СЕКЦИЯ ПНЕВМОБАЛЛОННОЙ КРЕПИ Российский патент 1998 года по МПК E21D23/04 

Изобретение относится к горному делу, а конкретно к средствам механизированного крепления очистных забоев при отработке угольных пластов.

Известна секция пневмобаллонной крепи, включающая раму с пневмобаллоннами, верхнее перекрытие и механизм передвижения (1). Недостатком известной шахтной крепи для очистных забоев является отсутствие единой базовой балки и средств соединения отдельных секций в единую крепь, контактное соединение отдельных секций крепи за счет рам является явно недостаточным при применении крепи на крутых пластах.

Известна также пневмобаллонная механизированная крепь, которая состоит из секций, включающих корпус (каркас), на котором установлены несущие пневмобаллоны, при этом пневмобаллоны установлены и сверху и снизу корпуса секции и механизм передвижки секций крепи (2). К недостаткам крепи относится сложность конструкции крепи и малая приспособленность к работе в условиях крутых угольных пластов.

Наиболее близким техническим решением к заявляемой секции пневмобаллонной крепи является костровая крепь, включающая основание (корпус) с опорными тумбами (элементами), раму верхнего перекрытия и пневмобаллоны, установленные на ней (3).

Недостатком крепи является отсутствие средств соединения отдельных секций в забойную крепь, тяжеловесность конструкции рамы верхнего перекрытия и неприспособленность к работе в условиях отработки угольных пластов крутого падения.

Целью изобретения является устранение отмеченных недостатков прототипа, которая достигается тем, что в секции пневмобаллонной крепи, включающей основание (корпус) с опорными элементами, раму верхнего перекрытия и пневмобаллоны, установленные на ней, основание крепи снабжено шарнирными соединениями, выполненными в траверсах, расположенных в передней и задней частях основания секции крепи, а рама верхнего перекрытия на контакте с пневмобаллонами снабжена гибким перекрытием, гибкие элементы которого закреплены на стенках основания секции крепи. Достижение поставленной цели также способствует и то, что оси шарнирных соединений параллельны продольной оси симметрии основания секции крепи, а к передней стенке основания секции крепи шарнирно прикреплена откидная ляда (защитный козырек).

Проведенные патентные исследования показали, что ни в патентной, в научно-технической литературе не имеется сведений о шахтных пневмобаллонных крепях, которые характеризовались бы той же совокупностью существенных признаков, что и заявляемая секция пневмобаллонной крепи, т.е. она отвечает критерию патентоспособности по новизне.

Сопоставительный анализ предлагаемой конструкции крепи с известными аналогами, в том числе и с прототипом показывает, что новая конструкция секции пневмобаллонной крепи выгодно отличается от известных: обеспечивает эксплуатацию ее на крутых пластах, в том числе и в виде подвесной пневмобаллонной крепи, шарнирная связь секций между собой обеспечивает хорошую приспособливаемость крепи к гипсометрии пласта, а выполнение шарнирных соединений так, как они заявлены нами позволяет осуществлять широкое маневрирование при выборе режима передвижки крепи. При простоте конструкции секций крепи достигаются широкие возможности по применению пневмобалллонной крепи в различных условиях крутопадающих пластов средней мощности. Выполнение шарнирных соединений на траверсах (поперечных балках) секции крепи позволило упростить конструкцию крепи и повысить надежность ее работы - каркас (основание) секции крепи разгружен при передвижке секций крепи, нагрузка передается на траверсы секций крепи. Выполнение рамы верхнего перекрытия в виде гибкого перекрытия позволяет также значительно снизить массу секций крепи. Преимущества получены за счет введения отличительных признаков, которые явным образом не вытекают из уровня техники, поэтому можно утверждать, что разработанная конструкция секции пневмобаллонной крепи отвечает требованиям патентоспособности по критерию "изобретательский уровень".

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена боковая проекция секции крепи, на фиг. 2 - сечение в плоскости рамы верхнего перекрытия основания секции (план), на фиг. 3 - вид спереди (сзади) основания крепи.

Секция пневмобаллонной крепи предназначена для работы в комплексе механизированной крепи подвесного типа для отработки крутых пластов угля.

Секция пневмобаллонной крепи включает основание (корпус-каркас) 1, раму 2 верхнего перекрытия основания, на котором установлены пневмобаллоны 3 и 4. Основание 1 снабжено поперечными балками - траверсами 5, расположенными в передней и задней частях основания. Траверса 5 имеют проушины 6 для шарнирного соединения секции крепи между собой, при этом оси проушин имеют параллельную направленность продольной оси основания для лучшей приспосабливаемости его, а следовательно, и секции крепи к гипсометрии пласта. Траверсы 5 укреплены со стенками основания в средней части.

Рама 2 верхнего перекрытия основания крепи выполнена в виде перекрытия, гибкие элементы 7 которого прикреплены к боковым стенкам основания. Пневмобаллоны 3 и 4 установлены друг на друга и посредством гибких крепежных элементов 8 прикреплены к выдвижным стойкам 9, расположенным в направляющих (не показано) основания 1.

К передней стенке основания 1 шарнирно прикреплена откидная ляда 10, ось крепления которой совпадает с одним из боковых ребер основания в зависимости от направления движения (лавы). Ляда 10 является опорой для работы и передвижения горнорабочих по лаве крутого пласта. Одновременно откидная ляда 10 является защитным козырьком для горнорабочих, находящихся на лядах нижерасположенных секций.

Монтаж секций крепи производится в разрезной печи - монтажной камере, снизу вверх. Вновь опущенная секция крепи посредством шарнирных соединений (проушин 6 и пальцев с фиксаторами), расположенных на выступающих концах траверс 5, пристыковывается к ранее установленным секциям и посредством подачи сжатого воздуха (до 5-6 атмосфер) в пневмобаллоны 3 и 4 распирается между почвой и кровлей пласта. На вентиляционном штреке верхняя секция крепи присоединяется (подвешивается) к передвижному устройству (не показано) или механизированной крепи сопряжения.

Выемка угля в лаве крутого пласта с применением предлагаемой крепи ведется либо машинным способом, либо буровзрывным. В том и другом случаях передвижение крепи производится путем одновременной передвижки всех секций крепи по всей лаве, т.е. в пневмобаллонах 3 и 4 всех секций давление снимается, и крепь на время передвижки повисает, секции крепи удерживаются на траверсах 5 и шарнирных соединениях 6. Находящаяся в подвешенном состоянии крепь подтягивается к груди забоя передвижными средствами, расположенными на вентиляционном и конвейерном штреках. Попеременная передвижка указанными средствами с выборочным распором секций в верхней или нижней частях лавы позволяет широко маневрировать крепью при изменяющихся горно-геологических и горно-технических условиях на выемочном участке пласта.

Источники информации
Авторское свидетельство СССР N 397651, кл. E 21 D 23/00, 1974, Шахтная крепь для очистных забоев.

Авторское свидетельство СССР N 641117, кл. E 21 D 23/04, 1979. Устройство передвижения секции крепи.

Авторское свидетельство N 378630, кл. E 21 D 23/06, 1973. Костровая крепь.

Изобретение относится к горному делу, а именно к креплению очистных забоев механизированными крепями. Секция пневмобаллонной крепи включает основание (корпус) с опорными элементами, раму верхнего перекрытия и пневмобаллоны, установленные на ней. Основание крепи снабжено шарнирными соединениями, выполненными в траверсах, расположенных в передней и задней частях основания секции крепи. Рама верхнего перекрытия на контакте с пневмобаллонами снабжена гибким перекрытием, гибкие элементы которого закреплены на стенках основания секции крепи. Секция крепи в передней части основания может иметь откидную ляду, которая шарнирно прикреплена к нему и служит опорой для горнорабочих при ведении буровых работ в забое, а также защитным козырьком. Оси шарнирных соединений могут быть параллельны продольной оси симметрии основания секции крепи, что позволяет хорошо приспосабливаться к гипсометрии пласта. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Секция пневмобаллонной крепи, включающая основание (корпус) с опорными элементами, раму верхнего перекрытия и пневмобаллоны, установленные на ней, отличающаяся тем, что основание крепи снабжено шарнирными соединениями, выполненными в траверсах, расположенных в передней и задней частях основания секции крепи, а рама верхнего перекрытия на контакте с пневмобаллонами снабжена гибким перекрытием, гибкие элементы которого закреплены на стенках основания секции крепи. 2. Секция крепи по п.1, отличающаяся тем, что к передней стенке основания секции крепи шарнирно прикреплена откидная ляда (защитный козырек). 3. Секция крепи по п.1 или 2, отличающаяся тем, что оси шарнирных соединений параллельны продольной оси симметрии основания секции крепи.