ДВУХОПОРНАЯ ПОДДЕРЖИВАЮЩАЯ ОГРАДИТЕЛЬНАЯ КРЕПЬ С НИЗКО РАСПОЛОЖЕННЫМ ОСНОВАНИЕМ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ЗАБОЯ С ОБРУШЕНИЕМ СВЕРХУ Российский патент 2009 года по МПК E21D23/00 

Настоящее изобретение относится к гидравлической крепи, используемой для подземной разработки забоя на угольных шахтах, в частности к двухопорной поддерживающей оградительной крепи с низко расположенным основанием для разработки с обрушением сверху.

Крепь для разработки с обрушением сверху стала использоваться при разработке с обрушением сверху. Внедрение комплексной механизированной разработки в технологию разработки забоя с обрушением сверху привело к существенному ее развитию. Продвижение комплексной технологии разработки с обрушением сверху привело к значительному расширению масштаба применения комплексных механизированных горных работ, обеспечивших возможность упрощения проходки горной выработки и улучшения организации производства горных работ, повышения производительности труда, увеличения выпуска продукции при комплексной разработке забоя, снижения стоимости добываемого угля и достижения, таким образом, существенной технологической и экономической эффективности при добыче угля.

В настоящее время для разработки с обрушением сверху используются четырехопорные крепи с низко расположенным основанием поддерживающе-оградительного типа. Технология проходки горной выработки стала значительно более совершенной. Однако большие вложения в высокопроизводительное и высокоэффективное добывающее оборудование и увеличение размеров оборудования, например конвейеров и горного оборудования, потребовали увеличения соответствующих размеров гидравлической крепи, что осложнило работу гидравлической крепи и управление передним и задним конвейерами разрабатываемого забоя.

Целью настоящего изобретения является создание двухопорной поддерживающей оградительной крепи с низко расположенным основанием для разработки с обрушением сверху, обеспечивающей повышение эффективности управления разработкой верхней части угольного пласта.

Для достижения указанной цели создана двухопорная поддерживающая оградительная крепь с низко расположенным основанием для разработки с обрушением сверху, содержащая основание в виде открытой вилки, две гидравлические телескопические опоры, установленные на основании и шарнирно соединенные верхними частями с верхней балкой, при этом задняя часть верхней балки шарнирно соединена с верхней частью защитной балки, гидравлический домкрат установлен на основании, нижняя часть защитной балки шарнирно соединена с основанием посредством позитивного четырехзвенного механизма, уравновешивающий гидроцилиндр установлен между задней частью верхней балки и защитной балкой, хвостовая балка коробчатой формы шарнирно соединена с нижней частью защитной балки, и гидроцилиндр хвостовой балки установлен между нижней частью хвостовой балки и нижней частью защитной балки, в коробчатой полости хвостовой балки выполнена направляющая скольжения, в которой расположены вставляемая плита и гидроцилиндр, предназначенный для приведения в движение плиты для попеременного перемещения ее вперед и назад вдоль направляющей скольжения, соединение между гидроцилиндром хвостовой балки и гидроцилиндром вставляемой плиты является регулируемым, перед верхней балкой установлено переднее распылительное устройство, взаимодействующее с гидравлическими телескопическими опорами при опускании опор, сзади верхней балки установлено заднее распылительное устройство, взаимодействующее с гидроцилиндром вставляемой плиты при ее отводе назад.

Зубчатая рейка может быть установлена вдоль нижнего поперечного края внедряемой плиты.

Верхняя балка может быть выполнена в виде единой конструкции, защитная плита может быть шарнирно присоединена спереди к верхней балке, и защитный гидроцилиндр может быть установлен на верхней балке и может иметь шток, шарнирно присоединенный к задней стороне защитной плиты.

Толкающий гидроцилиндр может быть установлен на основании.

Преимущества изобретения заключаются в эффективном сочетании крепи с низко расположенными техническими средствами для разработки с обрушением угля, т.е. обеспечено приспособление конструкции с низко расположенным основанием для разработки с обрушением угля с хвостовой балкой и вставляемой плитой в нижней части защитной балки, при этом управлением гидроцилиндром вставляемой плиты обеспечивают ее скольжение по направляющей скольжения, осуществляя выдвижение и извлечение плиты, при этом выдвижением плиты блокируют пустую породу и обеспечивают падение кусков породы на задний конвейер, а извлечение плиты осуществляют во время обрушивания угля; управлением гидроцилиндром хвостовой балки обеспечивают ее качание вверх и вниз для ослабления верхней части угольного пласта или наваливания угля; размеры люка для загрузки угля можно регулировать путем выдвижения и отвода назад штоков гидроцилиндров хвостовой балки и вставляемой плиты. К основным преимуществам относятся следующие:

1. Люк для загрузки угля расположен низко и последовательно, что обеспечивает возможность эффективной загрузки мелкого угля без разрушения гребня и высокую скорость извлечения угля.

2. Позитивный четырехзвенный механизм использован для шарнирного соединения нижней части защитной балки с основанием в виде открытой вилки, посредством чего обеспечивается надежная стабильность крепи и наличие проема для прохода двух человек в забой.

3. Большое пространство для погрузки угля сзади и большой угол качания хвостовой балки являются предпочтительными для обрушивания верхней части пласта угля; с помощью зубчатой рейки, установленной вдоль нижнего поперечного края вставляемой плиты, можно в определенной степени раскалывать массивные куски угля, предотвращая блокировку люка для загрузки угля.

4. Выдвижение и извлечение вставляемой плиты и качание хвостовой балки используют для регулировки размера люка для загрузки угля, регулировки количества отгружаемого угля и обеспечения возможности перемещения заднего конвейера.

5. Обеспечено управление соединением между гидроцилиндром хвостовой балки и гидроцилиндром вставляемой плиты. Хвостовую балку извлекают автоматически, независимо от того, правильно или неправильно производят манипуляцию извлечения хвостовой балки, чтобы таким образом предотвратить появление разрыва, вызванного вставляемой плитой, выдвигаемой в задний конвейер во время извлечения назад хвостовой балки.

6. Применением уравновешивающего гидроцилиндра, установленного между верхней балкой и защитной балкой, устраняют неравномерность нагрузок, возникающих в битуминозном пласту угля, действующих на переднюю и заднюю опоры, обеспечена возможность регулирования верхней балки для правильного поддержания верхней плиты, возможность изменений крепи, подстраивая к точке воздействия результирующей силы и значительно улучшая отношения двухопорной крепи при подстраивании к боковой породе верхней части угольного пласта.

7. Конструкция основания в виде открытой вилки с передним краем, снабженным механизмом подъема, обеспечивает удаление плавающего угля, что способствует эффективному предохранению переднего края основания от погружения, сокращению количества работы по удалению плавающего угля и снижению интенсивности труда работников.

8. Верхняя балка выполнена в виде единой конструкции, и на ее переднем краю установлена защитная плита, которую можно использовать для поддержания стенки угольного пласта в обратном направлении для предотвращения растрескивания стенки угольного пласта предохранительного целика, а также можно извлекать защитную плиту при излечении и уплотнении угля.

Благодаря приспособлению двухопорной крепи для разработки с обрушением сверху обеспечивают ее простоту и компактность, значительно уменьшают центральное расстояние между положениями скольжения вперед и назад, обеспечивают существенные преимущества при выполнении операций опускания, перемещения и подъема крепи. Данная крепь является пригодной для выполнения комплексных механизированных горных работ с обрушением сверху в разрабатываемом забое при разработке наклонного пласта угля, умеренно наклонного пласта угля средней твердости и мягких пластов угля.

Далее приведено описание вариантов выполнения изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено следующее:

фиг.1 изображает схематический вид крепи согласно настоящему изобретению;

фиг.2 - вид слева крепи, показанной на фиг.1.

Как показано на чертежах, двухопорная поддерживающая оградительная крепь с низко расположенным основанием для разработки с обрушением сверху согласно настоящему изобретению содержит основание 1 в виде открытой вилки, две гидравлические телескопические опоры 2, установленные на основании 1 и имеющие верхние части, шарнирно соединенные с верхней балкой 3. Задняя часть верхней балки 3 шарнирно соединена с верхней частью защитной балки 4. Нижняя часть защитной балки 4 шарнирно соединена с основанием 1 посредством позитивного четырехзвенного механизма 5. Уравновешивающий гидроцилиндр 6 установлен между задней частью верхней балки 3 и защитной балкой 4. Хвостовая балка 7 коробчатой конструкции шарнирно соединена с нижней частью защитной балки 4. Гидроцилиндр 8 хвостовой балки установлен между нижней частью хвостовой балки 7 и нижней частью защитной балки 4. В коробчатой полости хвостовой балки 7 расположена направляющая скольжения, в которой находится вставляемая плита 9 и гидроцилиндр 10 для приведения в движение плиты 9 для перемещения ее попеременно вперед и назад вдоль направляющей скольжения. Для предотвращения блокировки люка для выгрузки угля и для раскалывания в определенной степени массивных кусков угля вдоль поперечного края нижней части плиты 9 установлена зубчатая рейка 11. Для предотвращения растрескивания стенки угольного пласта предохранительного целика спереди верхней балки 3 шарнирно присоединена защитная плита 12 и установлен защитный гидроцилиндр 13 на верхней балке 3. Шток защитного гидроцилиндра 13 шарнирно соединен с задней частью защитной плиты 12. Для подъема основания 1 спереди основания 1 установлен гидравлический домкрат 14, благодаря чему улучшены удаление плавающего угля и плавный вывод угля и обеспечено эффективное предохранение переднего края основания 1 от погружения, благодаря чему уменьшены затраты по удалению плавающего угля и снижена интенсивность труда работников. Для облегчения передвижения крепи на основании 1 установлен толкающий гидроцилиндр 15. Применено управление соединением между гидроцилиндром 8 хвостовой балки и гидроцилиндром 10 вставляемой плиты 9, и, таким образом, плиту 9 извлекают автоматически, независимо от того, правильно или неправильно производят манипуляцию извлечения хвостовой балки 7, для предотвращения появления разрыва, вызванного плитой 9, выдвигаемой в задний конвейер во время извлечения хвостовой балки 7. Спереди верхней балки 3 установлено распылительное устройство, взаимодействующее с гидравлическими телескопическими опорами 2 при опускании опор. Таким образом, когда при опущенных гидравлических телескопических опорах 2 завершают перемещение крепи вперед, включают переднее распылительное устройство и распыляют воду для подавления пыли. Заднее распылительное устройство установлено сзади верхней балки 3 и взаимодействует с гидроцилиндром 10 плиты 9 во время отвода ее назад. Это устройство включают и распыляют воду при извлечении плиты 9 для обрушения угля. Следовательно, как при перемещении крепи, так и при обрушении угля можно обеспечить эффективное подавление пыли, таким образом, улучшая окружающую среду в рабочей зоне в разрабатываемом забое.

Изобретение относится к гидравлической крепи, используемой для подземной разработки на угольных шахтах. Двухопорная поддерживающе-оградительная крепь с низко расположенным основанием для разработки забоя с обрушением сверху, содержащая основание в виде открытой вилки, две гидравлические телескопические опоры, установленные на основании и шарнирно соединенные верхними частями с верхней балкой, при этом задняя часть верхней балки шарнирно соединена с верхней частью защитной балки. Нижняя часть защитной балки шарнирно соединена с основанием посредством позитивного четырехзвенного механизма. Уравновешивающий гидроцилиндр установлен между задней частью верхней балки и защитной балкой. Хвостовая балка коробчатой формы шарнирно соединена с нижней частью защитной балки. Гидроцилиндр хвостовой балки установлен между нижней частью хвостовой балки и нижней частью защитной балки. В коробчатой полости хвостовой балки расположена направляющая скольжения, в которой находятся вставляемая плита и гидроцилиндр, предназначенный для приведения в движение вставляемой плиты для перемещения ее вперед и назад вдоль направляющей скольжения. Изобретение позволяет эффективно использовать защитную крепь, сделать конструкцию простой и компактной, значительно уменьшить центральное расстояние между положениями скольжения вперед и назад, улучшить выполнение операций опускания, перемещения и подъема крепи. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Двухопорная поддерживающая оградительная крепь с низко расположенным основанием для разработки забоя с обрушением сверху, содержащая основание (1) в виде открытой вилки, две гидравлические телескопические опоры (2), установленные на основании (1) и шарнирно соединенные верхними частями с верхней балкой (3), отличающаяся тем, что задняя часть верхней балки (3) шарнирно соединена с верхней частью защитной балки (4), нижняя часть защитной балки (4) шарнирно соединена с основанием (1) посредством позитивного четырехзвенного механизма (5), гидравлический домкрат (14) для подъема основания установлен спереди основания (1), уравновешивающий гидроцилиндр (6) установлен между задней частью верхней балки (3) и защитной балкой (4), хвостовая балка (7) коробчатой формы шарнирно соединена с нижней частью защитной балки (4) и гидроцилиндр (8) хвостовой балки установлен между нижней частью хвостовой балки (7) и нижней частью защитной балки (4), в коробчатой полости хвостовой балки (7) расположена направляющая скольжения, в которой расположены вставляемая плита (9) и гидроцилиндр (10), предназначенный для приведения в движение плиты (9) для перемещения ее попеременно вперед и назад вдоль направляющей скольжения, соединение между гидроцилиндром (8) хвостовой балки и гидроцилиндром (10) вставляемой плиты является регулируемым, спереди верхней балки (3) установлено распылительное устройство, взаимодействующее с гидравлическими телескопическими опорами (2) при опускании опор, сзади верхней балки (3) установлено заднее распылительное устройство, взаимодействующее с гидроцилиндром (10) вставляемой плиты во время отвода ее назад.

2. Крепь по п.1, отличающаяся тем, что имеет зубчатую рейку (11), установленную вдоль поперечного края нижней части вставляемой плиты (9).

3. Крепь по п.1 или 2, отличающаяся тем, что верхняя балка (3) выполнена в виде единой конструкции, защитная плита (12) шарнирно присоединена спереди к верхней балке (3) и защитный гидроцилиндр (13) установлен на верхней балке (3) и имеет шток, шарнирно присоединенный к задней стороне защитной плиты (12).

4. Крепь по п.1 или 2, отличающаяся тем, что толкающий гидроцилиндр (15) установлен на основании (1).