СТРУГОВЫЙ КОМПЛЕКС Российский патент 1996 года по МПК E21D23/00 E21D23/06 E21D23/14 

Изобретение относится к горному делу, а именно к очистным комплексам и агрегатам для подземной добычи угля на пластах с неустойчивыми боковыми породами.

Известна механизированная крепь [1] состоящая из секций, имеющих перекрытия с консолями, и связанных гидродомкратами передвижки с базовой балкой, закрепленной на рештаках конвейера струговой установки. Перекрытие каждой секции снабжено выдвижным козырьком, шарнирно укрепленным на рычаге, который также шарнирно соединен с кронштейном базовой балки. Рычаг опирается на гидростойку, установленную на этой же базовой балке. Стойка прижимает выдвижной козырек к кровле пласта. Снизу выдвижной козырек дополнительно поджимается консолями перекрытия крепи, расположенными в его продольных пазах, на забой выдвижной козырек передвигается с помощью гидродомкратов.

Указанное техническое решение обеспечивает закрепление кровли вслед за проходом струга, перемещаясь одновременно с конвейером. Однако, оно не обеспечивает разворота секций крепи в плоскости пласта под углом к базовой балке. Кроме того, при сползании струговой установки по падению пласта происходит смещение вдоль лавы и базовой балки относительно секций крепи, это приводит к перекосу стойки и рычажного механизма и их поломкам.

Наиболее близким к предполагаемому изобретению техническим решением является очистной агрегат [2] состоящий из выемочной машины и секций механизированной крови, имеющих перекрытия с консолями, связанных гидродомкратами передвижки с базовой балкой (основанием), соединенной с конвейером выемочной машины. На базовой балке (основании) установлена гидравлическая стойка, которая посредством шарнирно-рычажного механизма и промежуточной тяги поджимает к кровле выдвижной верхняк, размещенный в проеме между консолями секций крепи. Такое выполнение агрегата обеспечивает возможность поворота секций крепи в плоскости пласта под углом к выемочной машине.

Недостатком агрегата является то, что выдвижные верхняки, расположенные в проемах консолей секций крепи, при сползании конвейера относительно фронта крепи, как показали шахтные испытания, перекашивались и заклинивались. Малая ширина выдвижных верхняков при определенном шаге расстановки секций не обеспечивала должной затяжки кровли, так как при подаче струговой установки на забой между выдвижными верхняками образовывались незакрепленные проемы, коэффициент затяжки кровли по мере выдвижки верхняков уменьшался по сравнению с исходным положением крепи.

Цель изобретения повышение эксплуатационных качеств комплекса путем улучшения затяжки крепи в призабойной полосе и исключение поломок перекрытия при взаимном смещении струговой установки и секций крепи за счет того, что выдвижное перекрытие (верхняк) выполнено в виде секционных щитов, установленных внахлестку под консольные перекрытия секций крепи и соединенных между собой по длине лавы замковыми соединениями, образующих продольный изгибающий став, перемещающийся на забой совместно с конвейером, а нижние плоскости консолей секций крепи выполнены скошенными в сторону забоя. Для улучшения приспосабливаемости к кровле пласта каждый щит выполнен как минимум из двух продольных плит, соединенных между собой эластичными элементами, например рессорами, а по длине щиты между собой снабжены замковыми соединениями, допускающими угловое смещение двух смежных щитов в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а также взаимное их смещение вдоль лавы с образованием зазоров, соответствующих межсекционным зазорам в рештачном ставе конвейера.

На фиг.1 изображен очистной комплекс, поперечный разрез; на фиг.2 то же, вид в плане; на фиг.3 щитовое перекрытие; на фиг.4 вид А на фиг.3; на фиг.5 разрез Б-Б на фиг.4 (по рессорам); на фиг.6 разрез В-В на фиг.4 (по замковому соединению); на фиг.7 вариант щитового перекрытия; на фиг.8 вид Г на фиг. 7; на фиг.9 схема положения перекрытия после снятия полости угля на ход гидродомкрата передвижки.

Комплекс состоит из струговой установки 1 (фиг.1), механизированной крепи, состоящей из секций 2, каждая из которых содержит перекрытие с подвижными консолями 3. Соединение секций крепи со струговой установкой осуществляется посредством базовой балки 4. На базовой балке установлена гидростойка 5, которая посредством шарнирно-рычажного механизма 6 шарниром 7 соединена с щитом 8, установленным внахлестку к поджимной консоли 3.

Щит (фиг.3-6) состоит как минимум из двух параллельно расположенных продольных плит 9 и 10, соединенных между собой рессорными элементами 11. По длине лавы щиты соединены между собой замковыми соединениями 12, допускающими угловые смещения двух смежных щитов в вертикальной и горизонтальной плоскостях, а также взаимное их смещение по длине лавы с образованием межсекционных зазоров "а". Максимальный зазор "а" соответствует максимальной растяжке конвейерного става (базовой балки 4) с учетом углового смещения рештаков в вертикальной и горизонтальной плоскостях, а также изгиба пласта. Такое выполнение щитов позволяет создать вдоль лавы щитовой став, перемещающийся на забой совместно со струговой установкой и перекрывающий призабойное пространство лавы вслед за проходом струга при снятии каждой стружки угля.

Поджимная консоль 3 каждой секции с нижней стороны выполнена со скосом, образующим наклонную плоскость, по которой щит 8 выдвигается в сторону забоя и плавно переходит в контакт с кровлей пласта.

Для улучшения приспосабливаемости к неровностям и более плавного перехода с подвижной консоли к кровле пласта щит может быть выполнен с дополнительными продольными плитами 13 (фиг.7,8), расположенными между плитами 9 и 10 и закрепленными на рессорах 14.

Балка 4 снабжена направляющей трубой 15 (фиг.1), к которой подсоединена штанга 16, передающая усилие от гидродомкрата передвижки к струговой установке. Узел соединения направляющей трубы 15 со штангой 16 выполнен подвижным, допускающим продольное вдоль лавы смещение струговой установки относительно фронта крепи.

Работает устройство следующим образом. В исходном положении (фиг.1) крепь 2 придвинута к струговой установке 1. Стойка 5 посредством рычажного механизма прижимает щит 8 к консолям 3 секций крепи. Расстояние от забоя до передней кромки щита равно "б", а до поджимных консолей 3 "в".

По мере строгания забоя после каждого прохода струга, обрабатывающего забой по всей мощности пласта, струговая установка 1 гидродомкратами передвижки подается на забой. При этом струговая установка, перемещаясь на новую струговую дорогу, совершает в плоскости пласта угловые и линейные вдоль лавы перемещения. Вместе со струговой установкой такие же перемещения совершают и закрепленные на базовой балке 4 щиты 8. В связи с тем, что щиты установлены внахлестку к консолям 3, они проскальзывают по ним и поэтому поломок рычажных механизмов 6 не происходит. Щиты 8, перемещаясь на забой под постоянным распором, обеспечивают таким образом подхватывание кровли вслед за проходом струга после снятия каждой стружки угля. Секции крепи 2 в это время остаются на месте и поддерживают кровлю в рабочем пространстве лавы. При этом расстояние "в" от забоя до передней кромки консоли 3 увеличивается, а расстояние "б" от забоя до щита 8 остается постоянным. После выдвижки щита на полный ход "г" гидродомкрата (фиг.9) струговую установку останавливают и производят подтягивание секций крепи. Эта операция осуществляется при распертой стойке 6, при этом консоль 3, перемещаясь к забою, как клин отжимает щит 8. После передвижки секций крепи по всей длине лавы производят следующий цикл по выемке угля.

Такое выполнение комплекса обеспечивает:
подхватывание кровли в призабойной полосе вслед за проходом струга после снятия каждой стружки угля;
высокий коэффициент затяжки кровли как в исходном, так и в конечном положениях крепи при выемке полоски угля на шаг передвижки секций;
поворот секций крепи в плоскости пласта;
смещение выдвижного щита относительно секций крепи по падению пласта, что исключает поломки шарнирно-рычажного механизма и заклинивания выдвижного перекрытия. ЫЫЫ2 ЫЫЫ4 ЫЫЫ6 ЫЫЫ8

Использование: для подземной добычи угля на пластах с неустойчивыми боковыми породами. Сущность изобретения: струговый комплекс содержит струговую установку и соединенные с ней через базовые балки секции механизированной крепи, имеющие поджимные консоли. С последними контактируют выдвижные перекрытия, связанные с направляющей балки рычажным механизмом с гидростойкой. Выдвижные перекрытия установлены внахлестку под подвижными консолями секций крепи и выполнены из двух соединенных эластичными элементами параллельных продольных плит, последовательно установленных вдоль продольной оси выдвижного перекрытия. Выдвижные перекрытия соседних секций соединены между собой замковыми соединениями. Нижние плоскости подвижных консолей выполнены со скосами в сторону забоя для контакта с продольными плитами выдвижных перекрытий. Замковое соединение может быть выполнено с возможностью углового смещения двух смежных выдвижных перекрытий в вертикальной и горизонтальной плоскостях, а также взаимного их смещения вдоль лавы с образованием зазоров, соответствующих зазорам в рештачном ставе конвейера с учетом изменения гипсометрии пласта. 1 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Струговый комплекс, включающий струговую установку и соединенные с ней через базовые балки секции механизированной крепи, имеющей поджимные консоли и контактирующие с последними выдвижные перекрытия, связанные с направляющей базовой балки рычажным механизмом с гидростойкой, отличающийся тем, что выдвижные перекрытия установлены внахлестку под поджимными консолями секции крепи и выполнены, как минимум, из двух соединенных эластичными элементами параллельных продольных плит, последовательно установленных вдоль продольной оси выдвижного перекрытия, при этом выдвижные перекрытия соседних секций соединены между собой посредством замковых соединений, а нижние плоскости поджимных консолей выполнены со скосами в сторону забоя для контакта с продольными плитами выдвижных перекрытий. 2. Струговый комплекс по п.1, отличающийся тем, что замковое соединение выполнено с возможностью углового смещения двух смежных выдвижных перекрытий в вертикальной и горизонтальной плоскостях, а также взаимного их смещения вдоль лавы с образованием зазоров, соответствующих зазорам в рештачном ставе конвейера с учетом изменения гипсометрии пласта.