УНИФИЦИРОВАННАЯ КРЕПЬ СОПРЯЖЕНИЯ Российский патент 1996 года по МПК E21D11/36 E21D23/04 

Изобретение относится к горному делу, а именно, к механизированным крепям сопряжений для поддержания кровли штреков арочной и трапециевидной формы в зоне их примыкания к лаве.

Известна механизированная штрековая крепь КС1А, предназначенная для поддержания кровли штреков арочного и трапециевидного сечения в зоне их сопряжения с лавой (см.книгу "Комплексная механизация и автоматизация очистных работ в угольных шахтах", под ред. Б.Ф.Братченко, Москва, "Недра", 1977 г. стр. 164- 165). Эта крепь обладает следующими недостатками: 1) большая длина (около 13 м) и недостаточная продольная устойчивость; 2) связь оснований двух наружных секций между собой рессорными порталами лишает крепь приспосабливаемости к размещенному на штреке оборудованию (основания крепи занимают значительную часть подошвы штрека, стесняя тем самым расстановку необходимого оборудования на штреке); 3) недостаточна поперечная устойчивость крепи.

Известна механизированная крепь сопряжения МКС-1 по авт. свид. N 177391, кл. E 21d, 5с (см.кн. Оборудование для механизации очистных работ в угольных шахтах, под ред. Б.Ф.Братченко, Москва, "Недра", 1972 г. стр.145), которая состоит из двух крайних и двух средних рам (верхняков и стоек), соединенных между собой (по верхнякам) поперечинами (порталами). Достоинством этой крепи является обеспечение свободного рабочего пространства на штреке для размещения штрекового оборудования под крепью сопряжения; недостатком - неудовлетворительная продольная и поперечная устойчивость крайних и средних рам при их нагружении из-за наклона гидростоек при ассиметричном их нагружении со стороны кровли.

Известна механизированная крепь сопряжения ИКС (прототип) (см. кн. Оборудование для механизации очистных работ в угольных шахтах, под ред. Б.Ф. Братченко, Москва, ''Недра",1972,стр.144).

Крепь сопряжения ККС состоит из двух четырехстоечных секций. Каждая секция представляет из себя две рамы трапециевидной формы, связанных между собой по верху двумя опорными балками,которые удерживаются стойками и распорными угловыми гидродомкратами. Секции связаны между собой тремя гидродомкратами передвижения.

Недостатками механизированной крепи сопряжения ККС являются:
1) непригодность для эксплуатации в штреках арочной формы;
2) недостаточная продольная устойчивость из подвижности в шарнирных соединениях грузонесущих элементов.

Целью предлагаемого изобретения является обеспечение продольной и поперечной устойчивости крепи сопряжения и обеспечение ее приспосабливаемости к кровле штреков арочной плоской формы.

Указанная цель достигается тем, что гидростойки крепи заключены в поворотные кронштейны, связанные цилиндрическими осями с траверсами, а также - с угловыми гидроцилиндрами; кроме того, верхняки внешней секции соединены с ее траверсами цилиндрическими шарнирами, могут поварачиваться и стопориться в заданном положении.

На фиг. 1 представлена унифицированная крепь сопряжения, общий вид; на фиг. 2 вид по АА на унифицированную крепь сопряжения в штреке арочной формы; на фиг. 3 вид спереди на верхняки и траверсы унифицированной крепи сопряжения в штреке с плоской кровлей (в штреках трапециевидной или прямоугольной формы).

Унифицированная крепь сопряжения состоит из двух секций внутренней и внешней.

Внутренняя секция включает в себя верхняк 1, который жестко соединен с передней траверсой 2 и задней траверсой 3, опирающимися соответственно на две передние гидростойки 4 и на две задние гидростойки 5. Гидростойки 4 и 5 соединены с траверсами 2 и 3 цилиндрическими шарнирами. Задние гидростойки 5 заключены в поворотные кронштейны 6, которые соединены осью 7 с задней траверсой 3. Поворотные кронштейны 6 выполнены в виде желоба, верхняя часть которого имеет проушины для оси 7, а нижняя часть снабжена съемной планкой 3, перекрывающей открытую сторону желоба и удерживающей гидростойку 5 в кронштейне 6 при ее принудительном перемещении из одного в другое положение в поперечном сечении штрека. Кронштейны 6 соединены шарнирно через угловые гидроцилиндры 9 с задней траверсой 3.

Внешняя секция включает в себя два верхняка 10, соединенных осями 11 с передней траверсой 12 и задней траверсой 13, которые снабжены стопорами 14. Верхняки 10 могут поворачиваться на осях 11 на требуемый угол и фиксироваться в заданном положении стопорами 14. Передняя траверса 12 опирается на две гидростойки 15, а задняя траверса 13 опирается на две гидростойки 16. Гидростойки 16 заключены в поворотные кронштейны 17, которые идентичны поворотным кронштейнам 6 и такими же средствами соединены с траверсой 13.

Внутренняя и внешняя секции связаны между собой двумя гидродомкратами передвижки 18, расположенными параллельно в горизонтальной плоскости на некотором расстоянии друг от друга (ближе к верхнякам 10).

Для работы унифицированной крепи сопряжения в штреке арочной формы верхняки 10 внешней секции устанавливаются относительно верхняка 1 внутренней секции в положение, как показано на фиг.1 и 2.

Для работы унифицированной крепи сопряжения в штреке трапециевидной формы верхняки 10 внешней секции поворачиваются в горизонтальное положение, соответственно верхняку 1 внутренней секции, и фиксируются в этом положении стопорами 14, как показано на фиг.3.

Унифицированная крепь сопряжения воспринимает горное давление, передаваемое кровлей штрека, своими верхняками 1 и 10, траверсами 2, 3, 12 и 13, передает его через гидростойки 4, 5, 15 и 16 на почву штрека. При этом асимметричные нагрузки,действующие в продольном сечении штрека, воспринимаются поворотными кронштейнами 6 и 17 через их оси 7.

Передвижение унифицированной крепи сопряжения осуществляется следующим образом.

Гидростойки 4 и 5 внутренней секции включаются на сокращен1ие, в результате чего верхняя 1 опускается и ложится на траверсы 12 и 13 внешней секции, а нижние опоры гидростоек 4 и 5 поднимаются над почвой, затем включаются гидродомкраты передвижки 18, и внутренняя секция передвигается на шаг вперед. При этом верхняк 1 скользит по траверсам 12 и 13 внешней секции. При необходимости развернуть внутреннюю секцию влево или вправо затормаживается соответственно правый или левый гидродомкрат передвижки 18. После окончания передвижки внутренней секции и при необходимости развернуть гидростойки 4 и 5 в перпендикулярное или наклонное положение относительно почвы штрека (в зависимости от размещенного на штреке оборудования) включают угловые гидроцилиндры 9 на их сокращение или раздвижку, а гидростойки 4 и 5 включают на распор, в результате чего верхняк 1 прижимается к кровле штрека. Затем включают на сокращение гидростойки 15 и 16 внешней секции, в результате чего верхняки 10 внешней секции ложатся на траверсы 2 и 3 внутренней секции, а нижние опоры гидростоек 15 и 16 поднимаются над почвой штрека, затем включают гидродомкраты передвижки 18, и внешняя секция, скользя своими верхняками 10 по траверсам 2 и 3 внутренней секции, передвигается на шаг вперед. При необходимости развернуть внешнюю секцию влево или вправо затормаживают соответственно правый или левый гидродомкрат передвижки 18. После окончания передвижки внешней секции в случае необходимости установить гидростойки 15 и 16 в наклонное или перпендикулярное положение относительно почвы штрека включают на соответствующую операцию угловые гидроцилиндры 9, а затем включают гидростойки 15 и 16 на распор, и верхняки 10 прижимаются к кровле. После распора внешней секции крепи между кровлей и почвой обе секции унифицированной крепи сопряжения находятся в исходном (первоначальном) положении, воспринимая совместно на себя горное давление со стороны кровли. При этом силы, действующие в продольном направлении,воспринимаются поворотными кронштейнами 6 через оси 7, обеспечивая таким образом продольную устойчивость крепи.

Экономическая эффективность унифицированной крепи сопряжения заключается в адаптационной способности к различной форме кровли штрека, в обеспечении лучшего состояния кровли и повышении безопасности. ЫЫЫ2

Использование: для поддержания кровли штреков арочной и трапециевидной формы в зоне их примыкания к лаве. Сущность изобретения: крепь сопряжения состоит из двух секций, связанных гидродомкратами передвижки. Секции содержат гидростойки, верхняки с траверсами и угловые гидроцилиндры. Гидростойки заключены в поворотные кронштейны, связанные цилиндрическими осями с траверсами и угловыми гидроцилиндрами. Верхняки внешней секции могут быть соединены с ее траверсами цилиндрическими шарнирами с возможностью поворота и фиксации в заданном положении. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Унифицированная крепь сопряжения, состоящая из двух секций, связанных между собой гидродомкратами передвижки, каждая из которых имеет верхняки с траверсами и по четыре гидростойки, угловые гидроцилиндры, отличающаяся тем, что гидростойки каждой секции крепи заключены в поворотные кронштейны, связанные цилиндрическими осями с траверсами, а также с угловыми гидроцилиндрами. 2. Унифицированная крепь по п.1, отличающаяся тем, что верхняки внешней секции соединены с ее траверсами цилиндрическими шарнирами с возможностью поворота и фиксации в заданном положении стопорами.