Секция механизированной крепи

(45) Дата опубликования описания 25,04.78 23/00 1) М. Кл. Государственный комитет Совета Министров СССР но делам изобретенийи открытий 53) УДК 622.281(088,8) 72) Автор изобретения М. Калинин(71) Заявитель ульский политехнический институ(54) СЕКЦИЯ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ КРЕПИ 15 Изобретение отяосится к области лодземных горных работ и предназначено для крепления выработок,Известна механизированная крепь, секциикоторой имеют отбойный орган в виде шибера с зубками, расположенный в нижней части ограждения для;выемки подкровельнойили межслоевой пачки угля, Шиберу сообщается качательное движение с помощью гидравлического домкрата, Обрушенные куски 10угля раскалываются зубками в завале и грузятся на дополнительный завальный скребковый конвейер .1.Такие,крепи не приспособлены для выемкизащитной пачки угля и для работы в условиях со слабой легкообрушаемой,кровлей.Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату изизвестных является секция механизированнойкрепи, содержащая основание, ограждение, 20верхняк с козырьком, устройство измерениятолщаны,защитной пачечки угля с приводом,гидравлическ 1 ие стойки и гидродомкраты передвижения 2.Однако такие, крепи не приспособлены для 25выемки защитной стачки угля.Целью изобретения является обеспечениекрепления с выемкой загцитной пачки угля,Поставленная цель достигается тем, чтосекция механизироваяной крепи,сна бжена от бойным органом, выполненным из горизонтально установленного шнека с отрезными дисками по краям и связанным с приводом устройства измерения толщины защитной пачки угля, а ограждение выполнено из двух телескопичеоки связанных частей, на выдвижной части которого установлен . отбойный орган.На фиг, 1 показана секция механизированной крепи, вид сборку с местным разрезом ограждения; на фиг. 2 - то же, вид сверху;,на фиг. 3 - то же, вид,сзади; 1 на фиг. 4 - сечение А - А на фиг. 1; на фиг. 5 - сечение Б - Б на фиг. 4; на фиг. 6 - принципиальная гидрокинематическая схема отбойного устройства мехавизированной,крепи; на фиг, 7 - механизированная крепь в очистном забое, вид сверху; на фиг. 8 - вид на секцию сбоку в процессе выемки защитной пачки угля.Секция крепи состоит из основания 1, верхняка 2, ограждения 3, двух гидравлических стоек 4, нижнего гидродомкрата 5 передвижения, соединенного с забойным конвейером 6. Верхняк крепи имеет коробчатую,форму и снабжен двумя выдвижными продольными балками 7, связанньсми,с передвижным козырьком 8 и со,штоками верхних гидродомкратов 9 передвижения, поперечными брусьями 10 (см. фиг. 4), двумя кронштейнами 11 для крепления межсекционных домкратов 12передвижения (см. фиг. 7) и упругими рессорами 13, контактная тюверхность которых содержит подпружиненные упоры-шипы 14. В задней. части верхняка выттолнено оно 15 с вертикальными направляющими для перемещения салазок 1 б привода отбойного устройства, состоящего из выдвижного горизонтального цнека 17 с резцами 18 двух отрезных дисков 19 н вертикальной отбойной штанги 20 для проходки опережающей врубовой щели. Отбойное устройство представляет собой единую конструкцию и снабжено общим редуктором 21, электродвигателем 22, направляющим лотком 23, выдвижным защтным кожухом 24 и силовым гидродомкратом 25 улравления, который своим штоком шарнирно по,двешен к верхняку секции механизированной крепи, а цилиндром шарнирно соединен с редуктором 21 отбойного органа, Цилиндр может перемещаться в вертикальной плоскости по направляющим 2 б. К задней гидравлической стойке 4 с помощью шаровой опоры 27 подвешен перепускной желоб 28, по которому отбитый уголь перепускается на забойный конвейер. Для надежного опознавания границы между углем и породой отбойное устройство крепи снабжено механическим датчиком открытой границы уголь - порода, работающим на принципе использования отбойного различия механических свойств угля и пород.Вертикальная штанга 20 с резцами выполнена полой, в виде трубы. Внутри штанга соединена с помощью спиральной пружины 29 часового типа с полым валом 30. Верхняя часть вала соединена с измерительным элементом - коронкой 31 с резцами, а нижняя часть оканчивается винтовой резьбой 32. Внутри полого вала размещен второй измерительный элемент - штамп 33 с тарельчатьтми пружинами 34. Жесткость пружин измерительных элементов подбирается применительно,к механическим свойствам прилегающих пород и угля, Нижняя часть отбойной штанги связана через подшипники с корпусом редуктора и посредством зубчатой передачи 35 - с электродвигателем, а также снабжена скользящими шпонкамн Зб и гайкой 37. К редуктору отбойного устройства подсоединен корпус гидрораспределителя 38, содержащий два двухпозиционных золотника 39 и 40 с голкателями 41 и 42 из антифрикционного материала, Золотники прижимаются к измерительным элементам механического датчика при помощи пружин 43 и 44. Отбойное устройство снабжено также ручным четырехпозиционным гидрораспределителем 45, Горизонтальный шнек отбойного устройства связан с электродвигателем червячной парой 4 б, расположенной в общем редукторе.Для подачи сигнала при крайних положениях отбойного устройства служат концевые выключатели: верхний 47 срабатывает при достижении максимальной толщины защитР 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 ной пачки угля, нижний 48 - при достцженин сс минимальной толщины.Выемку угля производят,комбайном 19, 11 редусмотрены два режима управлсння отбойным органом: ручной и автоматический. Ручной режим применяется при постоянной мощности угольного пласта, когда толщина защитной пачк угля почти нс меняется п нет необходимости часто перемещать отбойный орган в всртикальной плоскости. В таких слугаях машинисту приходится периодически только корректировать положение отбойного органа с помощью гидрораспрсделителя 45 н гидродомкрата 25 управления. Секции механизированной крепи перемещаются на забой поочередно, по мере продвижения очистного комояйня. Для быстрого подхвата и закрепления обнажаемой кровли вслед за проходом выемочного комбайна 49 перемещают на забой выдвижной козырек 8 с рессорами 13. Эта операция выполняется двумя верхними гидродомкратаи 9 передвижсння. Когда рессоры продвигаются к забою, подпружиненные упоры-шпы 14 при взяимодействии с кровлей утапливаются в своп гнезда заподлицо с контактной поверхностью,верхняка 2. Упругие рессоры 13 прижимаются к кровле и предохраняют ее от расслаивания, После вередвикки козырыка 8 к забою вклочаот электродвигатель 22 и начинают отбойку защитной пачки угля.Одновременно с этим включают гндродомкраты 5, 12 и реверсируют гидродомкраты 9 для передвижения всей секции;вместе с отбой:.ым устройством к забою, Прн этом мяш,нст крезани с полощьо гндрорзсн",сдсл,"сля 45 (рукоятку поворачивают вправо) подннмаст отоойное устройство до границы угля с породой и фиксирует это,положение поворотом рукоятки влево до отказа. В этом положении напорная Н и сливная С магистрал", будут закрыты, а следовательно остановится гидродомкрат 25 управления и в дальнейшем горизонтальный шнек 17 будет снимать слой угля постоянной толщины. Необходимо отметить, что передвижника секции к забою осуществляется без снятия распора. Это достигается тем, что в передвижке секции к забою участкуот одновременно пять гпдродомкратов передвижения: нижний гидродомкрат 5 подтягивает основание секции к неподвижному конвейеру б, два верхних гидродомкрата 9 толкают верхняк к забою, упираясь в неподвижные балки 7 (неподвижность балок обеспечивается рессорами 13 и шипами 14, взаимодействующими с кровлей), и два межсекционных домкрата 12 также участвуют в передвижке секции к забою (опорами для них являются неподвижные соседние секции). Таким образом, при передвижке очередной секции к забою защитная пачка углязаднего конца верхняка 2, ближе к завалу, непрерывно разрушается отбойным устройством и отбитый уголь перепускается по желобу 28 на конвейер б. Для защиты рабочегопространства от проникновения пород кровли служит выдвижной защитный кожух 24 с боковыми шитами, жестко связанный с редуктором 21 отбойного устройства, а также отрезные диски 19, установленные по концам горизонтального шнека 17. Выемка защитной пачки угля прекращается,в тот момент, когда сскция достигает груди забоя; выключают п дродомкраты передвижения 5, 9 и 12 и электродвигатель 22 отбойного органа, разворачивают перепуокной желоб 28 вокруг шарнира 27 и устанавливают его параллельно груди забоя - освобождается дорога для продвижения очистного, комбайна. Перечисленные операции повторяются при передвижках последующих секций крепи вслед за продвижением очистного комбайна. Затем передвигают забойный конвейер 6 на новую дорогу и приступают к выемке очередной ленты угля.Для работы отбойного органа крепи совместно с механическим датчиком открытой границы уголь в поро ,рукоятку золотника гидрораспредслителя 45 устанавливают в,нулрвое положение. При этом положении напорная Н и слитная С магистрали могут соединяться с гидродоикгнатом 25 управления только через гидрораспределитель 38, золотники 39 и 40 которого перемещаются автоматически от механического датчика посредством толкателей 41 и 42. Двухпозиционные золотники 39 и 40 возвращаются в исходное положение с помогцью пружин 43 и 44. Если золотники 39 и 40 одновременно передвигаются вверх, то рабочая жидкость под давлением от напорной магистрали Н поступает в поршневую полость гндродомкрата 25 (штоковая полость соединяется со сливной магистралью С), который начинает раздвигаться и опускать отбойное устройство. Если же золотники 39 н 40 перемещаются одновремснно в нижнее положение, то происходит реверснрованис силового гидродомкрата 25, который начинает сокращаться и поднимать редуктор 21 вместе с отбойным устройством крепи вверх. Когда положения золотников 39 и 40 будут рассогласованы - один поднят, а другой опущен, гидродомкрат 25 выключается и отбойное устройство, крепи фиксируется в положении чля выемки защитной пачки угля постоянной толщины, Выемка защитной пачки угля осуществляется в том же порядке, что и при ручном управлении: вслед за продвижением выемочного комбайна для закрепления кровли выдвигается на забой козырек 8 с помощью двух верхних гидродомкратов 9 передвижения, затем, после передвижки козырька 8 к забою, осуществляется певерсирование гидродомкратов 9 и включение домкратов 5 п 12 на выдвижку всей секции к забою. Вместе с этим перепускной желоб 28 разворачивается в сторону забойного конвейера 6, и включается электродвигатель 22 для передачи вращения шнеку 17 с дисками 19 и верти. кальной полой штанге 20 - начинается выемка защитной пачки угля, Вертикальная5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 60 6 Д штанга 20 при впащении прорезает своими резцами над задней частью верхняка вруб в виде узкой вертикальной щели, Коутящий момент от полой штанги 20 передается через спиральную пружину 29 часового типа на полый вертикальный вал 30 и измерительную коронку 31, при этом пружина 29 закручивается и,вннт 32 поворачивается относительно гайки 37. Последняя вынуждена по скользящей шпонке 36 опустится и через толкатель 41 переместить золотник 39 в крайнее нижнее положение. Одновременно с этим измерительный штамп 33, встречая сопротивлениеугольного массива, смещается вниз и через толка- тель 42 перемещает золотник 40 в крайнее нижнее положение, а также сжимает тарельчатую тарировочную пружину 34 и пружину 44. Золотники 39 и 40 своими каналами соединяют напорную магистраль гидросистемы со штоковой полостью силового гидродомкрата 25, а сливную - с поршневой. Домкрат начнет сокращаться и поднимать редуктор 21 вместе с отбойным устройством, при этом салазки 16 редуктора будут перемещаться по вертикальным направля 1 ощ 1 лм 15 верхняка 2 секции крепи. Таким образом, полая вертикальная штанга 20 с измерительными элементами 31 и 33 будет перемещаться вместе с крепыш на забой, осуществлять вертикальный вруб и плавно подниматься до границы угля с породой. Вместе со штангой 20 перемешается горизонтальный шнек 17 с дисками 19, которые при своем вращении будут разрушать защитную пачку угля. Отбитый уголь по перепускному желобу 28 будет поступать на забойный 1 конвейер 6. Подъем отбойного устройства прекратится автоматически;в тот момент, когда измерительный штамп 33 механического датчика выйдет к грантлце уголь - порода п внедрится,под действием дружины 34 в слабые породы кровли. При перемещении измерительного штампа 33 вверх освобождается золотник 40, который под действием возвратной пружины 44 передвинется в верхнее положение. Каналы золотников 39 и 40 при этом не будут совпадать, а следовательно силовой гидродомкрат 25 прекратит выдвигать отбойное устройство вверх. Такой режим работы будет продолжаться до тех пор, пока не начнет изменяться толщина защитной пачки угля, Например, при уменъшении толщины защитной пачки угля измерительная коронка 31 окажется в зоне слабых пород и полый вал 30,под действием пружины 29 повернется вместе с коронкой в обратную сторону и своей винтовой частью 32 при вращении поднимет гайку 37 по скользящим шпонкам 36, Вслед за гайкой 37 под действием возвратной пружины 43 поднимется в крайнее верхнее положение золотник 39, Теперь каналы золотников 39 и 40 совпадут, рабочая жидкость поступит к силовому гидродомкрату 25, который начнет раздвигаться и опускать отбойное устройство до тех пор, гока измерительная коронка 31 не выйдет из слабых пород ировли605019 Л 3/ и не окажется в угольном слое, Силы сопротивления резанию увеличатся и спиральная пружина 29 вновь закрутиться, а следовательно гайка 37 снова переместится вниз и переместит золотник 39 в крайнее нижнее положение. В этом;положении подача, рабочей жидкости в тидродомкрат 25 прекратится и закончится его раздвижка, а следовательно закончится спуск отбойного органа. Таким образом, величина выдвижения отбойного органа вверх всегда будет автоматически поддерживаться в пределах толщины защитной пачки угля. В случае если толщина защитной пачки угля над крепышдостивнет своего предельного максимального или минимальното значения, гидродомкрат 25 своим цилиндром воздействует на концевые выключатели 47 или 48 - выключится гидродомкрат управления 25 и одновременно включится звуковая (световая) сигнализация. В таких случаях машинист очистного комбайна должен изменить режим его работы: поднять исполнительный орган, если надо уменьшить толщину защитной,пачки угля, или опустить, если надо увеличить ее толщину.Использование механизированных крепей с отбойным устройством для выемки защитной пачки угля позволяет сократить эксплуатационные потери угля и повысить эффективностьработы механизированных крепей. Формула изобретения Секция механизированной,крепи, содержащая основание, ограждение, верхняк с козырьком, устройство измерения толщины за 10 щитной пачки угля с приводом, гидравлические стойки и гидродомкраты передвижения,отл ич а юща я ся тем, что, с целью обеспечения крепления с выемкой защитной пачечкиугля, она снабжена отбойным органом, вы 15 полненным из горизонтально установленногошнека с отрезными дисками по краям и связанным с приводом устройства измерениятолщины защитной пачки угля, а ограждениевыполнено из двух телескопически связанных20 частей, на выдвижной части которого установлен отбойный орган,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 39224 б,25 пл, Е 21 Р 23/04, 1971.2. Авторское свидетельство СССР 5 б 7819,кл. Е 21 Р 2304, 1974,905019 г 7 7 г Составитель В. ТеклевТепрел Н. Рыбкина орректоры: Н. Федорова н И. Позняковская Релактор В. Борисова Тирак 734Совета Министрй и открытийушскав наб., л. 4 ИалА 377 ПО Госуларствснного комите по лслага изобрстс 303 о, Москва, )К 3 и Р