АГРЕГАТНАЯ ШТРЕКОВАЯ КРЕПЬ Российский патент 1994 года по МПК E21D11/36 E21D19/04 E21D23/06 

Изобретение относится к добыче полезных ископаемых подземным способом, в частности к креплению выемочных штреков в зоне опорного давления и сопряжения лав с подготовительными выработками трапециевидного, арочного и кольцевого сечения.

Известна крепь сопряжения, включающая распорные секции с направляющей балкой, боковые поворотные козырьки с опорными башмаками, один конец каждой из которых шарнирно связан с домкратами распора, и домкраты передвижки [1].

Недостатком данного вида крепи является то, что при передвижке крепи между секциями появляется незакрепленное пространство кровли, а следовательно, возможно ее топтание. При передвижке забойной секции распор снят со всех гидростоек, поддержание кровли и балки осуществляется с помощью двух домкратов, которые обеспечивают прижатие опорных поверхностей боковых козырьков к стенкам выработки, что недостаточно для надежного крепления в зоне опорного давления сопрягающихся выработок.

Наиболее близким техническим решением из известных является штрековая крепь, включающая крайние и среднюю рамы, перекрытия которых содержат верхняки с гидростойками и поперечные передние и задние балки и гидродомкрат передвижения, который связан со средней рамой с возможностью закрепления его конца на крайних рамах.

Недостатком этой крепи является то, что она не позволяет обеспечить независимое подвигание забоев в многолавной системе разработки, так как невозможна унификация ее элементов, нет возможности обеспечения вписываемости крепи в профиль штрековой крепи различной формы сечения.

Целью изобретения является повышение эффективности отработки угольных пластов при многолавной системе разработки, обеспечение независимого подвигания забоев, вписываемости в профиль штрековой крепи различной формы сечения.

Это достигается тем, что секции выполнены крайними передней, задней и промежуточной, последовательно связанными гидродомкратами передвижки. Все секции содержат основания, связанные гидростойками с перекрытиями, содержащими соединенные поперечными траверсами верхняки. Перекрытия секций снабжены продольными балками, прикрепленными к траверсам и расположенными между верхняками. Основания снабжены упорами, связанными посредством хомутов с гидростойками. Промежуточная секция выполнена из передней, средней и задней линейных секций, связанных посредством дополнительных гидродомкратов передвижки. Верхняки всех секций крепи расположены по бокам перекрытий, при этом в крайней передней и задней линейных секциях установлено по две продольные балки на расстоянии ширины одной продольной балки от верхняков, в крайней задней и передней линейной секциях установлено по две продольные балки рядом с верхняками, а в средней линейной секции установлена одна продольная балка вдоль продольной оси секции. Длина каждой продольной балки в три раза больше длины верхняка. На продольные балки закреплены навесные балки различной высоты в зависимости от радиуса кривизны арочного крепления по кровле штрека. Число линейных секций крепи определено конкретными горно-геологическими условиями выработки.

Таким образом, предлагаемая агрегатная штрековая крепь соответствует критерию "новизна". Признаки, отличающие заявленные технические решения от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данной области техники и, следовательно, соответствуют критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 показана предлагаемая агрегатная штрековая крепь, вид с боку; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - борт, вид в плане; на фиг. 4 - борт с навесным оборудованием для арочного сечения штрека, вид в плане; на фиг. 5 - вид по стрелке А на фиг. 4.

Агрегатная штрековая крепь состоит из крайних передней и задней секций 1 и 2 и линейных секций 3, 4, 5 между ними, каждая из которых включает по два верхняка 6, 7, жестко соединенных траверсами 8, на которые крепятся продольные балки 9 скобами 10 и пальцами 11, основания 12, 13, на которых жестко закреплены упоры 14, связанные с гидростойками хомутами 15, стяжки 16, соединенные с упорами через кронштейны 17, крепления 18 гидродомкратов 19 передвижения. Линейные секции, кроме того, имеют борта 20, шарнирно связанные с траверсами и распирающиеся гидродомкратами 21 распора, служащие для подпора боков штрека и ограждения пространства под крепью от просыпания боковых пород. Места креплений продольных балок на траверсах (фиг. 2) условно показаны крестами 22. При работе в выработках с арочным или кольцевым сечением на продольные балки надевается навесное оборудование, состоящее из навесных балок 23 различной высоты в зависимости от радиуса кривизны верхняка штрековой крепи, пальцы 24 которых входят в отверстия 25 и шплинтуются снизу, а на гидростойки устанавливаются проставки 26, высота которых подбирается в зависимости от необходимости обеспечения определенной высоты агрегатной штрековой крепи.

Агрегатная штрековая крепь работает следующим образом.

В исходном положении все секции крепи и борта бокового распора находятся в загруженном состоянии. После снятия стружки угля в лаве необходимо передвинуть лавный конвейер, крепь сопряжения и агрегатную штрековую крепь. Для этого необходимо снять распор с гидростоек крайней передней секции 1, при этом верхняк осадить до посадки продольными балками на траверсы передней линейной секции 3, а основания поднять над почвой штрека на высоту 200-300 мм, а распуская гидродомкраты 19, выдвинуть крайнюю переднюю секцию на ход передвижения 0,7 м и распереть гидростойки крайней передней секции до контакта верхняка с кровлей штрека. Управление крайней передней секцией осуществляется с пульта управления, находящегося на передней линейной секции 3. Для передвижения секции 3 необходимо снять распор с гидростоек для посадки продольных балок на траверсы крайней передней 1 и средней линейной 4 секций, поднять основания над почвой штрека на высоту 200-300 мм, сокращая гидродомкраты 19, передвинуть переднюю линейную секцию на ход домкрата 0,7 м и распереть гидростойки секции 3 до контакта верхняка с кровлей штрека. Управление передней линейной секцией производится с секции 1. Поочередно манипулируя с остальными секциями, производят их передвижку. Причем управление секцией 4 производят с секции 3, управление секцией 5 - с секции 4, а секцией 2 - с секции 5. Передвинув каждую секцию на шаг передвижения, осуществляют передвижку всей крепи на шаг передвижения. При необходимости, манипулируя домкратами управления бортами, опускают или прижимают борта к стенкам штрека.

Для обеспечения независимого подвигания спаренных лав агрегатная штрековая крепь может работать в режиме полной раздвижности по длине штрека. В этом случае необходимо выдвинуть последовательно крайнюю переднюю секцию 1, линейные секции 3, 4, 5, затем опять крайнюю переднюю секцию 1, линейные секции 3, 4, крайнюю переднюю секции 1, линейные секции 3, 4, крайнюю переднюю секцию 1, переднюю линейную секцию, крайнюю переднюю секцию 1. В этом случае каждая секция находится относительно другой на расстоянии шага передвижения 0,7 м. Агрегатная штрековая крепь в результате этих манипуляций увеличивает свою длину на 2,8 м, т.е. в 1,5 раза. Сокращение крепи в исходное положение производится в обратном порядке, начиная с крайней задней секции 2.

Кровля во время передвижения одной из секций крепи поддерживается продольными балками соседней секции, а продольные балки передвигаемой секции опираются на траверсы соседних секций.

Стяжки служат для предотвращения схождения или расхождения оснований, увеличивая устойчивость крепи. Стяжки могут устанавливаться на разной высоте на кронштейнах 17 в зависимости от того, установлен или нет штрековый перегружатель между основаниями секций крепи, который лежит на почве штрека и не связан со штрековой крепью.

С применением предлагаемой агрегатной штрековой крепи повышается эффективность отработки угольных пластов при многолавной системе разработки, обеспечивается независимое подвигание забоев, вписываемость в профиль штрековой крепи различной формы сечения, вследствие чего повышается резервирование нагрузки на очистной забой на 27%.

Использование: для крепления выемочных штреков в зоне опорного давления и сопряжения лав с подготовительными выработками трапециевидного, арочного и кольцевого сечений. Сущность изобретения: агрегатная штрековая крепь содержит последовательно связанные гидродомкратами передвижки крайнюю переднюю, линейные и крайнюю заднюю секции. Секции имеют основания с упорами, связанными хомутами с гидростойками, перекрытия из траверс, прикрепленных к ним по бокам перекрытия верхняков и установленных между верхняками продольных балок, закрепленных на траверсах. В крайней передней и задней линейной секциях установлены две продольные балки на расстоянии ширины одной продольной балки от верхняков, в крайней задней и передней линейной секциях установлены две продольные балки рядом с верхняками, в средней линейной секции установлена одна продольная балка вдоль продольной оси секции, а длина каждой продольной балки в три раза больше длины верхняка. На продольных балках могут быть закреплены навесные балки различной высоты для вписываемости в профиль выработки. 1 з.п.ф-лы, 5 ил.

1. АГРЕГАТНАЯ ШТРЕКОВАЯ КРЕПЬ, включающая последовательно связанные гидродомкратами передвижки крайние переднюю и заднюю и промежуточную секции, содержащие основания, связанные гидростойками с перекрытиями, содержащими соединенные поперечными траверсами верхняки, которые в крайней передней секции расположены по бокам перекрытия, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности отработки угольных пластов при многолавной системе разработки, перекрытия секций снабжены продольными балками, прикрепленными к траверсам и расположенными между верхняками, основания снабжены упорами, связанными посредством хомутов с гидростойками, промежуточная секция выполнена из передней, средней и задней линейных секций, связанных посредством дополнительных гидродомкратов передвижки, а верхняки линейных и крайней задней секций расположены по бокам их перекрытий, при этом в крайней передней и задней линейной секциях установлены две продольные балки на расстоянии ширины одной продольной балки от верхняков, в крайней задней и передней линейных секциях установлены две продольные балки раядом с верхняками, в средней линейной секции установлена одна продольная балка вдоль продольной оси секции, а длина каждой продольной балки в три раза больше длины верхняка. 2. Крепь по п.1, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения вписываемости в профиль штрековой крепи различной формы сечения, она снабжена навесными балками различной высоты в зависимости от радиуса кривизны арочного крепления по кровле штрека, закрепленными на продольных балках.