг.3 - сечение крепи вдоль лавы по линии А-А, на фиг.4 - сечение по линии Б-Б при исходном положении крепи, на фиг.5 - сечение по линии В-В при передвинутыых к линии очистного забоя нечетных пневмобаллонах, на фиг.6 - сечение по линии Г-Г, на фиг.7 - сечение по линии Д-Д.

Механизированная пневматическая крепь состоит из забойного 1 и завального 2 рядов, которые закреплены к удерживающему устройству 3, установленному на вентиляционном штреке 4.

Забойный ряд крепи состоит из внешней забойной базовой балки 5 и внутренней завальной базовой балки 6. К внешней забойной базовой балке 5 жестко закреплена направляющая лыжа 7 для комбайна 8 и нечетные пневмобаллоны 9. Часть внутренней завальной балки 6 выполнена прямоугольного сечения, по которому перемещается каретка 10, к внутренней завальной базовой балке 6 жестко закреплены блок 11 на осях 12, перпендикулярных плоскости пласта, и четные пневмобаллоны 13.

Завальный ряд 2 крепи состоит из внутренней забойной базовой балки 14 и внешней завальной базовой балки 15. Часть внутренней забойной базовой балки 14 выполнена прямоугольного сечения, на котором размещены каретки 16. К внутренней забойной базовой балке 14 прикреплены нечетные пневмобаллоны 9. Ниже каретки 16 к внутренней забойной базовой балке 14 жестко закреплены блоки 17. Внешняя завальная базовая балка 15 служит для крепления четных пневмобаллонов 13. К внутренней завальной базовой балке 6 ниже кареток 10 жестко закреплен кронштейн 18 для крепления коуша 19.

Внешняя забойная базовая балка 5 и внутренняя забойная базовая балка 14 соединены между собой поперечными тягами 20, расположенными между нечетными и четными пневмобаллонами первого ряда. Завальные базовые балки 6 и 15 соединены между собой поперечными тягами 21, расположенными между нечетными и четными пневмобаллонами второго ряда крепи.

Внешняя забойная базовая балка 5 подвижно закреплена к удерживающему устройству 3 с помощью ползуна 22. Внутренняя завальная базовая балка 6 подвижно закреплена к удерживающему устройству 3 с помощью ползуна 23, на котором размещен домкрат 24. Внутренняя забойная базовая балка 14 подвижно закреплена к удерживающему устройству 3 с помощью ползуна 25, на котором размещен гидродомкрат 26. Внешняя завальная базовая балка 15 подвижно закреплена к удерживающему устройству 3 с помощью ползуна 27.

Базовые балки 5, 6, 14, и 15 состоят из отдельных секций, соединенных между собой шарнирами 28, позволяющими секциям изгибаться относительно гипсометрии пласта. Каретки 10 внутренней завальной базовой балки 6 соединены между с собой тяговыми штангами 29 и прикреплены к штоку гидродомкрата 24. Каретки 16 внутренней забойной базовой балки 14 соединены между собой тяговыми штангами 29 (фиг.3, 6, 7) и прикреплены к штоку гидродомкрата 26. Сжатый воздух из пневмосети в базовые балки 5, 6, 14 и 15 подается по гибким рукавам 30, а из них в нечетные пневмобаллоны по гибким рукавам 31 и в четные пневмобаллоны - по рукавам 32. Каретки 10 внутренней завальной балки 6 через блок 11 соединяются с кронштейнами 18, закрепленными на внешней забойной базовой балке 5 забойной дополнительной гибкой связью (канатом) 33. Каретка 16 через блок 17 соединяется с кронштейном 18 внутренней завальной базовой балки 6 завальной дополнительной гибкой связью (канатом) 34 (фиг.6).

Работа крепи осуществляется следующим образом.

Нечетные 9 и четные 13 пневмобаллоны забойного и завального рядов размещены на одной линии (фиг.1). После снятия полосы угля комбайном по всей длине очистного забоя производится его спуск к откаточному штреку. Нечетные пневмобаллоны 9 забойного и завального рядов разгружаются, включается гидродомкрат 26 на подъем штока. Каретки 16 вместе с завальной дополнительной гибкой связью 34 перемещаются вверх тяговыми штангами 29 и через блок 17 подтягивают внутреннюю забойную базовую балку 14 к неподвижной в этот момент внутренней завальной базовой балке 6. Одновременно через поперечные тяги 20 перемещается внешняя забойная базовая балка 5 в сторону очистного забоя с закрепленными на ней нечетными пневмобаллонами 9. Через гибкие рукава 30 подается сжатый воздух в базовые балки 5 и 14, а от них по гибким рукава 31 в нечетные пневмобаллоны 9. Пневмобаллоны 9 распираются между почвой и кровлей пласта. Включается гидродомкрат 26 на опускание штока. Каретки 16 опускаются в крайнее нижнее положение, а гибкая связь 34 - провисает.

Четные пневмобаллоны 13 забойного и завального рядов разгружаются, включается гидродомкрат 24 на выдвижение штока. Через тяговые штанги 29 каретки 10 вместе с забойной дополнительной гибкой связью 33 перемещаются вниз через блок 11, при этом внутренняя забойная базовая балка 6, соединенная поперечной тягой 21 с внешней завальной базовой балкой 15, перемещается в сторону очистного забоя на величину заходки комбайна 8. Вместе с базовыми балками 6 и 15 перемещаются четные пневмобаллоны 13, при этом гибкая связь 34 выбирает слабину. Сжатый воздух подается в четные пневмобаллоны и они распираются между почвой и кровлей пласта. Включается гидродомкрат 24 на подъем штока. Каретки 10 поднимаются в крайнее верхнее положение, а забойная дополнительная гибкая связь 33 провисает.

Удерживающее устройство 3 с помощью лебедки (на фиг. не показана) ползунами 22, 23, 25, и 27 перемещается в сторону очистного забоя на величину шага заходки.

На этом заканчивается полный цикл передвижки крепи.

Данное устройство позволит расширить область применения крепи как со струговыми установками, так и при использовании комбайнов с разной шириной выемочного органа.

Механизированная пневматическая крепь, включающая два ряда пневмобаллонов, установленных между внешними и внутренними забойными и завальными балками, одни из которых связаны с четными, а другие - с нечетными пневмобаллонами, поперечные тяги, одними из которых связаны забойные, а другими - завальные балки, тяговые штанги, забойные дополнительные связи, которыми соединены внутренняя завальная и внешняя забойная балки, завальные дополнительные связи, одними концами прикрепленные к внутренней забойной балке, удерживающие устройства с ползунами и гидродомкратами, связанными с балками, отличающаяся тем, что забойные и завальные дополнительные связи выполнены гибкими, соединены с внутренними забойной и завальной балками посредством жестко закрепленных на соответствующей балке блоков, через которые пропущены гибкие связи, и подвижно установленных на той же балке кареток, к которым прикреплены одними концами дополнительные связи, при этом другие концы завальных дополнительных связей закреплены на внутренней завальной балке, каретки, установленные на каждой из балок, соединены тяговыми штангами, расположенными над соответствующими балками, гидродомкраты установлены на ползунах, а их штоки прикреплены к тяговым штангам.