Механизированная крепь для отработки крутых пластов диагональным забоем

(51)5 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ двтоесноьа свидетельств ГОСУДАРСТВЕННЪИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Донецкий государственный проектно- конструкторский и экспериментальный институт комплексной механизации шахт (72) Л. Г. Могилевский, Х. М. Дубров, В. А. Овчаренко и С. М. Арутюнян(56) Авторское свидетельство СССР78330, кл. Е 21 Р 3/08, 1964.Комплексная механизация и автоматизация очистных работ в угольных шахтах. / Под ред. Б. Ф. Братченко.Глюкауф, 1984,3, с. 22 - 25.Авторское свидетельство СССР949196, кл. Е 21 Р 23/00, 1980.Авторское свидетельство СССР1021787, кл. Е 21 Р 23/00, 1980.1612091 А(54) МЕХАНИЗИРОВАННАЯ КРЕПЬ ДЛЯ ОТРАБОТКИ КРУТЫХ ПЛАСТОВ ДИАГОНАЛЬНЫМ ЗАБОЕМ(57) Изобретение относится к механизации очистных работ на крутых пластах при подземной добыче угля. Цель - повышение эффективности управления крепыш в плоскости пласта. Механизированная крепь включает линейную 1 и концевую 2 секции (С), базовую балку 5, с которой связаны С 1, 2 гидроцилиндрами (ГЦ) 14 передвижки. Каждая С 1 имеет гидравлическую опору, например гидродомкрат 18. При этом последний имеет гидрозамок и связан с напорной магистралью с возможностью подачи в него рабочей жидкости одновременно с подачей рабочей жидкости в рабочую полость выше- расположенного ГЦ 14 передвижки. С базовой балкой 5 ГЦ 4 передвижки связан по1612091 Средством шарнирно. закрепленного между Ними промежуточного звена. Опоры 9 линейНых С 6 базовой балки 5 жестко закреплены на С 6 и установлены с возможностью взаиМодействия с опорными боковыми поверхНостями С 1, 2 крепи, Управление крепыш Изобретение относится к горному делу, именно к механизации очистных работ а крутых пластах при подземной добычеугля.Целью изобретения является повышение ффективности управления крепыш в плоскости пласта.На фиг. 1 изображена крепь, общий вид, ид сверху; на фиг. 2 - разрез А-А на иг. 1; на фиг, 3 - узел 1 на фиг. 1; на иг. 4 - схема подключения гидродомкраов и гидроцилиндров к гидромагистралям; йа фиг. 5 и 6 - выравнивание положения екций при сползании одной из них; на фиг. 7 и 8 - положение крепи после подъема базовой балки; на фиг, 9 - 1 - то же, после Опускания базовой балки; на фиг, 12 в 14 - 1 о же, после искривления базовой балки и ее ыравнивания.Механизированная крепь состоит из лиейной 1 и концевой 2 секций, гидромагисталей напорной 3 и сливной 4, базовой бали 5, включающей линейные 6 и концевую 7 екции (рештаки). Концевым рештаком 7 базовая балка 5 связана с устройством 8 держания базовой балки от сползания по адению пласта (удерживающим устройством), расположенным на вентиляционном штреке.Каждый линейный рештак 6 базовой балки 5 снабжен жестко связанной с ним опорой 9, с которой взаимодействует в конце перемещения боковой опорной поверхностью забойной части соответствующая линейная секция крепи 1. Площадь контакта в месте взаимодействия во избежание внесения случайных ошибок в угловое положение секции должна быть минимальной, Для выполнения этого требования поверхность опоры 9 выполнена, например, в виде дуги окружности, что обеспечивает контакт между опорой 9 и боковой поверхностью забойной части секции крепи 1 по линии.Секция крепи (фиг. 2) состоит из верхнего перекрытия 10 с поджимной консолью 11, основания 12, гидростоек 13, гидроцилгндра 14 передвижки, который расположен внутри или сбоку секции крепи, промежуточного звена 15, связанного шарнирно с базовой балкой 5 и гидроцилиндром 14 передвижки, завального ограждения 16. При необходимости, для устранения зав плоскости пласта осуществляется за счет того, что положение базовой балки 5 определяется удерживающим устройством 8, копирующим положение вентиляционного штрека, 14 ил. зоров со стороны выработанного пространства завальное огра жден ие 16 может быть снабжено выдвижной щекой 17 и гидродомкратом для ее перемещения.Каждая секцияснабжена гидравлической опорой, например гидродомкратом 18, снабженным гидрозамком 19, причем гидродомкрат установлен в завальной части секции. С помощью гидродомкратов 18 осуществляется опора секций друг на друга по их завальным частям. Роль этой межсекционной связи при установке выдвижной щеки 17 может выполнить гидродомкрат ее 25 перемещения.Каждая секция крепи снабжена гидроблоком 20 для управления гидроцилиндром 14 передвижки и гидродомкратом 18. Использование механизированной крепиЗОУпредусматривается в комплексе с выемочноимашиной 21, кинематически связанной с базовой балкой 5.Работа механизированной крепи осуществляется следующим образом.Исходное положение крепи - базоваябалка придвинута к забою, выемочная машина находится у откаточного штрека, секции крепи отстоят от базовой балки на шагпередвижки, кровля у забоя подхваченаконсолями верхних перекрытий,40 По мере снятия полоски угля снизу вверх,вслед за выемочной машиной перемещаютсяпоочередно секции крепи. При этом завальная их часть опирается на нижерасположенную секцию при помощи гидродомкрата,связанного с напорной магистралью, а гидродомкрат между передвигаемой и вышерасположенной секциями крепи соединенсо сливом (фиг. 4), В конце перемещениякаждая секция крепи опирается без зазорана опору, установленную на соответствующем рештаке базовой балки, а гидродомкратопоры - на нижерасположенную секцию,полностью раздвинут и заперт гидрозамком.Такая базировка секций на балку обеспечивает параллельную стыковку секцийкрепи и лишена недостатков, присущих последовательной стыковке, что подтверждается кинематической системой предлагаемойкрепи (фиг. 5 - 14).После снятия полоски угля и передвижкисекциЙ крепи производится спуск выемочной50 55 машины в нижнюю часть лавы, а затем осуществляется фронтальная передвижка базовой балки к забою вместе с ней,Управление крепыш в плоскости пластаосуществляется за счет того, что положениебазовой балки определяется удерживающимустройством, копирующим положение вентиляционного штрека. При этом возможенподъем или опускание балки относительносекций крепи. Наличие в соединении секцийкрепи с базовой балкой промежуточногозвена позволяет осуществить эту операцию.Управление крепыш осуществляется следующим образом.На фиг, 5 изображена крепь в исходномположении, где я - шаг установки секцийкрепи; а - ширина секции крепи с учетомраздвинутого гидродомкрата.На фиг. 6 изображена крепь после передвижки, когда ширина одной из секций изменилась на величину Ла и стала равнойа - Ьа (причиной этого может послужить,например, потеря гидродомкратом герметичности, из-за чего он сложился на величинуЛа). При этом указанная секция изменитсвое угловое положение и (фиг. 6) в процессепередвижки вышерасположенные секциитакже изменят свое угловое положение, нокаждая последующая - на угол меньший,чем предыдущая, то есть происходит затухание угла разворота секций, пока не прекратится полностью. Это явление можноназвать самовыравниванием углового положения секций, а отрезок крепи, на которомэто явление происходит, - переходнымучастком. При угле наклона. секции, ее ширине, величине просадки гидродомкрата ужеседьмая секция повторит свое исходное положение по углу.На фиг. 7 изображен процесс передвижкибазовой балки с подъемом на величину +Ь(новое положение базовой балки показанотонкой линией). При этом промежуточныезвенья повернутся на некоторый угол, определяемый величинами +Ь и 1 (длина промежуточного звена).На фиг, 8 изображено положение крепипосле подтягивания секций к базовой балке,передвинутой с подъемом.В предлагаемой крепи предусматривается концевая секция крепи, положение которой по восстанию и простиранию не определяется базовой балкой. Предназначена этасекция для опоры на нее завальной частьюи предохранения .от опрокидывания вышерасположенной линейной секции.Передвижка секций крепи после подъемабазовой балки может производиться безподъема концевой секции или с подъемомее на величину подъема базовой балки +Ь.В случае, если концевая секция при передвижке сохранит свое положение в плоскости пласта, то после передвижки остальных секций их положение практически повторит то, что указано на фиг, 6. При этом 5 10 )Я 20 25 ЗО 35 40 45 секции после окончания процесса самовыравнивания окажутся поднятыми на величину +Ь, а на переходном участке полностью будет поднята на эту величину лишь забойная часть секций.На фиг. 9 показано положение цикла, в котором после передвижки поднятой базовой балки уже без подъема осуществлен подъем концевой секции на величину +Ь. При этом все остальные секции оказываются в положении, аналогичном указанному на фиг. 5, но вся крепь поднята на величину +Ь.В случае же работы, когда после подъема базовой балки на величину +Ь до передвижки всей крепи будет поднята концевая секция достигается подъем крепи без переходного участка.Раз обра нные положен ия откос ятс я к управлению крепыш в плоскости пласта с подьемом. На фиг. 9 тонкой линией показано положение базовой балки, когда она выдвинута и опущена на величину - Ь для осуществления варианта управления крепыш в плоскости пласта с опусканием. По характеру процесса перехода из исходного положения базовой балки и секций крепи в положение, опущенное на величину - Ь, он идентичен описанному процессу по их подъему (фиг. О и 11).На фиг. 12 показано искривленное положение базовой балки, когда, например, посередине она встретила непреодолимое препятствие, а крылья ее выдвинулись, например, на шаг передвижки.При искривленном положении крепи после подтягивания секций крепи к искривленной балке (фиг. 13) работоспособность крепи не нарушена и дальнейшая передвижка секций и базовой балки возможна.При необходимости выравнивания базовой балки (например, при увеличении ступеньки по ограждениям со стороны завала до критической величины) оно может осуществляться, например, следующим образом, Производится частичная выдвижка балки на небольшой ход, пока она своими опорами не выйдет из контакта с секциями крепи с последующим перемещением только участка балки, изогнутого в завал. После выравнивания базовой балки осуществляется полная передвижка крепи (фиг. 4). Рассмотренная кинематическая система показывает, что управляемость в плоскости пласта, а следовательно, и эффективность работы крепи г такой кинематикой тем эффективней, чем больше угол диагонали, и ограничением являстсч величина допустимой ступеньки по завальным ограждениям между соседними секциями, которая пропорциональна углу диагонали забоя и шагу установки секций. Таким образом с использованием рассмс,ренной кинематической системы возможно создание крепи для работы в забое с углом диагонали и более 30.161209формула изобретения 10 Фиг. 2 Данная крепь обеспечивает самовыравнивание, практически нечувствительна к искривлению фронта и обеспечивает управляемость в плоскости пласта. Это позволяет автоматизировать ее, например, средствами автоматики,Механизированная крепь для отработки крутых пластов диагональным забоем, включающая базовую балку, имеющую устройство удержания от сползания, и секции крепи связанные с базовой балкой гидроцилиндрами передвижки и имеющие опоры, связанные с забойными частями секций крепи, последние из которых расположены под углом к базовой балке и выполнены с опорными боковыми поверхностями и с гидравлическими опорами в виде гидродомкратов,расположенных между завальными частями соседних секций и связанных с одной из них, напорные и сливные магистрали, сообщенные с гидроцилиндрами передвижки и гидродомкратами, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности. управления крепыш в плоскости пласта, опоры линейных секций базовой балки жестко закреплены на последних и установлены с возможностью взаимодействия с опорными боковыми поверхностями секций крепи, каждый гидродомкрат снабжен гидрозамком и связан с напорной магистралью с возможностью подачи в него рабочей жидкости одновременно с подачей рабочей жидкости 15 в рабочую полость вышерасположенногогидроцилиндра передвижки, который связан с базовой балкой посредством шарнирно закрепленного между ними промежуточного ,звена,1612091 иг 15 Фаг 17 Составитель В. Пономарева Редактор Л. Гратилло ТехредА. Кравцук Корректор М, Шароши Заказ 382 Тираж 379 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 45 Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул Гагарина. 1 О 1