Механизированная крепь

)5 ГКНТ СССР ОБРЕТЕНИ И(71) Институт горного дела им, А.А. СкочинСкого(56) Авторское свидетельство СССРМ 529292, кл, Е 21 О 23/00, 1974,Авторское свидетельство СССРМ 1691490, кл. Е 21 Э 23/00, 06.07.88.(57) Изобретение относится к механизацииочистных работ в угольных шахтах, а именнок механизированным крепям. Цель - повышение эксплуатационных качеств и надежности работы механизированной крепипутем создания дополнительных усилий передвижения базовой балки (ББ) на забой иуплотнения обрушенных и закладочных поражчает нную ми тое е- сББ и щит- твом нтах ения, шар- свя - с зных ьных ижнных д за счет отталкивания от них фронтально бретение относит х работ в угольных изированным кре преимущественно угольных пластов ию с управлением и закладкой. я к механизации шахтах, а именно ям для очистных при разработке о простиранию и кровлей обрушеИз ОчиСТН к меха забоев крутых восстан нием и Ц атацимехан допол завой тельн закла меще ного и ие эксплу в работе создания жения бапринуди ных или ном пере работан ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИ ель изобретения - повышен онных качеств и надежност изированной крепи путем нительных усилий передвибалки с одновременным ым уплотнением обруше дочных пород при фронталь нии ограждений в сторону в ространства. перемещающихся относительно ББ ог дений. Механизированная крепь вклю расположенную у почвы ББ, выполне из звеньев с проемами и кронштейна секций, Последние состоят из гидрос верхние концы которых соединены с п крытиями, а нижние - с основаниями, положенными в проемах звеньев ограждений. Ограждения состоят из ков, связанных между собой посредс шарнирных многозвенников, которые креплены на горизонтальных элеме нижних Г-образных щитков огражд Дополнительные гидродомкраты (ГД) и нирные многозвенники одним концом заны с кронштейнами, а другим вертикальными элементами Г-абра щитков, Ход верхних ГД и дополнител ГД равен сумме величины шага передв ния крепи и хода уплотнения обруше или закладочных пород. 1 з.п.ф-лы, 4 ил На фиг.1 изображена механизированная крепь с прямолинейным ограждением в разрезе; на фиг,2 - разрез А-А на фиг,1 (механизированная крепь с расположением забоя по падению); на фиг.3 - разрез А - А на фиг.1 (механизированная крепь с диагональным расположением забоя); на фиг.4 - механизированная крепь с ограждением на базе механизма Чебышева, разрез,Механизированная крепь состоит из базовой балки 1, выполненной из звеньев 2 с проемами 3 и кронштейнами 4, связанных между собой стыковыми устройствами 5, и секций 6, состоящих из гидростоек 7, верхние концы которых соединены с перекрытиями 8, а нижние - с основаниями 9, расположенными в проемах 3 звеньев 2 ба5 10 15 25 30 35 40 45 50 55 зовой балки 1, ограждений 10 с вертикальной раздвижностью, состоящих из щитков 11, связанных между собой посредством шарнирных многозвен ников 12, которые закреплены на горизонтальных 13 элементах нижних Г-образных щитков 14 ограждения, снабженных дополнительными гидродомкратами 15 и шарнирными многозвенниками 16 с горизонтальной раздвижностью, которые одним концом связаны с кронштейнами 4, а другим - с вертикальными 17 элементами Г-образных щитков 14, нижних 18 гидро- домкратов передвижения, шарнирно соединенных со звеньями 2 базовой балки 1 и основаниями 9, верхних 19 гидродомкратов передвижения, шарнирно соединенных с перекрытиями 8 и ограждениями 10, цилиндры которых снабжены защитными кожухами 20, проходящими через направляющие хомуты 21 перекрытий 8. Защитные кожухи 20 имеют возможность продольного перемещения в отверстиях направляющих хомутов 21 и служат для обеспечения кинематической связи по мощности пласта между перекрытием и ограждением, Нижние гидродомкраты 18 передвижения также имеют защитные кожухи 20, которые выполняют только функции охраны домкрата от загрязнения,Стыки между ограждениями соседних секций 6 перекрываются защитными планками 22, установленными внахлестку по падению пласта (фиг.1 - 3). При ограждениях на базе механизма Чебышева (фиг,4) стыки между соседними секциями могут перекрываться с помощью боковых щитков 23.Зазоры между перекрытиями 8 и верхними щитками ограждения 10 перекрываются защитными устройствами 24 из транспортерной ленты,Для обеспечения фронтальной передвижки ограждений крепи одновременно по всей длине или волнообразно Г-образные щитки 14 соединены между собой шарнирами 25.Механизированная крепь работает в очистных забоях при разработке крутых угольных пластов по простиранию или восстанию с обрушением боковых пород или закладкой выработанного пространства следующим образом.В исходном положении, перед началом цикла выемки угля, секции 6 механизированной крепи подтянуты к базовой балке 1 и расперты; ограждения 10 находятся в придвинутом к звеньям 2 базовой балки 1 положении со стороны выработанного пространства и подбучены обрушенными или закладочными породами по всей длине лавы, которые также обеспечивают поддержание пород кровли за крепыш в этом положении.Работа механизированной крепи начинается с фронтальной подачи базовой балки 1 на забой с помощью нижних 18 домкратов передвижения, подтягивающихся к распертым секциям 6 крепи, и дополнительных гидродомкратов 15, отталкивающихся от ограждений 10, которые при этом производят принудительное уплотнение обрушенных или закладочных пород. Уплотнению обрушенных или закладочных пород путем перемещения в сторону выработанного пространства ограждений 10 также способствуют верхние 19 гидродомкраты передвижения, которые при этом отталкиваются от распертых секций 6 крепи. Для этого верхние гидродомкраты 19 передвижения и дополнительные гидродомкраты 15 20 выполняются с ходом, равным сумме шагапередвижки крепи и шага уплотнения пу (фиг,1,4) обрушенных или закладочных пород, Таким образом, одновременно с фронтальной подачей базовой балки на шаг передвижки крепи с использованием дополнительных усилий передвижения от отталкивания от обрушенных или закладочных пород происходит их принудительное уплотнение на величину до Ьу.В случае, если при передвижке ограждений 10 в сторону выработанного пространства не будет достигнута желательная степень уплотнения обрушенных или закладочных пород, операция уплотнения может быть повторена несколько раз при неподвижной базовой балке, с дополнительной подачей закладочного материала после каждого подтягивания ограждений.После окончания подачи базовой балки 1 на шаг передвижки крепи ограждения 10 оказываются передвинутыми в сторону выработанного пространства на шаг уплотнения пу,При передвижении ограждений 10 в сторону выработанного пространства относительно перекрытий 8 распертых секций 6 и базовой балки 1 защитные кожухи 20 верхних 19 гидродомкратов передвижения перемещаются в отверстиях направляющих хомутов 21, укрепленных на перекрытиях, чем обеспечивается защита штоков гидродомкратов от изгибающих нагрузок и возможность изменения вертикальной раздвижки ограждений 10 в соответствии с изменениями высоты секций 6 крепи при колебаниях мощности вынимаемого пласта,Направленность передвижения нижних Г-образных щитков ограждений 10 обеспечивается при этом за счет шарнирных мно5 10 15 20 30 35 40 45 50 55 гозвенников 16 с горизонтальной раздвижностью, соединенных одним концом с кронштейнами 4 на звеньях 2 базовой балки 1, а другим с вертикальными элементами Г-образных щитков,При применении фронтальной выемочной машины одновременно с подачей базовой балки 1 происходит выемка полосы угля на ширину, равную шагу подачи базовой балки (шагу передвижки крепи).При применении в качестве выемочной машины угольного комбайна, при подаче базовой балки производится или зарубка комбайна внизулавы или заводка его исполнительного органа в подготовленную нишу, В этом случае выемка угля производится после окончания подачи базовой балки одновременно с последовательной передвижкой секций.По окончании выемки угля и уплотнения обрушенных или закладочных пород производится фронтальное подтягивание ограждений 10 к базовой балке с помощью верхних 19 гидродомкратов передвижения и гидродомкратов 15 с одновременным перемещением обрушенных или подачей закладочных пород в отработанную полосу выработанного пространства, Затем производится передвижение секций 6 крепи к забою путем отталкивания верхних 19 и нижних 18 гидродомкратов передвижения от неподвижной базовой балки 1 с закрепленными на ней ограждениями 10 в условиях статического поддержания пород кровли в выработанном пространстве подбученными обрушенными или закладочными породами, Следует отметить, что при предлагаемой крепи передвижение секций происходит в облегченных условиях, практически без нарушения состояния обрушенных пород или закладочного массива в выработанном пространстве, т.е. при минимальной конвергенции боковых пород.При передвижении секций также может происходить изменение вертикальной раздвижности ограждений в соответствии с изменениями высоты секций при колебаниях мощности вынимаемого пласта эа счет взаимодействия верхних 19 гидродомкратов передвижения, снабженных защитными кожухами 20, с укрепленными на перекрытиях 8 направляющими хомутами 21.Схема передвижения секции может приниматься любой в зависимости от применяемых выемочных машин. В частности,при фронтальной выемочной машине может применяться фронтально-групповая передвижка секций, при угольном комбайне - последовательная схема передвижки секций вслед за проходом комбайна снизу вверх. После окончания передвижки секций производится их распор,При перемещении в процессе передвижки секций 6 перекрытий 8 относительно неподвижных ограждений 10 также происходит перемещение защитных кожухов 20 верхних гидродомкратов передвижения 19 в отверстиях направляющих хомутов 20, укрепленных на перекрытиях 8. Этим заканчивается цикл работы механизированной крепи.Достоинствами предлагаемой крепи являются возможность создания дополнительных усилий передвижения базовой балки с одновременным принудительным уплотнением обрушенных или закладочных пород при фронтальном перемещении ограждений в сторону выработанного пространства, чем может быть устранена вибрация базовой балки и выемочной машины за счет увеличения усилий прижатия базовой балки к боковым породам, а следовательно, повышена надежность работы механизированной крепи; возможность принудительного уплотнения обрушенных и закладочных пород в выработанном пространстве по всей длине крепи, что обеспечивает снижение конвергенции боковых пород, улучшение взаимодействия крепи с боковыми, обрушенными и закладочными породами, а также улучшению управления боковыми породами как с закладкой, так и с обрушением, что также обеспечивает повышение надежности работы крепи; возможность повышения стабильности работы закладочного комплекса; возможность независимой от ограждений передвижки секций по любой схеме, обуславливаемой лишь требованиями выемочной машины; облегчение передвижки секций в связи с тем, что они при этом не воспринимают нагрузки, действующие на ограждения, и этот процесс происходит в условиях статического поддержания пород кровли в выработанном пространстве подбученными, принудительно уплотненными обрушенными или закладочными породами.Формула изобретения 1,Механизированная крепь, состоящая из расположенной у почвы базовой балки, выполненной из звеньев с проемами и кронштейнами, и секций, включающих гидро- стойки, шарнирно соединенные с перекрытиями, имеющими направляющие хомуты. и с основаниями, расположенными в проемах звеньев базовой балки, ограждения с вертикальной раздвижностью, содержащие щитки, связанные с помощью шарнирных многозвенников, нижние гидро- домкраты передвижения, шарнирно соединенные со звеньями базовой балки и основаниями, верхние гидродомкраты передвижения, шарнирно соединенные с перекрытиями и ограждениями, цилиндры которых установлены в защитных кожухах, проходящих через направляющие хомуты перекрытий, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эксплуатационных качеств и надежности в работе механизированной крепи путем создания дополнительных усилий передвижения базовой балки на забой и уплотнения обрушенных и закладочных пород в выработанномпространствеза счет отталкивания от них фронтально перемещающихся относительно базовой балки ограждений, нижние щитки ограждений выполнены Г-образной формы и снабжены дои ол н ител ь ными гидродом крата ми и шарнирными многозвенниками с горизонтальной раздвижностью, горизонтальные элементы Г-образных щитков соединены с ограждениями, дополнительные гидродом краты и шарнирные многозвенники с горизонтальной раздвижностью одним концом связаны с кронштейнами базовой балки, а другим - с верти кал ьн ы ми элементами Г-образных щитков, при этом ход верхних гид родомкратов передвижения идополнительных гидродомкратов равен сумме величин шага передвижения крепи и хода уплотнения,-2, Крепь по п.1, отл и ч а ю ща я с я тем, 15 что Г-образные щитки соединены между со бой посредством стыковых шарниров иснабжены защитными планками, установленными внахлестку для перекрытия зазоров между ограждениями соседних секций,едактор З,Ходакова Т Корректор И.шмакова изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 каз 3366 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб.,4/5