Секция механизированной крепи Советский патент 1985 года по МПК E21D23/04 

Изобретение относится к горной промьшленности и Кюжет быть использо вано в мехаиизировэнных крепях для подземной выемки угля. Известия секция механизированной крепи, включающая основание, гидростойки, перекрытие с козырьком, имею щим неподвижную и выдвижную части, кулачок, копир, тяги, толкатель с упругим элементом, расположенным меж ду кулачком и копиром и соединенным с выдвижной частью козЬфька, и рычаги, шарнирно заКрепленныё с тягой и основанием крепи, Неподвияшая и выдвижная части козырька, кулачок, копир, толкатель, упругий элемент, тяги и рычаги образуют механизм управления козырька крепи относитель но кровли и плотности забоя ll . Недостатками указанной секции являются отсутствие средств силового управления поворотом козырька относительно перекрытия и кровли, а также величиной усилия прижатия его забойной части к кровле, ограничение угла поворота забойной части козырька в направлении кровли при заштыбов ке пространства между завальной частью козырька и перекрытием, неудовлетворительное прилегание (контактирование) плоскости козырька к кровле и, соответственно, передача усили на нее при распоре крепи из-за наличия породной подушки накозырьке, а также отсутствие средств оперативного управления изменением расстояния между козырьком и плоскостью. Все это снижает надежность поддер жания кровли козырьком и управления ею в лаве при пр11менвнии известной секции крепи, особенно в сложных горне-геологических условиях. Наиболее близкой к предлагаемой является секция механизированной крепи, включающая основание, гидростойки, перекрытие, шарнирно соединенное с козырьком, состоящим из вы движной и неподвижной частей, механизм управления козырьком, мн еющий гидродомкрат, соединенный одним концом с неподвижной частью козырька, толкатель и упругий элемент, связан ный с выдвижной частью козырька jYj Однако в известной секции регулировка отхода козырька от забоя осуществляется опусканием перекрытия, что ведет к вывалообразованию кровли, нарушению боковой устойчивости 32 секции. Кроме того, в секции отсутствуют средства компенсации огхода выдвижной части козырька на всем диапазоне вынимаемой мощности пласта, при распоре секции крепи появляется ослабление натяга упругого элемента из-за препятствий перемещению выдвижной части, возникающих вследствие неровностей на поверхности кровли, и отсутствия средств компенсации технологических зазоров, все это приводит к изменению расстояния между козырьком и забоем, наклону его к почве, т.е, ухудшению поддержания кровли козырьком. Указанные недостатки снижают надежность работы секции крепи в сложных горно-геологических условиях. Цель изобретения - повышение надежности работы секции крепи в сложных горно-геологических условиях путем увеличения нецосредственного контакта козырька с призабойным участком кровли. Указанная цель достигается тем, что в секции механизированной крепи, включающей основание, гидростойки, перекрытие, шарнирно соединенное с козырьком, состоящим из выдвижной и неподвижной частей, механизм управления козырьком, имеющий гидродомкрат, соединенный одним концом с неподвижной частью козырька, толкатель и упругий элемент, связанный с выдвижной частью козырька, перекрытие снабжено шарнирно закрепленным на нем двуплечим рычагом с шатуном и регулируемыми упорами, а гидродомкрат соединен с неподвижной частью козырька шарнирно, при этом второй, конец гидродомкрата шарнирно связан с плечом рычага, другое плечо которого с помощью шатуна и толкателя соединено с упругим элементом, а регулируемые упоры установлены на перекрытии с вoз 4oжнocтью изменения угла поворота двуплечего рычага. Выдвижная часть козырька с завальной стороны снабжена упругим щитком. Упоры установлены на перекрытии с возможностью их раздельного регулироваия. На фиг. 1 изображена секция механизированной крепи, не передвинутая к конвейеру, общий вид; на фиг. 2 вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - секция механизированной крепи, передвинутая к конвейеру и забою, с повернутым

«ft

в сторону кровли козырьком и выдвинутой его пабойной частью, об1(ий вид; на Лиг. 4 - то же, крепь в режиме распора, общий вид,

Секция механизированной крепи (фиг. 1 и 2) состоит из основания 1, гидростойки 2, перекрытия 3, с которым шарнирно через ось 4 соединен KpoHmTepiH 5 козырька . Кронштейн 5 жестко закреплен к неподвижной части 7 козырька 6. В неподвижной части 7 установлены копир 8 и кулачок 9, жестко закрепленньй пальцем 10 и шарнирно надетьй на ось 4. По неподвижной части 7 козырька 6 перемещается выдвижная часть 11, соединенная пальцем 12 с упругим элементом 13, взаимодействующим с копиром 8 и кулачком 9. В свою очередь,упругий элемент. 13 жестко зафиксирован с толкателем 14, скользящим в направляющих 15, установленных в перекрытии 3. Поворот козырька 6 вокруг оси 4 л перемещение его выдвижной части 11 осуществляется гидродомкратом 16, который имеет клапанньй блок 17 (предохранительный и разгрузочный клапаны образуют блок 17) со стороны его порщневой полости. Для поворота и поступательного перемещения ко зырь- . ка 6 гидродомкрат 16 соединен шарнирами 18 и 19 соответственно со стороны цилиндра с неподвижной его частью 7 посредством кронштейна 5, а со стороны штока - с одним концом двуплечего рычага 20, у которого второй конец через шарнир 21, шатун 22 и ось 23 имееУ с толкателем 14, а далее через упругий элемент 13 - с выдвижной частью 11 козырька 6.При этом двуплечий рычаг 20 шарнирно одет на ось 24, закрепленную на перекрытии 3.

- Для изменения величины хода выдвижной, части 11 козырька 6 (в любую КЗ сторон относительно плоскости забоя) на перекрытии 3 установлены регулируемые упоры 25 и 26, взаимодействующие с рычагом 20 со стороны, противоположной креплению шатуна 22 с рычагом 20. Упоры 25 и 26 можно перемещать в направляющих 27, например, винтами 28 и 29 и, соответственно, ограничивать угол поворота в двуплечего рычага 20.

На выдвижной части 11 козырька 6 с завальной стороны шарнирно на оси 30 закреплен щиток 31, который своей

53 4

плоскостью касается поверхности перекрытия 3. Щиток 31 выполнен из упругого материала, например резино-тросовой транспортерной ленты.

Секция механизированной крепи работает следующим образом..

В исходном положении разгруженная секция крепи передвигается к забою и конвейеру 32. Затем подачей рабочей жидкости в поршневую полость гидродомкрата 16 производят его раздвижку (фиг. 3 и 2). При этом гидродомкрат 16 через кронштейн 5 поворачивает на оси 4 козырек 6 по направлению к кровле. Одновременно гидродомкрат 16, поворачивая вокруг оси 24 двуплечий рычаг 20, приводит через шатун 22 в поступательное движение толка.тель 14 и упругий элемент 13.

Элемент 13, соединенный с выдвижной частью 11 пальцем 12, перемещает козырек 6 к забою и кровле. Направленность перемещения толка геля 14 обеспечивается направляющими 15, а упругого элемента 13 - копиром 8 и кулачком 9.

В случае необходимости производится очистка пространства .между козырьком 6 и перекрытием 3 и поверхности козырька 6 от попавшей туда породы. Для этого попеременно подается рабочая жидкость в поршневую или штоковую полость гидродомкрата 16. При этом происходит одновременно переменньй поворот козырька 6 и возвратнопоступательное перемещение выдвижной его части 11 со щитком 31, который осуществляет очистку от породы пространства между козырьком 6 и перекрытием 3. Неоднократный переменный поворот козырька 6, установка его с максимально возможным по конструкции углом наклона по отношению к горизонтальной плоскости пласта, перемещение выдвижной части 11 вперед и назад (т.е. возвратно-поступательно) и наличие упругого элемента 13, способствующего колебательному движению вьздвижной части 11, приводят к лучшей очистке поверхности козырька 6 от штыбовой подушки при воздействии гравитационной силы. При этом упругий элемент 13 препятствует значительному повороту выдвижной части 11 по направлению к почве.

Изменение расстояния между плоскостью забоя и козырьком 6 в зависимости от характера конкретных горно- геологических и горно-технических условий, не ограничивая 5гол поворот и усилия прижатия к кровле выдвижной .части 11 козырька 6, производится регулированием угла oi поворота двупевчего рьиага 20 путем соответствую щего перемещения упоров 25 и 26 винтовым механизмом, включаюп1им винты 28 и 29 и направляюпще 27 (фиг.2). После передвижения секции крепи : к забою, очистки поверхности козырька 6 и клинового пространства между ним и перекрытием 3 от породы, ад также регулирования (в случае необхо димости) хода перемещения;выдвижной части 11 осуществляют распор крепи (фиг. 4) гидростойкой 2. В период распора крепи козырек: б, взаимодействуя с кровлей,, поворачивается относительно перекрытия 3. При этом происходит сжатие гидродомкрата 16 со срабатыванием предохранительного, клапана в клапанном блоке 17 и изгиб упругого элемента :13 с поворотом кулачка 9 нас оси 4. .Предварительная настройка предохранительного клапана в блоке 17 и упругая деформация элемента 13. позволяют обеспечить заданное по величине и надежное усилие прижатия конца забойнбй части 1 1 козырька 6 к кровле. В случае сдвижения пород кровли, интенсивного проявления горного давления и резкого изменения профиля кровли наличие упругого элемента 13.в совокупности с гидродомкратом 16 с предохранитель ным клапаном (в блоке 17) позволяет повысить работоспособность крепи за счет демпфирования внезапно возникшей нагрузки, поскольку при .этом происходит поэтапное или одновременное сжатие рабочей жидкости В поршневой полости гидродомкрата 16, срабатывание (не мгновенное) предохранительного клапана в блоке 17 и упругий изгиб элемента 13. Таким образом, предлагаемая секция обеспечивает увеличение непосредственного контакта козырька с призабойным участком кровли вне за- ; висимости от глубины разработки, мощности пласта, наличия отжима угля в верхней .части забоя и свойств пород кровли. Это позволяет повысить надежность работы секции в условиях не только труднообрушаемой, но и неустойчивой кровель, особенно при сочетании неустойчивой непосредственной и труднообрушаемой основной кровли. Достигаемое улучшение поддержания и коэффициента затяжки кровли крепью на призабойном уча:стке при сложных физико-механических свойствах вмещающих породах способствует также повышению боковой устойчивости крепи на наклонном падении. Следовательно, использование изобретения улучщает управление кровлей в лавах со сложными горно-геологическими условиями и уменьшает количество вывалов пород кровли, что повышает производительность труда на крепление в очистном забое. f Л U Вид f

1. СЕКЦИЯ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ КРЕПИ, включакнцая основание, гидростойки, перекрытие, шарнирно соединенное с козырьком, состоящим из вьщвижной и неподвижной частей, механизм управления козырьком, имеющий гидродомкрат, соединенный одним концом с неподвижной частью козырька, толкатель и упругий элемент, связанный с выдвижной частью козырька. с целью повышения надежности работы секции крепи в сложных горно-геологических условиях путем увеличения непосредственного контакта козырька с призабойным участком кровли, перекрытие снабжено шарнирно закрепленным на «ем двуплечим рычагом с шатуном и регулируемыми упорами, а гидродомкрат соединен с неподвижной козырька шарнирно, при эт.ом второй конец гидродомкрата шарнирно связан с плечом рычага, другое плечо Которого с помощью шатуна и толкателя соединено с упругим элементом, а регулируемые упоры установлены на перекрытии с возможностью изменения угла (Л поворота двуплечего рычага. 2.Секция крепи по п.1, отличающаяся тем, что выдвижная часть козырька с завальной старо- z ны снабжена упругим щитком. 3.Секция крепи поп.1,отличающаяся тем, что упоры установлены на перекрытии с возможностью их раздельного регулирования. ел СП со

/ ////////////////////. /У //////////Z /У///// // /// Фиг.5 //// в 77 Ul.lf