Секция механизированной крепи

 

н11 605019

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.04.75 (21) 2126071/03 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.78. Бюллетень ¹r 16 (45) Дата опубликования описания 25.04.78 (51) М. Кл."- E 210 23/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР à делам изобретений и открытий (53) УДК 622.281(088.8) (72) Автор изобретения

М. М. Калинин

Тульский политехнический институт (7l ) Заявитель (54) СЕКЦИЯ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ КРЕПИ

Изобретение отвосится к области лодземных горных работ и предназначено для крепления выработок.

Известна механизированная крепь, секции которой имеют отбой|ный орган в виде шибера с зубками, расположенный в нижней части ограждения для;выемки подкровельной или межслоевой пачки угля. Шиберу сообщается качателыное движение с помощью гидравлического домкрата. Обрушенные куски угля раскалываются зубками в завале и грузявся на дополнительный завальный скребковый конвейер (.1).

Такие,крепи не приспособлены для выемки защитной пачки угля и для работы в условиях со слабой легкооб рушаемой,кровлей.

Наиболее близким решением по тех нической сущности и достигаемому результату из известных является секция механизированной крепи, содержащая основание, ограждение, верхняк с козырьком, устройство измерения толщины,защитной пачки угля с приводом, гидравлические стойки и гидродомкраты передвижения (2).

Однако такие .крепи не приспособлены для выемки защитной стачки угля.

Целью изобретения является обеспечение крепления с выемкой загцитной пачки угля.

Поставленная цель достигается тем, что секция механизированной крепи, снабжена отбойным органом, выполненным из горизонтально установленного шнека с отрезными дисками IIQ краям и связанным ic приводом устройства измерения толщины защитной

5 пачки угля, а ограждение BbIiIIQJIнено из двух телескопически связанных частей, на выдвижной части которого установлен, отбойный орган.

На фиг. 1 показана секция механизированной крепи, вид сборку с местным разрезом ограждения; на фиг. 2 — то же, вид сверху;,на ф|иг. 3 — то же, вид,сзади; на фиг. 4 — сечение А — А на фиг. 1; на фиг. 5 — сечение

Б — Б на фиг. 4; на фиг. 6 — принципиальная

15 гидрокинематическая схема отбойного устройства меха визированной,крепи; на фиг. 7— механизированная крепь B очистном забое, вид сверху; на фиг. 8 — вид на секцию сбоку в процессе выемки защитной пачки угля.

20 Секция крепи состоит из основания 1, верхняка 2, ограждения 3, д вух гидравлических стоек 4, н ижнего гидродомкрата 5 передвижения, соединенного с забойным конвейером

6. Верхняк крепи имеет коробчатую,форму и

25 снабжен двумя выдвижными продольными балка ми 7, связалиHbIIMH,с передвижным козырьком 8 и со,штоками верхних гидродомкрато в 9 передвижения, поперечными брусьями 10 (см. фиг. 4), двумя кронштейнами 11

30 для крепления межсекционных домкратов 12

6050!9 передвижения (см. фиг. 7) и упругими рсссорами 13, контактная поверхность которых содержит подпружиненные упоры-шипы 14.

В задней части верхняка выполнено окно 15 с вертикальными направляющими для перемещения салазок 1б привода отбойного устройства, состояй его из выдвижного горизонтального ыгнека 17 с резцами 18,,двух отрезных дисков 19 и вертикальной отбойной штанги 20 для проходки опере>кающей врубовой щели. Отбойное устройство представляет собой единую конструкцию и снабжено общим редуктором 21, электродвигателем 22, направляющим лотком 23, выдвижным защитным кожухом 24 и силовым гидродомкратом 25 ул ра вления, который своим штоком шарнирно подвешен к верхняку секции механизирован ной крепи, а цилиндром шарнирно соединен с редуктором 21 отбойного органа.

Цилиндр может перемещаться в вертикальной плоскости по напра вляющим 2б. К задней гидравлической стойке 4 с помощью шаровой опоры 27 подвешен перепускной желоб

28, по которому отбитый уголь перепускается на забойный конвейер. Для надежного опознавания гра ницы между углем и породой отбойное устройство крепи снабжено механическим датчиком открытой границы «уголь— порода», работающим на принципе использования отбойного различия механических свойств угля и пород.

Вертикальная штанга 20 с резцами выполнена полой, в виде трубы. Внутри штанга соединена с помощью спи ральной пружины 29 часового типа с полым .валом 30. Верхняя часть вала соединена с измерительным элементом — коронкой 31 с резцами, а нижняя часть оканчивается винтовой резьбой 32.

Внутри полого вала размещен второй измерительный элемент — штамп 33 с тарельчатьтми пружинами 34. Жесткость пружин измерительных элементов подбирается применительно,к механическим свойствам прилегающих пород и угля. Нижняя часть отбойной штанги связана через подшипники с корпусом уедуктора и посредством зубчатой передачи

35 — с электродвигателем, а также снабжена скользящими шпонкамп Зб и гайкой 37.

К редуктору отбойного устройства подсоединен корпус гидрораспределителя 38, содержащий два двухпозиционных золотника 39 и 40 с голкателями 41 и 42 из антифрикционного материала. Золотники прижимаются к измерительным элементам механического датчика при помощи пружин 43 и 44. Отбойное устройство снабжено также ручным четырехпозиционным гидрораспределителем 45, Горизонтальный шнек отбойного устройства связан с электродвигателем червячной парой 4б, расположенной ia общем редукторе.

Для подачи сигнала при крайних положениях отбойного устройства служат концевые выключатели: верхний 47 срабатывает при достижении максимальной толщины защит10

65 ной пачки угля, нижний 48 — при достц>кении сс минимальной толщины.

Выемку угля производят;комбайном 19.

Предусмотрены два режима управления отбойным органом: ручной и автоматический.

Ручной режим применяется при постоянной мощности угольного пласта, когда толщина защитной пачк;! угля почти нс меняется п нет необходимости часто перемещать отбойный орган в всртикальной плоскости. В таких слугаях машинисту приходится периодически только корректировать поло>кение отбойного органа с помощью ги дрораспрсделителя 45 и гидродомкрата 25 управления. Секции мехапизпрованной крепи перемещаются на забой поочередно, по мере продви>кения очистного комоайна. Для 6blcTpoI о йодхBBT2 H закрепления обна>каемой кровли вслед за проходом выемочного комбайна 49 перемещают на забой выдвижной козырек 8 с рессорами 13.

Эта операция выполняется двумя верхними гидродомкратами 9 псредви>кения. Когда рессоры продвигаются к забою, подпружиненные упоры-шипы 14 при взаимодействии с кровлей ута пливаются в свои гнезда заподлицо с контактной поверхностью,верхняка 2. Упругие рессоры 13,прижимаются к кровле и предохраняют ее от расслаивания. После передви>кки козырыка 8 к забою включают электрод вигатель 22 и начинают отбой ку защитной пачки угля.

Одно временно с этикам включают гпдродомкраты 5, 12 и реверсируют гидродомкраты 9 для передвижения всей секции;вместе с отбой:. ым устройством .к забою. При этом машинист KipEinn с 11о ;n>щь10 гпдрорасп >сдслп cля 45 (р коятку поворачивают, вправо) поднимаст отоойное устройство до границы угля с породой и фиксирует это положение поворотом рукоятки влево до отказа. В этом положении напорная «Н» и сливная «С» магистрали будут закрыты, а следовательно остановится гидродомкрат 25 управления и в дальнейшем горизонтальный шнек 17 будет снимать слой угля постоянной толщины. Необходимо отметить, что передвижка секции е забою осуществляется без снятия распора. Это достигается тем, что в:передвижке секции к забою участвуют одновременно пять гпдродомкратов передвп>кения: нижний гидродомкрат 5 подтягивает основание секции к нсподви>кному конвейеру б, два верхних гидродомкрата 9 толкают верхняк к забою, «упираясь» в неподвижные балки 7 (неподви>кность балок обеспечивается рессорами 13 и шипами

14, взаимодействующими с кровлей), и два межсекционных домкрата 12 также участвуют в передвижке секции к забою (опорами для пих являются неподвижные соседние секции). Таким образом, при передвижке очередной секции к забою защитная пачка угля у заднего конца:верхняка 2, ближе к завалу, непрерывно разрушается отбойным устройством и отбитый уголь перепускается по желобу 28 на конвейер б. Для защиты рабочего

605019 пространст ва от проникновения пород кровли служпг выдвижной защитный кожух 24 с боковыми щитами, жестко связанный с редуктором 21 отбойного устройства, а также отрезные диски 19, установленные по концам горизонтального шнека 17. Выемка защитной пачки угля прекращается,в тот момент, когда сскция достигает груди забоя; выключают п дродомкраты перерви>кения 5, 9 и 12 и электродвигатель 22 отбойного органа, разворачивают перепуокной желоб 28 вокруг шарttttga 27 и устанавливают его параллельно груди забоя — освобо>кдается дорога для продвижения очистного, комбайна. Перечисленные операции повторяются при:передвижках последующих секций крепи .вслед за продвижением очистного комбайна. Затем передвигают забойный конвейер 6 на новую дорогу и приступают к выемке очередной ленты угля.

Для работы отбойного органа крепи совместно с механическим датчиком открытой rpsнппы «уголь — порода»,рукоятку золотника гидрораспредслителя 45 устанавливают в,нулрвое положение. При этом положении напорная «Н» ti слитная «С» магистрали могут соединяться с гидродоикгатом 25 управления только через гидрораспределитель 38, золотники 39 и 40 которого перемещаются автоматически от механического датчика посредством толкателей 41 и 42. Двухпозиционные золотники 39 и 40 воз вращаются в исходное положение с помощью пружин 43 и 44. Если золотники 39 и 40 одновременно передвигаются вверх, то рабочая жидкость под давлением от напорной магистрали «Н» поступает в поршневую полость гидродомкрата 25 (штоковая полость соединяется со сливной магистралью «С»), который начинает раздвигаться и опускать отбойное устройство. Если же золотники 39 и 40 перемешаются одновременно в нижнее положение, то происходит реверсированис силового гидродомкрата 25, который начинает сокращаться и поднимать редуктор 2 1 вместе с отбойным устройством крепи вверх. Когда поло>кения золотников 39 и 40 будут рассогласованы — один поднят, а другой опущен, гидродомкрат 25 выключается и отбойное устройство;крепи фиксируется в положении для выемки защитной пачки угля постоянной толщины. Выемка защитной пачки угля осуществляется в том же порядке, что и при ручном управлении: вслед за продвижением выемочного комбайна для закрепления кровли выдвигается на забой козырек

8 с помощью двух верхних гидродомкратов 9 передвижения, затем. после передвижки козырыка 8 к забою, осуществляется певерсирование гидродомкратов 9 и включение домкратов 5 п 12 на выдви>кку всей секции к забою.

Вместе с этим перепускной желоб 28 разворачивается в сторону забойного конвейера 6, и включается электродвигатель 22 для передачи вращения шнеку 17 с дисками 19 и ве ртикальной полой штанге 20 — начинается выемка защитной пачки угля. Вертикальная

ЗО

6,".> штанга 20 при впащении прорезает своими резцами над задней частью верхняка вруб в виде узкой вертикальной щели. Крутящий момент от полой штанги 20 передается через спиральную пружину 29 часового типа на полый,вертикальный вал 30 и измерительную коронку 31, при этом пружина 29 закручивается и:винт 32 поворачивается относительно гайки 37. Последняя вынуждена по скользящей шпонке 36 опустится и через толкатель

41 переместить золотник 39 в крайнее нижнее положение. Одновременно с этим измерительный штамп 33, встречая сопротивлениеугольного массива, смещается вниз и через толкатель 42 перемещает золотник 40 в крайнее нижнее положение, а также сжимает тарельчатую тарировочную пружину 34 и пружину

44. Золотники 39 и 40 своими каналами соединяют напорную магистраль гидросистемы со штоковой полостью силового гидродомкрата

25, а сливную — с поршневой. Домкрат начнет сокращаться и поднимать редуктор 21 вместе с отбойным устройством, при этом салазки 16 редуктора будут перемещаться по вертикальным направляющим 15 верхняка 2 секции крепи. Таким образом, полая ве ртикальная штанга 20 с измерительными элементами 31 и 33 будет перемещаться вместе с крепыш на забой, осуществлять вертикальный вруб и плачевно подниматься до границы угля с породой. Вместе со штангой 20 перемещается горизонтальный шнек 17 с дисками 19, которые при своем вращении будут разрушать защитную пачку угля. Отбитый уголь по перепускному желобу 28 будет поступать на забойный конвейер 6. Подъем отбойного устройства прекратится автоматически,в тот момент, когда измерительный штамп 33 механического датчика выйдет к границе «уголь— порода» п внедрится,под действием пружины

34 в слабые породы кровли. При перемещении измерительного штампа 33 вверх освобождается золотник 40, который под действием возвратной пружины 44 передвинется в верхнее положение. Каналы золотников 39 и

40 при этом не будут совпадать, а следовательно силовой гидродомкрат 25 прекратит выдвигать отбойное устройство вверх. Такой режим работы будет продолжаться до тех пор, пока не начнет изменяться толщина защитной пачки угля. Например, при уменъшении толщины защитной .пачки угля измерительная коронка

31 окажется в зоне слабых пород и полый вал

30:под действием пружины 29 повернется вместе с коронкой в обратную сторону и своей винтовой частью 32 при вращении поднимет гайку 37 по скользящим шпонкам 36. Вслед за гайкой 37 под действием возвратной пружины 43 поднимется Â крайнее верхнее положение золотник 39, Теперь каналы золотников 39 и 40 совпадут, рабочая жидкость поступит к силовому гидродомкрату 25, который начнет раздвигаться и опускать отбойное устройство до тех пор, гока измерительная коронка 31 не выйдет из слабых пород кровли

605019

Л 3/ и не окажется в угольном слое. Силы сопроти вления резанию увеличатся и спиральная п ружина 29 вновь закрутиться, а следо вательно гайка 37 снова переместится вниз и переместит золотник 39 в крайнее нижнее положение. В этом;положении подача, рабочей жидкости в тидродомкрат 25 прекратится и закончится его раздвижка, а следовательно закончится спуск отбойного органа. Таким образом, величина выдвижения отбойного органа вверх всегда будет а втоматически поддерживаться в пределах толщины защитной пачки угля. В случае если толщина защитной пачки угля над крепыш!достигнет своего предельного максимального или минимальното значения, гидродомкрат 25 своим цилиндром воздействует на концевые выключатели 47 или 48 — выключится гидродомкрат управления 25 и одновременно включится звуковая (световая) сигнализация. В таких случаях машинист очистного комбайна должен изменить режим его работы: поднять исполнительный орган, если надо уменьшить толщину защитной:пачки угля, или опустить, если надо увеличить ее толщину.

Использование механизированных крепей с отбойным устройством для выемки защитной пачки угля позволяет сократить эксплуатационные потери угля и IIOBbIlcHTb эффективность работы механизированных крепей.

Формула изобретения

Секция механизированной,крепи, содержащая основание, ограждение, верхня к с козырьком, устройство измерения толщины защитной пачки угля с приводом, гидравлические стойки и гидродомкраты передвижения, отл ич а юща я ся тем, что, с целью обеспечения крепления с выемкой защитной пачки угля, она снабжена отбойным органом, вы15 полненным из горизонтально установленного шнека с от резными дисками по краям и связанным с приводом устройства измерения толщины защитной пачки угля, а ограждение выполнено из двух телескопически связанных

20 частей, на выдвижной части которого установлен отбойный орган.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР№39224б, 25 пл. Е 21Р 23/04, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР №5б7819, кл. E 21Р 23 04, 1974, 905019 г7

f7

24

Составите>и В. Теклев

Тсхрсд Н. Рыбкина

Редактор В. Борисова

Корректоры: H. Федорова и И. Позняковская

П».iHI>cHi>c

3 а к а з 5> О> 8 Иал. X 377 Ти р а >к 734 !!ПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изоорстсний и открытий ! !3035), Москва, )Y 3 1, Раушгкаи наб., д. 4, 5

Типограии, пр. Сапунова, 2