Секция механизированной крепи

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А ц с Е 21 0 23/04 ИЯ ЕЛЬСТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВ(46) 30.03.86, Бюл. У 12 (71) Тульский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССР Кф 810984, кл. Е 21 Э 23/00, 1979.Авторское свидетельство СССР У 900004, кл. Е 21 П 23/00, 1980. (54)(57) СЕКЦИЯ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ КРЕПИ, включающая оградительно-поддерживающие элементы в виде ограждения, перекрытия и козырька, гидро,8012213 стойки, установленные между основанием и перекрытием, компенсирующееустройство, имеющее упругую рессорную пластину и патронные амортизаторы, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что, с целью повышения надежностиработы секции при управлении горнымдавлением в условиях труднообрушаемых кровель, козырек снабжен упругойрессорной пластиной с патроннымиамортизаторами, при этом патронныеамортизаторы выполнены в виде гидропатронов, штоки которых шарнирносвязаны с упругими рессорными пластинами, а цилиндры жестко соединены с оградительно-поддерживающимиэлементами, причем поршневые полости гидропатронов и гидростоек сообщены между собой.Изобретение относится к добыче полезных ископаемых подземным способом, в частности к креплению очистных забоев угольных шахт механизированными крепями .подцержи вающего и оградительно-поддерживающего типа.Целью изобретения является повышение надежности работы секции при управлении горным давлением в усло виях труднообрушаемых кровельНа чертеже изображена секция механизированной крепи.Секция крепи состоит из козырь-. ка 1, перекрытия 2, соединенного с 15 ограждением 3, которое, в свою очередь, шарнирно закреплено на основании 4. Перекрытие 2 подцерживается гидравлическими стойками 5. Тягами б рессорные пластины 7 соедине ны с козырьком 1, перекрытием 2, ограждением 3 посредством шарнира через проушины с лазом. Штоки гидро- патронов 8 связаны шарнирно с рессорными пластинами 7, а гидроцилиндры 25 гидропатронов 8 соединены жестко с оградительно-поддерживающими элементами 1, 2 и 3. Гидропатроны 8 и гидростойки 5 сообщены гидромагистралью 9, образуя с упругими рессорными ЭО пластинами 7 замкнутую гидромеханическую систему активного управления горным давлением.Секция механизированной крепи работает следующим образом. 35В момент проявления динамических нагрузок при внезапном обрушении непосредственной кровли в любом месте секции крепи блоки породы ударяют по упругим рессорным пластинам.7. Они 40 перемещаются вниз вместе с тягами 6 и с штоками гидропатронов 8, которые вследствие деформации упругих пластин 7 работают как упругие опоры. При этом упругие рессорные пластины и гидропатроны гасят энергию ударной нагрузки на контакте крепи с боковыми породами и передают на ограждение, козырек, перекрытие и на все другие элементы секции крепи на растающую динамическую нагрузку.При динамических явлениях первыми срабатывают гидропатроны с упругими рессорными элементами, так как нагрузка вначале возрастает на контакте 55 крепи с кровлей, а затем передается на гидростойку. Поэтому в процессе перемещения штоков гидропатронов однов ременно начинает осуществлятьсяраспор гидростоек крепи.При условии Р Г, где Р - динами-.ческая нагрузка, действующая на козырек, перекрытие и ограждение; Рвеличина начального распора гидростоек, происходит мгновенное перемещениештока гидропатрона и жидкость из гидроцилиндра гидропатрона вьдавливаетсяв гидростойки. В верхних полостяхгидростоек давление резко возрастает, что приводит к мгновенному ихраспору. Распор гидростоек происходит до тех пор, пока давление в обоихполостях гидростоек не уравновеситсяР =Р, где Р - давление в верхнейполости гидростойки; Р- давление внижней полости гидростойки.При перемещении штоков гидропатронов вниз поршни вьдавливают часть .рабочей жидкости из гидроцилиндров,которая поступает в гидростойки 5,так как гидросистема является замкнутой, вследствие чего штоки гидростоек 5 выдвигаются и секция крепи работает.в режиме предохранительной податливости, Ход штока гидростойки поддействием вытесненной из гидропатрона рабочей жидкости равняется величине хода штока гидропатрона, Благодаря этой податливости крепи снижаютсяударные динамические нагрузки,Так как зоны действия гидропатронов перекрываются, то ограничениеударных нагрузок при проявлении горного давления активно происходит повсему контуру взаимодействия крепи сбоковыми породами, осуществляетсяактивное управление горным давлениеми улучшается взаимодействие секциикрепи с кровлей.Активное управление горным давлением позволяет ограничить величинусмещения горных пород и обеспечиваетрегулирование этого смещения в заданных диапазонах.Кроме того, активное управление горным давлением позволяет исключить зажатие секции, так как величина пропрогиба рессор за счет гидропатронов и гидравлической связи их с гидро- стойками компенсируется вьдвижкой штоков гидростоек.Рессорные упругие элементы выполняют роль предохранительного клапана гидростоек, потому что их деформация происходит при усилии, равном настройке клапана. Поэтому за счет1221378 1 О 5 20 25 30 Составитель З.ВласоваРедактор И.Рыбченко Техред Н.Бонкало Корректор Л.Пилипенко Заказ 1625/41 Тираж 470 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 активного управления регулируется реакция крепи на проявление горного давления, В связи с этим сохраняется постоянный контакт оградительноподдерживающих элементов крепи с кровлей пласта, что повышает боковую устойчивость механизированной крепи.Поскольку при работе крепи в режиме предохранительной податливости и гашения удара при падении бло" . ков породы основные элементы секции не испытывают ударных нагрузок и гибкие пластины-рессоры выполняют функции оградительных и поддерживающих щитов, то предлагаемая конструкция секции позволяет повысить несущую способность механизированной крепи и ее функциональную надежность, при этом крепи обладают меньшей металлоемкостью конструкции, рассчитанной по номинальным усилиям в гидростойках, чем все серийно выпускаемые крепи, и надежно работают под зависающими и блочно обрушающи - мися породами непосредственной кровли. Это значительно упрощает конструкцию и гидромеханическую схему крепи.Так как после компенсации динамического удара пластина-рессора под действием упругой деформации перемещается вверх и вытягивает шток гидропатрона, то под поршнем гидроцилиндра создается пространство для рабочей жидкости. При включении секции крепи в режим распора и при подаче рабочей жидкости в гидростойкуиз-за наличия этого объема и меньшего гидравлического сопротивлениярабочая жидкость из гидромагистралипоступает вначале в гидропатрон, азатем в гидростойку на распор, Бла"годаря этому система возвращается висходное положение и секция крепиимеет предварительный распор,При начальном распоре гидростойки рессора не деформируется, так какусилие распора выбирается меньшимусилия деформации рессоры,В режиме снятия распора поддерживающая часть секции опускается, аупругая пластина за счет восстановления сил упругой деформации поднимается вверх совместно с поршнемгидропатрона. Система управления горным давлением выполнена на однотипных элементах, что позволяет унифицировать узлы крепи.Таким образом, применение предлагаемой секции механизированной крепи позволяет ограничить динамические нагрузки по всему контуру взаимодействия крепи с боковыми породами, повысить надежность крепи при активном управлении в условиях труднообрушаемых кровель и большого проявления горного давления.