Механизированная крепь Советский патент 1991 года по МПК E21D23/08 E21D23/14 

Изобретение относится к горной технике, а именно к средствам механизации очистных работ при подземной добыче угля,

Цель изобретения - повышение нагрузки на забой, надежности работы агрегата и безопасности обслуживания секций крепи с параллельной стыковкой за счет обеспечения углового разворота фронта ее при диагональном расположении забоя, а также применения узлов прижатия базовой балки к почве пласта и боковой устойчивости секций, в том числе нижней концевой,

На фиг. 1 изображен агрегат, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1 ри использовании конвейероструга; на фиг. 3 - то же, с комбайном; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг, 5 - сечение В-В на фиг. 4; на фиг. 6 - сечение Г-Г на фиг.5; на фиг, 7 - сечение Д-Д на фиг. 5; на фиг, 8 - вид Е на фиг. 1; кз фиг. 9-сечение Ж-Ж на фиг. 8; на фиг. 10 -- сечение И-И на фиг,8; на фиг. 11- схема углового разворота фронта базовой балки относительно крепи; на фиг, 12 - сечение К-Кна фиг. 11; на фиг. 13 -тоже, при наличии связи базовой балки с секцией крепи; на фиг. 14 - сечение Л-Л на фиг. 12; на фиг. 15-сечение М-М на фиг. 13; на фиг. 16 - сечение Н-Н на фиг. 13; на фиг, 17 - сечение 0-0 на фиг. 1; на фиг. 18 - сечение П-П на фиг. 17; на фиг. 19 - сечение Р-Р на фиг. 17; на фиг, 20 сечение С-С на фиг. 17.

Очистной агрегат (фиг.1) состоит из базовой балки 1, расположенной на почве пласта со стороны забоя, секций крепи 2 w выемочной машины: комбайна 3 или конвейероструга 4, кинематически связанных с базовой балкой (фиг. 2 и 3).

Базовая балка имеет жестко закрепленные хвостовики 5, направленные в сторону завала и под углом и продольной ее оси, равным углу наклона диагонали а.

Хвостовики изолируют секции крепи друг от друга по основаниям, а верхние 7 и нижние 8 гидропатроны одной конструкции, расположенные на хвостовиках, служат для координации секций на плоскости пласта.

Секция крепи состоит, кроме основания 6, из завального ограждения 9, выполненного на базе шарнирного четырехзвенника, стоек 10 и перекрытия 11.

Завальное ограждение и перекрытие имеют боковые раздвижные щиты 12 и 13, обеспечивающие плотность защиты от просыпания породы в рабочее пространство между соседними секциями со стороны кровли и выработанного пространства. Раздвигаются щиты домкратами 14.

Основания 6 секций крепи связаны с

базовой балкой двумя домкратами 15 передвижки, расположенными на их флангах.

Таким образом, каждая секция независимо друг от друга копирует положение базовой балки на плоскости пласта, чем

обеспечивается параллельная их стыковка. Узел боковой устойчивости линейной секции крепи выполнен на базе шарнирного четырехзвенника, расположенного между базовой балкой и перекрытием секции,

и выполняет свою роль в сочетании с че- тырехзвенником завального ограждения секции крепи, (фиг.7-6), Может устанавливаться рассредоточено по длине крепи. Рычаги 16 четырехзвенника соединяются с проушинами 17 базовой балки переходниками 18 с взаимно перпендикулярными осями 19 и 20, последние из которых расположены перпендикулярно хвостовиками 5, а кулиса 21 соединяется с

ползуном 25 с помощью переходника 22 осями 23 и 24, параллельными осям 19 и 20. Ползун 25 взаимодействует с направляющей 26 и гидропатроном 27, закрепленным на перекрытии 11, причем ползун

расположен со стороны откаточного штрека, а гидропатрон - со стороны вентиляционного.

Оси 19 и 24 обеспечивают работу четырехзвенника в плоскости, перпендикулярной хвостовикам, оси 20 и 23 не препятствуют его качанию по линии подвигания агрегата при попеременной передвижке базовой балки и секции крепи на шаг t, ползун позволяет четырехзвеннику совместно с базовой балкой смещаться относительно крепи при ее угловом развороте, а гидропатрон исключает взаимные заклинки секции крепи и базовой балки,

Узел боковой устойчивости нижней концевой секции выполнен в виде двух шарнирных четырехзвекников, расположенных последовательно вдоль и ниже концевой секции и закрепленных на основании 28, неподвижно соединенным с концевым хвостовиком базовой балки 1 (фиг.8).

Рычаги 29 четырехзвенников соединены с проушинами 30 основания 28 осями 31, расположенными перпендикулярно продольной оси основания, а кулисы 32 взаимодействуют с раздвижными щитами 12 и 13.

Настройка четырзхзвенников по мощности пласта производится в ручном или в автоматизированном режимах и выполняется домкратами 33, шарнирно закрепленными между основанием и одним из рычагов каждого четырехзвенника.

Номинальный угол наклона забоя (диагонали) а соответствует расположению хвостовиков 5 базовой балки и секций крепи параллельно линии простирания пласта (фиг. 11).

В сгучае сползания агрегата производится угловой разворот его фронта в сторону уменьшения угла диагонали. Он начинается с выдвижки базовой балки, сопровождается снятием клиновой полоски угля по длине лавы и заканчивается передвижкой крепи, копирующей ее положение на плоскости пласта.

Максимальный угол разворота у базовой балки определяется величиной рабочего хода верхних гидропатронов 7 у нижней концевой секции.

Разворот фронта и сохранение прямолинейности базовой балки обеспечивается вводом механических связей между ней и секциями крепи. С этой целью основание секции выполнено с центральным устройством, например, в виде отверстий 35 и скобы 36 (фиг. 13).

Внутри канала расположен гибкий соединитель 37с возможностью осевого смещения и закрепления в задвинутом и удержания от выпадания в выдвинутом положениях скобой 36.

Базовая балка 1 выполнена с замковым устройством гибкого соединителя, расположенным со стороны центрального канала и по его оси в виде, например, гнезда 38, отверстий 39 и скобы 36.

Длина гибкого соединителя лежит в ряду длин, обеспечивающих выдвижку базовой балки в пределах от t-ti, со стороны вентиляционного штрека, до t - со стороны

откаточного.

В транспортном положении гибкий соединитель закреплен в центральном канале, в рабочем - одним концом в замковом устройстве базовой балки, другим - в основа0 нии секции крепи с возможностью осевого смещения

Количество гибких соединений, например канатных, по длине крепи выбирается в зависимости от жесткости базовой балки на

5 плоскости пласта. Больше жесткость - меньше соединителей и наоборот.

Гибкие соединители обеспечивают развязку базовой балки с секциями крепи и не препятствует ее осевому смещению в про0 цессе углового разворота. Допустимо выполнение канала в базовой балке, а замкового устройства - в основании секции крепи

Цилиндр 40 домкрата или гидропатро5 на (фиг.17), снабжен вертлюгом 41, с помощью которого он шарнирно закреплен на проушинах 42 базовой балки 1 с расположением осей цапф 43 перпендикулярно хвостовикам. Шток (плунжер) 44, имеющий

0 отверстие с двухсторонними конусными расточками 45, шарнирно закреплен на перекрытии 11 секции крепи осью 46, параллельной оси цапф

Цапфы 43 и ось 46 позволяют домкрату

5 (гидропатрону) качаться по линии подвига- ния агрегата при попеременной передвижке базовой балки и секции крепи на шаг t, a вертлюг 41 и отверстие 45 не препятствует осевому смещению базовой балки относи0 тельно крепи при ее угловом развороте.

Эти домкраты, установленные с желаемым шагом по длине крепи, объединены общей магистралью и имеют один подпорный клапан, настраиваемый на регулируемое

5 давление от О до Р МПа. Прижатие базовой балки к почве пласта преследует цель исключения подштыбовки ее, вспучивания, уменьшения возможности сползания и т.д. Работа очистного агрегата.

0- В исходном положении базовая балка 1 прижата к почве пласта, расположена по диагонали под углом с а ее хвостовики-по линии простирания пласта.

Крепь 2, копирующая положения хво5 стовиков. передвинута и расперта. Домкраты 14 л гидропатроны 7,8 и 27 соединены с автономными, гидрозамками (не показаны). Относительно крепь базовая балка пе- рэдвигзется к забою на шаг t домкратами 15. Если в качестве выемочной машины применен конвейероструг, то в это время производится выемка угля по всей длине забоя и последовательная групповая передвижка крепи, если комбайн-самозарубка его в нижней части лавы с последующей выемкой полости угля в направлении снизу вверх при посекционной передвижке крепи вслед за его проходом.

Одновременно с выдвижкой базовой балки нижние гидропатроны 8, домкраты 14 и гидропатроны 27 соединяются со сливом, чем исключаются ее заклинки с .секциями крепи.

В верхние гидропатроны 7 подается рабочее давление, открывающее их гидрозамки (не показаны) и не препятствующее складыванию их в случае, например, углового разворота базовой балки.

Передвижка секций крепи (групповая или посекционная) производится теми же домкратами 15 при соединении верхних гидропатронов 7 базовой балки со сливом, а нижних гидропатронов 8, домкратов 14 и гидропатронов 27 - с рабочим давлением гидросистемы, чем обеспечивается боковая устойчивость секций.

На этом рабочий цикл заканчивается.

В случае обнаружения сползания агрегата производится угловой разворот его фронта в сторону уменьшения угла диаго- налм описанным способом.

Этот процесс сопровождается осевым смещением базовой балки относительно своей верхней точки в направлении падения пласта (аналогично маятнику) и требует развязки относительно крепи.

При достижении необходимого разворота фронта агрегата после выполнения одного или нескольких циклов, гибкие соединители устанавливаются в транспортное положение.

Формула изобретения

Механизированная крепь, включающая базовую балку с хзостовиками, имеющими гидропатроны, секции крепи, установленные между хвостовиками балки, связанные с ними с помощью гидродомкратов передвижки, содержащие перекрытия, основания, гидростойки, отличаю щаяс я тем, что, с целью повышения надежности работы и безопасности обслуживания путем исключения заклинивания секций крепи, обеспечения углового разворота его

фронта, боковой устойчивости секций, каждое основание секции крепи выполнено с центральным каналом со стороны забоя и снабжено размещенным в нем гибким соединителем с возможностью осевого смещения и закрепления его в крайних положениях, а базовая балка выполнена с замковым устройством для гибкого соединителя, расположенным со стороны канала основания секции крепи по его оси, хвостовики жестко прикреплены к базовой балке, а продольные оси оснований секций и хвостовиков расположены под острым углом к продольной оси базовой балки, при этом она снабжена узлами боковой устойчивости

линейных секций, каждый из которых выполнен в виде шарнирного четырехзвенни- ка. рычаги которого соединены с базовой балкой через переходники, а кулиса - с ползуном для взаимодействия с направляющей

перекрытия секции и соединенного с ним гидропатроном с возможностью качания че- тырехзвенника по линии подвигания и осевого смещения совместно с базовой балкой относительно секций крепи, узлом боковой

устойчивости нижней концевой секции крепи, который выполнен в виде двух расположенных последовательно шарнирных четырехзвенников, рычаги которых соединены посредством проушин с основанием,

неподвижно закрепленным на концевом хвостовике базовой балки, причем один из рычагов каждого четырехзвенника дополнительно соединен с основанием посредством домкрата, а кулисы установлены с возм ожностью взаимодействия с раздвижными щитами перекрытия и завального ограждения секции крепи, и узлом прижатия базовой балки к почве пласта, выполненным в виде домкрата, цилиндр которого соединен с базовой балкой посредством вертлюга, а шток шарнирно соединен посредством оси с перекрытием секции крепи с возможностью качанир домкрата по простиранию и падению пласта.

Т

Изобретение относится к горному оборудованию, а именно к средствам механизации очистных работ при подземной добыче. Цель - повышение надежности в работе и безопасности обслуживания путем исключения углового разворота ее фронта, боковой устойчивости секции крепи (СК). Механизированная крепь включает базовую балку (ББ) с хвостовиками, имеющими гидропатроны, и СК, установленные между ними и связанные с помощью гидродомкратов передвижения. При этом ББ имеет узлы боковой устойчивости линейных СК, каждый из которых выполнен в виде шарнирного четырехзвенника. Рычаги 16 последнего соединяются с проушинами ББ переходниками 18, а кулиса 21 соединяется с ползуном 25 посредством переходника 22 осями, параллельными осям 19, 20 переходника 18. Узел боковой устойчивости нижней концевой СК выполнен в виде двух расположенных последовательно шарнирных четырехзвенников, рычаги которых соединены посредством проушин с основанием, неподвижно закрепленным на концевом хвостовике ББ. Один из рычагов дополнительно соединен с основанием домкратом, а кулисы установлены с возможностью взаимодействия с раздвижными щитами перекрытия и завального ограждения СК. Узел прижатия ББ в почве пласта выполнен в виде домкрата, цилиндр которого соединен с ББ посредством вертлюга, а шток шарнирно соединен посредством оси с перекрытием СК с возможностью качания домкрата по простиранию и падению пласта. В случае сползания агрегата производится угловой разворот его фронта в сторону уменьшения угла диагонали. Он начинается с выдвижки ББ, сопровождается снятием клиновой полоски угля по длине лавы и заканчивается передвижкой СК, копирующих ее положение на плоскости пласта. 7 ил.

Фиг.1

Фиг. 2

Риг.З

5-5

Фиг4

Г to

j

i

Gli

N3

5:

t tt

0° лини я простирания

Фиг№

м

л-л

. Риг.13

м-н

Фиг.17

П-П

С-С

43

Фиг,18

Фиг. 20