СТРУГОВАЯ УСТАНОВКА Российский патент 1995 года по МПК E21C27/32 

Изобретение относится к горным машинам, а именно к струговым установкам, предназначенным для выемки тонких и весьма тонких пластов, опасных по внезапным выбросам угля и газа.

Известны струговые установки для работы в тонких пластах [1] включающие струг, забойный конвейер, гидроцилиндры передвижки, шарнирно соединенные соответственно с рамой конвейера и с соответствующим упорным приспособлением, напорную и сливную гидромагистрали.

Эта установка обеспечивает автоматическую подачу забойного конвейера на забой вслед за подвиганием забоя после снятия каждой стружки угля в пределах одного хода гидроцилиндров передвижки. По мере подвигания забоя рабочие, находящиеся в лаве, устанавливают временные стойки для крепления обнажившейся кровли. После снятия полоски угля на ход гидроцилиндров передвижки рабочие вместо временных стоек устанавливают постоянную крепь, производят подтягивание опор гидроцилиндров передвижки в исходное положение и цикл по выемке очередной полоски угля повторяют.

Для выемки угля в пластах, опасных по внезапным выбросам угля и газа, где запрещается нахождение людей в лаве во время работы струга, особенно в пластах с неустойчивыми кровлями, эти струговые установки применяться не могут, поскольку после выемки полоски угля на максимальную раздвижку гидроцилиндров передвижки образуется незакрепленное пространство большой ширины по всей длине лавы, что приводит к обвалам крови.

Известна струговая установка [2] включающая струг, забойный конвейер, гидроцилиндры передвижки, шарнирно соединенные соответственно с рамой конвейера и соответствующим упорным приспособлением, напорную и сливную гидромагистрали.

Недостатком конструкции этой установки является то, что при работе в выбросоопасных пластах она не обеспечивает возможности крепления кровли вслед за подвиганием забоя без присутствия рабочих в лаве. В связи с тем, что после снятия полоски угля на полный ход гидроцилиндров передвижки и остановки струга, перед тем как разрешить нахождение людей в лаве, требуется значительный период времени для проветривания забоя и дегазации пласта, за это время обнаженная по всей длине лавы и на большой ширине кровля в призабойной полосе отслаивается, нарушается ее целостность и происходят вывалы крупногабаритных кусковых породы, на уборку которых затрачивается много времени и труда. Эти факторы приводят к снижению производительности струговой установки, снижению эффективности ее работы и нецелесообразности применения ее на выбросоопасных пластах, особенно с неустойчивыми кровлями.

Цель изобретения создание струговой установки, которая кроме строгания угля могла бы производить автоматическую установку временной крепи, которая позволит в период строгания временно закрепить обнаженную кровлю от обрушения и расширить область применения на пластах, опасных по внезапным выбросом угля и газа с неустойчивыми кровлями без присутствия рабочих в лаве, и за счет этого повысить эффективность работы струговой установки.

Цель достигается тем, что в струговой установке, включающей струг, забойный конвейер, гидроцилиндры передвижки, шарнирно соединенные соответственно с рамой конвейера и соответствующим упорным приспособлением, напорную и сливную гидромагистрали, она включает индивидуальные гидравлические стойки для временного крепления выработанного пространства и концевые включатели, каждый из которых выполнен в виде телескопической линейки и управляемого клапанного блока, а рама конвейера выполнена с размещенными со стороны выработанного пространства захватами для перемещения индивидуальных гидравлических стоек, при этом каждая индивидуальная гидравлическая стойка установлена в соответствующем захвате с возможностью освобождения из последнего при распоре ее в кровлю и почву, причем рабочая полость каждой индивидуальной гидравлической стойки гидравлически соединена через клапанный блок соответствующего концевого включателя с напорной и сливной гидромагистралями.

Неподвижная часть каждой телескопической линейки закреплена на корпусе соответствующего гидроцилиндра передвижки, а подвижная часть каждой телескопической линейки имеет упорный выступ и соединена со штоком соответствующего гидроцилиндра передвижки, при этом корпус каждого управляемого клапанного блока закреплен на неподвижной части соответствующей телескопической линейки, а каждый клапан каждого управляемого клапанного блока выполнен с толкателем, который установлен с возможностью взаимодействия с выступом на подвижной части соответствующей телескопической линейки для перемещения запорного органа соответствующего клапана.

Каждый захват выполнен в виде П-образного корпуса, основание и две боковые щеки которого образуют со стороны выработанного пространства полость для размещения корпуса соответствующей индивидуальной гидравлической стойки и скобы, шарнирно закрепленной на одной из боковых щек корпуса посредством вертикальной оси, и стопора для фиксации скобы с другой боковой щекой корпуса, при этом скоба установлена с возможностью ограниченного поворота вокруг вертикальной оси, а стопор соединен с выдвижной частью соответствующей индивидуальной гидравлической стойки посредством гибкой тяги и установлен с возможностью вертикального перемещения, причем боковые щеки имеют выемки для размещения корпуса соответствующей индивидуальной гидравлической стойки, а каждая индивидуальная гидравлическая стойка установлена в соответствующем захвате с зазором относительно основания его корпуса для компенсации отодвигания става конвейера при проходе струга.

Каждый захват шарнирно соединен с рамой конвейера посредством оси и установлен с возможностью ограниченного поворота в горизонтальной плоскости.

Боковые щеки корпуса каждого захвата выполнены из упругого материала.

Боковые щеки корпуса каждого захвата шарнирно соединены с его основанием и подпружинены с наружной стороны относительно основания.

Совокупность существенных признаков обеспечивает возможность осуществить автоматическую установку индивидуальных гидравлических стоек для временного крепления обнажившейся кровли в призабойной полосе по мере подвигания забоя в пределах величины шага гидроцилиндра передвижки без присутствия рабочих в лаве при работе струговой установки. Это позволяет применить струговую установку для работы в выбросоопасных пластах, в том числе и с малоустойчивыми кровлями, и повысить эффективность ее работы.

На фиг.1 показана струговая установка; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 вид Б на фиг.2; на фиг.4 вариант выполнения захвата; на фиг.5 принципиальная гидравлическая схема одного из гидроцилиндров передвижки с концевыми включателями группы индивидуальных гидравлических стоек временной крепи; на фиг.6 разрез А-А на фиг.1 (после распора гидравлической стойки между кровлей и почвой); на фиг.7 вид на захват в плане с открытой скобой; на фиг. 8 схема положения захвата при выходе стойки; на фиг.9 схема положения струговой установки и постоянной крепи в лаве в исходном положении перед снятием полоски угля; на фиг.10 схема положения струговой установки после снятия полоски угля на ход гидроцилиндров передвижки.

Предлагаемая струговая установка (фиг.1) включает струг 1, забойный конвейер 2, гидроцилиндры 3 передвижки с упорными приспособлениями 4, индивидуальные гидравлические стойки 5 и 6 (фиг.5), концевые включатели, каждый из которых выполнен из телескопической линейки 7 и управляемого клапанного блока 8. На раме 9 забойного конвейера 2 со стороны выработанного пространства с определенным шагом по длине лавы размещены захваты 10, в которых установлены индивидуальные гидравлические стойки 5 и 6 (фиг.1). Полости индивидуальных гидравлических стоек 5 и 6 соединены гидравлически через клапанный блок 8 с напорной 11 и сливной 12 гидромагистралями (фиг.5).

Телескопическая линейка 7 концевого включателя (фиг.5) выполнена из неподвижной части 13, закрепленной на корпусе гидроцилиндра 3 передвижки, и подвижной части 14, соединенной со штоком 15 гидроцилиндра 3 передвижки. Подвижная часть 14 телескопической линейки 7 имеет упорный выступ. Корпус каждого управляемого клапанного блока 8 закреплен на неподвижной части 13 телескопической линейки 7. Управляемый клапанный блок 8 имеет клапаны 16 и 17 (фиг. 5), выполненные с толкателями для взаимодействия с упорным выступом на подвижной части 14 телескопической линейки 7 для перемещения запорного органа соответствующего клапана 16 и 17. К клапану 16 подключены стойки 5, а к клапану 17 стойки 6. Количество индивидуальных гидравлических стоек 5 и 6 временной крепи, подключенных к каждому клапану 16 и 17, зависит от шага l расстановки гидроцилиндров 3 передвижки по длине лавы.

Захваты 10 (фиг.3, 4) выполнены в виде П-образного корпуса, основание 18 и две боковые щеки 19 и 20 которого образуют со стороны выработанного пространства полость для размещения корпуса индивидуальной гидравлической стойки 5 (и 6). При этом боковые щеки имеют выемки для ориентирования гидравлических стоек.

Полость корпуса захвата 10 закрывается скобой 21, закрепленной шарнирно с боковой щекой 19 посредством вертикальной оси 22, и удерживается пружиной 23, с боковой щекой 20 скоба 21 фиксируется вертикальным выдвижным стопором 24. Скоба 21 и выемки боковых щек 19, 20 удерживают стойки 5, 6 в захвате 10. Стопор 24 соединяется с выдвижной частью индивидуальной гидравлической стойки 5, 6 посредством гибкой тяги 25 (фиг.2), например цепи.

Между основанием 18 и индивидуальной гидравлической стойкой 5, 6 предусмотрен зазор а для компенсации отодвигания забойного конвейера 2 при проходе струга 1. Каждый захват 10 шарнирно соединен с рамой забойного конвейера 2 посредством оси 26 и установлен с возможностью ограниченного поворота в горизонтальной плоскости.

Боковые щеки 19, 20 (фиг.3) могут быть выполнены из упругого материала, например рессорных полос, или могут быть выполнены жесткими (фиг.4), соединенными шарнирно с основанием 18 и подпружиненными пружиной 27 с наружной стороны относительно основания 18.

Работает предлагаемая струговая установка следующим образом.

В исходном положении перед началом цикла по выемке угля гидроцилиндры 3 передвижки (фиг.9) находятся в сложенном положении, упорные приспособления 4 расперты между кровлей и почвой.

Рама забойного конвейера 2 прижата к забою. Индивидуальные гидравлические стойки 5, 6 установлены в захватах 10 и замкнуты скобами 21 (фиг.2 и 3), скобы зафиксированы стопором 24. Стойки 5, 6 расположены на одной линии по падению пласта. Рабочие выведены из лавы.

После включения струговой установки по мере подвигания линии забоя вместе с рамой забойного конвейера 2 под действием гидроцилиндров 3 передвижки перемещаются индивидуальные гидравлические стойки 5, 6, закрепленные в захватах 10, вместе с этим выдвигаются и подвижные части 14 телескопических линеек 7 (фиг. 5). После подвигания забоя, например, на половину шага l/2 (фиг.10) гидроцилиндров 3 передвижки упорный выступ подвижной части 14 телескопической линейки 7 утапливает толкатель клапана 16 управляемого клапанного блока 8. Клапан 16 откроется, и рабочая жидкость из напорной гидромагистрали 11 поступает в поршневые полости индивидуальных гидравлических стоек 5, подключенных к этому клапану. Стойка 5 начнет раздвигаться до полного распора в кровлю, выдернет стопор 24 с помощью тяги 25 (фиг.6) и освободит скобу 21 (фиг.2, 3, 6). Под действием пружины 23 скоба 21 повернется вокруг оси 22, займет положение, показанное на фиг.7, и откроет проем в захвате 10 для выхода стойки 21, которая остается в выемках боковых щек 19, 20 и удерживается в них от опрокидывания до полного распора. При дальнейшем подвигании забоя захваты 10 перемещаются вместе с рамой 9 забойного конвейера 2, боковые щеки 19, 20 (фиг.8) раздвигаются стойкой 5, и стойка 5, распертая между кровлей и почвой, остается на месте.

При подвигании струговой установки на полный шаг l (фиг.10) гидроцилиндров 3 передвижки упорный выступ подвижной части 14 телескопической линейки 7 утапливает толкатель клапана 17 (фиг.5) управляемого клапанного блока 8 и рабочая жидкость из напорной гидромагистрали 11 подается в стойки 6. После распора всех индивидуальных гидравлических стоек 5, 6 временной крепи струговая установка выключается и лава останавливается для дегазации пласта.

Таким образом установка индивидуальных гидравлических стоек осуществляется автоматически без присутствия рабочих в лаве. После отстоя лавы и дегазации пласта рабочие возвращаются в забой, разгружают гидравлические стойки 5, 6 временной крепи и устанавливают их в захваты 10, производят установку постоянной забойной крепи, подтягивают гидроцилиндры 3 передвижки и распирают их упорные приспособления 4 между кровлей и почвой пласта. Приведя струговую установку в исходное положение, рабочие снова покидают лаву. После этого цикл по выемке угля повторяется.

Предлагаемая струговая установка с автоматической установкой временной крепи обеспечивает повышение нагрузки на забой за счет сокращения времени на зачистку лавы от вывалов кровли, расширяет область применения струговой выемки угля на пластах с малоустойчивыми кровлями, повышает безопасность отработки тонких и весьма тонких выбросоопасных пластов, обеспечивает выемку угля без присутствия рабочих в лаве при работе струговой установки.

Сущность изобретения: струговая установка содержит струг, забойный конвейер, гидроцилиндры передвижки, напорную и сливную гидромагистрали, индивидуальные гидравлические стойки и концевые включатели. Гидроцилиндры передвижки шарнирно соединены соответственно с рамой конвейера и с соответствующим упорным приспособлением. Каждый концевой включатель выполнен в виде телескопической линейки и управляемого клапанного блока. Рама конвейера выполнена с захватами для перемещения индивидуальных гидравлических стоек. Каждая индивидуальная гидравлическая стойка установлена в соответствующем захвате с возможностью освобождения из последнего при распоре ее в кровлю и почву. Рабочая полость каждой индивидуальной гидравлической стойки гидравлически соединена через клапанный блок соответствующего концевого включателя с напорной и сливной гидромагистралями. 5 з. п. ф-лы, 10 ил.

1. СТРУГОВАЯ УСТАНОВКА, включающая струг, забойный конвейер, гидроцилиндры передвижки, шарнирно соединенные соответственно с рамой конвейера и с соответствующим упорным приспособлением, и напорную и сливную гидромагистрали, отличающаяся тем, что она имеет индивидуальные гидравлические стойки для временного крепления выработанного пространства и концевые включатели, каждый из которых выполнен в виде телескопической линейки и управляемого клапанного блока, а рама конвейера выполнена с размещенными со стороны выработанного пространства захватами для перемещения индивидуальных гидравлических стоек, при этом каждая индивидуальная гидравлическая стойка установлена в соответствующем захвате с возможностью освобождения из последнего при распоре ее в кровлю и почву, причем рабочая полость каждой индивидуальной гидравлической стойки гидравлически соединена через клапанный блок соответствующего концевого включателя с напорной и сливной гидромагистралями. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что неподвижная часть каждой телескопической линейки закреплена на корпусе соответствующего гидроцилиндра передвижки, а подвижная часть каждой телескопической линейки имеет упорный выступ и соединена со штоком соответствующего гидроцилиндра передвижки, при этом корпус каждого управляемого клапанного блока закреплен на неподвижной части соответствующей телескопической линейки, а каждый клапан каждого управляемого клапанного блока выполнен с толкателем, который установлен с возможностью взаимодействия с выступом на подвижной части соответствующей телескопической линейки для перемещения запорного органа соответствующего клапана. 3. Установка по одному из п. 1 или 2, отличающаяся тем, что каждый захват выполнен в виде П-образного корпуса, основание и две боковые щеки которого образуют со стороны выработанного пространства полость для размещения корпуса соответствующей индивидуальной гидравлической стойки и скобы, шарнирно закрепленной на одной из боковых щек корпуса посредством вертикальной оси и стопора для фиксации скобы с другой боковой щекой корпуса, при этом скоба установлена с возможностью ограниченного поворота вокруг вертикальной оси, а стопор соединен с выдвижной частью соответствующей индивидуальной гидравлической стойки посредством гибкой тяги и установлен с возможностью вертикального перемещения, причем боковые щеки имеют выемки для размещения корпуса соответствующей индивидуальной гидравлической стойки, а каждая индивидуальная гидравлическая стойка установлена в соответствующем захвате с зазором относительно основания его корпуса для компенсации отодвигания забойного конвейера при проходе струга. 4. Установка по одному из пп. 1 3, отличающаяся тем, что каждый захват шарнирно соединен с рамой конвейера посредством оси и установлен с возможностью ограниченного поворота в горизонтальной плоскости. 5. Установка по п.3, отличающаяся тем, что боковые щеки корпуса каждого захвата выполнены из упругого материала. 6. Установка по п.3, отличающаяся тем, что боковые щеки корпуса каждого захвата шарнирно соединены с его основанием и подпружинены с наружной стороны относительно основания.