СЕКЦИЯ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ КРЕПИ Российский патент 1999 года по МПК E21D23/04 

Изобретение относится к горному делу, а именно к конструкциям механизированных крепей очистных забоев, эксплуатирующихся на наклонных средней мощности пластах при комбайновой выемке, конвейерной доставке и добыче полезного ископаемого подземным способом.

Известно ограждающее устройство секции механизированной крепи, включающее телескопически раздвижной ограждающий щит, состоящий из отдельных решеток, подвижно связанный осью с хомутом, жестко закрепленным на гидростойке, которое снабжено шарниром, выполненным в виде двух зубчатых полумуфт, одна из которых жестко закреплена на хомуте, а другая жестко установлена на ограждающем щите, и снабженным приводом, выполненным в виде эксцентриковой рукояти (а.с. СССР N 1756576, Кл. E 21 D 23/00, 1990).

В существующих механизированных крепях гидростойки, как правило, располагаются посередине ширины секции крепи вдоль ее продольной оси. При этом известное ограждающее устройство может защитить лишь половину ширины секции, и находящиеся в межстоечном пространстве лица обслуживающего персонала вынуждены прятаться от попадания кусков угля и породы за заграждающими устройствами. В то же время работы по управлению крепью следом за непрерывно подвигающейся выемочной машиной требуют постоянного перемещения работающих людей из одной секции крепи в другую секцию, то есть они подвергаются опасности травмирования при передвижении. Кроме того, по межстоечному пространству осуществляют передвижение лица, постоянно не работающие в очистном забое, но вынужденные проходить по лаве по долгу службы: слесари, ремонтные рабочие, горный надзор и т.п., которые также вынуждены постоянно остерегаться попадания в них кусков угля и породы. Особой опасности при применении известных устройств повергается обслуживающий персонал в случае работы лавы на наклонных пластах, где возможны случаи рикошетирования падающих кусков от оборудования секции крепи, и предусмотреть возможную траекторию полета частиц угля и породы практически невозможно. Кроме того, ограждающий щит в виде решеток не может полностью защитить межстоечное пространство, так как сквозь решетку могут быть заброшены небольшие частицы включений в уголь или породу, имеющие большую скорость и объемный вес, например, куски серного колчедана, наиболее часто встречающиеся на практике. Кроме того, привод, выполненный в виде эксцентриковой рукояти, и клин, фиксирующий положение одной из решеток, требуют применения ручных операций, что увеличивает трудоемкость настройки и управления самим ограждающим устройством и является неприемлемым в современном высокодобычном горном оборудовании, предназначенном для ведения очистных работ.

Наиболее близкой к предложенной по технической сущности и достигаемому результату является секция механизированной крепи, включающая основание, перекрытие, гидростойки, гидродомкрат передвижения, направляющую балку, связанную с конвейером, имеющим кронштейны, и установленное с забойной стороны секции защитное устройство в виде телескопической колонки с гидроцилиндром и щитом, состоящим из неподвижной и подвижной частей (а.с. СССР N 994757. Кл. E 21 D 23/00, 1981) - принято за прототип.

В рассматриваемой секции механизированной крепи защитное устройство предназначено, в частности, для того, чтобы гасить скорость падающих или скатывающихся по конвейеру кусков угля, породы, твердых включений в виде валунов и других предметов, и не исключает возможности травмирования обслуживающего персонала, располагающегося в межстоечном пространстве, даже при установке устройства в положение, параллельное забою. Так же как и в предыдущей секции крепи, причинами травмирования людей, находящихся за передним рядом гидростоек, может быть попадание в межстоечное пространство крепи кусков угля или породы, скатывающихся по конвейеру и срикошетировавших от элементов секции крепи или защитного устройства, заброс кусков угля от работающего комбайна, падение кусков угля из забоя или кровли пласта при работе лавы по восстанию. Защитить обслуживающий персонал наиболее просто возможно путем максимальной защиты межстроечного пространства от проникновения кусков угля и других предметов, образующих при работе выемочной машины, конвейера, отжима забоя, обрушений кровли в забойной зоне крепи.

Сущность изобретения заключается в том, что кронштейн конвейера снабжен общей плитой, жестко связанной с кронштейном и последовательно расположенными на общей плите в направлении от забоя к завалу кабелеукладчика и телескопической колонкой, неподвижная часть которой выполнена с подвижным щитом, причем забойная сторона желоба выполнена в виде оградительного борта, и противоположная сторона желоба ограничена неподвижной частью телескопической колонки, жестко установленной на общей плите.

Кроме того, неподвижная часть телескопической колонки выполнена в виде жестко установленного на общей плите защитного борта с вертикальными пазами и гидроцилиндра, шарнирно закрепленного на общей плите, а подвижная часть телескопической колонки выполнена в виде щита, состоящего из листов, расположенных в вертикальных пазах, и снабжена П-образным кожухом, жестко связывающим оба листа, и крышкой, закрепленной на верхних торцах листов и кожуха, причем подвижная сторона гидроцилиндра связана с крышкой.

Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявленного изобретения и достигаемым техническим результатом следующая.

Современные механизированные крепи выемочных комплексов агрегатированы с главным конвейером, который, как правило, снабжен желобом кабелеукладчика, который, в свою очередь, связан с конвейером посредством кронштейнов. Поэтому наиболее рационально как с точки зрения уже заложенных в конструкцию секции крепи возможностей размещения защитного устройства, так и с точки зрения функциональных возможностей по защите обслуживающего персонала от травмирования падающими или скатывающимися и рикошетирующими кусками угля и породы разместить это защитное устройство совместно с желобом кабелеукладчика на общей плите, связанной с кронштейнами конвейера. Причем необходимо разместить желоб кабелеукладчика ближе к забою, к работающему с конвейера комбайну, а защитное устройство расположить следом, в направлении к завалу, ближе к переднему ряду гидростоек, за которыми расположено межстоечное пространство, служащее для укрытия обслуживающего персонала и прохода людей в крепи. Кроме того, защита обслуживающего персонала, находящегося в межстоечном пространстве, будет наиболее эффективной, если снабдить защитное устройство выдвижной частью щитом, который можно устанавливать по высоте в зависимости от раздвижности крепи, максимально приближая его к верхняку, для создания минимального зазора между последним и верхняком, с целью более надежной защиты людей от проникновения в межстоечное пространство крепи кусков угля и породы. При этом защитные устройства должны располагаться не во всех секциях крепи, а с созданием свободных выходов на конвейерную дорогу, в призабойное пространство, для чего эти защитные устройства располагают подряд в 7-8 секциях крепи, то есть на расстоянии до 10 м по фронту лавы, а далее в последующей секции оставляют свободный выход, затем повторяют, на 10 м лавы устанавливают защитные устройства, далее на 1 секции оставляют выход на конвейерную дорогу и так далее по всему фронту лавы. Причем в случае, если угол падения пласта по фронту лавы более 12-16 градусов и наблюдается скатывание кусков угля или породы по конвейеру, то для торможения и предотвращения разгона этих кусков можно применить общеизвестный технический прием, то есть к верхнякам каждой Н-ной секции (пятой, седьмой, десятой и т.п.) подвесить на канатах, цепях, тросах грузы или куски транспортерной ленты, предотвращающие это явление. Защита же обслуживающего персонала в межстоечном пространстве является наиболее актуальной при любом наклоне пласта и наиболее эффективно и просто решается предложенным техническим решением.

Технический результат предложенного решения выражается в повышении эффективности защиты обслуживающего персонала и проходящих по лаве людей от падающих, скатывающихся и рикошетирующих кусков угля или породы путем максимального ограждения межстоечного пространства защитным устройством с выдвижным щитом, обеспечивающим минимальный зазор между ним и верхняком при изменении вынимаемой мощности. Кроме того, предложенное техническое решение наиболее просто конструктивно вписывается в существующие крепи механизированных комплексов, устанавливается на кронштейны, служащие для установки желобов кабелеукладчиков, и надежно в эксплуатации.

На фиг. 1 изображена секция механизированной крепи, общий вид; на фиг. 2 - защитное устройство, вид со стороны секций крепи; на фиг. 3 - вид А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - то же, что на фиг. 2, вид в плане; на фиг. 5 - защитное устройство в раздвинутом виде, вид со стороны секции крепи.

Секция механизированной крепи включает основание 1, гидростойки 2, шарнирно установленные между основанием и перекрытием 3, передние рычаги 4 и задние рычаги 5, шарнирно связанные с основанием и ограждением 6, которое, в свою очередь, также шарнирно связано с перекрытием. Гидродомкрат передвижения 7 шарнирно установлен между основанием 1 и направляющей балкой 8, забойная сторона которой горизонтальным шарниром 9 связана с крестовиной 10, которая в свою очередь вертикальным шарниром 11 связана с конвейером 12. С конвейером 12 жестко связан кронштейн 13, с которым жестко с помощью центрирующих пальцев 14 и болтов 15 связана общая плита 16. На общей плите 16 в направлении от забоя к завалу расположен желоб 17 кабелеукладчика и телескопическая колонка 18. Забойная сторона желоба 17 выполнена в виде ограничительного борта 19, а противоположная сторона желоба 17 ограничена неподвижной частью телескопической колонки 18, выполненной в виде защитного борта 20, жестко установленного на общей плите 16. Защитный борт 20 имеет две пары вертикальных пазов 21, в которых расположена подвижная часть телескопической колонки 18, выполненная в виде щита 22, состоящего из листов 23 и 24, расположенного в вертикальных пазах, жестко связанных между собой П-образным кожухом 25, и крышки 26, жестко закрепленной на верхних торцах листов и П-образного кожуха. Между общей плитой 16 в телескопической колонке 18 размещен гидроцилиндр 27, одна сторона которого шарнирно связана понизу с общей плитой 16, а другая сторона поверху связана с крышкой 26.

При монтаже секций механизированной крепи в монтажной камере секции, оборудованные защитными устройствами, размещают подряд приблизительно на 10 метрах лавы, затем устанавливают секцию крепи без защитного устройства для создания выхода из межстоечного пространства на конвейерную дорогу, в призабойное рабочее пространство, далее вновь устанавливают на 10 м фронта лавы крепи с защитными устройствами и снова секция без защитного устройства для свободного выхода из межстоечного пространства в призабойную полосу, далее аналогично по всему фронту лавы.

Секция механизированной крепи работает следующим образом.

По мере движения выемочной машины по конвейеру 12 вдоль фронта лавы производят поочередное передвижение секций механизированной крепи. Для этого осаживают до снятия распора перекрытия 3 в кровлю гидростойки 2 секции совместно с перекрытием, включают гидродомкрат передвижения 7 сокращение и передвигают основание 1 секции со всей секцией к конвейеру 12. Затем распирают перекрытие 3 секции в кровлю и устанавливают защитное устройство по высоте в соответствии с вынимаемой мощностью пласта и раздвижностью секции. Для того чтобы установить на необходимую высоту защитное устройство, подают рабочую жидкость в соответствующую полость гидроцилиндра 17 телескопической колонки 18. Так как одна сторона гидроцилиндра 27 связана понизу с общей плитой 16, закрепленной на кронштейне 13, то другая сторона гидроцилиндра при его раздвижке через крышку 26 поднимает (или опускает) П-образный кожух 25 совместно со связанными с ней листами 23 и 24, образующими щит 22. Листы 23 и 24 перемещаются в вертикальных пазах 21 защитного борта 20, и, таким образом, щит 2 поднимают (или опускают) в соответствии с высотой установки перекрытия 3 секции крепи. Щит 22 устанавливают по высоте с таким расчетом, чтобы с одной стороны максимально защитить обслуживающий персонал, находящийся в межстоечном пространстве от возможного проникновения туда падающих, летящих, рикошетирующих кусков угля и породы, а с другой стороны оставить между верхней кромкой щита и перекрытием 3 зазор, необходимый для наблюдения и управления процессами угледобычи, управления кровлей, работой машин и механизмов и пр. В случае необходимости выхода кого-либо из обслуживающего персонала из межстроечного пространства в призабойную полосу, на конвейерную дорогу, этот выход производят через секцию крепи, не оборудованную защитным устройством. В тех случаях, когда очистной забой расположен на пологом или слабонаклонном пласте, отжим угля из забоя невелик, кровля устойчива и уголь пласта не имеет твердых включений, возможно вести работы в лаве, не поднимая щита 22 близко к перекрытию 3, оставляя окна между щитом и перекрытием около 0,5 м.

Изобретение относится к горному делу и может использоваться для крепления очистных забоев. Секция механизированной крепи включает основание, перекрытие, гидростойки, гидродомкрат передвижения, направляющую балку, связанную с конвейером, имеющим кронштейны, и установленное с забойной стороны секции защитное устройство в виде телескопической колонки с гидроцилиндром и щитом, состоящим из неподвижной и подвижной частей. Кронштейн конвейера снабжен общей плитой, жестко связанной с кронштейном, и последовательно расположенными на общей плите в направлении от забоя к завалу желобом кабелеукладчика и телескопической колонкой, неподвижная часть которой выполнена с подвижным щитом. Забойная сторона желоба выполнена в виде оградительного борта. Противоположная сторона желоба ограничена неподвижной частью телескопической колонки, жестко установленной на общей плите. Неподвижная часть телескопической колонки может быть выполнена в виде жестко установленного на общей плите защитного борта с вертикальными пазами и гидроцилиндра, шарнирно закрепленного на общей плите, а подвижная часть телескопической колонки - в виде щита, состоящего из листов, расположенных в вертикальных пазах, и снабжена П-образным кожухом, жестко связывающим оба листа, и крышкой, закрепленной на верхних торцах листов и кожуха, причем подвижная сторона гидроцилиндра связана с крышкой. Изобретение позволяет обеспечить защиту обслуживающего персонала от падения кусков угля и породы из забоя или кровли. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Секция механизированной крепи, включающая основание, перекрытие, гидростойки, гидродомкрат передвижения, направляющую балку, связанную с конвейером, имеющим кронштейны, и установленное с забойной стороны секции защитное устройство в виде телескопической колонки, состоящей из неподвижной части с пазами и подвижной части, гидроцилиндра и щита, отличающаяся тем, что кронштейн конвейера снабжен общей плитой, жестко связанной с кронштейном, и последовательно расположенными на общей плите в направлении от забоя к завалу желобом кабелеукладчика и телескопической колонкой, неподвижная часть которой выполнена с подвижным щитом, причем забойная сторона желоба выполнена в виде оградительного борта, а противоположная сторона желоба ограничена неподвижной частью телескопической колонки, жестко установленной на общей плите. 2. Секция механизированной крепи по п.1, отличающаяся тем, что неподвижная часть телескопической колонки заполнена в виде жестко установленного на общей плите защитного борта с вертикальными пазами и гидроцилиндра, шарнирно закрепленного на общей плите, а подвижная часть телескопической колонки выполнена в виде щита, состоящего из листов, расположенных в вертикальных пазах, и снабжена П-образным кожухом, жестко связывающим оба листа, и крышкой, закрепленной на верхних торцах листов и кожуха, причем подвижная сторона гидроцилиндра связана с крышкой.