СЕКЦИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ШАГАЮЩЕЙ КРЕПИ Российский патент 1999 года по МПК E21D23/14 E21D23/08 E21D23/04 

Изобретение относится к секции гидравлической шагающей крепи, содержащей подъемный цилиндр для приподнимания опирающихся на лежачий бок лыж в процессе шагания.

Разработка угольных пластов посредством выемки лавами осуществляется попеременной последовательностью добычи угля с помощью добычной машины, направляемой на забойном конвейере вдоль угольного забоя, и поддержания обнаженной кровли с помощью установленных на конвейере со стороны закладки секций гидравлической шагающей крепи, которые следуют за конвейером и продвигаются шагами по срезанному лежачему боку пласта. Это предполагает в значительной степени ровный лежачий бок. Геологически обусловленные неровности и мягкая порода лежачего бока могут значительно затруднить процесс шагания, поскольку лыжи упираются в уступы или погружаются в лежачий бок. По этой причине используются подъемные устройства, с помощью которых приподнимают передние концы лыж в процессе шагания.

Основными конструктивными элементами секции шагающей крепи являются опирающиеся на лежачий бок лыжи, гидравлические стойки для поддержания верхняка кровли, предохраняющий от обрушения щит со стороны закладки и устройство передвижки с цилиндром передвижки, соединяющий крепь с установленным на груди очистного забоя забойным конвейером. Расположенный между лыжами секции крепи цилиндр передвижки воздействует поршневым штоком, выдвигающимся в сторону закладки, на штангу передвижки, сочлененную с конвейером со стороны груди очистного забоя. Подъемный цилиндр для компенсации разности уровней между конвейером и лыжами установлен в вертикальном положении и опирается на свободном конце посредством выдвинутого поршневого штока на штангу передвижки. Во время добычи подъемный цилиндр скользит по подвигающейся вместе с конвейером штанге передвижки. Цилиндр приподнимается за счет направленных вверх качательных движений штанги передвижки при переезде неровностей лежачего бока, причем подъемный цилиндр вдвигается. В процессе передвижки подъемный цилиндр приподнимает передние концы лыж и снова устанавливает их на уровне штанги передвижки. Таким же образом подъемный цилиндр препятствует зарыванию остриев лыж в мягкую породу лежачего бока.

Из заявки ФРГ N 4035252 A1 известно подъемное устройство, подъемный цилиндр которого с трубой-оболочкой вставлен в установленный на лыжах хомутообразный держатель, охватывающий трубу-оболочку с фрикционным замыканием. При повороте штанги передвижки вверх подъемный цилиндр может выдвигаться в держателе вверх на определенную величину до упора, а затем снова опускаться. Верхняк кровли может быть за счет этого вдвинут на величину перемещения цилиндродержателя, так что секция крепи приобретает желаемую для транспортных целей компактность. Образованный дополнительно диапазон перемещения, однако, невелик, поскольку подъемный цилиндр используется из выдвинутого положения. Кроме того, скользящий по штанге передвижки поршневой шток подъемного цилиндра подвержен значительным изгибающим нагрузкам.

Задачей настоящего изобретения является создание подъемного устройства с относительно большим диапазоном перемещения, имеющего улучшенный держатель небольшой конструктивной высоты для подъемного цилиндра.

Эта задача решается, согласно изобретению, с помощью секции гидравлической шагающей крепи описанного выше рода посредством признаков, приведенных в отличительной части п.1 формулы изобретения. Предпочтительное усовершенствование изобретения является объектом п.п. 2-4 формулы.

Подъемное устройство секции шагающей крепи, согласно изобретению, используется из вдвинутого положения подъемного цилиндра по относительно широкому диапазону поворота штанги передвижки. Приподнятая во время передвижки конвейера штанга передвижки вызывает перемещение вдвинутого подъемного цилиндра в продольных направляющих и в пазах колен тягового хомута. При передвижке крепи тяговый хомут, приподнятый выдвинутым поршневым штоком подъемного цилиндра, захватывает несущие пальцы в нижних скруглениях пазов и приподнимает лыжи на уровень балки передвижки. Нагружаемый сжатой средой подъемный цилиндр удерживает лыжи на уровне конвейера и одновременно препятствует таким образом погружению остриев лыж в мягкую породу лежачего бока.

Конструктивная высота подъемного устройства лишь незначительно больше конструктивной высоты выдвинутого подъемного цилиндра. Оптимальное соотношение величин позволяет использовать цилиндры с относительно большим ходом, что благоприятно сказывается, в частности, в секциях крепи для низких мощностей пластов. Предпочтительным является также перемещение вертикально стоящего на балке передвижки подъемного цилиндра в продольных направляющих лыжи, разгружающее его от поперечных усилий.

Изобретение более подробно поясняется ниже с помощью примера его выполнения на чертеже, на котором изображено: фиг.1 - секция шагающей крепи с подъемным устройством, вид сбоку; фиг.2 - фрагмент подъемного устройства, вид сверху; фиг. 3 - подъемное устройство во вдвинутом состоянии, вид спереди; фиг. 4 - подъемное устройство в выдвинутом состоянии, вид спереди; фиг.5 - схематично возможности перемещения подъемного устройства.

Секция гидравлической шагающей крепи содержит две параллельные, расположенные рядом на расстоянии друг от друга, опирающиеся на лежачий бок лыжи 1, на которых с возможностью регулирования по высоте установлены стойки для поддержания верхняка 2 кровли (не показаны). С ним со стороны закладки сочленен предохраняющий от обрушения щит 3, установленный на лыжах 1 с возможностью поворота по высоте посредством шарниров шарнирного четырехзвенника (не показаны).

Траверса 4 соединяет лыжи 1 со стороны груди очистного забоя между собой и образует опору для сочлененного с ними цилиндра 5 передвижки с выдвигающимся в сторону закладки поршневым штоком 6. Последний соединен на конце со стороны закладки с расположенной над лежачим боком под цилиндром 5 передвижки штангой 7 передвижки, которая посредством соединительного звена 8 вертикально-шарнирно сочленена с установленным вдоль груди очистного забоя забойным конвейером 9.

Поршневой шток 6 цилиндра 5 передвижки выдвинут, когда крепь подтянута вместе с лыжами 1 к конвейеру 9. Во время добычи конвейер 9 со штангой 7 передвижки перемещается посредством вдвинутого поршневого штока 6 цилиндра 5 передвижки дальше в направлении груди очистного забоя. Вслед за добычей отделенную от кровли секцию шагающей крепи подтягивают с помощью выдвинутого поршневого штока 6 цилиндра 5 передвижки снова к конвейеру 9, образующему для шагающей крепи контропору со стороны груди очистного забоя.

Штанга 7 передвижки, вертикально-шарнирно соединенная с конвейером 9, находится при ровном лежачем боке на одном уровне с конвейером 9 и лыжами 1. Во время добычных работ могут, однако, возникнуть различия в уровнях, поскольку добычная машина нарезала более высокий или более низкий уровень, на который надвигают конвейер 9. Последующему процессу шагания препятствует прежде всего то, что лыжи 1 наталкиваются на уступ лежачего бока или погружаются в мягкую породу лежачего бока. Помощь здесь оказывает подъемный цилиндр 10, посредством которого лыжи 1 в процессе шагания снова приподнимают на уровень передвинутого конвейера 9.

Подъемный цилиндр 10 оперт в вертикальном положении посредством выпуклой опоры 11 цилиндрической трубы-оболочки 12 со стороны груди очистного забоя перед траверсой 4 на выполненный плоским отрезок штанги 7 передвижки. Цилиндр 10 установлен с возможностью перемещения по высоте посредством двух направленных наружу направляющих цапф 13, закрепленных на кольце 14 с буртиком, охватывающем нижнюю часть цилиндрической трубы-оболочки 12, в вертикально направленных желобчатых продольных направляющих 15 на противоположных друг другу внутренних сторонах лыж 1. Поршневой шток 16 подъемного цилиндра 10 поддерживает по центру перемычку 17 U-образного тягового хомута 18, направленные вниз к лежачему боку колена 19 которого снабжены пазами 20.

Тяговый хомут 18 установлен на лыжах 1 также с возможностью перемещения по высоте посредством несущих пальцев 21, которые расположены над продольными направляющими 15 на обеих внутренних сторонах лыж 1 и входят в вертикальные пазы 20 в коленах 19 тягового хомута 18. Тем самым подъемный цилиндр 10 может перемещаться в вертикальном направлении как с помощью трубы-оболочки 12 посредством скользящих в продольных направляющих 15 направляющих цапф 13, так и с помощью поршневого штока 16 посредством входящих в пазы 20 несущих пальцев 21.

Во время добычи установленная на забойном конвейере 9 штанга 7 передвижки перемещается за счет вдвинутого поршневого штока цилиндра 5 передвижки относительно лыж 1 в направлении груди очистного забоя. Подъемный цилиндр 10 удерживается, будучи разгружен от поперечных усилий, на цилиндрической трубе-оболочке 12 с кольцом 14 посредством направляющих цапф 13 в продольных направляющих 15 и скользит выпуклой опорой 11 по плоскому отрезку штанги 7 передвижки. Опора 11 образована охватывающим нижнюю часть трубы-оболочки 12 сменным верхняком, выполненным в виде быстроизнашивающейся детали и изготовленным из более мягкого материала, чем штанга 7 передвижки.

На фиг. 5 подъемное устройство схематично изображено в четырех различных положениях относительно штанги 7 передвижки. Соответствующая фиг. 3 фиг.5а изображает лыжи 1 и расположенную между ними штангу 7 передвижки на одном уровне. Поршневой шток 16 подъемного цилиндра 10 вдвинут, а несущие пальцы 21 находятся в верхней части пазов 20 тягового хомута 18. Обе направляющие цапфы 13 цилиндрической трубы-оболочки 12 прилегают в самом нижнем положении продольных направляющих 15 к упорам (не показаны).

На фиг. 5b штанга 7 передвижки немного приподнята относительно лыж 1, причем показано не самое верхнее положение. Подъемный цилиндр 10 смещен вдвинутым штоком 16 вверх в продольных направляющих 15. Также несущие пальцы 21 соответственно смещены в пазах 20.

Поршневой шток 16 подъемного цилиндра 10 на фиг. 5c выдвинут. Смещенный вверх тяговый хомут 18 захватил несущие пальцы 21 в пазах 20 и подтянул их вверх, так что лыжи 1 приподняты на уровень штанги 7 передвижки.

На фиг. 5d изображена опущенная вниз штанга 7 передвижки. Подъемный цилиндр 10 прилегает направляющими цапфами 13 к упорам в продольных направляющих и даже при выдвинутом поршневом штоке 16 не имеет никакой функции.

Изобретение относится к средствам для крепления очистных горных выработок. Оно обеспечивает работу при относительно большом диапазоне перемещения лыж при их подъеме. Секция имеет две лыжи, на которые опираются поддерживающие верхняк стойки, опертый между лыжами на траверсу цилиндр передвижки. Шток последнего воздействует со стороны закладки на штангу передвижки, которая проходит под цилиндром передвижки и сочленена с забойным конвейером. На штангу оперт вертикально установленный цилиндр для приподнимания лыж в процессе шагания. Подъемный цилиндр установлен с возможностью перемещения в продольных направляющих на внутренних сторонах лыж. U-образный тяговый хомут, в коленах которого, направленных к лежачему боку, выполнены пазы, поддержан по центру подъемным цилиндром и соединен с лыжами посредством закрепленных на них несущих пальцев. 3 з.п.ф-лы, 5 ил.

1. Секция гидравлической шагающей крепи, содержащая две параллельные, опирающиеся на лежачий бок лыжи в качестве опор для поддерживающих верхняк кровли стоек, опертый между лыжами на траверсу цилиндр передвижки, выдвигающийся поршневой шток которого воздействует со стороны закладки на штангу передвижки, которая проходит под цилиндром передвижки и сочленена со стороны груди очистного забоя с забойным конвейером, и опертый на штангу передвижки в вертикальном положении подъемный цилиндр для приподнимания лыж в процессе шагания, отличающаяся тем, что подъемный цилиндр установлен на лыжах с возможностью перемещения по высоте в боковых направляющих и соединен с ними посредством U-образного тягового хомута, поддерживаемого по центру подъемным цилиндром. 2. Секция по п.1, отличающаяся тем, что подъемный цилиндр установлен с возможностью перемещения по высоте с помощью боковых направляющих цапф на цилиндрической трубе - оболочке на вертикально направленных продольных направляющих на противоположных друг другу внутренних сторонах лыж, при этом над продольными направляющими закрепленные на внутренних сторонах лыж несущие пальцы входят в пазы в коленах тягового хомута, направленных с обеих сторон подъемного цилиндра к лежачему боку. 3. Секция по п.2, отличающаяся тем, что ширина пазов в тяговом хомуте соответствует ходу подъемного цилиндра. 4. Секция по одному из пп.1 - 3, отличающаяся тем, что подъемный цилиндр установлен со стороны груди очистного забоя от траверсы.