Шахтная гидравлическая крепь Советский патент 1987 года по МПК E21D15/44 

поршня, в перегородке 6 в ее сквозном канале 13 установлен обратный клапан, подклапанная полость 14 которого обращена в сторону рабочей полости 11. В верхней части ПП 4 выполнен канал 15 с расточкой 16 для размещения загрузочного клапана 17. Об-, ратный клапан 12 в перегородке 6 установлен с возможностью запирания раИзобретение относится к горному делу и может быть использовало в качестве индивидуальной крепи очистных выработок.

Целью изобретения является повьше ние функциональной надежности крепи при поддержании кровли пласта и упрощение конструкции гидростойки.

На фиг.1 изображена шахтная гидравлическая крепь, вид сбоку; на Фиг.2 - то же, вид в плане; на фиг, фиг.З - то же, разрез по продольной оси гидростойки.

Шахтная гидравлическая крепь состоит из передвижного верхняка 1 и однотипных гидростоек 2, каждая из . которых включает в себя цилиндр 3, размещенный в нем промежуточный плунжер 4 с двухопорной насадкой 5 на верхнем конце и перегородкой 6, установленной с возможностью осевого перемещения между ограничителями 7 и 8 выполненными в нижней части промежуточного плунжера на внутренней его стенке, центральный плунжер 9 с пружиной сжатия 10, размещенный в рабочей полости 11 над перегородкой.6, и обратный клапан 12, установленный в перегородке 6 повернутым в сквозном ее канале 13 подклапанной полостью 14 в сторону рабочей полости 11. В верхней части промежуточного плунжера 4 выполнен канал 15, соединяющий рабочую полость 11 центрального плун жера с расточкой 16, в которой уСта--- новлен загрузочньтй клапан 17, а в верхней части цилиндра 3 - канал 18, соединяющий рабочую полость 19 промежуточного плунжера 4 с блоком клапанов с вмонтированными внутри его предохранительным 20 и обратно-разгрузочным 21 клапанами. Перегородка 6

бочей полости 19 ПП 4 от рабочей полости 11 центрального плунжера (ЦП) 9. Загрузочный клапан 17 запирает рабочую полость 11 ЦП 9 от его входа. Для обеспечения.возможности общей разгрузки гидростойки, а также частичной ее разгрузки за счет опускания только ЦП 9 предусмотрены разгрузочные устройства 22 и 23. 3 ил.

5

0

5

0

5

0

со стороны внутренней поверхности промежуточного плунжера 4 снабжена уплотнителями. Для обеспечения общей разгрузки гидростойки 2, а также частичной ее разгрузки за счет опускания тольк-о центрального плунжера 9 в конструкции гидростойк и предусмотрены разгрузочные устройства 22 и 23. Передвижной верхняк 1 располагается меж,цу боковинами двухопорной насадки 5, причем его верхняя рабочая поверхность в исходном положении находится ниже верхней торцевой поверхности насадки 5.

В процессе эксплуатации крепи гидростойка 2 устанавливается под передвижной верхняк 1, после чего подачей жидкости через загрузочный клапан 17.производится распор крепи между боковыми породами пласта. При этом жидкость под давлением поступает в / рабочую, полость через канал 15. Вследствие предварительного сжатия пружина обратного клапана 12 последний находится в закрыто м состоянии, поэтому вначале всегда выдвигается центральный плунжер 9. Только после прижатия передвижного верхняка 1 к Кровле пласта давлением жидкости открывается обратньш клапан 12 и начинается выдвижение промежуточного плунжера 4 с последуюпщм прижатием двухопорной насадки 5 к кровле. Благодаря гидравлическому подпору, создаваемому обратным клапаном 12, перегородка 6 находится в крайнем положении, прижатая к. ограничителю 7,

Заданное усилие начального (предварительного) распора каждого из обособленных несушлх элементов крепи определяется давлением жидкости, поступающей в рабочие полости гидростойки

313

2, и размерами эффективных площадей плунжеров 4 и 9, Учитывая наличие гидравлической связи между рабочими полостями 11 и 19 при распоре крепи, возможные.нарушения очередности вы- движения плунжеров (из-за непредвиденных сопротивлений) не оказывают влияния на величины заданных усилий распора обособленных несущих элементов.

По мере опускания кровли пласта и действия горного давления на двух- опорную насадку 5 и передвижной верх- няк 1 происходит совместное опускание промежуточного 4 и центрального 9 плунжеров, сопровождающееся повышением давления жидкости в рабочей полости 18 под перегородкой 6, что способствует перемещению этой перегородки вверх при закрытом обратном клапане 12 и повышению противодавления жидкости в рабочей полости 11 с одновременным уменьшением давления жидкости в рабочей полости 19. Таким об.разом, за счет перемещения перегородки 6 осутцес-твляется выравнивание давления жидкости в рабочих полостях 11 и 19. Б этот период гидростойка рабр- тает в режиме упругой податливости. Ко времени выхода гидростойки 1 на рабочее сопротивление перегородка 6 достиг ает ограничителя 8. При этом давле.ние жидкости в обеих рабочих полостях становится практически равным. Такой-процесс в конструкции гидро- стойки обеспечивается з-аданным рас. сто 1нием между нижней поверхностью ограничителя 8 и верхней частью опорной перегородки 6 при нижнем исходном положении последней, величина которого, обусловленная упругой податливостью центрального плунжера, определяется обычно экспериментальным путем с учетом наличия в рабочей полости 11 растворимого и нерастворимого воздуха.

Работа шахтной крепи по сопротивлению опусканию кровли пласта за счет срабатывания предохранительного кла- пана 20 и, вьтуска жидкости из рабочей полости 19, при этом пониженное давление жидкости в этой полости вы- зъшает, в свою очередь, некоторое пе- перемещение перегородки 6 вниз под действием давления жидкости в рабочей полости 11, а затем вверх под действием вновь возрастающего давления жидкости в рабочей полости 19.

454

Перетока жидкости из рабочей полости

11 в полость 19 через обратный клапан 12 не происходит, так как усилие его пружины и гидростатическое давление жидкости, прижимающее запорный элемент к седлу обратного клапана 12 превышают перепад настроечного давления предохранительного клапана 20,

Работа крепи в условиях неустойчивой кровли пласта, когда имеют место разрушения и перемещения толщ и бло- ко в осадочных пород, не отличается от описанного процесса, однако с той разницей, что нагрузки, действующие на передвижной верхняк 1 со стороны перемещаюпщхся блоков, вызывают по- вьшение давления жидкости в рабочей полости 11 и через подвижную перегородку 6 в рабочей полости 19 с после- дуюшлм срабатыванием предохранительного клапана 20. Возможны при этом случаи (при резких нагружениях передвижного верхняка 1) открытия обратного клапана 12 и выравнивания давления жидкости в рабочих полостях 11 И 19.

Дпя передвижения верхняка 1, предусмотренного технологическим циклом без нарушенкя крепления кровли, загрузочный клапан 17 принудительно открывается разгрузочным устройством 22 и центральный плунжер 9 опускается под действием усилия пружины 10, а промежуточный плунжер 4 ост.аетЬя в рабочем состоянии и поддерживает кровлю посредством двухопорной н асад- ки 5. Передвижной верхняк 1, расположенный между боковиками этой насадки, выдвигается в сторону забоя. Затем- производится полная разгрузка задней гидростойки 2 крепи при помопщ раз- грузочного устройства 23, действующего на обратно-разгрузочный KjianaH 21, переустановка этой гидростойки в первый ряд крепи и распор гидростоек .между боковыми породами.

Формула изобретения

Шахтная гидравлическая крепь, . включающая передвижной верхняк и гидростойки, каждая из которых состоит из цилиндра, размещенного в нем промежуточного плунжера с двухопорной насадкой- на верхнем конце и с внутренней перегородкой, выполненной со сквозным продольным каналом и размещенным в нем обратным клапаном, центрального плунжера, установленного

5131

над перегородкой и взаимодействующего с передвижным верхняком, и загрузочного клапана, отличающая с я тем, что, с целью повышения функциональной надежности крепи при поддержании кровли пласта и упрощения конструкции гидростойки, промежуточный плунжер выполнен с ограничителями в нижней его части, расположенными на внутренней стенке, а перегородка выполнена в виде поршня и размещена внутри промежуточного плунже71456

ра с возможностью осевого перемещения между ограничителями, причем об- ратньй клапан в перегородке установлен с возможностью запирания рабочей

5 полости промежуточного плунжера от рабочей полости центрального плунжера, при зтом в верхней части промежуточного плунжера выполнена расточка, в которой размещен загрузочный кла

fO пан, запирающий рабочую полость центрального плунжера от его входа.

Изобретение относится к области горного дела, повьппает функциональную надежность крепи при поддержании кровли пласта и упрощает конструкцию гидростойки. Для этого промежуточньй плунжер (ПП) 4 вьтолнен с ограничителями 7 и 8, расположенными на его внутренней стенке в нижней части. Между ограничителями 7 и 8 с возможностью осевого перемещения установлена перегородка 6, вьшолненная в виде § сл ее jiiii СП 7J 7f

/у//////////////////

////////////////////////////////////

7//////////л ///////// ////// /// / //////////////////////////////4///7//

(ризЛ

/

Редактор М. Циткина

Составитель В, Пономарева

Техред А.Кравчук Корректор М. Пожо

Заказ 2402/29

Тираж 454Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4