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 пластов средней мощности без постоянного присутствия людей в очистном забое.

Известна пневматическая крепь выемочного агрегата, включающая гибкие несущие элементы и гибкие оболочки механизма передвижения, установленной между Г-образными захватами завальных полусекций соседних секций крепи, которые выполнены разной длины, при этом гибкие несущие элементы на завальных полу секциях выполнены из соединенных между собой в ряд подушек, равных по длине ширине секций крепи и установленных по длине лавы в шахматном порядке со смещением по длине секций крепи на шаг передвижки (см. а. с. №1314105, кл. Е 21 D 23/00. БИ N 20).

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

Известна пневматическая крепь, взятая в качестве прототипа, включающая забойный и завальный ряды пневмобаллонов, связанных между собой поворотными тягами механизма передвижения, шарнирно закрепленными на забойных и завальных рамах, трубопроводы и ограждения, связанные с завальным рядом пневмобаллонов, а забойная и завальная рамы выполнены в виде желобов с отверстиями в днище под пневмобаллоны, связанных между собой посредством горизонтальных осей, а ограждение связано с завальным рядом пневмобаллонов посредством бесконечного каната, при этом поворотные тяги выполнены в сечении в виде ромба, трубопроводы установлены с углом желобов под пневмобаллонами и связаны с ними в шахматном порядке, а высота ограждения меньше максимальной высоты крепи и больше высоты желоба (см. а.с. №1308765, кл. Е 21 D 23/00).

Недостатком известной конструкции является большая площадь незакрепленной части призабойного пространства при передвижке крепи, что приводит к вывалообразованиям и завалам лав в условиях трещиноватых и неустойчивых пород кровли и снижению безопасности работ в лавах.

Техническим результатом изобретения является повышение безопасности работ в условиях неустойчивых пород кровли.

Технический результат достигается тем, что связи механизма передвижки выполнены в виде рессор, установленных над внутренними базовыми балками и прикрепленных концами к основаниям, при этом механизм передвижки снабжен дополнительными пневмобаллонами, установленными на рессоры и жестко прикрепленными к последним.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид крепи в плане, на фиг.2 - сечение по линии А-А, на фиг.3 - сечение по линии Б-Б (вдоль лавы), на фиг.4 - положение секций крепи при передвинутой внешней забойной базовой балки и с нечетными несущими забойными пневмобаллонами, на фиг.5 - положение секций крепи при передвинутой внутренней забойной базовой балке и нечетными завальными пневмобаллонами, на фиг.6 - положение секций крепи при передвинутой внутренней завальной базовой балке и четными забойными пневмобаллонами, на фиг.7 - положение секций крепи при передвинутой внешней завальной базовой балке с четными завальными пневмобаллонами, на фиг.8 - поперечное сечение крепи при передвижке внешней забойной базовой балки и нечетными несущими забойными пневмобаллонами.

Механизированная пневматическая крепь состоит из забойной внешней базовой балки 1, внутренней завальной базовой балки 2, внутренней забойной базовой балки 3 и внешней завальной базовой балки 4. К внешней забойной базовой балке 1 прикреплены нечетные забойные пневмобаллоны 5, к которым сжатый воздух подается по гибким шлангам 6. Базовая балка 1 выполнена из отдельных отрезков труб, соединенных между собой с помощью шарнира 7, позволяющего изгибаться отдельными отрезками труб в плоскости, нормальной напластованию. К внешней стороне базовой балки 1 закреплены направляющие лыжи 8, верхние отрезки труб базовой балки 1 снабжены кареткой 9, взаимодействующей с удерживающим устройством 10. На каретке размещены блоки 11 для перемещения добычного комбайна 12 вдоль очистного забоя 13. К внутренней завальной базовой балке 2 прикреплены четные забойные пневмобаллоны 14, к которым сжатый воздух подается по гибким шлангам 15. К внутренней забойной базовой балке 3 прикреплены нечетные завальные пневмобаллоны 16, сжатый воздух к которым подается по гибким шлангам 17. К внешней завальной базовой балке 4 прикреплены четные завальные пневмобаллоны 18, к которым сжатый воздух подается по гибким шлангам 19. Базовые балки 2, 3, 4 выполнены также из отдельных отрезков труб, соедененных между собой с помощью шарнира 7, а верхние отрезки этих базовых балок снабжены каретками 20, 21, 22, представляющими с кареткой 9 механизм передвижки и взаимодействующими с удерживающим устройством 10. К базовым балкам 1, 2, 3, 4 сжатый воздух подается по гибким шлангам 23, 24, 25, 26. Пневмобаллоны 5, 14, 16 и 18 прикреплены к базовым балкам 1, 2, 3, 4 с помощью оснований 27 (фиг.2). Основания 27 нечетных пневмобаллонов 5 и 16 соединяются между собой с помощью связей, выполненных в виде упругой рессоры 28, с помощью шарниров 29, а основания 27 четных пневмобаллонов 14 и 18 соединяются между собой связями, выполненными в виде упругой рессоры 30, с помощью шарниров 31. Механизм передвижки снабжен дополнительными пневмобаллонами 32 и 33. Сжатый воздух к нечетным передвигающим пневмобаллонам 32 подается по гибким рукавам 34, а к четным передвигающим пневмобаллонам 33 подается по гибким рукавам 35. Удерживающее устройство 10 оснащено вспомогательным пневмобаллоном 36.

Работа крепи осуществляется следующим образом.

В исходном положении пневмобаллоны крепи 32 и 33 спущены, 5, 14, 16 и 18 - загружены, рессоры 28, 30 имеют выпуклую форму, расстояние между внутренними базовыми балками минимальное.

После выемки полосы угля комбайном 12 по длине очистного забоя 13 комбайн опускается в нижнюю нишу (не показано).

Разгружаются нечетные пневмобаллоны 5 и сжатый воздух по гибкому рукаву 34 подается в нечетные передвигающие пневмобаллоны 32. Отталкиваясь от шарнира 29, закрепленного на основании 27 нечетного завального пневмобаллона 16, рессора 28 выпрямляется (фиг.4) и перемещает забойную внешнюю базовую балку 1 в сторону линии очистного забоя на шаг заходки. После чего в нечетные забойные пневмобаллоны 5 по гибким шлангам 6 подается сжатый воздух. Пневмобаллоны 5 распираются между кровлей и почвой пласта. Из пневмобаллонов 16 и 32 выпускается сжатый воздух, рессора 28 (фиг.5) выгибается в исходное положение и перемещает внутреннюю завальную базовую балку 3 в сторону очистного забоя на шаг заходки. Затем выпускается сжатый воздух из четных забойных пневмобаллонов 14 и подается по гибкому рукаву 35 (фиг.8) сжатый воздух в передвижные четные пневмобаллоны 33. Отталкиваясь от шарнира 31, закрепленного на основании 27 четного завального пневмобаллона 18, рессора 30 выпрямляется и перемещает внутреннюю завальную базовую балку 2 в сторону очистного забоя на шаг заходки (фиг.6). Сжатый воздух по гибкому рукаву 16 подается в четные забойные пневмобаллоны 14, которые распираются между кровлей и почвой пласта (фиг.2). Из четных завальных пневмобаллонов 18 и 33 выпускается сжатый воздух, рессора 30 выгибается в исходное положение и перемещает внешнюю завальную базовую балку 4 в сторону очистного забоя на шаг заходки. Из вспомогательного баллона 36 выпускается сжатый воздух, и лебедкой, установленной на штреке (не показано) по неподвижным в данный момент кареткам 9, 20, 21, 22 удерживающее устройство 10 перемещается в сторону очистного забоя на шаг заходки.

На этом заканчивается полный цикл передвижки механизированной пневматической крепи.

Данное устройство позволяет повысить безопасность работ, так как может работать в условиях неустойчивых боковых пород. Пространство между рядами крепи перекрыто пластинами рессорного типа, а с кровлей контактирует пневмобаллон.

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано для поддержания кровли в лавах пологих и крутых пластов средней мощности без постоянного присутствия людей в очистном забое. Обеспечивает повышение безопасности работ, так как может работать в условиях неустойчивых боковых пород. Крепь включает два ряда пневмобаллонов, установленных между забойными и завальными базовыми балками и связанных с базовыми балками через основания в шахматном порядке, механизм передвижки, содержащий связи, шарнирно соединенные своими концами с внутренними базовыми балками обоих рядов. Связи механизма передвижки выполнены в виде рессор, установленных над внутренними базовыми балками и прикрепленных концами к основаниям. Механизм передвижки снабжен дополнительными пневмобаллонами, установленными на рессоры и жестко прикрепленными к последним. 8 ил.

Механизированная пневматическая крепь, включающая два ряда пневмобаллонов, установленных между забойными и завальными базовыми балками, связанных с базовыми балками через основания в шахматном порядке, механизм передвижки, содержащий связи, шарнирно соединенные своими концами с внутренними базовыми балками обоих рядов, отличающаяся тем, что связи механизма передвижки выполнены в виде рессор, установленных над внутренними базовыми балками и прикрепленных концами к основаниям, при этом механизм передвижки снабжен дополнительными пневмобаллонами, установленными на рессоры и жестко прикрепленными к последним.