МЕХАНИЗИРОВАННАЯ КРЕПЬ Российский патент 1995 года по МПК E21D23/00 E21D11/36 E21D19/00 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к механизированным крепям, предназначенным для поддержания кровли в горных выработках, в подготовительных забоях, на сопряжениях выработок с очистным забоем, камер.

Известны механизированные крепи выработок, состоящие из гидравлических стоек, гидроцилиндров, верхняков и оснований, которые транспортируются по выработкам с помощью лебедок (Проведение и поддержание выработок в неустойчивых породах, М. Недра. В. А. Потапенко, Ю. В. Казанский и др. с. 170-174). Основными недостатками таких крепей являются трудность поддержания кровли в период прохода очистного забоя, необходимо дополнительное индивидуальное крепление, перемещение секций проводится с помощью лебедок и тем самым перекрывается сечение выработки, высокая трудоемкость перетаскивания крепи через привода забойных конвейеров, значительный объем ручных операций по развороту крепи и приведения ее в транспортное положение, неприменимость ее на конвейерных выработках, так как практически невозможно извлечь основания секций крепи из-под перегружателя или конвейера, не рациональное распределение сопротивления, максимальное сопротивление должно быть со стороны очистного забоя.

Наиболее близким к предлагаемому является способ [1] в котором кровлю в зонах переднего, заднего опорного давлений в зоне разгрузки крепят безразгрузочной непрерывной составной балкой, которую устанавливают на секциях крепи, размещенных в зонах переднего и заднего опорного давлений, при отходе очистного забоя на расстояние, кратное длине элемента составной балки, концевой элемент ее в зоне заднего опорного давления демонтируют, переводят в транспортное положение, транспортируют через зону заднего опорного давления, зону разгрузки в зону переднего опорного давления, устанавливают его над свободными от составной балки секциями крепи, соединяют со свободным концом составной балки и распирают секциями крепи в кровлю, при подвигании очистного забоя в зонах переднего и заднего опорного давлений последовательно перемещают секции крепи соответственно до выхода передней группы секций из-под присоединенного концевого элемента составной балки и до захода освободившихся от концевого элемента секций крепи под следующий за ним элемент составной балки.

Такая крепь обеспечивает крепление выработки без разгрузки кровли в зонах переднего и заднего опорного давлений, а также в зоне разгрузки. Однако в указанном техническом решении остаются не решенными механизация транспортировки элементов балок из зоны заднего опорного давления в зону переднего опорного давления.

Целью изобретения является повышение эффективности крепления кровли и снижение трудоемкости работ.

Цель достигается тем, что механизированная крепь снабжена шаговым конвейером, на кронштейнах концевых секций крепи смонтированы синхронизированные гидроцилиндры шагового конвейера, тяговая цепь которого шарнирно соединена с передней опорой, подвижно связанной с помощью продольных элементов с гнездами, установленными на кронштейнах концевых секций крепи, а элементы балки снабжены в нижней полке отверстием, контактирующим с экстракторами шагового конвейера, установленными через определенный шаг на тяговой цепи, совершающей возвратно-поступательное движение с возможностью перемещения элементов балки, при этом тяговая цепь шагового конвейера расположена в направляющих кронштейнов промежуточных секций крепи.

На фиг. 1 показана механизированная крепь; на фиг. 2 то же, вид в плане; на фиг. 3 то же, поперечный разрез, по концевой секции крепи; на фиг. 4 то же, поперечный разрез шагового конвейера; на фиг. 5 разрез А-А на фиг. 4.

Механизированная крепь горных выработок состоит из отдельных элементов 1, соединенных проушинами 2 и осью 3, образующих непрерывную балку 4, расположенную на передних и задних секциях крепи соответственно 5, 6 и 7, 8, причем передняя концевая секция 5 крепи соединена с промежуточной секцией 6 с помощью гидроцилиндра 9, задняя концевая секция 8 с промежуточной секцией 7 гидроцилиндром 10.

Секции 5, 6, 7, 8 поддерживаются соответственно гидростойками 11, 12, 13 и 14.

На концевой секции 5 прикреплен кронштейн 15, а на концевой секции 8 кронштейн 16, на кронштейне 15 смонтирован гидроцилиндр 17, работающий синхронизированно с гидроцилиндром 18, установленным на кронштейне 16 концевой секции 8, синхронизированные гидроцилиндры 17 и 18 взаимодействуют с цепью 19 шагового конвейера 20, совершающего возвратно-поступательное движение с возможностью перемещения элементов 1 по кронштейну 16, кронштейну 21, установленному на секции 7 крепи, кронштейну 22, установленному на секции 6, и кронштейну 15 секции 5 и подвижному кронштейну 23.

Установка элемента 1 в транспортное положение осуществляется манипулятором 24, установленным на концевой секции 8 и прием элемента 1 для соединения с балкой 4 проводится манипулятором 25, установленным на секции 5.

При движении элемента 1 тяговая цепь 19 шагового конвейера 20 расположена в направляющих 26 кронштейнов 15, 16, 21, 22 и 23.

Каждый элемент 1 выполнен с отверстием 27 на нижней полке, взаимодействующим с толкателем 28, установленным на цепи 19 шагового конвейера 20.

Цепь 19 конвейера 20 шарнирно соединена с опорой 29, связанной с помощью продольных элементов 30 с направляющими (гнездами) 31, установленными на кронштейнах 15 и 16.

Работа крепи осуществляется следующим образом.

По мере подвигания забоя производят передвижение секции 7 крепи путем сокращения гидростойки 13 и передвижения секции 7 крепи гидроцилиндром 10, отталкиваясь от распертой секции 8 крепи с гидростойкой 14, после передвижки секции 7 крепи и ее распора гидростойкой 13 и прижатия балки 4 к кровле снимают распор с гидростойки 14 и секцию 8 крепи подвигают гидроцилиндром 10 к распертой секции 7 крепи с гидростойкой 13. Аналогично передвигают секцию 5 крепи, снимая распор с гидростойки 11 и двигая ее гидроцилиндром 9, отталкиваясь от распертой секции 6 крепи с гидростойкой 12, распирают гидростойку 11 и секцию 5 крепи на новом месте, затем снимают распор с гидростойки 12 и секцию 6 гидроцилиндром 9 подтягивают к распертой гидростойке 11 секции 5 крепи, на новом месте распирают гидростойку 12 и секцию 6 крепи с балкой 4 в кровлю.

После отхода забоя на расстояние, кратное длине элемента 1 балки 4, элемент (2) отсоединяют от балки путем вывода оси 3 из проушин 2 манометром 24, установленным на секции 8 крепи подхватывают элемент 1 и подают его к кронштейну 16. Включают гидроцилиндры 17 и 18 на выдвижку толкателем 28, установленным на цепи 19 шагового конвейера 20, происходит захват за отверстие 27 элемента 1.

Гидроцилиндрами 17 и 18 выдвигают опору 29, которая скользит своими продольными элементами 30 в гнездах 31, установленных на кронштейнах 15 и 16. Опора 29, выдвигаясь гидроцилиндрами 17 и 18, перемещает тяговую цепь 19 шагового конвейера 20, которая располагается в направляющих кронштейнов 15, 16, 21, 22 и 23. Элемент 1 перемещается последовательно по кронштейнам 16, 21, 23, 22 и 15, причем при обратном ходе гидроцилиндров 17 и 18 толкатель 28 утопляется и не взаимодействует с отверстием 27 элемента 1.

Таким образом, элемент 1 балки 4 подается на кронштейн 15, где принимается на манипулятор 25, установленный на секции 5 крепи, и подводится для соединения элемента 1 к балке 4 с помощью оси 3 и проушин 2.

Такое выполнение механизированной крепи горных выработок обеспечивает безразгрузочное поддержание, изменение сопротивления происходит только на величину, не превышающую сопротивления одной секции, транспортировка элементов балки механизирована что обеспечивает эффективное поддержание кровли с минимальными трудовыми затратами.

Использование: для поддержания кровли в горных выбаботках в подготовительных забоях, на сопряжениях выработок с очистным забоем, камер. Сущность изобретения: механизированная крепь снабжена шаговым конвейером, тяговая цепь которого шарнирно соединена с передней опорой, подвижно связанной с помощью продольных элементов с гнездами, установленными на кронштейнах концевых секций. На кронштейнах концевых секций смонтированы гидроцилиндры управления, работающие синхронно. В нижних полках балки выполены отверстия, контактирующие с толкателями, установленными через определенный шаг на тяговой цепи, совершающей возвратно- поступательное движение с возможностью перемещения элементов балки. Тяговая цепь шагового конвейера расположена в направляющих кронштейнов промежуточных секций и крепи. 5 ил.

МЕХАНИЗИРОВАННАЯ КРЕПЬ горных выработок, включающая секции крепи, содержащие гидростойки и связанные гидроцилиндрами передвижки, на которые уложена составная балка с полками и расположенными сбоку от нее кронштейнами, смонтированными на них гидроцилиндрами управления и средствами передвижки демонтированных элементов, отличающаяся тем, что, с целью снижения трудоемкости работ, она снабжена направляющими, установленными на кронштейнах концевых секций крепи, и передней опорой, подвижно связанной посредством продольных элементов с гнездами, кронштейны промежуточных секций выполнены с направляющими, а средства передвижки демонтированных элементов в виде тяговой цепи с равномерно закрепленными на ней толкателями, размещенной в направляющих кронштейнов и шарнирно соединенной с передней опорой с возможностью возвратно-поступательного перемещения с помощью гидроцилиндров управления, которые сблокированы для синхронной работы и установлены на концевых секциях с возможностью взаимодействия с тяговой цепью, при этом нижние полки составных элементов балки выполнены с отверстиями для захвата толкателями при транспортировке.