Проходческая крепь Советский патент 1990 года по МПК E21D19/00 E21D9/06 E21D19/04 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для направленного перемещения опережающей крепи при проведении и ремонте горных выработок с помощью проходческих щитов или другой временной крепи.

Цель изобретения - повыщение эффективности управления перемещением опережающей крепи в горизонтальной плоскости при изменении направления выработки при ее поворотах.

На фиг. 1 изображена проходческая крепь в направлении забоя выработки, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - сборка узла короба, буксы со щтифтами, крыщек и направляющей балки в аксонометрии; на фиг. 5 - устройство, вид сбоку.

Проходческая крепь состоит из передней 1 и задней 2 опорных рам и проходческого полка 3 с установленным на нем манипулятором 4.

Каждая из опорных рам 1 и 2 имеет по две одинаковых по конструкции телескопических гидрофицированных опоры 5, на которых установлены верхняки 6. В верхня- ке 6 передней опорной рамы 1 одной стороной жестко закреплена направляющая балка 7, ось которой расположена в направлении проведения выработки. В верхняке 6 задней опорной рамы, по его центру, жестко установлена втулка в виде короба 8 с продольными прорезями 9, 10, внутри которого с боковыми зазорами установлен поворотный элемент (букса) 11 коробчатой формы со штифтами 12, являющимися подщип- никами и входящими в продольные прорези 9. Поворотный элемент 11 со штифтами 12 зафиксирован от выпадания из короба 8 с помощью одинаковых по конструкции крышек 13, жестко при0

крепленных к коробу, например, с помощью болтов с возможностью взаим- ного бокового разворота поворотного элемента 11 и короба 8.

Взаимный боковой разворот буксы и короба обеспечивается за счет боковых зазоров между ними, при этом ни форма ко0 роба, ни штифты этому не препятствуют. Направляющая балка 7, одной стороной жестко закрепленная в верхняке передней опорной рамы 1, другой стороной с возможностью продольного перемещения пропущена через отверстие 14 поворотного элемен5 та И, причем между стенками отверстия 14 и направляющей балкой 7 имеется зазор, позволяющий опускать одну из опорных рам относительно другой.

При передвижении крепи выработки необходимо вывесить одну из опорных рам относительно другой, а затем подвинуть ее к забою. Вывешивание производят на жестко и консольно закрепленной в верхняке передней рамы направляющей балке 7, которая перемещается относительно буксы 11.

5 При вывешивании опорной рамы в направляющей балке 7 и перемещаемых вдоль нее элементах возникают значительные нагрузки от веса рамы и пригрузки горных пород (горного давления). Кроме того, для разворота опорных рам друг относительно друга не0 обходимо обеспечить возможность поворота направляющей балки относительно задней опорной рамы, или наоборот, рамы относительно балки. Для этого сопрягаемые узлы должны обеспечить прочность как при вывешивании и перемещении опорных рам относительно друг друга, так и при их развороте. Предлагаемая конструкция короба обеспечивает размещение в ней поворотного элемента со штифтами с достаточным боковым зазором, позволяющим призводить необходимый разворот их друг относительно друга в горизонтальной плоскости, а значит, и соответствующий разворот опорных рам, необходимый при повороте (изменении направления) выработки. Штифты буксы расположены в прорезях 9 короба 8 и зафиксированы с возможностью поворота крышками 13, т. е. разворот буксы в коробе происходит вокруг щтифтов, чем и обеспечивается разворот опорных рам друг относительно друга и управление перемещением крепи в горизонтальной плоскости при изменении направления выработки (поворотах).

Поверху каждого из верхняков 6 опорных рам 1 и 2 жестко закреплены ролики 15, на которых, с возможностью продольного перемещения вдоль пазов 16, установлены проходческие ножи 17, заостренные со стороны забоя и имеющие упоры 18 с обратной стороны.

Крепление проходческих ножей выполнено таким образом, что позволяет проходческим ножам с выполненными в них пазами разворачиваться относительно роликов при развороте опорных рам друг относительно друга при изменении направления (повороте) выработки в горизонтальной плоскости.

В каждом из верхняков 6 опорных рам 1 и 2, симметрично направляющей балке 7, напротив друг друга выполнены одинаковые окна 19. В каждой паре расположенных друг напротив друга окон 19, перпендикулярно друг другу, жестко закреплены перемычки 20, которые соединены между собой щарнирно установленными гидродомкратами перемещения 21. При этом каждый из гидродомкратов перемещения 21 имеет с одной стороны горизонтальный, а с другой - вертикальный щарниры, связывающие его с верх- няками 6 опорных рам 1, 2. Для задавли- вания проходческих ножей 17 за опорными рамами 1, 2 опережающей крепи на полке 3 может быть установлен манипулятор 4 или же устанавливаться отдельный привод (не показан).

Телескопические гидрофицированные опоры 5, гидродомкраты перемещения 21 устройства и манипулятор с помощью магистралей и распределительной аппаратуры подсоединены к напорной станции (не показана).

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении передняя 1 и задняя 2 опорные рамы опережающей крепи находятся у забоя и их телескопические гидрофицированные опоры 5 расперты в кровлю выработки. Цикл работ начинается с поочередного задавливания проходческих ножей 17 в кровлю выработки, оформления забоя по всему сечению и уборке горной массы. Механизация данных операций может быть обеспечена размещенным в забое

манипулятором с необходимым набором ных инструментов. После этого осуществляют передвижение к забою опережающей крепи. Для этого сокращают телескопические 5 опоры 5 передней опорной рамы 1 до тех пор, пока она не повиснет на направляющей балке 7. Затем включают на раздвижку гидродомкраты перемещения 21. При этом направляющая балка 7 перемещается внутри

,Q отверстия 14 буксы 11 и совместно с передней опорной рамой 1 подвигается к забою. В случае необходимости, при изменении направления выработки в горизонтальной плоскости, один из гидродомкратов перемещения 21 развигают неполностью, устанавливая

15 этим необходимый разворот передней рамы 1 относительно задней рамы 2. При развороте рамы 1 направляющая балка 7 разворачивает буксу 11, которая установлена с боковыми зазорами внутри короба 8, отко- сительно щтифтов 12, входящих в продольные прорези 9 и зафиксированных тем от выпадания с помощью крыщек 13. После выполнения необходимого разворота передней опорной рамы 1, ее телескопические опоры 5 распирают. Затем сокра5 щают телескопические опоры 5 задней опорной рамы 2 до зависания ее на направляющей балке 7 и гидродомкраты перемещения 21 включают на сокращение. При этом букса 11 с отверстием 14 перемещается относительно направляющей балки 7 и зад0 няя опорная рама 2 подвигается вперед к передней опорной раме 1. Для изменения направления установки задней опорной рамы 2, один из гидродомкратов перемещения 21 раздвигают не полностью, чем достигают необходимый разворот рамы от5 носительно выработки, обеспечивая ее поворот в горизонтальной плоскости. После этого телескопические опоры 5 задней опорной рамы 2 распирают. Если возникает необходимость управления направлением передви0 жения крепи в вертикальной плоскости, например, направить проходческие ножи 17 вверх, то заднюю опорную раму 2 опускают и между ее верхняком 6 и кровлей выработки указывают поясок (например, из досок), после чего раму 2 вновь распирают, далее

5 производят задавливание в забой проходческих ножей 17. Для направления проходческих ножей 17 вниз поясок аналогично укладывают на переднюю опорную раму 1. После передвижения и распора обеих опорных рам опережающей крепи устанавливают

0 очередную раму постоянной крепи, например, с помощью манипулятора. Для удобства технического обслуживания и ремонта при снятии крыщек 13 возможно извлечь буксу 11 со щтифтами 12.

5 Расположение цилиндров перемещения в окнах верхняков опорных рам позволяет обес печить передвижку задней рамы ближе к передней, и принять минимальную длину проходческих ножей по условию их прочности и меньшего нагружения силами горного давления.

Вертикальное размещение перемычек в окнах верхняков опорных рам, находящихся напротив друг друга, позволяет обеспечить крепление каждого из гидродомкратов перемещения в окнах верхняков опорных рам шарнирно с осями соответствующих противолежащих шарниров, перпендикулярными друг другу. При повороте выработки в горизонтальной плоскости разворот цилиндра перемещения будет осуществляться вокруг вертикального шарнира (фиг. 3), а при изменении гипсометрии подошвы выработки (изменении направления выработки в вертикальной плоскости) разворот гидродомкрата перемещения происходит с противоположной его стороны вокруг горизонтального щарнира. При этом условии при взаимном развороте опорных рам как в гори- зонтальной, так и вертикальной плоскостях цилиндры перемещения не будут воспринимать изгибающие моменты, которые могли бы вызвать их деформации и поломки.

Изобретение обеспечивает эффективное управление передвижением крепи в горизонтальной плоскости при изменении направления выработки, снижает трудоемкость и ликвидирует ручные работы по управлению крепью на участках поворотов горной выработки.

Формула изобретения

Проходческая крепь, включающая установленные на телескопические гидрофици- рованные опоры переднюю и заднюю рамы, связанные между собой направляющей балкой, жестко закрепленной в верхняке передней рамы и размещенной во втулке верх- няка задней рамы с возможностью продольного перемещения, выдвижные проходческие ножи с приводом, установленные на верхняке, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности управления перемещением крепи в горизонтальной плоскости, втулка верхняка задней рамы выполнена в виде короба с продольными прорезями и установленным внутри него с боковыми зазорами поворотным элементом коробчатой формы со щтифтами, которые расположены в прорезях короба и зафиксированы посредством жестко закрепленных на нем крыщек с возможностью взаимного бокового разворота поворотного элемента и короба, направляющая балка размещена в поворотном элементе, а проходческие ножи выполнены с пазами на нижней поверхности и связаны с верхняками посредством вертикальных роликов, установленных в пазах ножей, при этом верхняки шарнирно связаны посредством гидродомкратов перемещения, шарнир крепления одного из концов которого выполнен горизонтальным, а его- ось параллельна осям роликов.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для направленного перемещения опережающей крепи при проведении и ремонте горных выработок с помощью проходческих щитов. Цель - повышение эффективности управления перемещением опережающей крепи в горизонтальной плоскости при изменении направления выработки при ее поворотах. Проходческая крепь состоит из передней 1 и задней 2 опорных рам (ОР) и проходческого полка с установленным на нем манипулятором. Между собой ОР связаны направляющей балкой 7. Каждая из ОР имеет телескопические гидрофицированные опоры 5, на которых установлены верхняки 6. В верхняке 6 задней ОР по его центру жестко установлена втулка в виде короба 8 с продольными прорезями, внутри которого с боковыми зазорами установлен поворотный элемент (ПЭ) 11. Последний имеет коробчатую форму со штифтами, входящими в продольные прорези. От выпадания из короба 8 ПЭ 11 зафиксирован с помощью крышек 13. Поверху каждого из верхняков 6 ОР жестко закреплены ролики 15, на которых с возможностью продольного перемещения вдоль пазов 16 установлены проходческие ножи 17, заостренные со стороны забоя. Верхняки 6 шарнирно связаны между собой посредством гидродомкратов 21 перемещения. Шарнир крепления одного из концов гидродомкрата 21 выполнен горизонтальным, а его ось параллельна осям роликов 15. В случае необходимости при изменении направления выработки в горизонтальной плоскости один из гидродомкратов 21 перемещения раздвигают неполностью, устанавливая этим необходимый разворот передней ОР 1 относительно задней ОР 2. При развороте ОР 1 направляющая балки 7 разворачивает ПЭ 11. После выполнения необходимого разворота передней ОР 1 ее телескопические опоры 5 распирают. Затем производят изменение установки задней ОР 2. 5 ил.

А

12 8 11 I I /

1-Г

/

17

:}с:

Фиг. 2

19

//.

б1810 Х с J J f f f f f f f

fj

19

/

Т

sk

го

21

Фиг.

//

Фиг. 4

//////.

6 П 1112 8 6 1 /////J/ /

. . 7

Zllto 4|fe4d/ /

f i

cz:3

g

У

1

/

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

(риг. 5