Механизированная крепь для сопряжения лавы с выработкой

Комитет Российско по патентам и това едерации м знакам ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ПАТЕН ли на соп- изобретеверхняк и зм перед(21) 4945426/03(71) Днепропетровский горный институт имАртема(73) Днепропетровский горный институт(54) МЕХАНИЗИРОВАННАЯ КРЕПЬ ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ЛАВЫ С ВЫРАБОТКОИ(57) Использование: для крепления кровряжении лавы с выработкой Сущностьния: механизированная крепь содержитльоку, связанные гидростойками Механи рв) КЫ (и) 1 (51)Й еН 011 36 еи 33 08Е 21023 14 вижки выполнен в виде упоров, установленных на верхняках с завальной стороны смежных секций для воздействия на верхняки и основания (лыжи), и мягких оболочек Последние закреплены на завальных сторонах упоров, заполнены рабочей средой под давлением. На верхняках и лыжах установлены опоры в виде тел качения, На последние уложены подвижно направляющие с изогнутыми навстречу друг другу забойными концами. Изогнутые концы гидроцилиндрами соединены соответственно с верхняками и лыжами. 2 ил, 20048145 10 15 20 использовать естественное и технологическое опускание кровли выработанного пространства для передвижки секции, что снижает эффективность работы.Цель изобретения - снижение энергетических затрат на передвижку секций и повышение эффективности работы.Поставленная цель достигнута тем, что механизированная крепь содержит установленный на верхняках с тыльной. стороны смежных однотипных линейных секции упор с закрепленными на нем мягкими оболочками, внутри которых рабочая среда находится под давлением, а между кровлей и 30 35 верхняком и лыжей и почвой установлены кровельная и почвенная направляющИе, изогйутые концы которых соединены со штоками силовых цилиндров, закрепленных корпусами на верхняках и лыжах соот 40 45 50 55 ветственно, при этом верхняк и лыжа взаимодействуют с направляющими с помощью закрепленных на первых с возможностью вращения тел качения.Существенные признаки предложения: упор с закрепленными на нем мягкими оболочками с рабочей средой внутри под давлением является новым признаком, размещение между верхняком и кровлей и ложей и почвой кровельной и почвенной направляющей по сравнению с признаками заявки ПНР % 260630 и а,с. СССР %390285 позволяет значительно уменьшить энергетические затраты на передвижку секций и эффективно управлять горным давлениемв области сопряжения лавы с подготовительИзобретение относится к механизированным крепям, точнее к крепям, размещаемым у сопряжения лавы с выработкой.Известна механизированная крепь, содержащая верхняк, состоящий из выдвижной плиты, перемещаемой гидравлическими домкратами по верхНяку на роликах качения 11.Такая механизированная крепь не позволяет осуществлять еепередвижение от нагрузки, создаваемой опускающейся ,кровлей выработанного пространства, что снижает эффективность ее применения при управлении кровлей в сопряжении лавы с вы работкой.Известна также механизированная крепь, состоящая из концевых и однотипных линейных секций, содержащая механизм передвижения, состоящий иэ привода,механизма стопорения и звездочек,Эта механизированная крепь не обеспечивает передвижку линейных секций с помощью механизма передвижения в областивыработанного пространства в области ниш, требует значительных энергетическихзатрат на передвижку секций, не позволяет ной выработкой. Сказанное позволяет заключить, что предложение содержит отличительные признаки, удовлетворяющие критерию "существенные отличия",На фиг. 1 показан общий вид механизированной крепи для сопряжения лавы с выработкой; на фиг.2. - разрез по А-А на фиг.1,Механизированная крепь состоит из однотипных линейным секций 1, включающих верхняк (перекрытие) 2, лыжу основание) 3 и гидростойки 4, С тыльной стороны секций к верхнякам шарнирно соединен упор 5, на криволинейной поверхности 6 которого со стороны кровли и почвы закреплены мягкие оболочки 7, рабочая среда в которых находится под давлением, задаваемым источником, трубопроводом, соединенным с полостями мягких оболочек (не показан). Упор установлен в вертикальной направляющей 8, допускающей его ограниченные вертикальные перемещения относительно секций для выравнивания реакций между кровлей и почвой и мягкими оболочками, Между кровлей и верхняком установлена на телах качения 9, закрепленных на верхняке с возможностью вращения.,Кровельная направляющая 10, изогнутый конец 11 соединен со штоком верхнего силового цилиндра 12, а между телами качения 13, установленными аналогичным образом на лыже, и почвой расположена напочвенная направляющая 14, изогнутый конец 15 которой соединен со штоком нижнего силового цилиндра 16, Упор, имеющий вогнутые криволинейные поверхности, центры которых расположены вне пространства, занимаемого линейными секциями, соединен с верхняком через косынку 17 и шарнир 18, расположенный в пазу косынки (не показан) и допускающий вертикальное перемещение упора в направляющей 8,Механизированная цепь работает следующим образом. После выемки угольного пласта для образования ниши (справа на фиг.1) и образования пространства между изогнутыми концами 11, 15 кровельной и почвенной направляющих 10, 14, опускающаяся кровля и в некоторых случаях и пучащая почва эа тыльной стороной линейных секций 1 действуют на мягкие оболочки 7. в котОрые. предварительно подана рабочая среда с требуемым давлением, устанавливаемым опытным путем от характера и параметров кровли и почвы в выработанном пространстве. Мягкие оболочки передают давление на криволинейные поверхности 6 упора 5, Горизонтальная составляющая силы, обусловленная этим давлением передается на верхняк 2 и лыжу 3 линейной секции, вызывая ее перемещение по телам качения2004814 9, 13 и вдвижение штока. После перемещения линейной секции на определенную величину, например, равную длине штока силовых цилиндров 12, 16, и при наличииобнаженного пространства между изогну тыми концами 11, 15 и грудью забоя в нише создают давление в поршневой полости верхнего и нижнего силовых цилиндров 12, 16, вызывая перемещение кровельной и почвенной напрэвляющих. Действующие 1 О внешние нагрузки со стороны кровли и почвы на мягкие оболочки вызывают перемещение линейных секций. С продолжением работ по извлечению угля в пределах забоя ниши работа механизированной крепи осу ществляется в описанной последовательности, Давлением. рабочего тела в мягких оболочках и в штоковой полости нижнего и верхнего силовых цилиндров. в гидростойках 4 можно управлять скоростью передвижения 20 линейных секций, управляя процессами, протекающими в области пространства лавы, примыкающей к выработкам и таким образом создавая удовлетворительные условия для поддержания последней. 25Такая механизированная крепь благодаря наличию упора с закрепленными на ней мягкими оболочками с рабочей средой, находящейся под давлением, исключает привод для передвижения секций, а совме стно с установкой верхняка и лыж с телами качения ум 1.ньшает энергетические затраты и создает эффективные условия для управления горным давлением в области пространства, примыкающего к 35 подготовительным выработкам.Годовой экономический эффект от внедрения такой механизированной крепи по сравнению с прототипом вычислен по формуле: 40 Э =(31-32)А+ Экос где 31, 32 - приведенные затраты по базовому и новому вариантам крепи соответственно.Приведенные затраты вычислены по формулам: 31 = С 1+ ЕнК 1; 32 С 2+ ЕнК 2 С 1, С 2 - текущие затраты по базовому иновому вариантам, соответственно; С = Ззп+ Зэл+ Зм + Зр ГДЕ Ззп ЗатРатЫ НЭ ЗаРПЛатУ 2 зп 1 = Ззп 2 = -1200 р;Ззл. - затраты на электроэнергию Ззл 1 = Ззл 2 = 700 р;Зм - затраты на материалы Зм 1 = Зм 2 = =280 р;Зр - затраты на текущий ремонт и амортизационные отчисленияЗр = 350 р Зр 2 230 р, К 1 = 250 р К 2 = 220 р Ен "0,15 - нормативный коэффициент; А = 1000 шт годовая потребность в крепях;Экос. - 10000 р-косвенный экономический эффект от сокращения затрат на поддержание выработки,Общий экономический эффект от применения такой крепиЭ (2100 - 1700) 1000 + 10000 = 50 тыс. руб,(56) Патент ПНР 3 Ф 260630,кл. Е 21 О 2300, 1986.Авторское свидетельство СССР%390285, кл. Е 21 023 Г 08, 1978,Ф о р м у л а и з о б Р е т е н и " упоров, установленных на верхнякэх с завальной стороны смежных секций для вза МЕХАНИЗИРОВАННАЯ КРЕПЬ ДЛЯ имодействия с верхняками и лыжами, и СОПРЯЖЕНИЯ ЛАВЫ. С ВЫРАБОТКОЙ, 45 закрепленных на завальных сторонах упосодержащая линейные секции, каждая из ров мягких оболочек, заполненных рабокоторых имеет механизм передвижки, свя- чей средой под давлением, при этом занные гидростойками эерхняк.и,лыжу, на вращающиеся опоры выполнены в виде которых закреплены вращающиеся опоры тел качения, а дополнительные элементы с подвижно установленными на них между 50 выполнены в виде направляющих с изогнукровлей и верхняком и между почвой и ос-.тыми навстречу друг другу забойными коннованием дополнительными элементами,. цами, которые связаны соответственно с отличающаяся тем, что, с целью снижения верхняками и лыжами посредством гидроэнергетических затрат на передвижку сек- цилиндров, штоки которых закреплены на ции и повышения эффективности в работе, 55 изогнутых концах направляющих, а цилинмеханизм передвижки выполнен в виде дры-на верхнякахилилыжэх.