Механизированная крепь для выемки угля с закладкой выработанного пространства

(51) рисоединением 21 Р 23/00 вки-врстаенньа комнтСССРделам нзобретеннйн открытой 3) Приоритет -Бюллетень3ания 03.1.79 3) УДК 622.28 с 088.8) Опубликова 5.10,7 Дат бликования оп 2) Автор изобретен Д. Ощеп) Заявит МЕХАНИЗИРОВАННАЯ КРЕПЬ ДЛЯ ВЫЕМКИ УГЛАКЛАДКОЛ ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА ому делу и креплей вырабомф а- о- оИзобретение относится к горни предназначено для механнзациния при выемки угля с закладкотанного пространства;Известна механизированная крепь для выемки, состоящая из комплектов секций каждая из которых имеет верхнее перекрытие, основание, гидростойки, телескопическое ограждение, домкраты передвижения,расположенные диагонально между секциями, и телескопические штанги для соединения секций между собой 11.Такая конструкция крепи не позволяет.управлять кровлей с полной закладкой выработанного пространства, что ограничивает область ее применения.Наиболее близкой к изобретению является механизированная крепь, для выемки угля с закладкой выработанного пространства, включающая однотипные секции с домкратами их передвижения, уплотняюцими щитами,шарнирно соединенными с основание перекрытием, уплотняющими гидродомкр тами, и домкратами для корректировии п ложения секций, базовую балку, звенья к торой соединены между собой жестко в плоскости пласта и шарнирно - в плоскости, перпендикулярной к плоскости пласта, при этом каждое звено содержит поперечный, продольный, диагональный, стержни и направляющие 2.Недостатком этой крепи является то, чтобазовые балки, положение которых жестко не зафиксировано по мощности пласта, могут складываться в гармошку, поэтому 1 о передвижка базовых балок затруднена нетолько вверх по восстанию, но и по простиранию, Кроме того, крепь не может вписы.ваться в пласт с неспокойной гипосометрией.Цель изобретения - повышение управляемости крепи в плоскости пласта.Это достигается .тем, что направляющиевыполненьь в виде опор, установленных на основаниях секций с возможностью перемещения в них поперечных стержней базовой 2 т балки по простиранию и восстанию пласта,а домкраты передвиженИя секций жестко соединены с поперечными стержнями и подвижно - в плоскости пласта и перпендикулярной к ней плоскости с уплотняюшими шитами, которые имеют механизмы фиксации их поворота относительно оснований секций, выполненные в виде гребенок, закрепленных на основаниях секций и поворотных стержней, установленных на уплотняюших шитах,На фиг. 1 изображена механизирован ная крепь, вид по мощности пласта; н; фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - две секции в положении, когда передвинуты базовая балка и одна секция; на фиг, 4 - разрез Б - Б на фиг. 1,Механизированная крепь имеет однотипные секции 1 и базовую балку 2. Базоваябалка 2 представляет собой плоскую ферму, жесткую в плоскости пласта. По длинебазовая балка состоит из коротких звеньев, соединенных между собой шарнирно в плоскости, нормальной к плоскости пласта, чтопозволяет базовой балке 2 и механизированной крепи вписываться в пласт (слой) любой гипсометрии по падению пласта. Длиназвеньев базовой балкиравна расстоянию между секциями. Длина базовой балки равна длине забоя.Каждая секция 1 крепи состоит из основания 3 и перекрытия 4, которые соединены между собой двумя гидростойками 5.Соединение гидростоек 5 с основанием 3 и перекрытием 4 шаровое, что обуславливается предполагаемыми неровностями почвы и кровли пласта (слоя) . Основание 3 и перекрытие 4 каждой секции крепи состоят из двух зеньев, соединенных между собойшарнирно, Такое устройство основания 3и перекрытия 4 необходимо в том случае, когда почва и кровля имеют волнистое стро.ение. Если основание 3 и перекрытие 4 будет каждое из одного звена большой длины,то усилием распора гидростоек 5 они.могут деформироваться, Со стороны закладочногомассива основание 3 и перекрытие 4 соединены шарнирно с уплотпяющим щитом 6. Каждая секция снабжена гидродомкратом передвижения 7. Один конец домкрата передвижения 7 соединен с уплотняюшим щи.том 6, а другой - с базовой балкой 2 (вставленный в поперечный стержень), Гидродомкрат передвижения 7 соединен с уплотняющим щитом следующим образом. К щиту вдоль его (по мощности пласта) прикреплена направляющая 8. По этой направляющей может двигаться вниз-вверх по мошности пласта соединенная с ней подвижно плита-ползун 9, К плите-ползуну 9 прикреплейа вторая направляющая 1 О поперек уплотняюшего щита 6, по которой может двигаться вторая плита-ползун 11, с которой соединяется конец домкрата передвижения 7. Такое соединение домкрата передвижения 7 со шитом 6 необходимо для того, чтобы облегчить передвижение секции 1 по простирацию пласта по неровностям почвы. Этосоединение также обуславливает передвижение базовой балки 2 относительно секций1 по восстанию пласта и секций 1 относительно базовой балки 2. Г 1 ри неподвижном% соединении домкрата передвижения.7 с уплотняюшим шитом 6 (при передвижке сек.ции по простиранию пласта) домкрат 7 мо.жет деформироваться,Для того, чтобы секция 1 могла передвинуться по простиранию пласта при помощидомкрата передвижения 7, соединенного суплотняющим щитом 6, необходимо жесткоесоединение щита с основанием 3 секции 1.Неровности почвы и кровли обуславливаюттолько шарнирное соединение щита 6 с ос 1 ю нование 3 и перекрытием 4 секции 1, В противном случае при распоре гидростоек 5 деформируется соединение уплотняющего щита 6 с основанием-перекрытием или, самуплотняющий щит. Для того, чтобы создатьжесткость .соединения уплотняющего щита6 с основанием секции 3 только во время передвижки, имеется механизм жесткости, ко торый состоит из стержня 12, шарнирно соединенного с уплотняющим щитом 6, и гребенки 13, прикрепленной к основанию секи ции 3, Свободный конец стержня под действием силы тяжести всегда находится на гребенке 3. Когда щиту сообщается усилие фпередвижения, стержень 12 зацепляется заодин зуб гребенки 13. Такая система(щит - сержень - основание с гребен.кой) уже становится жесткой и секция может передвинуться по простиранию пласта,. Стержень 12 может быть выведен из зацепления с гребенкой 13 при помощи рычага14 с педалью. Если распор секции 1 проии зойдет, когда стержень 12 еще не будетвыведен из зацепления с гребенкой 13,то один из элементов такой жесткой системыможет деформироваться.В передних концах основания 3 и перекрытця 4 секции 1 вставлены уплотняющиеф домкраты 15,Для удержания секций от соскальзыва ния вниз по падению относительно базовойбалки 2 и относительно секций 1, зафиксировнных распором гидростоек 5, а также дляд подъема механизированной крепи по восстанию пласта, каждая секция 1 соединяетсягидродомкратом подвески 6 с базовой балкой 2 шарнирно в двух плоскостях: в плоскости пласта и в нормальной к ней плоскосзоти (по мощности пласта). Такое соединение домкратов подвески 16 обусловлено тем,что когда секция движется по простираниюпо неровноСтям почвы, при жестком соединении домкрата 16 с базовой балкой 2 или с основанием екции по мощности пласта, он может деформироваться.На каждой секции 1, кроме самой верхней, перекрытие 4 снабжено корректируюБ 93028 ность щим гидродомкратом 17, расположенным па раллельно ему по восстанию пласта. Шток корректирующего гидродомкрата 17 соеди нен с перекрьйием 4 шарнирно, а цилиндр входит в кольцо, жестко прикрепленное к перекрытию 4, Цилиндр может двигаться только поступательно: по восстанию или падению пласта,На основании каждой секции имеются две опоры 18, на которых располагается поперечный стержень 19 базовой балки 2. Опоры 18 имеют такую конструкцию, что они фиксируют поперечные стержни 19 базовой балки 2 по мощности пласта, т е, препятствуют движению их в сторону почвы или кровли пласта, Поперечньее стержни играют роль шарниров звеньев базовой балки 2; 1 В данном случае все шарниры базовой балки 2 зафиксированы по мощности пласта, поэтому базовая балка 2 це складываетсяв гармошку, Вместе с тем опоры 18 позволяют поперечным стержням двигаться по простираниюилн восстанию пласта на шаг передвижки. В ложе, где размещается часть поперечного стержня 19 на опоре 8 ближе к уплотняющему щиту б, с верхней стороны по восстанию пласта имеется зазор. Величина этого зазора равнашагу передвижки 2 базовой балки 2 по восстанию пласта, т. е. на величину этого зазора стержни 19 базовой балки 2 могут передвинуться в ложе. опоры вверх по восстанию пласта, Второй конец поперечного стержня 19 имеет сечение, близкое к сечению двутавра. Своими нижними полками двутавр (поперечный стержень 19) может двигаться между точно обработанными плоскостями второй опоры 18 по простиранию пласта, По восстанию пласта стержень 19 может двигаться вместе с опорой по направляющей 20, прикрепленной к основанию секции. Длина направляо. щей 20 равна шагу передвижки базовой бал.ки 2 по восстанию пласта. Конструкция второй опоры 18 обусловлена тем, что над ней может двигаться по простиранию направляюецая для выемочной машины, прикрепленная сверху поперечного стержня 19, Конструкция обеих опор 18 обусловлена неров. ностью почвы по простиранию пласта и соединение их с основанием 3 позволяет шар. 4 нирно соединенным звеньям основания 3 располагаться под различными углами к поперечному стержню 19 базовой балки 2 по мощности пласта, Опоры 18 могут повора. чиваться вокруг своей оси вращения, но так как они зафиксированы поперечным стерж. нем 19 базовой балки 2, то могут поворачиваться вокруг опор 8 соединенные с ними звенья основания 3, когда секция 1 двигается по неровностям почвы. Каждое звено базовой балки 2 состоит из поперечногостержня 19, соединенцых с ним шарнирно продольного стержня 21, направляющих 22 яма ФЮФЭЮЮ.еь- , .к .;ГФ .М для комбайна 23 и диагонального стержня 24. Диагональный стержень создает жесткость базовой балки 2 в плоскости пласта.Для того, чтобы обеспечить параллель. ность движения одной секции 1 относитель. но соседних, все секции 1 между собой соединены телескопическими траверсами 25. , Каждые две соседние секции соединены че. тырьмя .траверсами 25 (двумя траверсами соединены основания 3 и двумя - перекрьетия 4), Траверсы 25 соединяются с секциями 1 шарнирно в двух плоскостях: в плос. кости пласта и в йормальной к цей плоскости (но мощности пласта), Такое соединение необходимо для того, чтобы обеспечить движение каждой секции 1 относительно двух соседцих секций 1 по простирацию пласта. По мощности пласта секции 1 могут располагаться на различной высоте ввиду неровности почвы и кровли пласта (слоя) Параллельность движения одной секции пласта относительно двух соседних секций 1 обеспечивается тем, что благодаря точности прилегания поверхностей плунжера и цилиндра в четырех траверсах 25, соединяющих основания 3 и перекрытия 4 двух соседних секцийе 1, плуцжеры выдвигаются одновременно на одинаковую длину. Тем самым зазоры между секциями , соединенными четырьмя траверсами 25, на всем протяжении по нростнранкчо пласта будут оди. иаковыми, т. е. секции 1 при относительном передвижении будут сохранять параллельПерекрытия секций имеют бортик 26, вкоторые упираются цилиндры корректирующих домкратов 17, не давая им Опрокидываться вниз но падению пласта во время ее передвижения по простиранию пласта, Крень работает следующим образом. Выемку угля комбайном 23 начинают снизу и продолжают вверх по восстанию пласта (слоя). Перед зарубкой комбайн включают и начинается подвигание базовой балки к . очистному забою. По мере движения базовой балки 2 исполнительный орган комбайна 23 врезается (врубается) в угольный массив забоя. Таким образом производится за рубка комбайна 23, Далее начинают выемку угля выше по забою. Комбайн вдоль забоя подается канатом тяговой лебедки. По мере выемка угля передвигаются секции 1 к забою относительно базовой балки 2, " Базовая балка 2 и секции 1 передвигаютсяк забою относительно базовой балки 2 гидродомкраэами передвижения 7. Базовая бал.ка 2 передвигается относительно секций находящихся в состоянии распора. Перед подачей базовой балки 2, штоковые полости всех идродомкратов подвески 1 б крепи включаются на слив эмульсии, Далее под давлением эмульсия подается в поршневые полос. ти всех гидродомкратов передвижения 7, ццлиндры которых двигаются к забою и передвигают балку 2. Одновременно с передвижкой базовой балки 2 домкраты подвески 16 распо,игаются диагонально, штоки их выдвигаются, Перед передвижкой секцииснимается усилие распора с ее гидростоек 5, поршневая полость ее гидродомкрата передвижения 7 включается на слив эмульсии, под давлением эмульсия подается в штоковую полость и шток втягивается, увлекая за собой уплотняющий щит 6 и соединенные1 Ю с ним основание 3 и перекрытие 4 секции 1.Стержень 12 в это время должен быть в зацепление с гребенкой 13. После передвиж-, ки секция 1 фиксируется усилием распора гидростоек 5. Базовая балка 2 в состоянии покоя во время передвижки секций удержи вается при помощи гидродомкратов передвижения 7 и домкратов подвески 16 непередвигаюгцихся секций. После того, как секция 1 подвинута, при помощи рычага 14 выводится из зацепления стержень 12 сю26 гребенкои 13, гидростойкам 5 сообщается усилие распора, за щит 6 подается закладочный материал.Для уплотнения возведенного закладоч-ного массива снимается распор е секцииУплотняюгцие гидродомкраты 15, распираясь в угольный массив забоя, подают секциюназад и щиток 6 уплотняет закладочный массив, Выемка угля, передвижка секций, закладка выработанного пространстваи уплотнение закладочного массива совмещены во времени,ЗОКогда крепь опустится по падению пласта на величину более допустимой, ее поднимают по восстанию пласта. При помощивсех гидродомкратов подвески 16 забойнойкрепи поднимается базовая балка 2. Перед ззподъемом базовой балки 2 штоковые полости всех гидродомкратов подвески 16 включаются на слив эмульсии. Во время подьема базовой балки 2 под давлением эмульсия подается в поршневые полости всех домкратов подвески 16, штоки при этом выдвигаются, но так как они закреплены на основаниях секций 1 крепи, зафиксированныхусилием распора гидростоек 5, неподвижно, движутся вверх по восстанию пласта цилиндры, поднимая соединенные с ними стерж з ни 19 базовой балки 2. Когда базовая балка 2 будет поднята, поднимаются по одной снизу вверх по восстанию пласта секциизабойной крепи. Перед подъемом секции 1 снимают распор с ее гидростоек 5, поршневая полость ее гидродомкрата подвески 16зО вкЛючается на слив, под давлвнием эмульсия подается в штоковую полость гидродомкрата подвески 6, шток втягивается, увлекая за собой основание 3 секции 1. Перекрытие 4 поднимается опорными домкратами крепи зз сопряжения лавы с конвейерным штреком (опорные домкраты и сопряжение не относятся к заявленному изобретению и не изображены на чертежах). Перед подьемом перекрытия 4 поршневая полость корректирующего домкрата 7 включается на слив. Во время подъема эмульсия подается в штоковую полость корректирующего гидродомкрата 17, шток втягивается, корректирующий домкрат сокращается по длине. Перед подьемом второй секции 1 снимается распор с ее гидростоек 5 и секция поднимается при . помощи ее домкрата подвески 16 и корректирующего гидродомкрата 17 первой секции 1. После подъема секциина шаг передвижки (подъема) она распирается и таким. же образом поднимается следующая секция 1, пока не будут подняты все секции 1 крепи,Длина базовой балки по восстанию пласта и количество секций крепи зависит от длины очистного забоя.Такое выполнение механизированной крепи позволяет обеспечить эффективное управление крепыш в плоскости пласта и полную закладку выработанного простанства,формула изобретения1, Механизированная крепь для выемки угля с закладкой выработанного пространства, имеющая однотипные секции с домкратами их передвижения, уплотняющими щитами, шарнирно соединенными с основанием, перекрытием, уплотняющими гидро- домкратами, и домкратами для корректиров- ки положения секций, базовую балку, звенья которой соединены между собой жестко в плоскости пласта, и шарнирно - в плоскости, перпендикулярной к плоскости пласта, при этом каждое звено содержит поперечный, продоЛьный, диагональный стержни и направляющие, отличающаяся тем, что, с целью повышения управляемости крепи в плоскости пласта, направляющие выполнены в виде опор, установленных на основаниях секций с возможностью перемещения в них поперечных стержней базовой балки по простиранию и восстанию пласта, а домкраты передвижения секций жестко соединены с поперечными стержнями и подвижно - в плоскости пласта и перпендикулярной к ней плоскости с уплотняющими щитами, которые имеют механизмы фиксации их поворота относительно оснований секции.2. Механизированная крепь по и, 1, отличающаяся тем, что механизмы фиксации поворота уплотняющих щитов относительно оснований секций выполнены в виде гребенок, закрепленных на основаниях секций и поворотных стержней, установленных на уплотняющих щитах.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Толчиев А. В. Горные машины и комплексы, М., Недра, 1971, с. 498 в 5. 2. Разработать технологию и технические средства выемки мощных крутых пластов Кузбасса с закладной выработанного пространства. Отчет КузНИУИ5-У-1971 , Прокопьевск, 1971, рис. 5.1.С оставитель В, д О. Луговаж 657 ТехреТир венного ретений 35, Рауш г. Ужгор а Редактор Л. ЛашковаЗаказ 6374/39НИИП Ц И Государстпо делам изоб113035, Москва, Ж - филиал ППП Патент,Текле вКорректор 54 ШарошиПодписноентета СССРткрытийя наб., д. 4/5ул, Проектная, 4