МЕХАНИЗИРОВАННАЯ ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ КРЕПЬ Российский патент 2006 года по МПК E21D23/00 

Предлагаемое изобретение относится к области горного дела и может быть использовано для поддержания кровли в лавах пологих и крутых угольных пластов без постоянного присутствия людей в очистном забое.

Известна пневматическая крепь выемочного агрегата, включающая забойный и завальный ряды пневмобаллонов, установленные между связанными с механизмом передвижения внешними и внутренними базовыми балками, последние из которых соединены поперечными поворотными тягами, шарнирно прикрепленными напротив нечетных пневмобаллонов, связанных с внутренними базовыми балками, дополнительные поворотные тяги, шарнирно связанные с четными пневмобаллонами, трубопроводы, связанные с пневмобаллонами в шахматном порядке, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы крепи путем снижения площади незакрепленной части призабойного пространства при передвижке, связи нечетных пневмобаллонов с внутренними базовыми балками выполнены в виде оснований, жестко закрепленных к внутренним базовым балкам и нечетным пневмобаллонам, дополнительные тяги связаны с внешними балками посредством кронштейнов, шарнирно закрепленных к внешним балкам, и шарнирно прикрепленных к кронштейнам и концам дополнительных поворотных тяг хомутов, которыми охвачены по талии четные пневмобаллоны, при этом поперечные поворотные тяги расположены ниже дополнительных поворотных тяг, см. а.с. №1684513, кл. Е 21 D 23/00.

Недостатком крепи является ограниченная область применения - породы кровли устойчивые, так как в условиях средней устойчивости и в неустойчивых породах при вывалообразованиях будет происходить заклинивание секций крепи.

Известна пневмобаллонная крепь, включающая забойные и завальные ряды пневмобаллонов, связанных между собой поворотными тягами, шарнирно закрепленными на забойном и завальном рядах, трубопроводы, связанные с пневмобаллонами в шахматном порядке, и механизм передвижки, отличающаяся тем, что, с целью расширения области ее применения путем уменьшения площади незакрепленной части призабойного пространства, она снабжена коробом и двумя дополнительными длинномерными оболочками, одна из которых расположена между рядами пневмобаллонов над тягами, соединяющими эти ряды, а другая связана шарнирно с забойным рядом крепи и расположена внутри короба, выполненного в виде двух жестких Г-образных стенок с основанием и двумя шарнирными подпружиненными крышками, см. а.с. №1696721, кл. Е 21 D 23/00.

Недостатком крепи является ограниченная область применения - породы кровли устойчивые, так как в условиях средней устойчивости и в неустойчивых породах при вывалообразованиях будет происходить заклинивание секций крепи.

Известна механизированная пневматическая крепь, взятая в качестве прототипа, включающая забойные и завальные ряды четных и нечетных секций, снабженных поддонами с пневмобаллонами, установленными между забойными и завальными внутренними и наружными базовыми балками, опирающимися на удерживающее устройство через каретки, и жестко связанными с ними, и механизм передвижки пневмобаллонов, передвижчики которого связаны с гибкими тяговыми органами., см. патент РФ 2030588, МПК Е 21 D 23/00, публ. 1995 г.

Однако размещение тяг под пневмобаллонами увеличивает высоту крепи в незагруженном и загруженном состоянии, что исключает возможность применения крепи в условиях весьма тонких защитных пластов.

Техническим результатом настоящего изобретения является расширение области применения на тонкие и весьма тонкие защитные пласты.

Технический результат достигается тем, что механизированная пневматическая крепь, включающая забойный и завальный ряды четных и нечетных секций, снабженных поддонами с пневмобаллонами, установленными между забойными и завальными внутренними и наружными базовыми балками, опирающимися на удерживающее устройство через каретки, и жестко связанными с ними, и механизм передвижки пневмобаллонов, передвижчики которого связаны с гибкими тяговыми органами, согласно изобретению, поддоны с нечетными пневмобаллонами жестко прикреплены к внешней и внутренней забойным базовым балкам, а поддоны с четными пнвмобаллонами жестко прикреплены к внутренней и внешней завальным базовым балкам, при этом передвижчики механизма передвижки выполнены в виде изогнутых рессор, одни концы которых закреплены на каретках, прикрепленных к гибким тяговым органам, установленных с возможностью перемещения вдоль внутренних забойной и завальной базовых балок, другие концы рессор установлены с возможностью скольжения по этим балкам, а их изогнутая часть имеет возможность взаимодействия с упорными лыжами, одни из которых жестко закреплены на поддонах четных и нечетных секций между пневмобаллонами забойного ряда и внутренней завальной базовой балкой, а другие - на поддонах четных секций между внутренними забойной и завальной базовыми балками.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид крепи в исходном положении. На фиг.2 - сечение по линии А-А. На фиг.3 - вид крепи по длине очистного забоя. На фиг.4 - вид секций крепи в плане с передвижчиками. На фиг.5 - положение крепи после передвижки нечетных секций крепи.

Механизированная пневматическая крепь включает забойный и завальный ряды четных и нечетных секций пневмобаллонов, причем забойный ряд четных и нечетных секций образует внешняя забойная базовая балка 1 и внутренняя завальная базовая балка 2, а завальный ряд образует внутренняя забойная базовая балка 3 и внешняя завальная базовая балка 4. Внешняя забойная базовая балка 1 через каретку 5 опирается на удерживающее устройство 6, размещенное на вентиляционном штреке 7. Внутренняя завальная базовая балка 2 опирается на удерживающее устройство 6 через каретку 8, внутренняя забойная базовая балка 3 - через каретку 9, а внешняя завальная базовая балка 4 - через каретку 10. К внешней забойной базовой балке 1 жестко прикреплены лыжи 11 для взаимодействия с выемочным комбайном 12. Над и под внутренней завальной базовой балкой 2 и внутренней забойной базовой балкой 3 пропущены замкнутые ветви цепей 13, 14, представляющий гибкий тяговый орган. К внешней забойной базовой балке 1 и внутренней забойной базовой балке 3 жестко прикреплены поддоны 15, к которым жестко прикреплены нечетные пневмобаллоны 16, а к внутренней завальной базовой балке 2 и внешней завальной базовой балке 4 жестко прикреплены поддоны 17, к которым жестко прикреплены четные пневмобаллоны 18. На поддоне 15 между внутренней завальной базовой балкой 2 и пневмобаллонном 16 закреплена упорная лыжа 19, а на поддоне 17 между внутренней завальной базовой балкой 2 и четным пневмобаллонном 18 закреплена упорная лыжа 20, а между внутренней завальной базовой балкой 2 и внутренней забойной базовой балкой 3 закреплена упорная лыжа 21. Базовые балки выполнены из отдельных отрезков труб, соединенных между собой с помощью осей 22. Удерживающее устройство 6 представляет собой балку, состоящую из двух швеллеров 23, внутри которых перемещаются каретки 5, 8, 9, 10, и оснащено вспомогательным пневмобаллоном 24, прикрепленным к нему шарнирно. Каретка 8 оснащена кронштейном 25, каретка 9 - кронштейном 26, в верхней части которого размещена приводная звездочка 27. На кронштейнах 25, 26 размещены приводы 28, которые через цепи 29 передают крутящий момент звездочкам 27, фиг.4.

В нижней части внешней забойной базовой балки 2 и внутренней забойной балки 3 размещены обводные блоки 30. По внешней завальной базовой балке 2 и внутренней забойной базовой балке 3 перемещаются каретки 31 и 32, соединенные с верхней ветвью цепей 13 и 14 соответственно, см. фиг.3. К каретке 31 с помощью шарнира 33 крепится рессорный передвижчик 34, к каретке 32 через шарнир 35 крепится рессорный передвижчик 36.

Каретки 5, 8, 9, 10, гибкий тяговый орган в виде замкнутых ветвей цепей 13, 14, приводы 28, цепи 29, приводные звездочки 27, а также рессорные передвижчики 34, 36 на каретках 31, 32 представляют механизм передвижки секций с четными и нечетными пневмобаллонами 18 и 16.

Работа крепи осуществляется следующим образом:

В исходном положении каретка 32 рессорного передвижчика 36 должна находиться на кронштейне 26 в верхнем крайнем положении, при этом расстояние между внутренними завальными базовыми балками 2 и упорными лыжами 19 и 20 должно быть минимальным, а расстояние между внутренними забойными базовыми балками 3 и упорными лыжами 21 - максимальным.

После выемки полосы угля по всей длине очистного забоя комбайном 12 последний опускают в нижнюю нишу на сопряжении лавы с откаточным штреком. Сжатый воздух выпускают из нечетных пневмобаллонов 16 и включают привод 28 на кронштейне 25, перемещают цепью 13 каретку 31 вдоль внутренней завальной базовой балки 2 по всей длине очистного забоя. При передвижке каретки 31 рессорный передвижчик 34 встречает упорную лыжу 19 и, отталкиваясь в неподвижную в данный момент внутреннюю завальную базовую балку 2, перемещает в сторону очистного забоя поддон 15 с закрепленными на нем пневмобаллонами 16, внешнюю забойную базовую балку 1 и внутреннюю забойную базовую балку 3. При дальнейшем движении рессорный передвижчик 34, встречая неподвижную в данный момент лыжу 20, сжимается. При встрече со следующим поддоном 15 и спущенным нечетным пневмобаллоном 16 происходит аналогичная передвижка нечетных пневмобаллонов. Таким образом каретка 31 приводом 28 на кронштейне 25 доводится с помощью цепи 13 до нижнего обводного блока 30 и возвращается в верхнее исходное положение. Сжатый воздух подается по внешней 1 и внутренней 3 забойным базовым балкам в нечетные пневмобаллоны 16, которые распираются между кровлей и почвой пласта (крепь занимает положение, изображенное на фиг.5), после чего разгружаются четные пневмобаллоны 18. Приводом 28, размещенным на кронштейне 26, с помощью цепи 14 перемещают каретку 32 по неподвижной в данный момент внутренней забойной базовой балке 3. Встречая упорную лыжу 21, закрепленную на поддоне 17, рессорный передвижчик 36 перемещает в сторону очистного забоя на шаг заходки комбайна поддон 17 с закрепленными на нем четными пневмобаллонами 18, внутренней завальной базовой балке 2 и внешней завальной базовой балке 4. Таким образом, каретка 32 приводом 28 на кронштейне 26 доводится с помощью цепи 14 до нижнего обводного блока 30 внутренней забойной базовой балки 3 и возвращается в верхние исходное положение. Сжатый воздух подается по внутренней завальной базовой балке 2 и внешней завальной базовой балке 4 в четные пневмобаллоны 18, которые распираются между кровлей и почвой пласта. Выпускается сжатый воздух из вспомогательного пневмобаллона 24, и удерживающее устройство 6 по неподвижным в данный момент кареткам 5, 8, 9, 10 перемещается в направлении линии очистного забоя на шаг заходки. Дополнительный пневмобаллон 24 распирается между кровлей и почвой пласта. Крепь занимает исходное положение.

Данная крепь расширяет область ее применения на тонкие и весьма тонкие защитные пласты.

Предлагаемое изобретение относится к области горного дела и может быть использовано для поддержания кровли в лавах пологих и крутых угольных пластов без постоянного присутствия людей в очистном забое. Обеспечивает снижение площади незакрепленной части призабойного пространства и использование ее в условиях как средней устойчивости пород, так и в неустойчивых породах. Сущность: крепь включает забойный и завальный ряды четных и нечетных секций. Секции снабжены поддонами с пневмобаллонами, установленными между забойными и завальными внутренними и наружными базовыми балками. Балки опираются на удерживающее устройство через каретки и жестко связаны с ними. Передвижчики механизма передвижки пневмобаллонов связаны с гибкими тяговыми органами. Поддоны с нечетными пневмобаллонами жестко прикреплены к внешней и внутренней забойным базовым балкам. Поддоны с четными пневмобаллонами жестко прикреплены к внутренней и внешней завальным базовым балкам. Передвижчики выполнены в виде изогнутых рессор. Одни концы рессор закреплены на каретках, прикрепленных к гибким тяговым органам, установленных с возможностью перемещения вдоль внутренних забойной и завальной базовых балок. Другие их концы установлены с возможностью скольжения по этим балкам. Изогнутая часть рессор имеет возможность взаимодействия с упорными лыжами. Одни упорные лыжи жестко закреплены на поддонах четных и нечетных секций между пневмобаллонами забойного ряда и внутренней завальной базовой балкой. Другие - на поддонах четных секций между внутренними забойной и завальной базовыми балками. 5 ил.

Механизированная пневматическая крепь, включающая забойный и завальный ряды четных и нечетных секций, снабженных поддонами с пневмобаллонами, установленными между забойными и завальными внутренними и наружными базовыми балками, опирающимися на удерживающее устройство через каретки, и жестко связанными с ними, и механизм передвижки пневмобаллонов, передвижчики которого связаны с гибкими тяговыми органами, отличающаяся тем, что поддоны с нечетными пневмобаллонами жестко прикреплены к внешней и внутренней забойным базовым балкам, а поддоны с четными пневмобаллонами жестко прикреплены к внутренней и внешней завальным базовым балкам, при этом передвижчики механизма передвижки выполнены в виде изогнутых рессор, одни концы которых закреплены на каретках, прикрепленных к гибким тяговым органам, установленных с возможностью перемещения вдоль внутренних забойной и завальной базовых балок, другие концы рессор установлены с возможностью скольжения по этим балкам, а их изогнутая часть имеет возможность взаимодействия с упорными лыжами, одни из которых жестко закреплены на поддонах четных и нечетных секций между пневмобаллонами забойного ряда и внутренней завальной базовой балкой, а другие - на поддонах четных секций между внутренними забойной и завальной базовыми балками.