Механизированная крепь очистного оборудования

ОПИС К ПАТЕНТУ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(76) Баранов Владимир Аркадьевич; МихалицыйВладимир Александрович; Онещук Виктор Яковлевич(54) МЕХАНИЗИРОВАННАЯ КРЕПЬ ОЧИСТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ(57) Использование: механизация добычи полезныхископаемых, в частности механизированные крепиочистного и проходческого оборудования при добыче угля подземным способом, особенно на крутых пластах Сущность изобретения: механизированная крель очистного оборудования включаетсвязанные шунтовыми соединениями пары секций.Каждая из пар имеет верхняк и установленные на в) ВБ (и) 2004819 С53) 5 Е 21 О 23 04 основании поддерживающие его гидростойка На основании одной из секций пары установлен опорный кронштейн для телескопического рычага с домкратом качания конвейероструга по мощности пласта. Опорный кронштейн шарнирно связан с телескопическим рычагом двуплечим рычагом. Последний шарнирно закреплен средней частью на кронштейне, который связан нижним плечом шарнирно тягой с основанием, верхним плечом - шарнирно с телескопическим рычагом и амортизирующими пластинами с выступающими концами - с передней стойкой. Тяга двуплечего рычага может быть выполнена в виде гидроципиндра. Выступающие концы амортизирующих пластин, охватывающих переднюо гидростойку, могут быть стянуты посредством болтов. 2 з.пф-лы, 4 ип.40 45 50 Изобретение относится к горной промышленности, а именно к мЕханиэации добычи полезных ископаемых, в частности кмеханизированным крепям очистного ипроходческого оборудования при добыче угля подземным способом, особенно на крутых пластах.Известна механизированная крепь очистного агрегата (АЩ), включающая основание с телескопическим ограждением игидростойками, которые поддерживаютверхняк, связанными также с ограждениемтягами 1,2 ). На ограждении секции подвески, жестко связанном с основанием, шарнирно закреплены рычаги подвескиконвейероструга, изменяющие угловое положение (регулировка) конвейероструга помощности пласта домкратом качания. закрепленном штоком на основании, цилинд;.ром на рычаге. Недостатком крепи являютсязначительные боковые отклонения стойкивместе с верхняком из-эа отсутствия средстви удержания, что сказывается отрицательнона процессе передвижения, вызывая поломки крепи, и снижает эффективность работыочистного оборудования.Известна механизированная крепь,включающая вспомогательные и основныесекции, иэ которых секции подвески связаныс забойной стороны рычагами балкой конвейероструга. С завальной стороны основныесекции связаны между собой ограждениями,Вспомогательные секции установлены междуосновными и связаны с балкой конвейероструга (3 или с основными секциями гидроцилиндрами (4),Рычаги подвески конвейероструга закреплены шарнирно на кронштейнах оснований секций подвески и связаны домкратамикачания с основаниями,Недостатком известной крепи 3 при выемкеконвейеростругом пласта угля на пределе вынимаемой мощности и тем более приувеличении эа ее пределы характеристикивторого типоразмера крепи является большая величина нависающей у кровли пачкиугля, что приводит к ее обрушениям вместес непосредственной кровлей, вызывая аварийные ситуации в забое, снижая эффективность работы очистного оборудования.Кроме того, на пределе вынимаемоймощности второго типоразмера крепи и темболее при ее увеличении, которое шахтывынуждены делать для сокращения потерьугля и предотвращения пожаров при местном увеличении мощности пласта выше высоты крепи. несмотря на наличие устройствсвязи стойки с основанием, секции подвески недостаточно устойчива в боковом направлении, наклоняются в бок при движении, что часто сопровождается поломками узлов крепления стоек к верхняку и основанию верхняка к ограждению. Известная крепь принята нами за прототип.Целью изобретения является повышение эффективности работы очистного оборудования на крутых пластах при изменении типоразмера крепи по высоте.Поставленная цель достигается тем, что механизированная крепь очистного оборудования, включающая связанные шпунтовыми соединениями пары секций, каждая иэ которых имеет верхняк и установленные на основании поддерживающие его гидростойки, опорный кронштейн для телескопического рычага с домкратом качания конвейероструга по мощности пласта, установленные на основаниях одних секций пары, причем опорный кронштейн шарнирно связан с телескопическим рычагом посредством двуплечего рычага. шарнирно закрепленного средней частью на кронштейне, связанного нижним плечом шарнирно посредством тяги с основанием, верхним плечом - шарнирно с телескопическим рычагом и посредством амортизирующих пластин с выступающими концами - с передней стойкой, при этом тяга двуплечего рычага выполнена в виде гидроцилиндра, а выступающие концы амортизирующих пластин, охватывающих переднюю гидростойку, стянуты посредством болтов.Выполнение секции подвески комплекта механизированной крепи очистного оборудования согласно изобретению обеспечивает сокращение нависающей пачкиугля у кровли при увеличении типоразмера крепи по высоте, особенно выше второго типоразмера, путем поднятия шарнира 5 10 15 20 25 30 35 крепления подвески конвейероструга над основанием с помощью сьемного двуплечего рычага верхней части кронштейна, шарнирно устанавливаемого на нижнюю часть в качестве сменной детали крепи, а также выполнения тяги крепления двуплечего рычага в виде гидроцилиндра, позволяющего плавно изменять положение конвейероструга перпендикулярно забою - смещать от крепи у кровли или почвы, сокращая нависающую пачку угля,Установка на верхнем плече верхнегокронштейна амортизирующих пластин с выступающими концами, охватывающих переднюю стойку в дополнение к ниже расположенным устройствам в виде фигурных упругих пластин, связывающих основание со стойкой, повышает боковую устойчивость секций подвески. Использование известных связей соседних секций с помощью гидроцилиндров коррекции, д;т: 2004819навливаемых на предложенных кронштейнах, позволит использовать крепь для работы нетолько по падению, но и по простиранию, повысит эффективность работы очистного оборудования на крутых пластах, при увеличении высоты крепи выше установленного типоразмера. Болты, стягивающие амортизирующие пластины, позволяют плавно отрегулировать усилие удержания стойки в боковом направлении, не ограничивая ее свободы вдоль секции, которая необходима ей при качании двуплечего рычага (верхняя часть опорного кронштейна) гидроцилиндром, связывающим его с основанием.Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявленная механизированная крепь отличается тем, что опорный кронштейн шарнирно связан с телескопическим рычагом посредством дву плече го рычага частью на кронштейне, связанного нижним плечом шарнирно посредством тяги с основанием, верхним плечом - шарнирно с телескопическим рычагом и посредством амортизирующих пластин с выступающими концами - с передней стойкой, при этом тяга двуплечего рычага выполнена в виде гидроцилиндра, а выступающие концы амортизирующих пластин, охватывающих переднюю гидростойку, стянуты посредством болтов, Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна",Анализ известных технических решений (аналогов) в исследуемой области, т.е. в горной промышленности позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходныхх с существующими отличительными признаками в заявленной механизированнойкрепи и признать заявляемое техническое решение соответствующим "критерию" "существенные отличия".На фиг,1 представлена технологическая схема работы крепи столбами по простиранию; на фиг.2 - сечение по Б - Б на фиг.1; на фиг,З - сечение по В - В на фиг.2; на фиг,4 - вид по стрелке Г на фиг.2,Механизированная крепь 1 (фиг,1-4) входит в состав очистного оборудования забоя для отработки крутых пластов столбами по простиранию с обрушением кровли или закладкой выработанного пространства, В качестве выемочной машины очистного оборудования используют конвейероструг 2 или комбайн. Механизированная крепь 1 включает линейные секции 3 и секции подвески 4, связанные шпунтовыми соединениями 5 парами в комплекты, Последние через секции подвески 4 связаны между собой направляющей балкой 6 конвейероструга 2для дискретного регулирования положения шарнира 14 может быть выполнена или двух (трех) типоразмеров, отличающихся расстоянием между шарнирами (отверстиями сое диняющими тягу 13 с основанием 12 и 25 с30 35 40 45 регулировка конвейероструга 2 относительно концов основания 12 и верхняка 15, иск. лючающая нависание подкровельной 5 10 или комбайна. Каждая секция подвески 4 комплекта имеет телескопический рычаг 7 с домкратом качания 8 конвейероструга 2 или комбайна по мощности пласта. Телескопический рычаг 7 шарнирно закреплен на опорном кронштейне 9, выполненном на шарнирно связанных между собой нижней 10 и верхней 11 части. Нижняя часть 10 жестко закреплена на основании 12 секции подвески 4, верхняя часть 11, выполненная в виде двуплечего рычага, серединой шарнирно закреплена на нижней части 10, нижним плечом через тягу 13 шарнирно связана с основанием 12 верхним плечом - шарнирно 14 с телескопическим рычагом 7. Тяга 13 двуплечим рычагом 11, или с двумя (тремя) отверстиями на конце, соединяющем тягу 13 с двуплечим рычагом 11.Тяга 13 для плавного регулирования положения шарнира 14 двуплечего рычага 11,а следовательно, через телескопический рычаг 7 конвейероструга 2 относительно концов основания 12 или верхняка 15 может быть выполнена в виде гидроцилиндра, связывающего нижнее плечо верхней части(двуплечего рычага) 11 с основанием 12, Верхнюю часть 11 кронштейна 9 рычага 7 устанавливают на нижнюю 10 при увеличении типоразмера крепи 1 по высоте при введении проставок 16 на штоках гидростоек 17 двойной раздвижности и замене телескопическом ограждении 18 средней выдвижной части 19 на больший типоразмер (более длинную). Увеличение типоразмера крепи 1 по высоте необходимо для рациональной установки конвейероструга 2 при увеличении мощности отрабатываемого пласта или расширения диапазона отрабатываемых пластов и производят при монтаже очистного оборудования для отработки нового столба. Установкой верхней части 11 кронштейна 9 рычага 7 достигается быстрая угольной пачки и ее обрушения с кровлей впроцессе выемки.На верхней части 11 кронштейна 9 телескопического рычага 9 конвейероструга 2 установлены амортизирующие пластины 20,охватывающие с двух сторон гидростой ку 17 и ограничивающие ее свободу в поперечной продольной плоскости секции крепи 1 для снижения бокового разворота конца верхняка 15 (особенно при движении крепи 1 на2004819 25 30 35 40 45 50 55 крутых пластах по простиранию), приводящего к поломке его соединений с гидростойками 17 и ограждением 18. Амортизирующие пластины 20 имеют выступающие концы, закрепленные на верхней части 11 кронштейна 9 с помощью пластин 21 и скоб 22 с гайками 23. Регулировка степени зажатия передней гидро- стойки 17 пластинами 21 обеспечивает изготовление пластин 21 клиновой формы с 10 увеличением расстояния между пластинами в эторону гидростойки 17. При увеличении типоразмера (высоты) крепи шарнир 14 двуплечего рычага 11 смещают к забою, перемещая одновременно пластины 21 к гидростойке 17 и увеличивая при этом степень эажатия гидростойки 17 пластинами 21 до необходимой величины для этой высоты крепи. Высокое качество изготовления пла стин не всегда и не весим заводами может быть обеспечено и поэтому регулировка степени зажатия передней гидростойки 17 пластинами 21 лучше обеспечивается болтом 24 с гайками 25 путем затяжки последних.Верхней частью 11 кронштейн рычага 7 секции подвески 4 связан с кронштейном 26 линейной секции 3 корректирующим гидро- цилиндром 27, обеспечивающим управление угловым положением линейной 3 или секции подвески 4 комплекта крепи в процессе или в конце их передвижения. Корректирующий гидроцилиндр 27 связан с кронштейнами 9 и 26 шарнирами, обеспечивающими с учетом зазоров в них шесть степеней свободы и передачу управляющих усилий от распертой реакции к передвигаемой. Корректирующий гидроцилиндр 27 необходим обязательно при увеличении диапазона раздвижности секций крепи 1 по высоте, В меньшем типоразмере крепи 1, особенно при минимальной раэдвижности гидростоек 17, боковая устойчивость секций крепи может быть обеспечена и без корректирующих гидроцилиндров 27 связью верхняка 15 с телескопическим ограждением 18, ограничивающим разворот верхняка 15 в плоскости пласта относительно основания 12 после выбора всех зазоров, и упорных пластин 28 на кронштейне 29 впереди стоек 17,Передвижение секций подвески 4 в комплекте крепи 1 производят гидроцилиндром передвижения 30 при распертой линейной секции 3. Тем же гидроцилиндром 30 передвигают линейную секцию 3 при распертой секции подвески 4, Гидропатроны 31 обеспечивают управление угловым положением секции 3 и 4 комплекта в плоскости пласта в процессе или в конце передвижения, Гид- ропатроны 31 жестко закреплены на основании 12 линейной секции 3 комплекта. имеют проушины 32, в которых шарнирно установлены полэуны 3, охваты ваемые направляющими 34 шпунтовых соединений 5 секций подвески 4, Направляющие 34 установлены в проушинах основания 12 секции подвески 4 с помощью пальцев 35.Очистное оборудование с предлагаемой механизированной крепыш 1 (фиг.1-4) отрабатывает крутые пласты угля или другого полезного ископаемого столбами по простиранию с обрушением кровли или закладкой выработанного пространства конвейроструга 2 или комбайном на направляющей балке 6. При монтаже очистного оборудования в монтажной камере, когда пройдены также по пласту вентиляционный и конвейерный штреки, уже можно достаточно точно знать мощность пласта и монтировать тот типоразмер крепи по высоте, который обеспечит эффективную отработку пласта без потерь и осложнений, вызванных этими потерями, Установленное разведкой увеличение его мощности на некоторой площади иногда вызывает для эффективной работы расширить диапазон крепи по вынимаемой мощности, что может быть обеспечено применением предлагаемой механизированной крепи 1 очистного меха оборудования, т.е. установкой при монтаже надставки верхней части 11 кронштейна 9.которая позволяет сохранить как и на минимальной мощности (без верхней части) необходимую боковую устойчивость и управляемость крепи 1, а также рациональную форму забоя без нависания верхней пачки угольного массива.Отработку пласта производят, выполняя очистным оборудованием повторяющиеся операции выемочного цикла, - зарубка, передвижение крепи, выемка.Зарубку в угольный массив у кровли пласта производят выдвижением конвейероструга 2 гидроцилиндрами телескопических рычагов 7 секций подвеси 4 крепи 1 на шаг выемки, равный шагу передвижки крепи.Передвижку крепи 1 производят отдел ьными комплектами - парами секций крепи 3 и 4, связанных между собой шпунтовыми соединениями 5. Сняв с распора секцию 4 гидроцилиндром передвижения 30 передвигают секцию 4 к забою, отталкиваясь от распертой в боковые породы забоя линейной секции 3, При передвижении секции 4 гидроцилиндр телескопического рычага 7 соединен со сливом и оказывает минимальное сопротивление движению. а гидропатроны 31 и корректирующий гидроцилиндр 27 включают для управления угловым и ли10 2004819 нейным положением секции 4 в плоскости пласта и плоскости забоя. В конце пласта передвижки секцию 4 распирают и пройзводят передвижку гидроцилиндром 30 секции 3, используя также при этом для управления ее положением гидропатроны 31 и корректирующий гидроцилиндр 27. Передвижение других комплектов(пар секций) крепи 1 производят аналогично.Выемку угля пласта производят конвейеростругом 2, перемещая его от кровли к почве телескопическими рычагами 7 секции подвески 4, которые устанавливают в каждой паре секций (комплекта), Домкрагы качания 8 могут быть и не в каждом комплекте (паре секции) крепи 1, что проверено на практике. Закончив отбойку угля в выемочФормула изобретения 1. МЕХАНИЗИРОВАННАЯ КРЕПЬ ОЧИСТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ, включающая связанные шпунтовыми соединениями пары секций, каждая из которых имеет верхняк и установленные на основании поддерживающие его передние и задние гидростойки, опорный кронштейн для телескопического рычага с домкратом качания конвейероструга по мощности пласта, установленные на основаниях одних из секций пары, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности в работе на крутых пластах при изменении типоразмера крепи по высоте, опорный кронштейн ЗеРщцшаныйй/ЛОГА ном цикле у почвы пласта, конвейероструг 2 поднимают к кровле для производства операции зарубки в новом выемочном цикле.Расчеты показывают, что на пластах 5 средней мощности предлагаемая крепь очистного оборудования окупается в течение одного года при производительности очистного забоя 400-600 т/сутки. 10 (56) Авторское свидетельство СССРМ 211480, кл. Е 21 О 19/ЭО, 1968,Авторское свидетельство СССРМ 831999, кл. Е 21 0 23/00. 1981.Машины и оборудование для угольных15 шахт. Справочник, Иэд. 3-е. - М,: Недра,1979, с. 61-65, 65-69. шарнирно. связан с телескопическим рычагом посредством двуплвчего рычага, шарнирно закрепленного средней частью накронштейне, связанного нижним плечомшарнирно посредством тяги с основанием,25 верхним плечом - шарнирно с телескопическим рычагом и посредством амортизиру. ющих пластин с выступающими концамис передней гидростойкой,2. Крепь по п,1, отличающаяся тем, что30 тяга двуплеего рычага выполнена в видегидроцилиндра.3. Крепь по п.1, отличающаяся тем, чтовыступающие концы амортизирующих пластин, которыми охвачена передняя гидростойка", стянуты посредством болтов.