МЕХАНИЗИРОВАННАЯ КРЕПЬ Российский патент 1994 года по МПК E21D23/00 E21D23/12 

Изобретение относится к подземной разработке угольных пластов, а именно к очистным механизированным крепям, предназначенным для работы при слабой почве, а также для работ механизированных крепей по падению угольного пласта.

Известен механизированный комплекс для выемки полезного ископаемого, включающий секции крепи, основания которых снабжены U-образными выступами, взаимодействующими с направляющими лыжами изгибающегося конвейера, имеющего став, при этом каждое основание связано с конвейером посредством осей двумя гидроцилиндры передвижения, точка крепления которых на конвейере ниже точки крепления на основании [1] .

Недостатком данного решения является то, что в случае значительной осадки основания крепи в породы почвы с низкой несущей способностью U-образные выступы, выполненные в виде носка лыжи в торце передней части основания, в процессе передвижки секции крепи не позволяют преодолеть перепад почвы под осевшим основанием и восстановить секцию крепи в нормальное положение, а также зависимость усилия прижатия к почве в завальной части конвейера, осуществляемого в процессе его передвижения за счет наклона гидроцилиндров передвижения, от величины просадки основания секции крепи.

Известна механизированная крепь, содержащая секции, основания которых установлены с возможностью взаимодействия с направляющими лыжами изгибающегося конвейера, гидроцилиндры передвижения, соединенные посредством осей с лыжами конвейера и основаниями, причем точка крепления гидроцилиндров передвижения на конвейере ниже точки их крепления на основании, гидроцилиндры подъема передней части основания, кинематически связанные одними концами с основаниями, а другими концами через поперечные балки и продольные тяги с ползунами, взаимодействующими с направляющими рычагов, шарнирно закрепленных на боковых поверхностях оснований и имеющих на нижних концах консольно закрепленные упругие элементы, продольные оси которых параллельны продольным осям оснований, а свободные концы направлены к завальным концам оснований и расположены на уровне нижних поверхностей последних [2] .

Недостатком известной крепи является ограниченная возможность подъема передних частей оснований секций крепи, осевших в породы почвы, поскольку работа механизмов подъема находится в прямой зависимости от несущей способности пород почвы, которая чем меньше, тем на большую глубину внедряются в почву упругие элементы, не производят при этом подъема передних частей оснований. Кроме того, как и в аналоге, усилие прижатия к почве завальной части конвейера зависит от величины просадки основания секции крепи. Таким образом, регулирование положения в вертикальной плоскости как основания, так и конвейера находится в зависимости от фактора несущей способности почвы.

В основу изобретения поставлена задача снижения влияния фактора несущей способности почвы на выполнение операций по регулированию положения передней части основания и завальной части конвейера в вертикальной плоскости.

Для решения поставленной задачи в известной механизированной крепи, содержащей секции, основания которых имеют направляющие на их боковых поверхностях и установлены с возможностью взаимодействия с лыжами изгибающегося конвейера, имеющего став, гидроцилиндры передвижения, соединенные посредством осей с лыжами конвейера, и гидроцилиндры подъема передней части основания, кинематически связанные одними концами с ползунами, взаимодействующими с направляющими, направляющие на боковых поверхностях оснований закреплены неподвижно с возможностью перемещения по ним ползунов параллельно продольной оси основания, ползуны, в свою очередь, снабжены вертикальными направляющими, с которыми взаимодействуют оси, соединяющие гидроцилиндры передвижения с лыжами конвейера, а гидроцилиндры подъема передней части основания расположены в вертикальной плоскости и своими другими концами кинематически соединены со ставом конвейера с его завальной стороны.

В противоположность известному уровню техники применение конвейера в качестве опоры для подъема передней части основания позволяет уменьшить влияние фактора несущей способности почвы на выполнение этой операции, поскольку площадь опорной поверхности конвейера не сопоставима с площадью опорной поверхности элементов механизма подъема, а это значит, что опора-конвейер внедряется в почву на меньшую глубину. К этому следует добавить, что одна из соседних секций крепи по технологии ведения работы уже передвинута и конвейер с этой стороны лежит на основании, что также снижает внедрение конвейера в почву. Закрепление одного из концов гидроцилиндров подъема на конвейере позволяет непосредственно управлять его положением в вертикальной плоскости относительно распертой секции крепи. Кроме того, в такой механизированной крепи снижается усилие передвижки секции крепи за счет того, что после подъема передней части ее основания последнее передвигается в приподнятом состоянии по ползунам, а не по почве.

При работе механизированной крепи по падению пласта гидроцилиндры подъема удерживают завальную часть конвейера от разворота при проходе комбайна, что расширяет область применения крепи по углу залегания пласта.

На фиг. 1 представлена механизированная крепь; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1; на фиг. 4 - то же, что на фиг. 3, основание секции крепи заглублено в породы почвы; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 6 - разрез В-В на фиг. 3.

Механизированная крепь содержит однотипные секции 1, основания 2 которых установлены с возможностью взаимодействия с лыжами 3 изгибающегося конвейера 4, имеющего став 5, гидроцилиндры 6 передвижения, соединенные посредством осей 7 и 8 с лыжами 3 конвейера 4 и основанием 2 секции крепи 1, и гидроцилиндры 9 подъема передней части основания 2.

Основания 2 каждой секции крепи 1 имеют на своих боковых поверхностях 10 направляющие 11, например Т-образной формы, которые закреплены на них неподвижно и параллельно продольной оси основания 2. С направляющими 11 взаимодействуют ползуны 12, каждый из которых выполнен с вертикальной направляющей 13, например в виде паза. Направляющие 13 ползунов 12 взаимодействуют с осями 7 соединения гидроцилиндров передвижения 6 с лыжами 3 конвейера 4.

Гидроцилиндры 9 подъема передней части основания 2 расположены в вертикальной плоскости у става 5 конвейера 4с его завальной стороны и соединены одними концами, например, шаровыми шарнирами 14 с ползунами 12, а другими концами - также шарнирами 14 со ставом 5 конвейера 4.

Механизированная крепь работает следующим образом.

В исходном статическом положении механизированная крепь расперта между кровлей и почвой и отстает от конвейера на величину шага передвижки.

Под влиянием горного давления основания 2, в случае работы механизированной крепи на слабых почвах, своими передними частями заглубляются в породы почвы, при этом совместно с ними опускаются ползуны 12, перемещаясь своими вертикальными направляющими 13 относительной осей 7, раздвигая связанные с ними гидроцилиндры 9 (фиг. 4).

Комбайн, перемещаясь по конвейеру 4, осуществляет выемку очередной полосы угля.

Перед передвижкой очередной секции крепи 1 с нее снимается распор и подачей давления в штоковые полости гидроцилиндров 9 производят их сокращение, поднимая при этом ползуны 12, которые, взаимодействуя с направляющими 11, одновременно поднимают переднюю часть основания 2, выравнивая тем самым секцию 1. Ползуны 12 в процессе вертикального перемещения своими направляющими 13 движутся относительно осей 7. Гидроцилиндры 9 подъем передней части основания 2 производят, опираясь на конвейер 4, опорная поверхность которого на почву рассчитана на восприятие вертикальных нагрузок от веса проходящего комбайна и динамических колебаний в процессе его работы, что значительно больше усилия, необходимого для подъема передней части основания 2, которое не превышает половины веса секции крепи 1.

Далее сокращением гидроцилиндров 6 производят передвижку секции крепи 1, передняя часть основания 2 которой при этом скользит не по почве, а своими направляющими 11 по ползунам 12. Горизонтальные силы трения, возникающие в процессе перемещения направляющих 11 относительно ползунов 12, воспринимаются через вертикальные направляющие 3 осями 7, не давая тем самым смешаться ползунам 12 в горизонтальном направлении.

По окончании передвижки секций крепи 1 и их распора путем раздвижки гидроцилиндров 6 производится выдвижка конвейера 4. Подачей давления в штоковые полости гидроцилиндров 9 и изменением его величины во время передвижки конвейера 4 достигается необходимое усилие прижатия его завальной части к почве, при этом ползуны 12 перемещаются по направляющим 11 за счет взаимодействия осей 7 с направляющими 13.

В случае работы механизиpованной крепи по падению пласта относительно распертых секций крепи 1 подачей давления в штоковые полости гидроцилиндров 9 или путем запирания этих полостей гидрозамками удерживается завальная часть конвейера 4 от опрокидывания при проходе комбайна и заваливании его на забой. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 8156312, кл. Е 21 D 23/04, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР N 1521880, кл. Е 21 D 23/00, 1988.

Использование: при подземной разработке угольных пластов со слабой почвой при работе механизированных крепей по падению. Сущность изобретения: механизированная крепь содержит секции, основания которых имеют направляющие на боковых поверхностях и установлены с возможностью взаимодействия с лыжами изгибающегося конвейера. Гидроцилиндры передвижения соединены осями с лыжами конвейера и с основаниями секций крепи. Гидроцилиндры подъема передней части основания кинематически связаны одними концами с ползунами, взаимодействующими с направляющими, а другими - со ставом конвейера с его завальной стороны. Ползуны имеют вертикальные направляющие, с которыми взаимодействуют оси, соединяющие гидроцилиндры передвижения с лыжами конвейера. 6 ил.

МЕХАНИЗИРОВАННАЯ КРЕПЬ, содержащая секции, основания которых имеют направляющие на их боковых поверхностях и установлены с возможностью взаимодействия с лыжами изгибающегося конвейера, имеющего став, гидроцилиндры передвижения, соединенные посредством осей с лыжами конвейера и основаниями секций крепи, и гидроцилиндры подъема передней части основания, кинематически связанные одними концами с ползунами, взаимодействующими с направляющими, отличающаяся тем, что направляющие на боковых поверхностях оснований закреплены неподвижно с возможностью перемещения по ним ползунов параллельно продольной оси основания, ползуны снабжены вертикальными направляющими, с которыми взаимодействуют оси, соединяющие гидроцилиндры передвижения с лыжами конвейера, а гидроцилиндры подъема передней части основания расположены в вертикальной плоскости и своими другими концами кинематически соединены со ставом конвейера с его завальной стороны.