МЕХАНИЗИРОВАННАЯ КРЕПЬ СОПРЯЖЕНИЯ Российский патент 1996 года по МПК E21D11/36 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, а именно к механизированным крепям, устанавливаемым на сопряжении очистных забоев с прилегающими выработками.

Известна механизированная крепь сопряжения, включающая связанные между собой домкратом передвижения лавную и штрековую секции, содержащие основания, на гидростойках которых установлены перекрытия с возможностью взаимодействия с направляющими элементами, закрепленными на верхняках арочной крепи. Крепь снабжена удерживающим гидродомкратом, цилиндр которого шарнирно прикреплен к перекрытию лавной секции, рычагами и вспомогательным гидродомкратом, шарнирно закрепленными на перекрытии лавной секции с забойной стороны, и хвостовиком с крюком, шарнирно закрепленным на концах рычагов и штока вспомогательного гидродомкрата с возможностью взаимодействия с направляющим элементом, выполненным в виде балки, расположенной вдоль крепи, при этом шток удерживающего гидродомкрата шарнирно связан с рычагами, а длина балки больше шага передвижки крепи (а.с. СССР N 1705585, Кл. E21D 1/36, 1989).

Известное техническое решение имеет ограниченную область применения, так как предназначено для работы в выработках, закрепленных арочной крепью, отличающейся лишь радиусом верхняков для различных величин их сечений. Кроме того, известное решение может быть использовано при условии удовлетворительного состояния штрековой крепи, не имеющей значительных деформаций и надежно распертой между кровлей и почвой выработки потому, что балка из цельнотянутой трубы, которая служит для устойчивости крепи сопряжения, закреплена непосредственно к элементам штрековой крепи. При этом естественно снижается надежность установки и работы крепи сопряжения, которые зависят от состояния самой штрековой крепи, которую поддерживает крепь сопряжения. Снижает надежность работы крепи сопряжения и относительная сложность ее конструкции, касающаяся непосредственно механизма устойчивости крепи, его кинематики. Существенным недостатком известной крепи сопряжения является также и отсутствие регулирования положения привода лавного конвейера.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату является механизированная крепь сопряжения, включающая две связанные между собой домкратом передвижения внутреннюю и наружную секции, содержащие продольные балки, гидростойки, основания, механизм корректировки бокового смещения балок, платформу для установки привода лавного конвейера, кронштейны, направляющие, рычаги, тяги и захваты (а.с. СССР N 607031, Кл. Е21Д 11/36, 1975) принято за прототип.

Известная крепь, так же как и предыдущая, имеет ограниченную область применения, а именно предназначена для работы в выработках, закрепленных арочной крепью. Боковая устойчивость известной крепи сопряжения зависит от состояния штрековой крепи, ее надежного распора между почвой и кровлей выработки, так как обеспечивается за счет сцепления с элементами штрековой крепи. Кроме того, введение в зацепление захватов с арками металлической крепи требует применения физических усилий по подведению захватов к крепи, что является немеханизированной операцией и повышает трудоемкость обслуживания крепи сопряжения. Серьезным недостатком крепи прототипа является отсутствие механизма регулирования положения привода лавного конвейера по высоте и вдоль лавы, что ограничивает область применения крепи сопряжения и приводит к отказам в работе.

Сущность изобретения заключается в том, что продольная балка наружней секции имеет поверху направляющие борта и посредством гидростоек установлена на основании наружней секции, между направляющими бортами продольной балки наружной секции размещена продольная балка внутренней секции, которая установлена на снабженных индивидуальными опорами передней и задней гидростойках, продольная балка внутренней секции связана домкратом передвижения с продольной балкой наружней секции, опора передней гидростойки внутренней секции дополнительным домкратом передвижения связана с основанием наружней секции, к продольной балке наружней секции понизу жестко закреплен поперечный кронштейн, на котором, с возможностью взаимодействия с продольной балкой внутренней секции, установлен механизм корректировки бокового смещения балок, а направляющие борта наружней секции снаружи имеют шарнирно установленные дополнительные гидроцилиндры корректировки и удержания от бокового смещения балок, причем привод лавного конвейера установлен на вынесенной из крепи и связанной с основанием платформе для установки и регулирования положения привода лавного конвейера.

Кроме того, механизм корректировки бокового смещения балок может быть выполнен из пары криволинейных рычагов, шарнирно установленных на вертикальных осях, которыми снабжены поперечные кронштейны, с одной стороны криволинейные рычаги шарнирно связана поперечной тягой и один из рычагов гидроцилиндром дополнительно шарнирно связан с продольной балкой наружней секции, концы другой стороны криволинейных рычагов расположены с возможностью взаимодействия с продольной балкой внутренней секции.

Кроме того, платформа для установки и регулировки положения привода лавного конвейера выполнена из вертикальных кронштейнов, разнесенных на ширину межстоечного пространства крепи и жестко связанных между собой понизу, платформа снабжена постелью, расположенной вдоль ее продольной оси, причем края постели шарнирно связаны с одной из сторон вертикального гидроцилиндра, другая сторона которого связана с верхней частью вертикального кронштейна, постель привода имеет поперечно расположенные захваты, а привод снабжен плитой, которая установлена в захватах с возможностью продольного перемещения привода лавного конвейера относительно захватов, причем поверху между приводом лавного конвейера и продольной балкой наружной секции шарнирно установлен распорный гидроцилиндр.

Изобретение направлено на расширение области применения крепи сопряжения в выработках с различными типами штрековой крепи, устранение зависимости устойчивости крепи сопряжения от надежности распора и установки штрековой крепи в выработке, обеспечение возможности регулирования положения привода лавного конвейера по высоте и саморегулирование его установки вдоль лавы.

Причинно следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения и достигаемым техническим результатом следующая.

Наличие на продольной балке наружной секции направляющих бортов, между которыми размещена продольная балка внутренней секции, обеспечивает взаимное удержание секции от бокового смещения при их передвижении. Установка внутренней продольной балки на гидростойках, снабженных индивидуальными опорами и связь передней гидростойки внутренней секции дополнительным домкратом передвижения с основанием наружной секции повышает продольную устойчивость крепи сопряжения, особенно в период передвижения. Механизм корректировки бокового смещения балок обеспечивает корректировку их пространственного положения во время взаимного передвижения секций вне зависимости от состояния штрековой крепи выработки. Платформа для установки и регулирования положения привода лавного конвейера обеспечивает возможность регулирования положения привода лавного конвейера по высоте и саморегулирование его установки вдоль лавы при изменениях ее длины и соответственно рассогласовании с длиной конвейера лавы.

Механизм корректировки бокового смещения балок может быть выполнен таким образом, что он не связан с состоянием и видом крепления выемочного штрека, причем выполнен наиболее просто, при наличии всего лишь одной гидроединицы. Кроме механизма корректировки, механизированная крепь включает и дополнительные гидроцилиндры корректировки и удержание от бокового смещения балок секций крепи, расположенных снаружи направляющих бортов и распираемых в стенки выработки.

Платформа для установки и регулировки положения привода лавного конвейера может быть снабжена постелью, управляемой вертикальными гидроцилиндрами, которые позволяют установить привод на необходимой высоте. Кроме того, постель привода имеет захваты, а привод плиту, которая установлена в захватах с возможностью продольного перемещения привода, что позволяет компенсировать возникающее несоответствие между длиной лавы и конвейера за счет смещения привода конвейера вдоль лавы.

Таким образом, технический результат предложенного изобретения заключается в расширении области применения на выработки с различными видами штрековой крепи, устранении зависимости корректировки боковой устойчивости от состояния штрековой крепи, наличии дополнительных гидроцилиндров корректировки и удержания от бокового смещения балок секций крепи сопряжения, обеспечении возможности регулирования положения привода лавного конвейера по высоте и компенсации несоответствия между длиной лавы и лавного конвейера.

На фиг.1 изображен общий вид механизированной крепи сопряжения сбоку от штрека в лаву; на фиг. 2 то же, что на фиг. 1, вид спереди из штрека к лаве; на фиг. 3 то же, что на фиг. 1 и фиг. 2, вид сверху; на фиг.4 узел А на фиг. 3; на фиг. 5 узел Б на фиг.3 (с вариантом в балке); на фиг.6 вид по В-В на фиг.2; на фиг.7 вид по Г-Г на фиг.2; на фиг.8 вид по Д-Д на фиг.7.

Механизированная крепь сопряжения состоит из двух поочередно передвигаемых секций, наружной секции 1 и внутренней секции 2. Наружная секция 1 состоит из продольной балки 3, которая поверху имеет жестко закрепленные направляющие борта 4. Продольная балка 3 посредством гидростоек 5 и 6 установлена на основании 7 наружней секции 1. Между направляющими бортами 4 наружней секции 1 с боковыми зазорами размещена продольная балка 8 внутренней секции 2. Продольная балка 8 шарнирно установлена на передней гидростойке 9 с индивидуальной опорой 10 и задней гидростойке 11 с индивидуальной опорой 12. Передние стороны продольной балки 8 внутренней секции 2 и продольной балки 3 наружней секции 1 шарнирно связаны между собой домкратом передвижения 13. Индивидуальная опора 10 передней гидростойки 9 внутренней секции 2 дополнительным домкратом передвижения 14 шарнирно связана с передней стороной основания 7 наружней секции 1. К продольной балке 3 наружней секции 1 понизу жестко закреплен поперечный кронштейн 15, на котором установлен механизм корректировки 16 бокового смещения продольных балок 3 и 8 соответственно наружней 1 и внутренней 2 секций.

Механизм корректировки 16 бокового смещения балок 3 и 8 состоит из одинаковых по конструкции вертикальных осей 17, размещенных по противоположным сторонам поперечного кронштейна 15, на которых шарнирно установлены двуплечие криволинейные рычаги 18 и 19. Один из концов криволинейных рычагов 18 и 19 шарнирно связаны между собой поперечной тягой 20 и один из этих рычагов 18 гидроцилиндром 21 дополнительно шарнирно связан с продольной балкой 3 наружней секции 1. Противоположные концы криволинейных рычагов 18 и 19 имеют одинаковые по конструкции вертикальные ролики 22, жестко закрепленные поверху криволинейных рычагов, с возможностью взаимодействия с боковыми сторонами продольной балки 8 внутренней секции 2.

Направляющие борта 4 наружной секции 1 имеют одинаковые по конструкции шарнирно установленные дополнительные гидроцилиндры 23 корректировки и удержания от бокового смещения продольных балок 3 и 8 соответствующих секций 1 и 2. На наружных концах дополнительных гидроцилиндров 23 закреплены распорные башмаки 24. Продольная балка 8 внутренней секции 2 с завальной стороны имеет шарнирно установленный защитный поворотный козырек 25, дополнительно связанный шарнирно установленным цилиндром управления 26 с продольной балкой.

Вдоль основания 7 наружней секции 1 со стороны лавы 27 расположена платформа 28 для установки и регулировки привода 29 лавного конвейера. Платформа 28 выполнена из вертикальных кронштейнов 30, разнесенных на ширину межстоечного пространства крепи и жестко связанных между собой трубой 42, на которой крепится постель 35. Основание 7 жестко связано с платформой 28 с помощью щек 32, размещенных между соответствующими ребрами жесткости 33 основания и платформы и зафиксированной в них пальцами 34. Это соединение выполнено разборным в целях создания лучшей транспортабельности основания 7 и платформы 28. Платформа 28 снабжена постелью 35, расположенной внутри платформы, вдоль ее продольной оси. Края постели 35 шарнирно связаны с одними из концов одинаковых по конструкции гидроцилиндров 36 регулирования положения привода 29 конвейера. Другие концы гидроцилиндров 36 также шарнирно связаны с верхней частью вертикальных кронштейнов 30. Постель 35 привода 29 имеет жестко закрепленные поперечные захваты 37, а привод понизу жестко связан с плитой 38, которая установлена в захватах с возможностью продольного перемещения привода. К продольной балке 3 наружной секции 1 одним концом шарнирно закреплен распорный гидроцилиндр 39, другой конец которого также шарнирно связан с приводом 29 лавного конвейера. К платформе 28 жестко прикреплено дышло 40 выносным пультом управления 41.

Механизированная крепь сопряжения работает следующим образом.

Для передвижения механизированной крепи сопряжения вначале снимают распор и переключают на слив распорный гидроцилиндр 39. Затем снимают распор с дополнительных гидроцилиндров 23 корректировки и удержания от бокового смещения. Далее снимают распор и, в случае необходимости, дают осадку гидростойкам 5 и 6 наружной секции 1 крепи сопряжения. Следом одновременно подают давление рабочей жидкости на сокращение домкратов передвижения 13 и дополнительного домкрата передвижения 14. При этом наружная секция 1 подтягивается к распертой внутренней секции 2 крепи сопряжения и выдвигается вперед. В процессе передвижения наружной секции 1 возможна корректировка бокового положения продольной балки 3 этой секции с помощью механизма корректировки 16. Для этого гидроцилиндр 21 включают на распор или на сокращение. В первом случае, при включении гидроцилиндра 21 на распор, криволинейный рычаг 18 поворачивается вокруг вертикальной оси 17 в направлении против часовой стрелки (фиг. 3) и своим вертикальным роликом 22 отталкивает продольную балку 3 наружней секции 1 вправо (по ходу передвижения крепи) от распертой продольной балки 8 внутренней секции 2. При этом поперечная тяга 20 поворачивает криволинейный рычаг 19 также против часовой стрелки и отводит вертикальный ролик 22 этого рычага от продольной балки 8. Во втором случае, при включении гидроцилиндра 21 на сокращение, криволинейный рычаг 18 поворачивается вокруг вертикальной оси 17 в направлении по часовой стрелке (фиг.3) и его вертикальный ролик 22 отходит от продольной балки 8. В то же время от криволинейного рычага 18 через поперечную тягу 20 усилия передается на криволинейный рычаг 19, который поворачивается в направлении по часовой стрелке своим вертикальным роликом 22 отталкивает продольную балку 3 наружней секции 1 влево (по ходу передвижения секции) от распертой продольной балки 8 внутренней секции 2.

Если с помощью механизма корректировки 16 не удается получить необходимого наклона продольной балки 3 наружней секции 1 по всей ее длине, то дополнительно корректировку ее бокового смещения производят с помощью дополнительных гидроцилиндров корректировки 23. Для этого со стороны, в которую наклонилась продольная балка 3 наружней секции 1, вручную разворачивают поперек выработки дополнительный гидроцилиндр корректировки 23 и включают его на распор и удерживают в таком положении до упора распорного башмака 24 в бок выработки и выравнивания продольной балки в нормальное положение. Для последующего удержания продольной балки 3 от бокового смещения во время статического нагружения крепи дополнительный гидроцилиндр корректировки 23 предпочтительно оставлять распертым до последующего передвижения крепи сопряжения. При передвижении наружней секции 1 совместно с ее основанием 7 передвигается платформа 28 с размещенной в ней постелью 35 и приводом конвейера 29. Во время передвижения привода конвейера 29 его плита 38 имеет возможность свободно перемещаться в поперечных захватах 37, чем компенсируется смещение привода конвейера относительно продольной оси выработки.

По окончании передвижения наружней секции 1 крепи сопряжения домкрат передвижения 13 и дополнительный домкрат передвижения 14 запирают, распирают гидростойки 5 и 6 наружней секции крепи сопряжения и приступают к передвижению внутренней 2 секции крепи.

Для передвижения внутренней 2 секции крепи сопряжения снимают распор с передней 9 и задней 11 гидростоек внутренней секции и продолжают их сокращение до того, как продольная балка 8 внутренней секции ляжет на продольную балку 3 наружней, распертой секции, а индивидуальные опоры 10 и 12 передней и задней гидростоек оторвутся от почвы выработки. Далее одновременно подают давление на раздвижку гидродомкрата передвижения 13 и дополнительного домкрата передвижения 14. При этом продольная балка внутренней секции 2 подвигается вперед совместно с передней 9 и задней 10 гидростойками и поворотным козырьком 25. Во время передвижения продольной балки 8 внутренней секции 2 возможна корректировка бокового смещения балки с помощью механизма корректировки 16 в порядке, изложенном при описании корректировки положения продольной балки 3 наружней секции 1.

По окончании передвижения внутренней секции 2 гидродомкрат передвижения 13 и дополнительный гидродомкрат передвижения 14 запирают, а переднюю 9 и заднюю 11 гидростойки этой секции распирают. Цилиндром 26 управления устанавливают козырек 25 в необходимое положение. По окончании передвижения крепи сопряжения с помощью гидроцилиндров 36 регулирования положения привода 29 конвейера устанавливают необходимое по условиям нормального пересыпа полезного ископаемого с лавного на штрековый конвейер положение привода лавного конвейера. Для этого включают на передвижку или сокращение гидроцилиндры 36 регулирования привода 29, которые изменяют положение постели 35 привода, после чего гидроцилиндры запирают. После установки привода 29 лавного конвейера в рабочее положение его распирают гидроцилиндром 39 в продольную балку 3 наружней секции 1. ЫЫЫ2 ЫЫЫ4 ЫЫЫ6

Использование: для крепления выработок на сопряжении очистных забоев с прилегающими выработками. Сущность изобретения: механизированная крепь сопряжения включает связанные между собой домкратом передвижения внутреннюю и наружную секции, содержащие продольные балки, гидростойки, основания, механизм корректировки бокового смещения балок, платформу для установки привода лавного конвейера, кронштейны, направляющие рычаги, тяги и захваты. Продольная балка наружней секции имеет поверху направляющие борта и посредством гидростоек установлена на основании наружной секции. Между направляющими бортами наружной секции размещена продольная балка внутренней секции, которая установлена на снабженных индивидуальными опорами передней и задней гидростойках. Продольная балка внутренней секции связана домкратом передвижения с продольной балкой наружней секции. Опора передней гидростойки внутренней секции дополнительным домкратом передвижения связана с основанием наружней секции. К продольной балке наружней секции понизу жестко закреплен поперечный кронштейн, на котором с возможностью взаимодействия с продольной балкой внутренней секции установлен механизм корректировки бокового смещения балок. Направляющие борта наружней секции снаружи имеют шарнирно установленные дополнительные гидроцилиндры корректировки и удержания от бокового смещения балок. Привод лавного конвейера установлен на вынесенной из крепи и связанной с основанием платформе для установки и регулировки положения привода лавного конвейера. 2 з. п. ф-лы. 8 ил.

1. Механизированная крепь сопряжения, включающая связанные между собой домкратом передвижения внутреннюю и наружную секции, содержащие продольные балки, связанные с передними и задними гидростойками и механизмом корректировки бокового смещения балок, платформу для установки привода лавного конвейера, связанную с основанием, кронштейны и направляющие, размещенные на продольной балке, связанной с рычагами и тягами, и захваты, отличающаяся тем, что направляющие выполнены в виде бортов и установлены на верхней части продольной балки наружной секции, между направляющими бортами наружной секции с боковыми зазорами размещена продольная балка внутренней секции, передние и задние гидростойки внутренней секции выполнены с индивидуальными опорами, передний конец продольной балки внутренней секции расположен впереди относительно переднего конца продольной балки наружной секции, механизм корректировки бокового смещения балок установлен посредством поперечного кронштейна, жестко закрепленного понизу передней части продольной балки наружной секции, а направляющие борта наружной секции снабжены шарнирно установленными снаружи дополнительными гидроцилиндрами корректировки и удержания от бокового смещения балок, причем привод лавного конвейера установлен на вынесенной из крепи в сторону лавы платформе. 2. Крепь по п.1, отличающаяся тем, что механизм корректировки бокового смещения балок выполнен из пары криволинейных рычагов, шарнирно установленных на вертикальных осях, которыми снабжен поперечный кронштейн, одни из концов криволинейных рычагов шарнирно связаны поперечной тягой и один из рычагов гидроцилиндром дополнительно шарнирно связан с продольной балкой наружной секции, другие концы криволинейных рычагов расположены с возможностью взаимодействия с продольной балкой внутренней секции. 3. Крепь по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что платформа для установки и регулировки положений привода лавного конвейера выполнена из вертикальных кронштейнов, разнесенных на ширину межстоечного пространства крепи и жестко связанных между собой понизу, платформа снабжена постелью, расположенной вдоль оси, причем края постели шарнирно связаны с одним из концов вертикального гидроцилиндра, другой конец которого связан с верхней частью вертикального кронштейна, постель имеет поперечно-расположенные захваты, а привод понизу снабжен плитой, которая установлена в захватах с возможностью продольного перемещения привода, причем поверху между приводом лавного конвейера и продольной балкой наружной секции шарнирно установлен распорный гидроцилиндр.