СЕКЦИЯ КРЕПИ Российский патент 1996 года по МПК E21D23/04 E21D19/02 

Изобретение относится к горной промышленности и, в частности, предназначено для безопасной отработки длинными очистными забоями, оборудованными гидрофицированными механизированными комплексами калийных и угольных пластов с труднообрушаемой кровлей (опасных по динамическим посадкам кровли).

Известна гидростатика шахтной крепи, включающая цилиндр с поршнем, предохранительно-разгрузочный клапан [1, 2]
Однако, предохранительно-разгрузочному клапану присуще недостаточное быстродействие, что при динамических посадках кровли, из-за кратковременности нагружения стойки, приводит к резкому повышению давления эмульсии в ней и ее разрушению.

Известно устройство для снятия пиковых нагрузок в гидростойках шахтных крепей [3] включающее гидроцилиндр, дно которого имеет упор и выполнено с проточкой, поршень со сферически вогнутой поверхностью, обращенной в сторону дна цилиндра, а также предохранительный и аварийный клапаны с использованием энергии прямой кумулятивной волны.

Однако и в данном устройстве за время удара (опускания основной кровли) предохранительно-аварийный клапан не всегда успевает сработать, что также приводит к пиковому повышению давления эмульсии в гидростойках и их последующему разрушению. К тому же конструкция устройства сложна для исполнения.

Известна также секция крепи, содержащая перекрытие, основание и гидростойки с предохранительно-аварийными клапанами [5]
Однако из-за недостаточного быстродействия предохранительно-аварийных клапанов при динамических посадках кровли возможно разрушение стойки.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности работы гидростоек крепи путем увеличения периода времени для срабатывания предохранительно-аварийных клапанов.

Решение поставленной задачи достигается за счет того, что секция крепи, содержащая перекрытие, основание и гидростойки с предохранительно-аварийными клапанами, снабжена одной или несколькими дополнительными стойками, жесткими по рабочей характеристике, закрепленными на горизонтально установленном под перекрытием с завальной стороны анкера с возможностью их поворота относительно анкера. При выходе гидростоек на рабочее сопротивление под действием собственного веса занимают вертикальное положение и при динамических нагрузках на секцию крепи расклиниваются между перекрытием секции и почвой пласта, принимая на себя основную нагрузку, тем самым предохраняя гидравлические стойки от разрушения.

Секция крепи поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен вид сбоку на секцию крепи в рабочем состоянии, на фиг. 2 изображен вид сбоку на секцию крепи при ее передвижке и на фиг. 3 вид на секцию крепи со стороны выработанного пространства.

На фиг. 1, 2, 3 изображены:
1 забой лавы; 2 перекрытие секции крепи; 3 гидравлические стойки крепи; 4 дополнительные грузонесущие стойки ограниченной податливости; 5 - выработанное пространство; 6 почва пласта; 7 металлический анкер закрепленный на кронштейнах; 8 перекрытия секции 2, продетый через отверстия в дополнительных стойках 4; 9 непосредственная кровля; 10 основная кровля пласта; 11 предохранительно-разгрузочный клапан.

Секция крепи работает следующим образом.

При работе в зоне с труднообрушаемой кровлей к кронштейнам 8 перекрытий секций крепи 2 горизонтально прикрепляются металлические анкеры 7, на которые насаживаются дополнительные грузонесущие стойки ограниченной податливости 4 с возможностью их свободного отклонения в сторону выработанного пространства 5. Крепление анкеров 7 к кронштейнам 8 перекрытий секций крепи 2 производятся с помощью гаек или сварки.

При передвижке секции крепи к забою лавы 1, дополнительные стойки 4 принудительно отклоняются в сторону выработанного пространства 5, чтобы не препятствовать передвижение. Непосредственная кровля 9 обрушается при каждом шаге передвижки. А при выходе гидростоек на рабочее сопротивление занимают вертикальное положение.

При аварийном обрушении основной кровли 10, максимальная нагрузка приходится на дополнительные стойки 4 (ранее при их отсутствии на завальный ряд крепи [4] ), которая за счет ограниченной податливости, достигаемой изгибом анкера и вдавливания стоек в почву пласта, предохраняет гидростойки крепи 3 от разрушения.

Даже в случае выхода дополнительных стоек из строя, за время их работы успевают сработать аварийно-предохранительные клапана 11 гидростоек 3.

Таким образом, предлагаемая секция крепи позволяет повысить надежность работы гидростоек в условиях динамических проявлений горного давления и значительно снизить затраты на ремонт механизированных крепей из-за относительно малой стоимости дополнительных предохранительных стоек. Данные дополнительные стойки представляют собой обычные деревянные или металлические стойки индивидуальной крепи и выбираются из расчета критической нагрузки на завальный ряд 4 по известным методикам [4]

Использование: в горной промышленности и, в частности, для безопасной отработки длинными очистными забоями, калийных и угольных пластов с труднообрушаемой кровлей. Сущность изобретения: секция крепи содержит перекрытие, основание и гидростойки с предохранительно-аварийными клапанами, а также одну или несколько стоек, "жестких" по рабочей характеристике, закреплены на горизонтально установленном под перекрытием с завальной стороны анкере с возможностью поворота относительно анкера. 3 ил.

Секция крепи, содержащая перекрытие, основание и гидростойки с предохранительно-аварийными клапанами, отличающаяся тем, что она снабжена одной или несколькими дополнительными стойками с "жесткими" по рабочей характеристике, закрепленными на горизонтально установленном под перекрытием с завальной стороны анкере с возможностью их поворота относительно анкера.