Линейная секция механизированной крепи

СОЮЗ СОВЯТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК Н 9) (11) 41 59 4 Е 21 0 23/16 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ лапанный блок, усей точке их соедипоршневых полостей л и ч а ю щ а я - целью повышения магистралямитановленный н в об роны о т нения со сгидростойки е т(54) (57) 1. ЛИНЕЙНАЯ ЗИРОВАННОЙ КРЕПИ, в ние, перекрытие, гид невые и штоковые по гидравлически соеди СЕКЦИЯ ИЕХАНИ- лючающая основа ростойки, поршости которых ены параллель о н ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО делАм изОБРетений и ОтнРытю АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) 1. Патент Франции В 3311173,кл. Е 21 0 19/02, опублик. 1976,2. Хорин В.Н. и др, Гидрофнцнрованная крепь очистных выработок. И.:Недра, 1973, с. 190-191, р. 87 а(прототип),жесткости крепи в поперечной плоскости при работе на наклонных пластах путем обеспечения предварительно заданной выборки зазоров в узлах соединения элементов при выполнении технологических операций, она снабже на дросселями, установленными у гидравлических входов в поршневую полость гидростойки, вышестоящей по падению пласта, и в штоковую нолость нижестоящей гидростойки.2, Секция по п.1, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что она снабжена обратным клапаном, подключенным параллельно дросселю, установленному у гидравлического входа в поршневую полость вышестоящей по падению пласта гидростойки.ХИзобретение относится к добычеполезных ископаемых, преимущественно угля, подземным способом, в частности к конструкции механизированныхкрепей для очистных забоев, работающих на пластах пологого н наклонного падения с трудноуправляемойкровлей,Известна линейная секция механизированной крепи, включающая напорные и сливные магистрали, гидрораспределитель, основание, перекрытие,состоящее из ограждения и поддерживающего козырька и шарнирно соединенное с основанием посредством траверсы и двух рычагов, один из которых выполнен в виде фигурной укосины,шарнирно соединенной у основания свторым рычагом, и две гидростойки,расположенные в один ряц по линии 2 Озабоя н под углом к нормали пласта.Опоры гидростоек расположены на основании в местах крепления к нему фигурного рычага-укосины 1.11.Однако такое конструктивное ислолнение секции крепи повышает жесткость системы " поддерживающего козырька и ограждения (перекрытия) относительно основания и способствуетболее равномерному распределению ЗОдавления кровли по площадке основаниялинейной секции.Все это улучшает боковую устойчи".вость линейной секции крепи и соответственно повышает эффективностьподдержания кровли, увеличивает работоспособность и долговечность элементов крепи на пластах наклонного падения в условиях трудноуправляемойкровли. 4 О1.Однако при сдвижении пород кровли,Возникающем под влиянием динамическихпроявлений горного давления или вовремя снятия распора крепи, происходят как горизонтальное смещение ограждеиия с козырьком - перекрытияотносительно основания, так и поворотперекрытия на некоторый угол относительно основания крепи.Наиболее близкой к предлагаемой 50является линейная секция механизированной крепи, включающая основание,перекрытие, гидростойки, поршневые иштоковые полости которых гидравлически соединены параллельно магистралями, 55и клапанный блок, установленный в обшей точке их соединения со стороныпоршневых полостей гидростойки Г 23. Однако в этой секции также гидростойки не имеют жесткого соединенияс основанием и перекрытием. В результате эа счет упругих деформаций пространственных конструкций ограждения,траверсы и рычагов может появитьсяэксцентриситет при приложении внешних нагрузок к поддерживающему козырьку.Кроме того, выборка радиальных ипродольных зазоров в шарнирных соединениях ограждения с основанием (вместах установки траверсы, рычагови гидростоек), обусловленных технологией их изготовления и требованиями обеспечения нормальной эксплуатации крепи, неравномерно загружаети создает опрокидывающие моментына элементах секции крепи,Кроме того, при разгрузке секциикрепи вследствие неравномерногоопускания гидростоек возможны каксмещение, так и поворот огражденияотносительно основания. Это соответственно ухудшает боковую устойчивосФькрепи при ее передвижении и последующем распоре, что также приводит кнеравномерному восприятию горногодавления поддерживающими элементами крепи, Все это снижает жесткостькрепи и, как следствие, эффективность поддержания кровли механизированной крепыш,Цель изобретения - повышение жесткости крепи в поперечной плоскости пласта путем обеспечения предварительно заданной по величине и на" правленности выборки технологических зазоров в узлах соединения элементов крепи при выполнении технологических операций - распор, опускание и передвижение крепи.Поставленная цель достигается тем, что линейная секция механизированной крепи, включающая основание, перекрытие, гидростойки, поршневые и штоковые полости которых гидравлически соединены параллельно магистралямн, и клапанный блок, установленный в общей точке их соединения со стороны поршневых полостей гидростойки, снабжена дросселями, установ" ленными у гидравлических входов в поршневую полость гидростойки вышестоящей по падению пласта, н в штоковую полость нижестоящей гидро- стойки.25 3 12541Кроме того, линейная секция снабжена обратным клапаном, подключенным параллельно дросселю, установленному у гидравлического входа в;Фпоршневую полость вышестоящей по па дению пласта гидростойки.На фиг, 1 изображена линейная секция механизированной крепи, вид сбоку; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг, 3 - сечение Б-Б10 на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 1 (гидростойки условно не рассечены); на фиг. 5 " вид Г на фиг, 1 (с гидравлической схемой), первый вариант; на фиг. 6 - линей ная секция крепи в работе при выборе технологических зазоров в соединительных элементах, ( а - линейная секция крепи в распертом состоянии, 6 - линейная секция крепи в момент 20 передвижения); на фиг. 7 - вид Г на фиг. 1 (с гидравлической схемой), второй вариант.Линейная секция крепи содержит основание 1, две гидростойки 2 и 3, перекрьггие, состоящее из ограждения 4 и поддерживающего козырька 5, траверсу 6, рычаг 7 и фигурный рычаг-укосину 8.30Траверса 6, рычаги 7 и 8 соединены с ограждением 4 и основанием посредством горизонтальных цилиндри, ческих шарниров 9-16 (фиг. 1-3).Гидростойки 2 и 3 установлены на основании 1 в опорах 17 под углом друг к другу (в вертикальной плоскости) в местах крепления фигурного рычага"укосины 8 с основанием 1. На ограждении 4 и опорах 17 имеются сферические шарнирные соединения 18-2140 для гидростоек 2 и 3 (фиг. 1 и 4). Поддерживающий козырек 5 шарнирно соединен с ограждением 4.В шарнирных соединениях 9-21 элементов крепи с основанием 1 и ограждением 4 имеются технологические зазоры дг -дг и д 1 -д 1 (фиг. 2-4), которые в своей совокупности дают возможность занимать перекрытию про извольное положение относительно основания как в горизонтальной плоскости пласа, так и в вертикальной плоскости. Нежесткость пространственной конструкции крепи ухудшает ее боковую устойчивость и взаимодействие перекрытия с кровлей.Кроме того, линейная секция меха" ниэированвой крепи содержит напорную 22 и сливную 23 магистрали, гидрораспределигель 24, клапанный блок 25 спредохранительным 26 и разгрузочным27 клапанами, дроссели 28 и 29 иобратный клапан 30 (фиг. 5).Поршневые 31 и 33 и штоковые 32и 34 полости гидростоек 2 и 3 подсоединены в точках А и Б параллельно к питающим гидромагистралям, причем клапанный блок 25 установлен вобщей точке А гидромагистралей поршневых полостей 31 и 33. Дроссель 28 иобратный клапан 30, образующие гидроблок, 35, установлены на входе впоршневую полость 31 гидростойки 2,находящейся выше по падению, Дроссель 29 встроен на входе в штоковуюполость 34 нижерасположенной гидростойки 3.Сопротивления В дросселя 28 и Вдросселя 29 установлены таким образом, что В В . В этом случае скорости распора Ч и 7 р гидростоек 2Р РЗи 3 соотносятся как 7Ч , а приподаче высокого давления в штоковыеполости обратный клапан 30 открывается и скорости опускания гидростоек2 и .3 выражаются следУющим неравенством: Ч ) 7Для удобства перемещения обслуживающего персонала под крепыш рычаги7 и 8 выполнены изогнутыми (фиг. 1).Управление линейной секцией меха"низированной крепи осуществляетсяследующим образом,Перед передвижением секции крепяк забою производится опускание гидро.стоек 2 и 3 и соответственно ограждения 4 с поддерживающим козырьком 5.Для этого с помощью гидрораспределителя 24 из гидромагистрали 22 рабочая жидкость под высоким давлениемчерез общую точку Б подается в штоковые полости 32 и 34 гидростоек 2и 3, причем в гидростойку 3 она попадает через дроссель 29. Одновременно выходящая жидкость из поршневой полости 31 гидростойки 2 черездроссель 28 и обратный клапан 30,а из поршневой полости 33 гидростойки 3 непосредственно в общейточке А попадает в клапанный блок 25и через гидрораспределитель 24 всливную магистраль 23.Ври этом за счет различия скорости истечения жидкости иэ гидростоек2 и 3 (Ч,) опускание гидростойки 2 происходит быстрее, что ведет5 125 к повороту и перемещению каждого из элементов крепи и шарнирных соединений 9-21 крепи из-за направленной и силовой выборки технологических зазоров ьг -лг ил 1 -1 . В резупьта 1 б 1 6те этого ограждение 4 с козырьком 5 смещается вверх по восстанию пласта на уголотносительно нормали к основанию 1 и жестко фиксируется на весь период передвижения крепи(фиг, 2 и 6).Следовательно, в этом случае достигается более жесткая пространственная конструкция крепи в поперечной плоскости во время ее разгрузки и передвижения.После передвижки секции крепипроизводится ее распор путем подачивысокого давления из магистрали 22гидрораснределителем 24 в поршневыеполости 31 и 33 гидростоек 2 и 3.При этом жидкость после прохода клапанного блока 25 разделяется в точке А на два потока: один попадаетнепосредственно в гидростойку 3,второй попадает в гидростойку 2 через дроссель 28. Отвод жидкого изштоковой полости гидростойки 2 про"изводится непосредственно через гидрораспределитель 24 в сливную магистраль 23, а из гидростойки 3 - вначале через дроссель 29.Скорости Ч и Ч распора. гидроо 2стоек 2 и 3 в зависимости от конкретных горно-геологических условийи соответствующей при этом настройке дросселей 28 и 29 могут быть рав.ны или ЧЧ . Поэтому при распореРт Рзкрепи за счет выборки технологических зазоров А Г, - ьг,.к .М, - л 1 б в шарнирных соединениях 9-16 и 18-21, поворота ограждения 4, рычагов 7-8и траверсы 6 может быть достигнутодва варианта установки ограждения 4с поддерживающим козырьком 5 относительно основания 1; нормапьное илисмещенное вверх по восстанию пластана величину зазора между вьппестоящейсекцией крепи. Установка крепи в предварительно заданное положение повышает жесткость ее конструктивных элементов во время начального распораи нагрузки при поддержании трудноуправляемой кровли.При отсутствии в схеме обратногоклапана 30 отличие заключается в том,4167 Ьчто на входах в поршневую полость 30гидростойки 2 и в штоковую полость33 гидростойки 3 установлены соответственно дроссели 28 и 29 с соотношением сопротивления ВВз (фиг. 1 и 7).За счет подбора сопротивлений Ви В при распоре крепи обеспечиваетсярасход жидкости в поршневые полости30 и 32, соответственно соотношение1 О Яп 1 -ч а из штоковых полостей 31П 2 ПЗ1и 33 - Я (расход на слив),При этом скорости гидростоек должнысоотносится как Ч . Ч . Во времяРзопускания и передвижения крепи достигается 1Ц , и Я1 (расходна слив), а скорости гидростоекЧогЧоУправление линейной секцией механизированной крени осуществляется так20 же, как и при наличии обратного клапана 30. В период разгрузки в передвижке крепи за счет выборки технологических зазоров в соединениях 9-16и 18-21 предотвращается смещение при 25 груженных обрушенными породами ограждения 4 и козырька 5 по падению пласта или достигается их смещение вверхпо восстанию пласта на угол(фиг.6),Во время распора крепи выборка техЗ 0 нологических зазоров в соединениях9-16 и 18-21, поворот ограждения 4,рычагов 7-8 и траверсы 6 позволяетобеспечить нормальное или смещенноевверх по восстанию пласта положениеограждения 4 с поддерживающим козырьком 5. Вследствие этого крепь становится более жесткой в поперечнойплоскости пласта как во время ее передвижки, так и при распоре,40 Таким образом, за счет применениядросселей и обратного клапана на гидромагистралях к соответствующимполостям гидростоек достигается по вышенная жесткость пространственнойметаллоконструкции крепи в поперечной плоскости и возможность оптимальной установки перекрытия относительно кровли или основания. Это дости гается за счет предварительно задаваемой по направлению и величине выборки технологических зазоров в узлах соединения перекрытия с основанием, поворота в поперечной плоскостиэлементов крепи и устранения негативцной гидравлической асимметрий, 12541 Ы12541 б 7 орректор А. Зимоко актор Е. Конча аказ 46 Поцписн Производственно Фиг,Составитель В, ПономареваТехред Л.Сердюкова. 37 Тираж 470 ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д