Секция механизированной крепи Советский патент 1983 года по МПК F15B11/46 

vi

;о

ел Изобретение относится к горному делу .и предназначено для поддержания кровли в очистных забоях. Известна секция механизированной крепи, содерисащая перекрытие, шарнир но соединенный с ним козырек, забойную и завальную гидростойки, гидропатрон управления козырьком, имеющий отдельный гидрозамок и предохранительный клапан, управляемый независимо от забойной гидростойки l , Однако известная секция имеет нв достатки, ,. наиболее выраженные при работе с Трудноуправляемыми кровлями, особенно с такими, у которых основная кровля представлена мощными труднообруиающимися породами, а непосредственная - легкообрушающимися неустойчивЕлми. незначительном высыпании пород кровли над козырьком последний под действием давления жидкости в гидропатроне поворачивает ся вокруг шарнира соединения его с перекрытием. При этом поршень гидропатрона выдвигается, давление в его поршневой полости вследствие малого объема резко -падает и козырек практически полностью теряет свою несущую способность,. не препятствуя дальнейшему куполообразованию. Аналогичная потеря несущей способности козырька наблюдается и при большем смещении перекрытия над забойной стойкой, чем над завальной. Это может происходить из-за большего слоя породной подушки {а следовательно и большей податливости) под забойной гидростойкой, либо из-за большей при грузки забойной части перекрытия Последнее происходит либо при мелкоблочном обрушении пород основной кровли, либо при крупноблочном, когда одна часть блока (со стороны зайа ла) опирается на ранее обрушенные породы, а другая его часть (над крепью) - на перекрытие. Такая потеря несущей способности козырьков при водит к интенсивному куполообразованию, а также вызывает необходимост постоянного наблюдения за состоянием кровли в забое и периодического поджатия козырьков, что увеличивает трудоемкость по управлению крепью и снижает надежность поддержания кровли в призабойной части рабочего пространства. Наиболее близкой к предлагаемой являемся секция механизированной крепи, содержащая перекрытие и шарнирно соединенный с ним козырек, за бойную и завальную гидростойки с од носторонними гидрозамками и предохр нительными клапанами, гидропатрон управления козырьком, поршневая полость которого соединена с поршневой полостью забойной гидростойки, гидродомкрат передвижки, причем гид ростойки и гидродо.мкрат сообщены с блоком управления 2J . Однако известная секция механизированной крепи характеризуется тем, чтоВ самой конструкции секции крепи заложено большее смещение перекрытия забойной части по отношению к завальной из-за перетока части жидкости из поршневой полости забойной гидростойки в гидропатрон. При этом происходит снижение усилия прижатия к кровле забойной части верхняка, поскольку равнодействующая от веса пород оказывается ближе к забою, чем равнодействующая от реакций гидростоек, и под действием внешних сил верхняк начинает разворачиваться забойной частью к почве. При этом происходит отрыв забойной части веохняка от кровли, уменьшение площади его контактирования {особенно в шарнире соединения козырька с перекрытием), что неизбежно ведет к высыпанию пород непосредственной кровли в призабойной части оабочего поостаснства, интенсивному куполообразованию, вызывает тяжелые формы проявления горного давления. Аналогичная картина наблюдается и при крупноблочном обрушении пород основной кровли, когда происходят большие смещения забойной части верхняка по отношению к завальной. Для устранения этих недостатков желательно иметь такую конструкцию секции крепи, при которой не происходит снижения усилия прижатия J забойной части верхняка по отношению к завальной, то есть при которой равнодействующая от реакции гидростоек не смещается к завалу. Кроме того, желательно иметь и .такую конструкцию при которой не происходит большего опускания перекрытия над забойным рядом гидpqcтoeк по отнесению к завальному во избежание уменьшения площади конТактй)ования с кровлей и снижения усилия прижатия к ней забойной части верхняка из-за поворота козырька и перетока жидкости из поршневой полости забойной гидростойки в гидропатрон. Цель изобретения - повышение на дежности поддержания кровли в призабойной части рабочего пространства путем увеличения площади контактирования с кровлей и усилия прижатия к ней забойной части верхняка при работе крепи на пластах с крайне неустойчивой непосредственной кровлей и при больших величинах опусканий забойной части перекрытия по отношению к завальной. Указанная цель достигается тем, что секция механизированной крепи, содержащая перекрытие и шарнирно соединенный с ним козырек, забойную и завальную гидростойки с односторонними гидрюз-амками и предохранительными клапанами, гидропатрон управле ния козырьком, поршневая полость ко торого соединена с поршневой полост забойной гидростойки, и гидродомкра передвижки, причем гидростойки и гидродомкрат сообщены с блоком управления, снабжена нормально закрытым гидроуправляемым двухпозиционным подпружиненным распределителем, дросселем и обратным клапаном, соединенными последовательно, при это поршневые полости, забойной и завал ной гидростоек сообщены через распр делитель , дроссель и обратный клапа вход которого подключен к поршневой полости завальной гидростойки, полость управления распределителя сообщена с поршневой полостью забойно гидростойки непосредственно, а пружинная полость - через гидрозамок. На фиг. 1 представлена гидравлическая схема и положение элементов предлагаемой секции механизированной крепи при опережающем опускании забойной части верхняка на фиг. 2 то же, при опережающем опускании завальной части верхняка. Секция механизированной.крепи включает верхняк, состоящий из шар- мирно соединенных между собой козырь ка 1 и перекрытия 2, забойную и завальную гидростойки- 3 и 4, шарнирно соединенные с перекрытием 2 и установленные на основании 5, гидродомкрат б передвижки, гидропатрон 7. поджатия козырька 1, поршневая полость 8 которого соединена с поршневой полостью 9 забойной гидростойки 3 и блок 10 управления. Каждая гидростойка 3 и 4 содержит гидроблок, соединенный с блоком 10 управления и включающий предохранительный клапан 11 и гидрозамок 12. Поршневая полость 9 забойной гидростойки 3 соединена с поршневой полостью 13 завальной гидростойки 4 трубопроводом 14, в котором последовательно установлены дроссель 15, обратный клапан 16 и двухпозиционный распределитель 17. При этом пружинная полость 18 сообщена с надклапанной полостью 19 гидроэамка 12, а полость 20 управления - с поршневой полостью 9 Расположение дросселя 15 и обратного клапана.16 между распределителем 17 и поршневой полостью 13 предпочтительно, поскольку позволяет производить переключение распределителя 17 при наименьшем давлении управляемого потока, что повышает надежность его работы. Подвод и отвод рабочей жидкости производится по напорной и сливной магистралям 21 и 22 через блок 10 управления, который соединен трубопроводами 23 я 24 с гидродомкратом б трубопроводами 25 и 26 с забойной гидростойкой 3, трубопроводами 27 и 28 с завальной гидростойкой 4 и имеет следующие положения: нейтральное (НТ), распор забойной гидростойки (ПС1)., распор завальной гидростойки (ПС2), одновременный распор забойной и завальной гидростоек {ПС1-2), разгрузки забойной гидростойки (ШС1, разгрузки завальной гидростойки (ШС2), одновременная разгрузка забойной и завальной гидростоек (ШС 1-2J, передвижка конвейера (ПД), передвижка секции крепи (ШД). Отвод рабочей жидкости производится через обратный клапан 29. При работе крепи гидростойки 3 и 4 находятся в нагруженном состоянии, блок 10 управления установлен в положение НТ, а распределитель 17в положении Открыто. В случаях больших величин опускания забойной части верхняка, по отнсяиению к завальной последний стремиться сохранить контакт с кровлей (не показана) . При этом плунжер гидропатро- на 7 выдвигается и часть жидкости из поршневой полости 9 перетекает в гидропатрон 7, уменьшая давление в забойной гидростойке 3. Рабочая жидкость также перетекает из полости 13 в полость 8 через обратный клапан 16. В результате происходит.некоторое опускание завальной части перекрытия 2, поворот его относительно козырька 1. При этом увеличивается реакция забойной гидростойки 3 и уменьшается расстояние между шарниром верхняка и линией, соединяющей забойный конец козырька 1 с завальным концом перекрытия (выполаживания верхняка), что ведет к увеличению усилия прижатия к кровле и площади контактирования с ней забойной части верхняка. Этот процесс продолжается до тех пор, пока давление в гидростойках 3 и 4 не уравновешивается. Если при работе крепи происходит большее опускание завальной части перекрытия 2, то в этом случае происходит сокращение в гидропатроне 7 и часть жидкости перетекает из него в поршневую полость 9 забойной гндростойки, повышая давление в последней и увеличивая усилие прижатия к кровле забойной части верхняка. При снятии распора с забойной гидростойки 3 блок 10 управления ставится в положение ШС1 и жидкость из напорной магистрали 21 поступает в гидростойку 3 по трубопровду 25. При этом распределитель 17 переводится в положение Закрыто, исключая разгрузку завальной гидростойки 4. При снятии распора с завальной гидростойки 4 жидкость поступает к ней по трубопроводу 27, при этом при разгруженной гидростойке 3 распределитель 17 находится в положе- НИИ Закрыто, а при нагруженной гидростойке 4 - в положении- Открыто.

При распоре забойной гидррстойки 3 жидкость подается через трубопровод- 26 в полость 9, при этом давление в полости 20 управления и пружинной полости 18 одинаковое и распределитель 17 находится в положении Закрыто, как при распоре зав льной гидростойки 4, если гидростгойка 3 разгружена, и одновременном распоре гидростоек 3 и 4. Для исключения разгрузки гидростоек 3 и 4 при случайных забросах давления в сливнЬй магистрали 22 слив происходит через обратный клапан 29.

Распределитель 17 настраивается на минимально допустимое давление в забойной гидростойке 3.

Предлагаемое техническое решение исключает смещение равнодействующей от реакции гидростоек в сторону завала, позволяет увеличить площадь контактирования и усилие прижатия ккровле забойной части верхняка и, следовательно, повысить надежность поддержания кровли в призабойной части рабочего пространства, 4Tq ведет, к уменьшению куполообразования, снижению зольности добываемого угля, уменьшению простоев комплекса по причине заделки куполов и разборки породы.

СЕКЦИЯ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ КРЕПИ, содержащая перекрытие и шарнирно соединенный с ним козырек, забойную и завальную гидростойки с односторонними гидрозамками и предохранительными клапанами, гидропатрон управления козырьком , поршневая полость которого соединена с поршневой полостью забойной гидростойки, и гидродомкрат передвижки, причем гидростойки и гидродомкрат сообщены с блоком управления, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности поддержания кровли в призабойной части рабочего пространства, она снабжена нормально закрытым гидроуправляемым двухпозиционным подпружиненным распределителем, дросселем и обратньм клапаном., соединенными последовательно, при этом поршневые полости забойной и завальной гидростоек сообщены через распределитель , дроссель и обратный кла-с пан, вход которого подключен к поршНевой полости завальной гидростойки, (Л полость управления распределителя сообщена с поршневой полостью забойной гидростойки непосредственно, а пружинная полость - через гидрозамок.