КРЕПЬ СОПРЯЖЕНИЯ Российский патент 1994 года по МПК E21D11/36 E21D23/03 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при отработке пластовых месторождений полезных ископаемых длинными очистными забоями для крепления сопряжения лавы с выемочной выработкой.

Известна крепь сопряжения лавы с вентиляционным промштреком, включающая секции лавной механизированной крепи с нарощенными шарнирно на них прямолинейными спецпрофилями - Вандрутами (Проект отработки лавы 45К_12-1-3 шахты им. Костенко П.О. Карагандауголь, с. 45-48. Караганда, 1989).

Недостатком эксплуатации этой крепи является значительный объем трудоемких небезопасных ручных работ, связанных с перекреплением промштрека с металлической арочной формы крепи на прямоугольную из двух боковых гидростоек под деревянной верхняк, которые эта крепь не позволяет ни механизировать, ни сократить.

Известна механизированная крепь сопряжения штрековая (например, типа М81СК или М130.001), состоящая из двух четырехстоечных секций, двухшарнирные плоские перекрытия которых связаны шпунтовыми связями, а основания - гидродомкратам передвижки, с перемещениями в плане поперечными гидропатронами, причем основания и перекрытия с завальной стороны связаны через оградительный щит шарнирными четырехзвенниками [1].

Недостатками этой крепи являются незначительная ее ширина и отсутствие развитых боковых ограждений, что приводит к завалам призабойного пространства сопряжений лав, особенно при пересечении зон с сыпучими или нарушенными кровлями, что повышает трудоемкость и объем работ (выкладка костров, закладка куполов, отгрузка вывалившейся породной массы) и снижает темпы подвигания очистного забоя; повышенный расход лесоматериалов на перекрепление с металлической арочной на гидростойки под деревянный верхняк выемочной выработки (штрека).

Целью изобретения является повышение безопасности и снижение трудоемкости работ при снижении расхода лесоматериалов на сопряжении лавы с выемочной выработкой.

Достигается это тем, что в известной крепи сопряжения, состоящей из секций с перекрытиями, связанными шпунтовыми связями, а основаниями - гидродомкратами, с соединением основания с перекрытием с завальной стороны шарнирными четырехзвенниками через оградительный щит, в которой передняя и задняя группы секций установлены по всей ширине выемочной выработки, причем крайнее секции в местах контакта с угольным и нарушенным породным массивами оснащены боковыми защитными ограждениями, перемещаемыми по шпунтовым направляющим перекрытий секций с шарнирным закреплением к ним поперечных распорных гидродомкратов, а в коробчатые козырьки перекрытий передней группы секций встроены выдвижные телескопические консоли и на заднюю часть их перекрытий шарнирно навешены обратные консоли.

Анализ научно-технической литературы и патентных документов не выявил технических решений, соответствующих признаку "существенные отличия".

На фиг. 1 представлена крепь сопряжения, продольный разрез; на фиг. 2 - вид в плане сопряжения лавы с вентиляционной выемочной выработкой; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1; на фиг. 4 - узел II на фиг. 1.

Механизированная крепь сопряжения включает переднюю 1 и заднюю 2 (завальную) группу секций, установленные во всех ширине выемочной выработки. Отдельные секции, состоящие из гидростоек 3, перекрытий 4 и оснований 5, связаны между собой шпунтовыми связями 6, а у передней группы секций - и гидродомкратами передвижки 7. У задней группы секций соединение основания с перекрытием с завальной стороны произведено шарнирными четырехзвенниками 8 через оградительный щит 9, а забойной стороны основание соединено гидродомкратами передвижки 10 со ставом забойного конвейера 11. Перекрытие передней группы секций с забойной стороны оснащено телескопической консолью 12 в коробчатом желобе-козырьке 13 с гидродомкратом подачи 14, а с завальной - шарнирно закрепленной консолью 15 с ограничением степени свободы упором 16 при перемещении вниз. Гидростойки этой группы секций у почвы соединены гидродомкратами их перестановки 17. Крайние секции крепи сопряжения в местах контакта с угольным 18 и нарушенным породным 19 массивами оснащены защитными ограждениями 20, перемещаемыми по шпунтовым направляющим 21 перекрытий секций с шарнирным закреплением к ним поперечных распорных гидродомкратов 22. Кроме того, в зоне сопряжения располагаются ленточный перегружатель 23 для подрывки вспученной почвы штрека и став вентилятора местного проветривания 24 для отсоса метана из "кутка" лавы. Выемочная выработка впереди крепи сопряжения закреплена металлической арочной крепью 25.

Эксплуатация крепи сопряжения осуществляется в следующей последовательности. По мере производства очистных работ в лаве и ее подвигания производится снятие элементов металлической крепи 25 (для повторного использования) выемочного штрека под защитной телескопической консоли 12, выдвигаемой из коробчатого козырька 13 передней группы 1 секций. Этим создается необходимый отход (не менее 5 м) зоны раскрепления штрека от груди поверхности забоя лавы. Работы ведутся независимо и автономно от линии очистного забоя, т. к. по мере передвижки передней группы секций пространство на забойным приводом скребкового конвейера 11 перекрывается шарнирной консолью 15 с упором-ограничителем 16, предотвращающим ее падение при передвижке, поджимаемый перекрытием задней группы 2 секций. При передвижке передней группы 1 секций по шпунтовым связям 6 гидродомкратами 7 или подтягивании задней группы секций 2 гидродомкратами 10 пространство контакта с боковыми (вмещающими) породами 19 и угольным массивом 18 поддерживается защитными шарнирными ограждениями 20 под остаточным подпором, а при установке в конечное положение полным распором поперечными гидродомкратами 22, причем в зависимости от конкретной обстановки регулируется место установки ограждений перемещением их по шпунтовым направляющим 21. По мере продвигания очистного забоя подтягивается гидродомкратами 10 к ставу забойного конвейера 11 задняя группа 2 секций под обратную шарнирную консоль 15 передней группы 1 секций.

Достоинствами эксплуатации предлагаемой конструкции крепи сопряжения очистного забоя (лавы) с выемочной оконтуривающей выработкой является:
- механизация и повышенная степень безопасности со снижением трудоемкости работ по раскреплению и снятию постоянной крепи выемочной выработки, исключающая обрушение пород из боков выработки и пород кровли в полость выработки, обеспечиваемая подхватывающей выдвижной телескопической консолью на передней группе секций и защитными боковыми ограждениями;
- уменьшается трудоемкость работ и исключается расход лесоматериалов и гидростоек для перекрепления штрека при проходе крепей сопряжения с плоским перекрытием с арочной формы на плоскую кровлю, выемочной выработки; удобство снятия арок металлокрепи, ввиду удаленности от става забойного конвейера;
- гарантируется в значительной степени автономность и независимость эксплуатации передней и задней группы секций, обеспечиваемой наличием обратной шарнирной консоли у передней группы секций.

На предлагаемое изобретение разработана рабочая конструкторская документация и после окончания изготовления намечено использование при отработке лавой 45К₁₂-1-3 верхнего слоя западного крыла пласта к12 на шахте им. Костенко П.О. "Карагандауголь".

Использование: для крепления сопряжений горных выработок. Сущность изобретения: крепь сопряжения содержит передние и задние секции, основания и перекрытия которых связаны шпунтовыми соединениями. С боковых сторон крайних секций на перекрытия секций навешены с помощью шпунтовых направляющих боковые ограждения с возможностью их перемещения вдоль перекрытий. На передних торцах передних секций имеются коробчатые козырьки с установленными внутри них выдвижными консолями с гидродомкратами подачи, а на задних торцах - шарнирно прикрепленные дополнительные консоли, перемещение вниз которых ограничено упорами. 4 ил.

КРЕПЬ СОПРЯЖЕНИЯ, включающая связанные гидродомкратами передвижки переднюю и заднюю секции, состоящие из оснований и перекрытий, связанных гидростойками, установленные на задних секциях завальные ограждения, установленные на крайних секциях боковые защитные ограждения с шарнирно прикрепленными к ним поперечными распорными гидродомкратами, отличающаяся тем, что, с целью повышения безопасности и снижения трудоемкости работ, боковые защитные ограждения установлены на перекрытиях посредством шпунтовых направляющих с возможностью перемещения вдоль перекрытий, перекрытия передних секций снабжены на пердних торцах козырьками коробчатой формы и установленными в полостях козырьков выдвижными консолями с гидродомкратами подачи, а на задних торцах - шарнирно закрепленными дополнительными консолями и упорами для ограничения их поворота вниз, при этом перекрытия и основания передних и задних секций связаны посредством шпунтовых соединений.