Стенд для исследования взаимодействия механизированной крепи с сыпучей кровлей через перекрытие Советский патент 1989 года по МПК E21D23/00 G01M19/00 

10

1

Изобретение относится к горному елу и предназначено преимущественно ля оценки проявлений горного давления на моделях при исследовании взаимодействия механизированной крепи с 5 сыпучей кровлей через перекрытие при отработке мощньк пластов нисходящими слоями с закладкой. Целью изобретения является повышение точности и удобства исследований при проведении наблюдений и измерений смещений перекрытия и кровли, при оценке на моделях взаимодействия механизированной крепи с сыпучей кровлей через перекрытие при отработке мощных пластов полезного ископаемого нисходящими слоями с закладкой.

На фиг.1 схематично изображен предлагаемый стенд; на фиг.2 - вид 2о А на фиг.. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.З; на фиг.5 - вид Д на фиг.4; на фиг.6 - разрез Г-Г на фиг.З (с тремя различными вариантами (а, б, 25 в) пригруза, имитируняцими горные нарушения в пласте и кровле).

Стенд для.исследования взаимодей- .ствия механизированной крепи с сыпучей кровлей через разделяющее пере- о крытие (фиг.1) состоит из поворотного коробчатого каркаса (рамы) 1, установленного на плите 2, закрепленной на опорной плите (раме) 3 и регулируемый на заданный угол подъема 0-90) имитируемого залегания плас- 35 та при помогай винтовой тяги 4 и уг0

о 5

о 5

ломера 5. В зависимости от особенностей отработки угольного пласта, поворотный каркас 1 крепится к плите 2 как показано на фиг.Т (отработка по восстанию, падению) или повернутый на 90° в плоскости плиты 2 (простиранию) . Каркас 1 (фиг.2 и 3) состоит из сваренного из металлических угол-, ков прямоугольного объемного короба -6, установленного иа плите 2, частично облицованного с четырех сторон оргстеклом 7 и .8 для удобства обслуживания стендаS снятия замеров и визуального наблюдения за моделированием горных процессов. С забойной .и завальной сторон в короб 6 внутрь вставлены подвижные листы из оргстекла 9, которые регулируются по высоте в зависимости.от вынимаемого слоя и, обеспечивая замкнутый по периметру короба 6 объем, препятствуют высыпа-- нию закладки. На плиту 2 установлена, гидрофициронанная модель .крепи |0 комплексам КВЗ. С за.бойной и заваль ной сторон короба 6 внутри его вертикальных балок It установлены регулируемые подпружиненные стойки 1.2 и связанные с ними .съемными поперечны- ми пластиками 13, одинаковые по конструкции между собой, имитирунище угольньй пласт впереди и. закладоч- ньй массив сзади модели крепи 10 и пластины ТЗ накрыты сверху моделью гибкого перекрытия t4, на которое укладывается мешок (дли предотвраще- ния высыпания) с имитированной . 14691

падкой 15. Широкое дно мешка 15,

взаимодействующее с моделью крепи 10, не ограничивает свободного движения в нем имитированной закладки, так как имеет мелкую плиссировку (гофры) в двух взаимно перпендикулярных направлениях. На закладочньй материал уложен пригруз 16 и пневмо- баллон 17, имитирующие давление гор- JQ ных пород. Сверху каркас 1 закрыт съемной крьшпсой 18 с тройником 19, соединенным с пневмобаллоном 17, на котором имеются штуцер 20 для накачивания воздухом и манометр 21 для is контроля создаваемого давления. Стойки 12 (фиг.4) свободно скользят, во бтулках 22, приваренных к вертикальным балкам 11 короба 6, на нижние (Концы которьк посредством съемных 20 резьбовых насадок 23 надеты пластины 13, держащиеся от произвольного рассоединения стопорными .винтами 24. Регулировка по высоте 12, необходимое подпружинивание пластин 1 3 в зависимое- 25 ти от мощности моделируемого слоя и деформации угольного и закладочного массивов под горньм давлением производится гайками 25 и надетыми на стойки 12 пружинами или шайбами 26 30 из пористой резины. Для определения величины опускания подпружиненных стоек 12 (фиг.2 и 3), характеризующего процесс сжатия угольного и закладочного массивов через разделяющее перекрытие 14, установлены индикато- ры 27, закрепленные на крьшпсе 18 каркаса 1 постоянно контактирующие с лапками 28 на стойках 12. Модель крепи 10 (фиг.З) включает в себя сек-40 ции крепи 29 и базовую балку 30. Секция крепи 29 состоит из основания 31 верхкяка 32 и четырехзвенного механизма 33.

Базовая балка 30 изготовлена из сплошного металлического уголка 34 и связана с каждой секцией крепи 29 гидродомкратами 35 передвижки. Модель крепи 10 выполнена в уменьшеном масш- табе, питание гидросистемы осуществ.; ляется от специальной насосной станции, а управление - гидрораспределителями (станция и гидрораспределитеи не показаны).

Пригруз 16 (фиг.З) из металлической плиты или пластин, моделирущий нарушенность непосредственной краали над отрабатываемым угольным пластом, н трех вариантах (фиг.6).

45

50

55

о с в с и см вы пе вы на

68

еJQ is 20е - 25 3040 45

50

5

ПригрУз 16 по варианту а иья тирует устойчивую не нарушенную кровлю, по варианту б - неустойчивую нарушенную, а по варианту g- устойчивую с одним большой протяженности нарушением, уг- Ловое положение котооого изменяют в плоскости пласта в зависимости от имитируемых горно-геологических условий залегания пласта.

Исследование взаимодействия механизированной крепи с сыпучей кровлей через перекрытие на стенде произво,;- дится в следующем порядке.

Для удобства обслуживания плиту 2 (фиг.1) на раме 3 устанавливают в горизонтальное положение. На шшту 2 внутри короба 6 устанавливается гидрофицированная модель крепи комплекса КВЗ 10 в распертом положении (фиг.2-4) в исходное крайнее положение. В зависимости от параметров проводимого опыта подпружиненные стойки 12 выставляются по высоте гайками 25, на них надеваются пластины 13 и сверху накрываются вместе с моделью крепи 10 моделью перекрытия, например куском полиэтилена, имитирукнщм перекрытие 14. Мешок с закладкой 15 укладывается на перекрытие 14, сверху ложится пригруз 16 и пневмобаллон 17, которьй через отверстие в закрепленной крьшхке 18 соединяется с тройником 19 и манометром 21.

После сборки стенда накачивается воздухом пневмобаллон 17 до давления, имитирующим давление горных пород на заданной глубине. При покощи винтовой тяги 4 и угломера 5 начиненный каркас Т вместе с плитой 2 устанавливают на заданный опытом угол падения пласта (фиг.t).

После приведения стенда в исходное положение производят имитацию работы очистного забоя многократным снятием с распора и распором последовательно секций гидрофицированной модели крепи ТО и измерением смещений перекрытия 14 и кровли над ней относительно плиты линейкой с нониусом и измерениями индикаторами 27 высоты забоя и закдадки на каждой секции 29 крепи 10 при максимальной и минимальной высоте. Для оценки смещения перекрытия 14 и кровли за выемочньш цикл делят полное смещение перекрытия при максимальной разнице высот крепи (до посадки насухо) на количество произведенных выемоч-

ных циклов очистного комплекса, Сме щение перекрытия 14 и кровли над крепью за цикл не должны превышать допустимой величины.

Формула изобретения

Стенд для исследования взаимодействия механизированной крепи с сы- пучей кровлей ..через перекрытие, включающий .коробчатую раму с вертикальными балками и опорной плитой для установки крепи, перекрытие с нагру- Цочным устройством, имеюпщм забойную и завальную стенки, между которыми размещен пригрузочньй слой съшучей закладки, отличающийся

тем, что, с целью повышения точности и удобства исследований, он снабжен гибким перекрытием, размещенным под перекрытием рамы, крьппкой, закрепленной на вертикальных балках над нагрузочным устройством, поперечными пластинами, установленными под гибким перекрытием вдоль забойной и завальной стенок, и подпружиненными стойками с индикаторами на верхних концах, при этом вертикальные балки вьтолнены полыми, подпружиненные стоки подвижно установлены внутри вертикальных балок и связаны нижними концами посредством резьбовых соединений с поперечными пластинами, а индикаторы закреплены на крышке.

Изобретение относится к горному делу, а именно к испытательному оборудованию, и предназначено для оценки проявлений горного давления на моделях. Цель - повьппение точности и удобства исследований при проведении наблюдений и измерений смещений перекрытия и кровли. Стенд для исследования взаимодействия механизирован

Г

У

Фиг.1

1 °

23 К

27

1

:

; -.-J

4 - :. - v /- v: -.- -J-. .

... .... ... -..... :. ;f-.--A.

; ;::4-.. - 4-;V v4- ,

.. .-::- .-vV.-vv

. -А

л : л.

. -4 ..

. л

.to 2 I I 35 Kb ЗГ Л

I::

25

Б-Б

. -..... :. ;f-.--A.

.. .-::- .-vV.-vv

. -А

л : л.

. -4 ..

. л

25

Фиг. 6

Редактор Ю.Середа

Техред М.Дидык

Заказ 1335/37Тираж 449Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

. II «. ....- - I . -1111 чттч .iB I II в II - I I i I) -1 ввяивв имв

производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина,101

ВидД

фиг. 5

Корректор М.Демчик