Пневмобаллонная крепь


 


Владельцы патента RU 2515934:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" (RU)

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано для поддержания кровли в экстремальных условиях вечной мерзлоты. Техническим результатом является упрощение конструкции, снижение трудоемкости установки и повышение эффективности закрепления выработанного пространства за счет повышения устойчивости крепи. Пневмобаллонная крепь содержит осесимметричную пневмооболочку прямоугольного сечения из двух равных частей, манометрические и воздухоподающие шланги и устройство для наполнения и регулирования избыточного давления воздуха. При этом крепь снабжена дополнительной внешней осесимметричной, пневматически независимой от основной, пневмооболочкой с манометрическими и воздухоподающими штуцерами, установленной между частями основной. Причем на начальном этапе давление в дополнительной пневмооболочке принимают не более 1/5 от давления в основной пневмооболочке, а высоту дополнительной пневмооболочки в заполненном состоянии принимают не менее 1/3 от общей высоты крепи в заполненном воздухом состоянии. 1 ил.

 

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано для поддержания кровли в экстремальных условиях вечной мерзлоты.

Известна пневмобаллонная крепь, принятая за прототип (а.с. SU N 1124634, опубл. 20.01.2000). Пневмобаллонная крепь, включающая секции, состоящие из забойной и завальной частей, связанных между собой механизмом перемещения с гибкими оболочками и содержащих верхняки и основания с направляющими, между которыми установлены вдоль всей крепи распорные гибкие оболочки, причем направляющие основания в поперечном сечении выполнены Г-образными и установлены горизонтальными полками друг к другу с зазором, в котором расположены направляющие верхняков с выполненными горизонтальными полками, при этом распорные гибкие оболочки попарно установлены между горизонтальными полками направляющих верхняков и основаниями, горизонтальными полками направляющих верхняков и Г-образными направляющими, Г-образными направляющими и верхпяками.

Недостатком данного изобретения является сложность конструкции и высокая трудоемкость установки.

Известна механизированная пневматическая крепь (патент RU №2277173, опубл. 27.05.2006). Крепь включает два ряда пневмобаллонов, установленных между забойными и завальными базовыми балками и связанных с базовыми балками через основания в шахматном порядке, механизм передвижки, содержащий связи, шарнирно соединенные своими концами с внутренними базовыми балками обоих рядов. Связи механизма передвижки выполнены в виде рессор, установленных над внутренними базовыми балками и прикрепленных концами к основаниям. Механизм передвижки снабжен дополнительными пневмобаллонами, установленными на рессоры и жестко прикрепленными к последним.

Недостатком данного изобретения является сложность конструкции и высокая трудоемкость установки.

Известна механизированная пневматическая крепь (патент RU №2260125, опубл. 10.09.2005). Крепь снабжена поддонами, одни из которых жестко связаны с забойными балками и нечетными пневмобаллонами, а другие с завальными балками и четными пневмобаллонами. Секции снабжены упорами, одни из которых жестко закреплены над внешней завальной базовой балкой в створе с нечетными и четными поддонами и на конце нечетного поддона с завальной стороны, а другие над внутренней забойной базовой балкой нечетного поддона и между внутренними базовыми балками на четных поддонах. Поддоны секций крепи выполнены различной длины и чередуются в шахматном порядке.

Недостатком данного изобретения является сложность конструкции и высокая трудоемкость установки.

Известно шахтное пневматическое перекрытие, принятое за прототип (патент RU №2395692, опубл. 27.07.2010). Шахтное пневматическое перекрытие содержит пневмооболочку, узел подвеса, защитный чехол, манометрический и воздухоподающий шланги, устройство для наполнения, регулирования избыточного давления воздуха и его эжекции, установочный трос. При этом пневмооболочка выполнена в виде мягкой осесимметричной торовой оболочки прямоугольного сечения, внутри которой размещен рукав, а по его оси вмонтирована труба меньшего, по сравнению с рукавом, диаметра. Причем пневмооболочка разделена на две равные части перфорированным полотнищем, верхний торец ее и боковые поверхности покрыты свободно облегающим сетчатым полотном с напуском в рабочую зону восстающей выработки, верхний торец выполнен из синтетического высокомодульного волокна высокой прочности.

Недостатком данного изобретения является сложность конструкции и высокая трудоемкость установки.

Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции и снижение трудоемкости установки.

Технический результат достигается тем, что пневмобаллонная крепь, содержащая осесимметричную пневмооболочку прямоугольного сечения из двух равных частей, манометрические и воздухоподающие шланги, устройство для наполнения и регулирования избыточного давления воздуха, отличается тем, что она снабжена дополнительной внешней осесимметричной, пневматически независимой от основной, пневмооболочкой с манометрическими и воздухоподающими штуцерами, установленной между частями основной, причем на начальном этапе давление в дополнительной пиевмооболочке принимают не более 1/5 от давления в основной пневмооболочке, причем высоту дополнительной пневмооболочки в заполненном состоянии принимают не менее 1/3 от общей высоты крепи в заполненном воздухом состоянии.

Пневмобалонная крепь для горных выработок поясняется чертежом, где изображен общий вид устройства после заполнения воздухом.

На чертеже представлены:

1 - основная пневмооболочка, состоящая из двух равных частей;

2 - штуцеры для подключения контрольных манометров и системы наполнения основной пневмооболочки 1 сжатым воздухом от рудничной ппевмосети и регулирования в пей избыточного давления в процессе работы;

3 - дополнительная внешняя осесимметричная, пневматически независимая от основной, пневмооболочка с манометрическими и воздухоподающими штуцерами;

4 - штуцер для подключения контрольного манометра к дополнительной пневмооболочке 3;

5 - штуцер для подключения дополнительной пневмооболочки 3 к системе наполнения сжатым воздухом от рудничной пневмосети и регулирования в ней избыточного давления в процессе работы;

6 - перепускные клапаны в основной пневмооболочке 1;

В - высота основной пневмооболочки 1 в заполненном состоянии;

b - высота дополнительной пневмооболочки 3 в заполненном состоянии.

Пневмобалонная крепь для горных выработок содержит основную пневмоооболочку 1 со штуцерами 2 для подключения контрольных манометров и системы наполнения основной пневмооболочки 1 сжатым воздухом от рудничной пневмосети и регулирования в ней избыточного давления в процессе работы. Размеры основной пневмооболочки 1 принимают исходя из условий эксплуатации (например, по высоте выемочного пространства). В центральной части пневмооболочка 1 снабжена дополнительной внешней осесимметричной, пневматически независимой от основной, дополнительной пневмооболочкой 3 с манометрическими и воздухоподающими штуцерами 4 и 5, причем на начальном этапе давление в дополнительной полости принимают не более 1/5 от давления в основной пневмооболочке. Выполнение данного условия необходимо для создания компенсирующих усилий, предотвращающих опрокидывание пнемобаллонной крепи вертикальной плоскости.

Пневмобалонная крепь для горных выработок работает следующим образом.

Основную пневмооболочку 1 размещают на рабочем участке. Надевают на нее дополнительную пневмооболочку 3, удерживаемую на основной пневмооболочке 1 за счет сил трения и упругого распора. Затем заполняют воздухом пневмооболочку 1, по мере заполнения воздух перепускается через клапаны 6 в теле пневмооболочки, после чего приступают к заполнению через штуцеры 5 дополнительной пневмооболочки 3. При этом давление в основной пневмооболочке 1 и дополнительной пневмооболочке 3, определяемое с помощью манометров (условно не показаны), подключенных к ней через штуцер 4, на начальном этапе установки крепи поддерживают в пропорции 5:1. Высоту b дополнительной пневмооболочки 3 в заполненном состоянии принимают не менее 1/3 от высоты В основной пневмооболочки 1 в заполненном состоянии для компенсации сил опрокидывания пневмобаллонной крепи в результате ее заполнения и ее упругой деформации под действием сил горного давления. Меньшие значения не гарантируют сохранения устойчивого состояния в процессе эксплуатации крепи. Например, в основной пневмооболочке 1 поддерживают давление 5 МПа, а в дополнительной пневмооболочке 3-1 МПа.

Применение пневмобалонной крепи для горных выработок обеспечивает следующие преимущества:

- упрощение конструкции устройства;

- снижение трудоемкости установки;

- повышение эффективности закрепления.

Пневмобаллонная крепь, содержащая осесимметричную пневмооболочку прямоугольного сечения из двух равных частей, манометрические и воздухоподающие шланги, устройство для наполнения и регулирования избыточного давления воздуха, отличающаяся тем, что крепь снабжена дополнительной внешней осесимметричной, пневматически независимой от основной, пневмооболочкой с манометрическими и воздухоподающими штуцерами, установленной между частями основной, причем на начальном этапе давление в дополнительной пневмооболочке принимают не более 1/5 от давления в основной пневмооболочке, причем высоту дополнительной пневмооболочки в заполненном состоянии принимают не менее 1/3 от общей высоты крепи в заполненном воздухом состоянии.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горному делу, в частности к разработке наклонных угольных пластов. Способ включает подготовку шахтного поля столбами по системе разработки «Длинные столбы по простиранию» с применением очистных механизированных комплексов - ОМК, диагональное проведение вскрывающих горных выработок с углом наклона в пределах техусловий транспортных средств по выдаче полезных ископаемых, выемку угля в длинном очистном забое обратным ходом с проведением монтажной камеры, демонтажной камеры, комплексом и техосмотром при перемонтаже на промплощадке, управление горным давлением обрушением пород кровли в выработанном пространстве, сбор шахтных вод в нижних точках шахты и подачу водного раствора антипирогена в выработанное пространство.

Изобретение относится к горному делу, в частности к механизированной разработке мощных крутонаклонных угольных пластов в наклонных слоях по щитовой системе разработки с выпуском угля межслоевой пачки.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к области механизированного крепления очистных выработок при выемке угля из мощных и средней мощности крутых пластов.

Изобретение относится к горному делу, в частности, к креплению очистного забоя и касается конструкции механизированных крепей, предназначенных для поддержания рабочего пространства в очистных забоях при разработке мощных пластов с принудительным выпуском угля из подкровельной (межслоевой) толщи.

Изобретение относится к области горного дела, к способам разработки шахтных полей по системе разработки «Длинные столбы по простиранию». Способ включает выемку угля в длинном очистном забое обратным ходом, проветривание очистного забоя, управление горным давлением обрушением пород кровли в выработанном пространстве, сбор шахтных вод в нижних точках шахты и подачу водного раствора антипирогена в выработанное пространство.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для механизированного крепления очистных выработок при выемке угля из мощных до 5-6 м и средней мощности крутых пластов.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при проведении и креплении монтажных камер для механизированного комплекса. .

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для механизированного крепления очистных выработок при выемке угля из мощных до 5-6 м и средней мощности крутых пластов.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для монтажа механизированных очистных комплексов при разработке пологих и наклонных пластов.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при отработке угольных пластов при входе механизированного комплекса в демонтажную камеру в широком диапазоне условий залегания угольных пластов.

Изобретение относится к горному делу, в частности к механизированным крепям для поддержания очистных забоев наклонных и крутонаклонных пластов. Техническим результатом является повышение эффективности поддержания рабочего пространства очистного забоя и расширение области применения. Секция крепи очистного забоя содержит основание, перекрытие с выдвижным козырьком, гидравлические стойки завального и забойного ряда, соответствующие им опоры, укосины, связывающие завальную часть перекрытия с опорами забойного ряда, гидродомкраты передвижки, установленные по обеим боковым сторонам основания, верхнее и нижнее ограждения с завальной стороны с выполненными в них технологическими проемами и электро- и гидрооборудование. Секция конструктивно связана с выемочно-доставочной машиной, выполненной в виде горизонтально ориентированного шнека, оснащенного режущим инструментом. К верхнему ограждению с завальной стороны секции крепи по нормали к перекрытию приварены гидроцилиндры домкратов подачи дополнительного режущего органа, установленного параллельно выемочно-доставочной машине, в перекрытии с завальной стороны выполнен технологический проем, в котором размещен дополнительный режущий орган в исходном положении. Основание выполнено телескопическим - верхняя часть основания в пространстве между опорами одноименного ряда выполнена желобчатой формы с двумя продольными прорезями, нижняя часть выполнена выдвижной за счет гидравлических домкратов, связанных с верхней частью основания. Нижнее ограждение с завальной стороны секции крепи сваркой и ребрами жесткости связано с выдвижной частью основания, причем величина хода домкратов выдвижения основания не менее шага передвижки секции крепи, а ребра жесткости введены в прорези верхней части основания. 7 ил.

Изобретение относится к горному делу, в частности к агрегатированным крепям для поддержания очистного забоя наклонного слоя средней мощности. Техническим результатом является повышение безопасности ведения работ по сооружению гибкого перекрытия, эффективности поддержания рабочего пространства при разработке наклонных и крутонаклонных угольных пластов и расширение области применения. Секция крепи очистного забоя монтажного слоя содержит основание, перекрытие с выдвижным козырьком, две гидравлические стойки завального и забойного ряда, соответствующие им опоры, две укосины, связывающие завальную часть перекрытия с опорами забойного ряда, гидродомкраты передвижки, установленные по обеим боковым сторонам основания, верхнее и нижнее ограждения с завальной стороны, электро- и гидрооборудование. Причем секция конструктивно связана с выемочно-доставочной машиной, выполненной в виде горизонтально ориентированного шнека, оснащенного режущим инструментом. При этом основание выполнено телескопическим - верхняя часть основания в пространстве между опорами завального ряда выполнена с двумя продольными прорезями, нижняя часть выполнена выдвижной за счет гидравлических домкратов, связанных с верхней частью основания. Нижнее ограждение с завальной стороны секции крепи сваркой и ребрами жесткости связано с выдвижной частью основания. Величина хода домкратов выдвижения основания составляет не менее шага передвижки секции крепи, а ребра жесткости введены в прорези верхней части основания. Перекрытие снабжено дополнительным выдвижным козырьком с завальной стороны, к которому приварено верхнее завальное ограждение. В нижней части дополнительного выдвижного козырька выполнены технологические проемы, в которых закреплены съемные кронштейны для удержания рулона металлической сетки типа «рабица» или полимерной. 5 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к области механизированного крепления очистных выработок при выемке угля из мощных и средней мощности крутых пластов с блочным динамичным проявлением горного давления. Техническим результатом является создание устойчивой работоспособной крепи для выемки мощных и средней мощности крутых пластов в условиях бурного проявления горного давления. Механизированная крепь содержит базовые секции, выполненные в виде пневматического раздвижного ножа с рядом пневмоподушек в качестве элемента распора, линейные секции с верхняком и механизм передвижки. При этом линейная секция имеет в качестве элемента распора пневмостойку, представляющую собой рукав полимерной пленки, армированный полимерными обручами, которая опирается на капсулу аппаратного отсека, при этом верхняк линейной секции покрыт эластичным полимерным слоем. Механизм передвижки состоит из двух внешних дисков, один из которых принадлежит завальному ограждению, а другой - линейной секции, между которыми находятся пневмоподушки, и двух внутренних дисков с пневмоподушками между ними. Причем диск, расположенный ближе к завальному ограждению, тягами соединен с капсулой аппаратного отсека линейной секции, а диск, расположенный ближе к линейной секции, тягами соединен с завальным ограждением. 5 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к области механизированного крепления очистных выработок при выемке угля из средней мощности наклонных пластов. Техническим результатом является повышение работоспособности крепи на наклонном падении за счет облегчения конструкции, повышения устойчивости и снижения энергозатрат при передвижке крепи. Предложенная механизированная крепь содержит секции, каждая из которых включает верхняк, пневмоподушки, элемент передвижки, капсулу аппаратого отсека, башмак, забойное и завальное ограждение. При этом в качестве элемента передвижки служат два манипулятора, расположенные с обоих боков капсулы аппаратного отсека и которые своими захватами распираются в почву пласта. В центре башмака имеется выдвижной цилиндр с полусферической опорой на конце и пневмоподушкой внутри него, которые дают возможность совершать прыгающие движения с переносом секции под вновь обнаженную кровлю вслед за подвиганием забоя. Кроме того между завальным ограждением и капсулой аппаратного отсека находятся пневмоподушки, служащие для амортизации ударов обрушенных пород на крепь. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к угольной промышленности, в частности к области механизированного крепления очистных выработок при выемке угля из мощных наклонных пластов. Предложена механизированная крепь для наклонных мощных пластов, содержащая секции, каждая из которых включает верхняк, башмак, пневмостойку и завальное ограждение, а также капсулу аппаратного отсека и механизм передвижки. При этом пневмостойка расположена на опорной податливой арке, состоящей из шарнирно соединенных секторов, подпружиненных пластинчатыми пружинами, и мягко опирающейся на башмак через пневматические амортизаторы. Кроме того, механизм передвижки состоит из двух манипуляторов, опирающихся на почву пласта и ультразвукового генератора с волноводом, обеспечивающим плавное скольжение башмака по почве пласта при передвижке крепи. Предложенная крепь обеспечивает дальнейшее повышение работоспособности крепи на наклонном падении за счет совершенствования конструкции, повышения устойчивости, снижения энергозатрат при передвижке крепи и сверхвысокую податливость. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к секции горной крепи, предназначенной для механизации очистных работ при разработке пластов угля, калийной соли и рудных залежей. Техническим результатом является трансформация энергии обрушающихся пород в электроэнергию, что позволяет уменьшить потребность очистного забоя в доставляемой с поверхности электрической энергии, повысить уровень комплексного извлечения энергоресурсов массива полезного ископаемого. Секция механизированной крепи содержит основание, ограждающий элемент, соединенный с основанием посредством четырехзвенника, поддерживающим элементом шарнирно соединенный с ограждающим элементом, гидростойки и гидродомкрат передвижки. При этом к верхней части ограждающего элемента секции шарнирно прикреплена подпружиненная панель, к противоположному концу которой шарнирно присоединена зубчатая рейка, другим концом контактирующая с шестерней электрогенератора, закрепленного на внутренней стороне ограждающего элемента и соединенного проводом с аккумулятором, размещенным на нижней поверхности поддерживающего элемента. 2 ил.

Изобретение относится к горному делу, в частности к средствам для добычи полезных ископаемых. Предложено забойное оборудование для машинной добычи в сплошной системе разработки, прежде всего при подземной разработке месторождений каменного угля, с расположенным вдоль фронта очистных работ забойным конвейером, выполненным с возможностью перемещения вдоль забойного конвейера очистным средством и закрепленными на нем под углом к забойному конвейеру узлами щитовой крепи. При этом для определения абсолютной высотной отметки заданных элементов забойного оборудования вдоль фронта (10) очистных работ на избранных элементах (12, 15, 31) забойного оборудования проложен наполненный жидкостью шланговый нивелир (17). Указанный шланговый нивелир подсоединен к точно определенной по своей высоте в качестве точки отсчета, расположенной в одном из параллельных выемочных штреков (13, 14) базисной станции (19). Причем с распределением по протяженности забойного оборудования на отдельных элементах (12, 15, 31) забойного оборудования в шлангопровод (18, 23, 24) шлангового нивелира (17) включены и соединены с центральным блоком обработки результатов и управления датчики (22) давления. Предложенное изобретение обеспечивает точное определение высотной отметки расположения элементов забойного оборудования за счет снижения влияния динамических факторов таких, как механических вибраций. 13 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к угольной промышленности, в частности к области механизированного крепления очистных выработок при выемке угля из наклонных и крутых пластов средней мощности. Предложена механизированная крепь для наклонных и крутых пластов средней мощности, содержащая секции, каждая из которых включает верхняк, башмак, пневмоподушку и завальное ограждение, а также капсулу аппаратного отсека и механизм передвижки. Кроме того, секция крепи выполнена с возможностью регулируемого распора и импульсивной подачи воздуха в пневмоподушки распорных элементов и содержит ультразвуковой генератор с волноводом, передающим ультразвук на башмак, возбуждая в нем колебания, способствующие улучшению скольжения секции крепи. При этом завальное ограждение состоит из шарнирно соединенных секторов, мягко опирающихся на башмак через пневматические амортизаторы. Механизм передвижки содержит две распорные штанги с выдвижными штырями, закрепленными на каретке, с возможностью перемещения их по направляющим, расположенным на боковых поверхностях капсулы аппаратного отсека с помощью пневмодомкрата двойного действия. Предложенная крепь обеспечивает повышение приспособляемости крепи к изменениям гипсометрии пласта, стабилизацию секции крепи и выживание ее в аварийных ситуациях, связанных с обрушением пород. 2 ил.

Группа изобретений относится к горному делу и может быть использована для определения и контроля местоположения элементов конструкции выемочного комплекса в очистном забое. Техническим результатом является обеспечение возможности одновременно отслеживать прямолинейность очистного забоя, регистрировать вертикальное и горизонтальное отклонение секций крепи и конвейера, автоматически контролировать ход секций крепи и/или следить за добычной машиной. Предложен способ определения положения механизмов в очистном забое при подземной разработке, включающий следующие этапы: устанавливают видеокамеру в области верхняка секции крепи с направлением взгляда в основном в направлении вентиляционной струи или против нее, ориентируют видеокамеру таким образом, чтобы точка схода изображения с камеры находилась в области правого или левого верхнего угла изображения с камеры, предусматривают освещенные маркировки на механизмах вдоль очистного забоя в области изображения с камеры и управляют ими, а также определяют положения механизмов с помощью электронной обработки маркировок, находящихся на изображении с камеры. Предложены также система и видеокамера для осуществления указанного способа. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к горной технике, в частности к выемочным комбайнам. Выемочный комбайн содержит треугольную платформу, снабженную тремя сдвоенными гусеничными ходами с индивидуальными электроприводами, способную перемещаться вокруг вертикальной оси и в заданном направлении; стартовую раму, к которой крепятся направляющие для перемещения по ним опорных рам; несущую траверсу треугольной платформы с перемещающимися по ней либо одной, либо двумя бурильными головками, соединенными с совками и закрепленными на них звездочками-метателями; приемную воронку для сбора и перегрузки дресвы в норию, наращиваемую модульными секциями по мере углубления в грунт; транспортер с регулируемым наклоном, передающий поднятую норией дресву на разгрузку, инжекторные блоки для закачки бентонита в водонасыщенный грунт для его закрепления. Технический результат - улучшение технологичности сооружения вертикальных цилиндрических колодцев. 3 ил.
Наверх