Щитовая механизированная крепь для пластов наклонного и крутого падения Советский патент 1991 года по МПК E21D19/02 E21D23/14 

Изобретение относится к горной проышленности и может быть использовано ри разработке мощных крутых и наклоных пластов угля.

Цель изобретения - повышение надежности работы при изменении горно-геологиеских условий за счет повышения ффективности управления каждым элеентом перекрытий, предотвращения его оп- рокидывзния и заклинивания при передвижке и снижения усилия подачи базовой балки.

На фиг.1 приведена конструкция агрегата; на фиг.2 - положение забоя после выемки одной полосы угля; на фиг.З - то же, после выемки двух полос угля; на фиг.4 - исходное положение агрегата при угле паения пласта 65°.

Разработка мощного крутого пласта 35-75°) производится либо на полную мощность, либо с предварительной выемкой монтажного слоя у кровли пласта и настилом гибкого перекрытия, В последнем случае под защитой гибкого разделяющего перекрытия производится выемка угля в нижнем слое щитовым агрегатом. Щитовой агрегат для выемки угля во втором слое состоит из оградительной крепи 1,конвейеро- струга 2 и гидрооборудования.

Крепь состоит из отдельных секций кинематически связанных между собой базовой балкой 3, которая соединена гидродомкратами 4 передвижки с передними опорами 5 каждой секции.

Секция состоит из перекрытия (щитово- го ограждения) 6, задних опор 7, передних ограждений промежуточной стойки 9 и основной гидростойки 10.

Перекрытие включает в себя верхнюю 11 и нижнюю 12 часть, которые соединяются между собой шарнирами 13.

С целью наилучшего использования сил горного давления обнаруженных пород при передвижке крепи, при этом сохраняя устойчивость крепи, верхняя часть перекрытия 11 может быть установлена под углом 5-10° к горизонту, а нижняя часть 12 -в зависимости от условий передвижки крепи.

Нижняя часть перекрытия принимается высотой около 1 /3 высоты крепи мощности (из расчета использования области наибольшего давления обрушенных пород при передвижке крепи).

К торцу балок 14 верхнего перекрытия 11 шарнирно закреплены клапанные козырьки 15, которые снабжены упругими 16 и гибкими 17 ограничителями поворота козырьков. Упругие ограничители 16 выполнены из полос рессорной стали. Гибкие ограничители 17 выполнены из круглозвен- ной цепи и закреплены к проушинам 18 и 19, установленным на козырьках 15 и перекрытии 6.

Шарнирное подсоединение спаренных гидродомкратов 4 передвижки поршневой полостью к базовой балке 3, а штоковой к передним опорам 5 позволяет использовать

поршневые полости гидродомкратов при передвижке крепи, что значительно увеличивает усилие передвижки.

Базовая балка 3 состоит из шарнирно соединенных звеньев, снабженных кронштеинами и захватами, которые предохраняют балку от всплытия и обеспечивают направленность движения секций крепи.

Наличие упругих 16 и гибких 17 ограничителей поворота клапанных козырьков 15

ограничивает опрокидывание их на завал и предотвращает провисание гибкого перекрытия под крепь при внезапном вывале верхней пачки угля или после буровзрывных работ. Конвейероструг 2 при помощи телескопических рычагов 20 шарнирно подсоединен к кронштейнам базовой балки 3. В свою очередь, средняя часть телескопических рычагов 20 посредством гидродомкратов 21 качания соединена с передними

лыжами 8. Подвеска конвейероструга к базовой балке 3 обеспечивает механизированную выемку угля по всей высоте крепи, Работа щитового агрегата по выемке угля производится следующим образом.

В исходном положении конвейероструг

2 находится в нижнем положении - у почвы пласта, крепь 1 придвинута к забою. После включения двигателей конвейероструга и насосной станции конвейероструг с помощью гидродомкратов телескопических рычагов 20 подается на забой и производит зарубку угля у почвы пласта, затем при по1 мощи гидродомкратов 21 качания подается к кровле пласта и вынимает заходку. После этого базовая балка 3 вместе с конвейеро- стругом 2 подается на забой гидродомкратами 4 передвижки и производит зарубку в уголь вверху, спуская конвейероструг при помощи гидродомкратов 21 качания к почве пласта, вынимает следующую заходку на глубину вруба. Затем выгружают уголь из нижнего прохода канавы и отводят конвейероструг в исходное положение.

Затем взрыванием шпуровых зарядов 22 отбивают верхнюю межслоевую пачку угля 23 и выгружают отбитый уголь при помощи конвейероструга во фланговую печь или скат.

После отбойки межслоевой пачки угля клапанные козырьки 15 автоматически за счет разжатия пружин перекрывают пространство между крепью и нетронутым массивом угля. Это предотвращает провисание гибкого перекрытия впереди крепи, а также устраняет просыпание обрушенных пород из-за щита в призабойное пространство при отработке пласта без гибкого перекрытия. Затем путем опускания штока гидростоек 10 опускаются перекрытия секций крепи, секции крепи передвигаются к забою и клапанные козырьки 15 взводят упругие ограничители 16, отклоняясь в сторону выработанного пространства.

Таким образом, при применении щитового агрегата межслоевую пачку угля разрушают и затем выпускают впереди торца перекрытия крепи в зону работы конвейероструга, одновременно.перекрывают образовавшийся зазор между крепью и гибким перекрытием опусканием верхней части щита, при этом предохраняют призабойное пространство от перепуска гибкого перекрытия и обрушенных пород в случае порыва гибкого перекрытия. Передвижка агрегата производится при помощи базовой балки 3 и гидродомкратов 4 передвижки. При из- менении угла падения пласта передняя опора 8 меняет свое положение, удлиняются или укорачиваются гидростойки 9 и 10 и перекрытия 11 и 12 занимают необходимое положение. При этом производится перерэспределение давления пород на верхнее и нижнее перекрытия.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Щитовая механизированная крепь для пластов наклонного и крутого падения,

включающая секции щитового ограждения, нижние части которых шарнирно закреплены на задних опорах, шарнирно связанных через гидродомкраты передвижки, к которым прикреплена базовая балка, с передними опорами, к которым шарнирно прикреплены одними концами гидростойки, другие концы которых шарнирно закреплены на передних частях секций щитового ограждения, отличающаяся тем, что, с

целью повышения надежности работы при изменении горно-геологических условий за счет повышения эффективности управления каждым элементом его перекрытия, предотвращения его опрокидывания и заклинивания при передвижке и снижения усилия подачи базовой балки,передние и задние части каждой секции щитового ограждения соединены между собой посредством шар: нира, который связан с передней опорой

посредством дополнительной гидростойки, шарнирно прикрепленной штоком к передней опоре, а цилиндром - к шарниру соединения частей секции, при этом базовая балка выполнена из шарнирно соединенных звеньев, каждое из которых установлено на цилиндре гидродомкрата передвижки и прикреплено к нему посредством кронштейнов и захватов.

/8 Ю 11 19 116

23

П

д

&и5,2

Изобретение относится к горной пром- ти и м.б. использовано при разработке мощных крутых и наклонных пластов угля... Цель - повышение надежности работы при изменении горно-геологических условий за счет повышения эффективности управления каждым элементом его перекрытия, предотвращения его опрокидывания и заклинивания при передвижке и снижение усилия подачи базовой балки. Щитовая механизированная крепь включает секции щитового ограждения, кинематически связанные между собой базовой балкой (ББ) 3, которая соединена гидродомкратами (ГД) 4 передними опорами 5 каждой секции. Секция состоит из перекрытия (щитового ограждения) 6, задних опор 7, передних ограждений промежуточной стойки 9 и основной гидростойки 10. При этом ББЗ состоит из шарнир- но соединенных звеньев, снабженных кронштейнами и захватами, которые предохраняют ББ 3 от всплытия и обеспечивают направленность движения секций крепи. Конвейероструг 2 с помощью ГД-телескопи- ческих рычагов 20 подается на забой и производит зарубку угля у почвы пласта. Затем с помощью ГД 21 подается к кровле и вынимает заходку. После этого ББ 3 с конвейеро(Л С

п

22

15

П

ФигЛ