Основание секции механизированной крепи Советский патент 1991 года по МПК E21D23/04 E21D23/14 

О со

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к механизированным крепям очистных забоев. Цель изобретения - повышение надежности работы за счет улучшения взаимодействия основания с почвой пласта путем передачи равномерного давления на нее башмаком основания. Основание включает плиты (П) 1, жестко соединенные между собой, башмаки (Б) 3, расположенные с забойной стороны П 1 и соединенные с ними с помощью кронштейнов 2, жестко прикрепленных к П 1, и горизонтальных осей 5. Последние расположены перпендикулярно продольной оси основания в отверстиях кронштейнов 2 и Б 3. Отверстия Б 3 выполнены в виде пазов 4, длина которых по оси, расположенной вдоль продольной оси основания, больше диаметра горизонтальной соединительной оси. Забойный торец каждой П 1 выполнен в виде упорной стенки 6 и расположен в виде упорной стенки 6 под тупым углом к ее нижней плоскости. Торцы каждого Б 3 выполнены с выступами 7, расположенными в средних частях торцов. Выступ завального торца Б 3 расположен с возможностью взаимодействия с забойным торцом П 1. Каждый опорный Б 3 самоустанавливается и создает благодаря равным плечам равномерное давление на почву пласта. 7 ил. I (Л

00 О5

Qn.f

Изобретение относится к горной промышленности, конкретно к механизированным крепям очистных забоев.

Целью изобретения является повышение надежности работы за счет улучшения взаимодействия основания с почвой пласта путем передачи равномерного давления на нее башмаком основания.

На фиг. 1 показано основание, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - вид основания при передвижении; на фиг. 4 - силы, действующие на опорный башмак при установке его в исходное положение после передвижки секции крепи; на фиг. 5 - то же, план; на фиг. 6 - план сил при предельном значении угла наклона упорной стенки; на фиг. 7 - схема сил, действующих на опорный башмак при передвижке секции крепи на новый шаг.

Основание секции механизированной крепи (фиг. 1) состоит из жестко соединенных между собой плит 1 коробчатого сечения, кронштейнов 2, жестко прикрепленных к плитам 1, башмаков 3, выполненных с пазами 4, расположенных с забойной стороны плит 1 и соединенных с плитами 1 с помощью кронштейнов 2 и горизонтальных соединительных осей 5, расположенных перпендикулярно продольной оси основания в отверстиях кронштейнов и пазах 4 башмаков. Длина пазов 4 по оси, расположенной вдоль продольной оси основания, больше диаметра горизонтальной соединительной оси. Забойный торец каждой плиты выполнен в виде упорной стенки 6 и расположен в виде упорной стенки 6 под тупым углом к ее нижней плоскости, торцы каждого башмака выполнены с выступами 7, расположенными в средних частях торцов. Выступ завального торца башмака расположен с возможностью взаимодействия с забойным торцом плиты.

В исходном положении (фиг. 1,2), когда секция крепи расперта между почвой и кровлей пласта, башмак, от действия на него сил со стороны почвы на его плечи, занимает горизонтальное положение и плечом касается упорной стенки.

При передвижении секции крепи на новую машинную дорогу штыб, находящийся на почве пласта, оказывает сопротивление передвижению в виде силы трения, действующей на опорную поверхность башмака (фиг. 3). От действия этой силы башмак 3 совершает сложное движение, которое определяется направлением паза 4 и упорной стенки 6. В связи с этим между почвой и опорной поверхностью башмаку образуется щель в виде клина, которая заполняется штыбом., Штыбовый клин с вершиной, обращенной в сторону выработанного пространства, имеет острый угол и является самотормозящимся, т.е. неподвижным, и башмак 3 наезжает на него, предотвращая зарывание основания секции крепи в почву с малой несущей способностью.

После передвижки секции крепи на новую машинную дорогу и ее распора плиты 1 коробчатого сечения совместно с кронштейном 2 опускаются и через оси 5 башмаки 3 прижимаются к почве. От действия силы со стороны почвы на башмак 3 его плечо торцом скользит по упорной стенке 6 в обратном направлении, паз башмака перемещается относительно оси 5. В результате чего каждый опорный башмак 3 самоустанавливается и создает благодаря равным плечам равномерное давление на почву пласта, что способствует применению крепей с почвой, обладающей пониженной сопротивляемостью на вдавливание.

Применение предложенного основания в секциях механизированных крепей позволяет повысить эффективность работы механизированных комплексов при отработке

0 пластов с малой несущей способностью почвы пласта. Кроме того, если в известных конструкциях оснований с равноплечими башмаками башмаки из-за самозатягивания стремятся замыкать кинематическую пару

5 башмак-почва пласта, то в предложенной конструкции эта кинематическая пара имеет тенденцию к ее размыканию, благодаря чему происходит подштыковка башмака и исключается зарывание основания в почву. В связи с этим отпадает необходимость

0 применения ручного труда для подъема основания секций крепи, а также сокращаются затраты времени, требуемые на «вывешивание оснований.

Для того, чтобы башмак возвращался в исходное положение при распорке секции

5 крепи и совершал сложное движение при передвижке секции крепи на новый шаг выемки, необходимо, чтобы упорная стенка устанавливалась под определенным углом. Ниже приведены формулы для нахождения величины угла установки упорной стенки. Условие обеспечения перемещения башмака упорной стенкой при установке его в исходное положение.

В процессе установки башмака в исходное положение после передвижки секции

5 крепи на новый шаг передвижки на него действуют (фиг. 4): сила Р со стороны упорной стенки, в точке F под углом к нормали, проведенной к упорной стенке, угол рн - является углом трения, соответствующим коэффициенту трения металла по металлу;

0 сила Рч со стороны оси соединения башмака с кронштейнами в точке А под углом рн к нормали, проведенной в точке А к пазу; сила РЗ со стороны почвы в точке 0 под углом РМ к нормали, проведенной к почве, угол рм - является углом трения, соответствую5 щим коэффициенту трения металла о почву. На фиг. 5 показан план сил, действующих на башмак в общем случае на фиг. 6 -

0

план сил в предельном случае, когда силы PI и РЗ действуют в одном направлении и навстречу друг другу.

Из фиг. 6 следует 90°-сс 90°-р -р или а рн-|-рм. Очевидно, для обеспечения перемещения башмака по упорной стенке необходимо, чтобы а рн-|-рч.

Условие поворота башмака при его наезде на штыб при передвижке секции крепи на новый шаг передвижки. Этим условием является смещение точки приложения силы, действующей со стороны почвы на башмак, от оси симметрии башмака в сторону забоя Из фиг. 7 следует:

(;

COSpM

$- +«-

КЕ, Н „gjgfifl: /(Ј+cospM HtgpH

( KE.tgp,+H.tg&;

JgP

Я-са.-гн ut .-и . -

fit - tgpu-tgp cosp tgp -tgp

DK KE-cosp«;

DE KE-sinp ;

tgp KE -tgfyf- cosp,,;

+ DK-KE-tgpH-cospn-KE

x X-cosp ;

„..DK-L+DK-KE-tgfb-cosp,, . лh +KE- cos р„

-DK-d+KE-tev cosoJ

DK.- (h+KE-cospJ L+KE-tsp -cospM ti+Kc-cosp,,

«COSf

Л

h+H

(bA-$JU Л

L+Н-г Я А - V

10

h+H$л

ЪА-iA

L (tgPH- tgpj + flfgP - tgfta

b(tg(b-tgfb)+H tgPft t

15 r nrrfrL () + H /gft. ten h(tgPh-tg9 +H ,

-P«

20

Формула изобретения

0

Основание секции механизированной крепи, включающее плиты, жестко соединенные между собой, башмаки, расположенные с забойной стороны плит и соединен5 ные с плитами с помощью кронштейнов, жестко прикрепленных к плитам, и горизонтальных соединительных осей, расположенных перпендикулярно продольной оси основания в отверстиях кронштейнов и башмаков, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы за счет улучшения взаимодействия основания с почвой пласта путем передачи равномерного давления на нее башмаком основания, отверстия башмаков выполнены в виде пазов, длина которых по оси, расположенной вдоль продольной

оси основания, больше диаметра горизонтальной соединительной оси, забойный торец каждой плиты расположен под уиюм к ее нижней плоскости, а торцы каждого башмака выполнены с выступами, располо0 женными в средних частях торцов, при этом выступ завального торца каждого башмака расположен с возможностью взаимодействия с забойным торцом плиты

Фиг.2

ФигА

Фиг. 5

Фив.6

Фиг. 7