Щитовая крепь Советский патент 1983 года по МПК E21D19/02 

Изобретение относится к угольной промышленности, а именно, к креплению очистных забоев щитовыми крепями при разработке наклонных угольных пластов столбами по падению. Известен ограждающий щит механизированной крепи, включающий непосредственно ограждающий щит, опоры секций поддерживающей крепи, верхние и нижние гидроцилиндры, щарнирно соединенные од. ними концами с опорами секций, причем верхние гидроцилиндры щарнирно соединены другими концами с верхней частью щита, а нижние - с нижней частью щита 1. Данное техническое решение позволяет изменять наклон ограждающего щита, т. е. регулировать высоту крепи в соответствии с вынимаемой мощностью, но осуществлять изменение наклона щита очень трудно, так как при перемещении щита и при изменении наклона необходимо управлять верхними и нижними гидроцилиндрами одновременно. Недостатком указанного устройства является сложность управления его передвижением и раздвижностью из-за отсутствия базовой балки. Наиболее близкой к изобретению является щитовая крепь, состоящая из соединенных базовой балкой секций, каждая из которых включает перекрытие, лыжи, опорную стойку, связывающую перекрытие с лыжей, и гидродомкрат передвижки 2. Недостатком известной крепи является размещение базовой балки в пространстве между рядом стоек и щитовыми перекрытиями сещий, которое не позволяет увеличить ширину базовой балки из-за ограниченности расстояния между рядом жестких стоек и перекрытиями, в результате базовая балка в поперечном сечении получается почти квадратной, при этом существенно возрастает масса балки (до 400 кг на 1 м ее длины), а при меньшей массе ее прочность оказывается недостаточной. При этом базовая балка стремится к сползанию вдоль крепи, что влечет за собой возможность перекоса гидродомкрата передвижки, связывающего базовую балку с перекрытием, смещение перекрытия относительно лыжи и разворот секций. Целью изобретения является обеспечение направленного перемещения секций крепи. Цель достигается тем, что в щитовой крепи, состоящей из соединенных базовой балкой секций, каждая из которых включает перекрытие, лыжи, опорную стойку. связывающую перекрытие с лыжей, и гидродомкрат передвижки, секции крепи снабжены установленными на лыжах направляющими для базовой балки, выполненными с ограничителями подъема балки в вертикальной плоскости, а базовая балка выполнена из шарнирно соединенных частей с конусными окнами, в которых размещены опорные стойки. На фиг. 1 изображена щитовая крепь, вид сбоку; на фиг. 2 - щитовая крепь в процессе передвижки базовой балки и секций крепи; на фиг. 3 - щитовая крепь в процессе ее раздвижности, вид сбоку; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3; на фиг. 5 - узел I на фиг. 4 (соединение секций базовой балки между собой и с гидродомкратами передвижения); на фиг. 6 - разрез Б-Б на фиг. 5 (с видом на упор для удержания балки в заданном положении). Щитовая крепь включает базовую балку 1 и соединенные с ней гидродомкратами 2 секции крепи, каждая из которых содержит щитовое перекрытие 3, передние 4 и задние 5 лыжи, опорные стойки 6, выполненные гидравлически раздвижными и снабженные гидрозамками и предохранительными клапанами. Базовая балка 1 состоит .. выполненных в виде плоских ферм и щарнирно соединенных друг с другом с помощью горизонтальных осей 8 и 9, продольные оси которых расположены в плоскости базовой балки 1. Базовая балка снабжена проушинами, к которым с помощью вертикальных осей 10 крепятся гидродомкраты 2, которые вторыми концами с помощью осей 11 крепятся к проушинам 12 направляющих 13 шарнирно соединенных с перекрытиями 3 и со стойками 6. На направляющих 13, жестко закреплены упоры 14 для удержания базовой балки в заданном положении, предотвращающие ее сползание вдоль крепи и вертикальное перемещение. Части 7 базовой балки 1 выполнены с конусными направляющими окнами, в которых размещены основания стоек 6 и упоры 14. Такое выполнение базовой балки 1 позволяет обеспечить самоцентрацию балки относительно перекрытия. Ширина окон со стороны гидродомкратов 2 шире, чем со стороны забоя. Этим обеспечивается точная установка секций относительно базовой балки 1 при их передвижке и исключается боковое воздействие базовой балки на стойки 6 при ее передвижке в сторону забоя. К верхним частям щитовых перекрытий шарнирно прикреплены оградительные щитки 15 для ограждения верхннй части забоя от падения вниз кусков угля и породы, приводимые в действие гидродомкратами 16. Щитовая крепь работает следующим образом. В исходном положении щитовой крепи штоки гидродомкратов 2 втянуты и базовая балка 1 находится в крайнем правом положении (фиг. 1 изображение толстыми линиями). Перед выемкой ленты угля включают насосную станцию, все гидрораспределители переключают в позиции на подачу рабочей жидкости в порщневые полости гидродомкратов 2 и передвигают базовую балку 1 в крайнее левое положение (фиг. 1 изображение тонкими линиями). При этом Ю иаправленное движение базовой балки 1 обеспечивается из-за взаимодействия ее направляющих окон с основаниями стоек 6. Во время выемки угля щитки 15 домкратами 16 прижимают к перекрытиям 3. После ,, отбойки угля все щитки 15 с помощью гид---, родомкратов 16 дистанционно поворачивают в сторону забоя до упора их нижних концов в поверхность забоя для ограждения призабойного пространства от вывалов кусков угля и породы со стороны обнаженной 20 кровли и верхней части забоя. После уборки отбитого угля и зачистки почвы призабойного пространства горнорабочие с помощью гидрораспределителей гид-: росИстемы отводят на некоторый угол от забоя щитки 15 первой секции крепи, с по-мощью гидросистемы подают рабочую жидкость в штоковые полости гидродомкратов 2 и передвигают эту секцию в сторону забоя, подтягивая ее к базовой балке 1. Если при осмотре или в процессе передвижки секции вынимаемая мощность пласта окажется меньше высоты секции, в штоковые полости стоек для уменьшения высоты секции подают порцию рабочей жидкости и стойки 6 сокращают по их длине на величину, достаточную для передвижения секции с мини- 35 мальным зазором между верхней частью щитового перекрытия 3 и обнаженной кровлей пласта. После передвижки секции при необходимости в порщневые полости стоек 6 секции подают рабочую жидкость и раздвигают щит до упора верхней части щитового перекрытия 3 в кровлю пластав Щитки 15 гидродомкратами 16 упирают в поверхность забоя. На фиг. 2 изображена передвижка секции из положения, изображенного тонкими лиииями, в положение, изображенное толстыми линиями. Аналогично передвигают остальные секции. Таким образом, выполнение щитовой крепи с базовой балкой, состоящей из отдельных секций, позволит в несколько раз уменьшить ее массу, так как момент, сопротивления балки изгибу прямопропорционален квадрату ее ширины. Следовательно, чем больше ширина балки, тем больше момент ее сопротивления изгибу, что снижает металлоемкость крепи. Кроме того базовая балка, имеющая больщую щирину, позволяет более просто осуществить навеску на нее направляющих для перемещения по ним выемочной машины, привязку средств для погрузки и транспортировки отбитого угля или манипуляторов для бурения шпуров, а наличие в конструкции крепи направляющих для базовой балки с ограничителями ее подъема предотвращает сползание балки вдоль крепи ее подъем в вертикальной плоскости. Выполнение секций базовой балки с конусными окнами исключает боковое воздействие базовой балки на опорные стойки при ее передвижке в сторону забоя, все это повышает эффективность работы щитовой крепи при разработке наклонных пластов.

ЩИТОВАЯ КРЕПЬ, состоящая из соединенных базовой балкой секций, каждая из которых включает перекрытие,лыжи, опорную стойку, связывающую перекрытие с лыжей, и гидродомкрат передвижки, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения направленного перемещения секций крепи и снижения металлоемкости, секции крепи снабжены установленными на лыжах направляющими для базовой балки, выполненными с ограничителями подъема балки в вертикальной плоскости, а базовая балка выполнена из шарнирно соединенных частей с конусными окнами, в которых размещены опорные стойки.