Секция механизированной крепи

.СКосырихин ГОСУДАРСТ 8 ЕННИЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ И АВТОРСКОМУ СВИДТЕЛЬСТ(71) Тульский ордена ТКрасного Знамени политинститут(54)(57) СЕКЦИЯ МЕХАНИКРЕПИ по авт. св. В 8личающаяс я.т нии У 20314ик. 1980.тво СССР/00, 1979.ИРОВАННОИ984, о т -му чтор с1 целью повышения надежности работыкрепи при активном управлении горнымдавлением в условиях труднообрушаемой кровли и взаимодействии крепи сооковыми породами, она снабжена двумя демпфирующими гидропатронами,штоки которых шарнирно закрепленына щите ограждения, а их гидроцилиндры шарнирно соединены с опорой, жестко закрепленной на основании крепи,при зтом ограждение снабжено траверсой, на которой шарнирно закрепленгидродомкрат управления, цилиндрыгидропатронов, гидростоек и гидродомкрата управления сообщены общейгидромагистралью, 1 12Изобретение относится к добыче полезных ископаемых подземным способом, а именно к креплению очистныхзабоев механизированными крепями, и является дополнительным к авт. св.9 810984.Цель изобретения - повышение надежности работы очистной механизированной крепи при активном управлении горным давлением в условиях труднообрушаемой кровли и взаимодействии крепи с боковыми породами. На фиг. 1 представлена предлагаемая секция механизированной крепи, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сзади; на фиг. 3 - гидросхема крепи.Секция состоит из перекрытия 1, соединенного шарнирно с ограждением 2, которое в свою очередь соединено с основанием 3. Перекрытие 1 поддерживается двумя гидравлическими стойками 4. Гидродомкрат передвижения 5 закреплен на основании 3. Щит 6 с одной стороны соединен с перекрытием шарниром 7 через проушину с пазом 8, а с другой стороны - с ограждением через направляющий стержень 9, который жестко соединен со щитом и свободно вставлен в паз 10 ограждения . Рессорньй элемент 11 соединен со щитом скобами 12 и болтами 13. Гибкий упругий лист 14 закреплен на щите 6 и закрывает зазор между щитом и ограждением.Ограждение 2 поддерживается двумя гидродомкратами 15 управления, Последние соединены шарниром 16 с траверсой 1 ограждения 2, а шарниром 18 - с основанием 3 крепи, Штоки гидропатронов 19 связаны с помощью шарнира 20 со щитом 6 податливого ограждения 2. Гидроцилиндры гидро-. патронов 19 закреплены шарниром 21 на опоре 22. Последняя укреплена жестко на основании 3 крепи. Гидро- стойки 4,.гидродомкраты 15 управления и гндропатроны 19 соединены общей гидромагистралью 23, образуя с упругим рессорным элементом 11 замкнутую гидромеханическую систему активного управления горным давлением,Гидропатроны 19 расположены в активных зонах действия ударной нагрузки. Количество гидропатронов выбирают из условия перекрытия их зон действия.Секция механизированной крепи работает следующим образом.34651 3 5 10 15 20 25 30 35 В момент проявления динамических нагрузок при внезапном обрушении непосредственной кровли блоки породы ударяют по щиту 6, который перемещается в сторону ограждения с одной стороны вместе с шарниром 7 в проушине с пазом 8, а с другой - с направляющим стержнем 9 через паэ 10 в ограждении и со штоком гидропатронов 19 и сжимает рессорный элемент 11, соединенный со щитом скобами 12 и болтами 13. Гибкий упругий лист 14 постоянно перекрывает зазоры между щитом и ограждением от попадания разрушенных пород.При этом упругий рессорный элемент и гидропатроны гасят энергию ударной нагрузки на контакте взаимодействия крепи с боковыми породами и п редают на ограждение и на все другие элементы секции крепи плавно нарастающую динамическую нагрузку.При динамических явлениях при проявлениях горного давления в условиях труднообрушаемых кровель первыми срабатывают гидропатроны с упругими рессорными элементами, так как нагрузка сначала возрастает на кон" такте крепи с кровлей и боковыми породами, а затем передается на гидростойку и гидродомкрат управления, поэтому в процессе перемещения штоков гидропатроиа одновременно осуще" ствляется распор гидродомкратов управления и гидростоек крепи.При условииРъ.Ргде Р - динамическая нагрузка, действующая на ограждение и перекрытие;Р - величина начального распорагидродомкратов управления игидростоек,происходит мгновенное перемещение штока гидропатрона, и жидкость иэ поршневой полости цилиндра гидропатрона выдавливается в поршневые полости цилиндров гидродомкратов управления и гидростоек крепи, где резко возрастает давление, что приводит к мгновенному их распору. Распор гидро- домкратов управления и гидростоек происходит до тех пор, пока давление в обеих оСластях (поршневой и надпоршневой) цилиндров гидроотоек не уравновесится, т.е, Р, Р, где Р давление в верхней (надпоршневой) полости домкрата управления и гидро3 1234стойки; Р - давление в нижней (поршневой) полости гидродомкрата управле. ния и гидростойки.При перемещении штоков гидропатронов 19 вниз поршни выдавливают часть 5рабочей жидкости из их гидроцилиндров, которая поступает в гидродомкраты 15 управления и гидростойки .4, так как их гидросистема, соединенная общей гидромагистралью 23, замкнута. Вследствие этого штоки гидродомкратов 15,управления и гидростоек . 4 выдвигаются, и секция крепи рабо.тает в режиме предохранительной податливости. Ход штока гидродомкрате 5управления и гидростойки под действием вытесненной из цилиндра гидро- .патрона рабочей жидкости равняетсявеличине хода штока гидропатроиа.Благодаря этой податливости крепи 20снижаются ударные динамические нагрузки.Так как зоны действия гидропатронов перекрываются, то ограничение .ударных динамических нагрузок при 25 появлении горного давления активнопроисходит по всему контуру взаимодействия крепи с боковыми породами,осуществляется активное управлениегорным давлением и улучшается взаимо действие секции крепи с кровлей.Кроме того, активное управлениегорным давлением позволяет исключить зажатие секции, так как величина прогиба щита с упругим рессорньпч35 элементом за счет гидропатронов и гидравлической связи их с общей гидромагистралью крепи компенсируется . выдвижкой штоков гидродомкратов управления и гидростоек.Рессорные упругие элементы выполняют роль предохранительного клапана гидростоек потому, что их деформация происходит при усилии, равном настройке клапана. Поэтому за счет ак тивного управления регулируется реак .ция крепи на проявление горного давления. В связи с этим сохраняется постоянный контакт оградительно-поддерживающих элементов крепи с кровлей пласта, что повьппает боковую устойчивость механизированной крепи. При начальном распоре гидростойки рессорный элемент не деформируется, так как усилие распора выбирается меньшим усилия деформации рессоры.В режиме снятия распора поддерживающая часть секции опускается, а упругий рессорный элемент 11 и щит 6 за счет восстановления сил упругой деформации поднимаются совместно с поршнем гидропатронов 19.Гщромеханическая система управления горным давлением выполненана однотипных элементах, что позволяет унифицировать узлы крепи. С помощью гидродомкратов 15 управления изменяется величина угла наклона траверсы 17 ограждения 2. Наклон ограждения устанавливается так, чтобы обеспечивались наиболее благоприятные условия для посадкиобрушающихся горных пород. Благодаря этому обеспечиваются требуемые посадочные характеристики секции механизированной крепи в зависимости от горно-геоло 50 Поскольку при. работе крепи в режи.ме предохранительной податливостни гашения удара при падении блоковпороды основные элементы секции неиспытывают ударных нагрузок и гибкиерессорные элементы выполняют функций 651 4поддерживающих щитов, то предлагаемая конструкция секции повышает несущую способность механизированной крепи и ее функциональную надежность работы, крепи будут меньшей металло- емкости, рассчитанной по номинальным усилиям в гидростойках, чем серийно выпускаемые крепи, и надежно работать под зависающими.и блочно обрушающимися породами непосредственной кровли, что значительно упрощает конструкцию и гидромеханическую схему крепи.Так как после компенсации динамического удара щит 6 ограждения и рессорный элемент 11 под действием упругой деформации перемещается вверх и.вытягивает штоки гидропатронов 19, то под поршнем цилиндров гидропатронов создается пространство для рабочей жидкости. При включении секции крепи в режим распора и подачи рабочей жидкости в гидродомкраты управления и гидростойки иэ-за наличия этого объема и меньшего гидравлического сьпротивления рабочая жидкость из гидромагистрали поступает вначале в гидропатрон, а затем в гидродомкрат управления и гидро- стойку на распор. Благодаря этому система возвращается в исходное положение, и секция крепи имеет предварительный распор.1234651 ряет диапазон применения крепи в различных горно-геологических условиях ведения горных работ, исключае зажатие секции крепи и поломку эле ментов ограждения. 13 ф Яркие. Й Составит Техред 0 аКорректор Е Рошко ь В. Пономарортвай Редактор В, Ков 964/42 . Тираж 470 ВНИИПИ Государственного ко по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Рауш, .Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная гических условий ведения горныхработ. Введение в секцию крепи гидродомкратов 15 улучшает активное управление горным давлением и компенсирует смещение горных пород, расши-,Поитета СССРткрытийкая наб., д