СЕКЦИЯ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ КРЕПИ Российский патент 2003 года по МПК E21D23/12 

Изобретение относится к горному делу, а именно к механизированному креплению очистных забоев при подземной добыче полезных ископаемых.

Одним из основных требований, предъявляемых к конструкции секции механизированной крепи, является обеспечение надежности процесса перемещения секции, в частности, в условиях слабых и нарушенных почв. Основания секций, работающих в таких условиях, под действием горного давления погружаются в почву, что значительно усложняет и замедляет процесс перемещения секции. Кроме того, при передвижке носок основания секции срезает верхний слой почвы, что приводит к дальнейшему погружению основания в почву и заштыбовке рабочего пространства.

Наиболее эффективным и распространенным решением этой проблемы является использование в конструкции секции механизма подъема, обеспечивающего подъем носка основания секции при ее передвижке.

Известна секция механизированной крепи, включающая перекрытие, гидростойки, два основания, между которыми установлены шарнирные связи и размещен механизм перемещения, два вертикальных гидродомкрата подъема, цилиндры которых закреплены на основаниях, а штоки взаимодействуют с толкателем механизма перемещения, поднимая основания над неровностями почвы пласта (МКИ Е 21 D 23/04. Заявка ФРГ OS 3400771. Публикация 85.07.18 29. Секция крепи с устройством для подъема оснований. См. также "Изобретения стран мира". Выпуск 84. МКИ Е 21 3 М. - 1986. - 55с.).

Два вертикальных гидродомкрата подъема с подведенными к ним гидромагистралями и управляющей аппаратурой представляют собой сложный механизм, имеющий значительный габарит по высоте, особенно при выдвинутых штоках. Большой габарит механизма подъема по высоте ограничивает область применения крепи на тонких пластах, затрудняет передвижение людей в призабойном пространстве и управление механизированной крепью. Кроме того, непосредственное взаимодействие штоков гидродомкратов подъема с толкателем при перемещении секции создает в штоках изгибные нагрузки, что может привести к поломке штока.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является секция механизированной крепи, включающая перекрытие, гидростойки, два основания, между которыми установлены шарнирные связи и размещен механизм перемещения, два рычага, закрепленных на каждом основании с возможностью поворота и взаимодействия с механизмом перемещения, и два гидродомкрата подъема шарнирно соединенных штоками с рычагами. При этом в конструкции секции-прототипа цилиндр каждого гидродомкрата подъема шарнирно соединен с соответствующим основанием, а плоскости поворота рычагов и оси гидродомкратов параллельны направлению перемещения (МКИ E 21 D 23/04. Заявка ФРГ OS 3739221. Публикация 88.06.01 22. Забойная крепь. См. также "Изобретения стран мира". Выпуск 87. МКИ Е 21. 1. М. - 1989 - 45с.).

Конструкция прототипа обладает уменьшенными в сравнении с аналогом габаритами по высоте механизма подъема оснований. Однако размещение двух гидродомкратов подъема с подведенными к ним гидромагистралями и рычагами в зоне людского прохода, затрудняет перемещение людей и управление работой крепи. Особенно с учетом поперечного расположения гидродомкратов подъема по отношению к направлению людского прохода. Кроме того, наличие двух гидродомкратов, выполняющих одну операцию - подъем носков оснований секции перед ее перемещением - создает ряд трудностей с обеспечением их согласованной работы, что снижает надежность работы механизма подъема и секции в целом.

В основу изобретения поставлена задача создания секции механизированной крепи, в которой путем изменения конструкции механизма подъема оснований и характера взаимодействия входящих в него узлов, обеспечивается возможность использования для подъема обоих оснований одного гидродомкрата подъема, что позволяет повысить надежность работы механизма подъема и секции в целом, а также, благодаря расширению зоны людского прохода, улучшить условия работы персонала крепи.

Поставленная задача решается за счет того, что в секции механизированной крепи, включающей перекрытие, гидростойки, два основания, между которыми установлены шарнирные связи и размещен механизм перемещения, два рычага, закрепленных на каждом основании с возможностью ограниченного поворота и взаимодействия с механизмом перемещения, и гидродомкрат подъема, шарнирно соединенный штоком с одним из рычагов, согласно изобретению, цилиндр гидродомкрата подъема шарнирно связан со вторым рычагом, причем плоскость возможного поворота рычагов и ось гидродомкрата перпендикулярны направлению перемещения секции.

Отличительными от прототипа существенными признаками изобретения являются шарнирное соединение цилиндра единственного гидродомкрата подъема непосредственно со вторым рычагом и перпендикулярность плоскости возможного поворота рычагов и оси гидродомкрата направлению перемещения секции.

С учетом известных признаков в секции крепи согласно изобретению шток и цилиндр гидродомкрата подъема шарнирно связаны с рычагами, что позволяет при подаче в гидродомкрат рабочего давления осуществить одновременный поворот обоих рычагов, размещенных на соответствующих основаниях. При этом в результате взаимодействия рычагов с толкателем обеспечивается подъем обоих оснований секции. Поскольку же ось гидродомкрата подъема и плоскость поворота рычагов перпендикулярны направлению перемещения секции, и, следовательно, сечению людского прохода, то достигается максимальная компактность размещения механизма подъема и обеспечивается расширение зоны людского прохода.

На фиг.1 показан пример исполнения секции механизированной крепи с местным разрезом в зоне механизма подъема. На фиг.2 показан вид А фиг.1. На фиг.3 показан вид Б фиг.2. На фиг.4, 5 показан местный вид В фиг.3, при двух положениях гидродомкрата механизма подъема.

Пример исполнения секции механизированной крепи (см. фиг. 1, 2, 3) включает перекрытие 1, гидростойки 2 и два основания 3. Основания соединены между собой посредством шарнирных связей 4 и 5. Между основаниями размещен механизм перемещения, состоящий из гидродомкрата перемещения 6, шарнирно соединенного со связью 4, и толкателя 7. Два одинаковых рычага 8 и 9, закреплены осями 10 на основаниях 3 с возможностью поворота и упора носком 11 (см. фиг. 4) в толкатель 7 механизма перемещения. Гидродомкрат подъема 12 шарнирно соединен штоком 13 с рычагом 8. Цилиндр 14 гидродомкрата подъема шарнирно связан с рычагом 9. Плоскость возможного поворота рычагов 8, 9 и ось гидродомкрата 12 перпендикулярны направлению перемещения секции крепи. Максимальный поворот рычагов 8, 9 вниз ограничивается их контактом с упорами 15.

Секция механизированной крепи работает следующим образом.

В исходном состоянии перекрытие 1 и основания 3 секции крепи прижаты гидростойками 2, соответственно, к кровле и почве пласта. Для перемещения секции гидростойки 2 складываются. Одновременно производится складывание гидродомкрата подъема 12 (подачей давления в его штоковую полость). Усилием Р складывания гидродомкрата подъема 12 (см. фиг.4) рычаги 8, 9 поворачиваются с упором своих носков 11 в толкатель 7. При этом передние (в направлении перемещения) части оснований 3 поднимаются относительно толкателя 7, прижимая его к почве пласта. Сближению оснований препятствуют реакции шарнирных связей 4,5. Одинаковое выполнение рычагов 8, 9 и равенство сил Р, поворачивающих оба рычага, создают условия для параллельного подъема обоих оснований 3. Угол поворота каждого из рычагов и, соответственно, величина подъема каждого основания ограничиваются контактом рычагов с упорами 15, чем обеспечивается конечное выравнивание оснований.

Перемещение секции крепи осуществляется посредством раздвижки гидродомкрата перемещения 6. При этом давление в штоковой полости гидродомкрата подъема 12 сохраняется посредством, например, гидрозамка, препятствующего сливу жидкости из штоковой полости. Это обеспечивает сохранение поднятыми над почвой передних (в направлении перемещения) частей оснований в процессе передвижки секции. При перемещении секции рычаги 8, 9 скользят по поверхности толкателя 7.

Распор секции производится раздвижкой гидростоек 2. Одновременно производится сброс давления из штоковой полости гидродомкрата подъема 12 посредством, например, вскрытия гидрозамка. В результате этого, под действием веса секции и усилия ее распора, рычаги 8, 9 поворачиваются в обратном направлении, гидродомкрат подъема 12 раздвигается и основания 3 ложатся на почву пласта.

Изобретение относится к горному делу и может использоваться в механизированном креплении очистных забоев при подземной добыче полезных ископаемых. Задачей изобретения является использование одного гидродомкрата для подъема обоих оснований, повышение надежности работы механизма подъема и секции, расширение прохода для людей в призабойном пространстве. Секция механизированной крепи включает перекрытие, гидростойки, два основания, между которыми установлены шарнирные связи и размещен механизм перемещения, два рычага, закрепленных на каждом основании с возможностью ограниченного поворота и взаимодействия с механизмом перемещения, и гидродомкрат подъема, шарнирно соединенный штоком с одним из рычагов. Цилиндр гидродомкрата подъема шарнирно связан со вторым рычагом. Плоскость возможного поворота рычагов и ось гидродомкрата перпендикулярны направлению перемещения. 5 ил.

Секция механизированной крепи, включающая перекрытие, гидростойки, два основания, между которыми установлены шарнирные связи и размещен механизм перемещения, два рычага, закрепленных на каждом основании с возможностью ограниченного поворота и взаимодействия с механизмом перемещения, и гидродомкрат подъема, шарнирно соединенный штоком с одним из рычагов, отличающаяся тем, что цилиндр гидродомкрата подъема шарнирно связан со вторым рычагом, причем плоскость возможного поворота рычагов и ось гидродомкрата перпендикулярны направлению перемещения.