Агрегатированная механизированная крепь Советский патент 1992 года по МПК E21D23/00 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к механизированным крепям с дистанционным управлением, и может быть использовано при отработке пологих и наклонных пластов,

Известна агрегатированная механизированная крепь поддерживающего типа, четырехстоечные секции которой представляют сдвоенные секции за счет связей между основаниями и перекрытиями. Для дистанционного управления из прилегающих выработок все секции крепи в лаве делятся на четыре-шесть групп. Передвижка секций в каждой группе производится через

одну в два приема. Вначале разгружаются и подтягиваются к конвейеру все нечетные, затем все четные (или наоборот) секции.

К недостаткам агрегатированной механизированной крепи относятся: трудоемкость в поддержании прямолинейности линии очистного забоя, обусловленная помехами в исполнении команд на передвижку секций, приводящими к их недодвижке; отсутствие надежной информации на пультах управления о состоянии и положении каждой секции крепи и ее элементов агрегатирования со струговой установкой, возможность частого повреждения гидра вxjсо ю о Јь

ON

лических шлангов для подачи рабочей жидкости, проложенных в межсекционных ограждениях, сложность гидравлической системы, возможность вдавливания секции в почву или кровлю под действием давления распора и отсутствие какого-либо контроля (кроме визуального) за положением секции, большая трудоемкость монтажа и демонтажа крепи в лаве.

Наиболее близкой к предлагаемой по техническому решению является крепь лав- ная агрегатированная поддерживающе-ог- радительного типа модели АФКЛ, используемая совместно с агрегатом фронтальным АФК.

Гидросистема крепи позволяет выполнять дистанционную групповую передвижку секций крепи со штрекового пульта управления, фронтальную подачу выемочной машины на забой и ее возврат, распор секций крепи.

К недостаткам лавной механизированной крепи АФКЛ относятся сложность гидросистемы, обусловленная большим числом линий из-за погрупповой передвижки секций, наличие большого количества гидравлических рукавов, не защищенных от возможных повреждений кусками обруша- ющейся породы, возможность вдавливания секции в почву или кровлю под действием давления распора, трудоемкость монтажа и демонтажа крепи в лаве.

Целью изобретения является упрощение управлением и повышение эксплуатационных качеств.

Поставленная цель достигается тем, что крепь выполнена из передней и задней пар параллельных балок с лыжами, в каждой паре балки соединены между собой с помощью домкратов передвижки, балки соседних секций соединены между собой шарнирно со степенью свободы в вертикальной плоскости, перекрытиями через стойки связаны между собой по одной балке из каждой пары, в каждой балке проложены коммуникации систем управления и контроля, а краны управления распором стоек каждой балки выполнены с общим приводом. Кроме того, гидравлические стойки выполнены с опорными пятками, снабжены пьезометрическими датчиками контроля распора, которые установлены между гидроцилиндром и опорной пяткой, а в балке стойки установлены с возможностью перемещения в вертикальной плоскости. Каждая балка секции выполнена с кронштейном в нижней части для установки осей монтажных катков и фиксатором стойки в верхнем положении опорной пятки. Кроме того, углубления под стойку в перекрытии выполнены с разной

длиной, стойка установлена в углублении большей длины с возможностью перемещения при фиксированном положении перекрытия, а расстояние от конца перекрытия

5 до углубления под стойку на одном перекрытии выполнено большим, чем на другом. Кроме того, балки и перекрытия выполнены с проушинами для обеспечения передачи веса собственно балки на распорные стой0 ки.

Основные отличительные особенности предлагаемого технического решения от известного, обеспечивающие достижение поставленной цели, состоят в следующем:

5 жесткая база между гидравлическими стойками крепи (в плоскости, перпендикулярной к линии забоя) заменена на изменяющуюся; все коммуникации трубопроводов и кабелей, обеспечивающие функционирование

0 крепи, находятся под защитой балки (внутри ее); одна и та же магистраль в системе распора стоек попеременно выполняет функции напорной и сливной; контроль за состоянием каждой гидравлической стойки

5 осуществляется по показаниям пьезометрических датчиков, выведенным на пульт управления; жесткая линейная связь секций по всей длине лавы обеспечивает прямолинейность забоя; возможность перемещения

0 одной стойки на шаг передвижки при неподвижном перекрытии; упрощена гидравлическая система механизированной крепи.

На фиг.1 изображена лава с предлагаемой агрегатированной крепью, поперечный

5 разрез; на фиг.2 - балка агрегатированной крепи, поперечный разрез; на фиг.З - монтажные катки при монтаже крепи в лаве; на фиг.4 - положение крепи после удаления монтажных катков; на фиг.5 - принципиаль0 ная конструкция устройства, предотвращающего сползание крепи при установке на наклонных пластах с углом падения более 18°.

Перед очистным забоем размещена уг5 ледобывающая машина 1 (на фиг.1 - струг), связанная с конвейером 2, который в свою очередь связан с жесткой балкой 3 агрегатированной крепи. Балки 3 и 4, а также балки 5 и 6 связаны между собой гидродомкрата0 ми 7 передвижки. Такими же гидродомкратами балка 3 соединена с конвейером 2. Верхняк 8 опирается на стойки 9, размещенные в балках 3 и 5, а следующий верхняк 10 опирается на стойки 9, размещенные в бал5 ках 4 и 6. Балки 4 и 5 расположены между собой на расстоянии, обеспечивающем возможность механизированного перемещения обслуживающего персонала. На балке 6 может быть размещена магистраль 11 для

пневмозакладки или гидрозакладки выработанного пространства. Балка 3 (фиг.2) может иметь различный профиль. Показанное на фиг. 1-5 круглое сечение лишь принципиально отражает конструктивное решение, при котором все магистрали размещаются под защитой балки. Принципиальных конструктивных различий балки 3 - 6 не имеют, однако места для размещения гидростоек в них выполнены на разном расстоянии от концов, что позволяет иметь шахматное расположение гидростоек по длине забоя и объединять верхняками попарно (фиг.1) балки 3 и 5,4 и 6. Гидростойка 9 включает в себя гидроцилиндр 12, вставляемый свободно в специально оформленное втулками 13 и 14 сквозное отверстие в балке. Через втулку 14 проходит удлиненная опорная пятка 15 гидростойки с опорной тарелкой 16. Опорная пятка 15 имеет поясок с увеличенным диаметром в верхней части, который препятствует выпадению опорной пятки из втулки 14. В опорной пятке имеется углубление для гидроцилиндра 12 гидростойки, специально оформленное место для пьезодатчика 17 и канал для вывода сигнального провода 18. Установку опорной пятки в балку производят через специальное отверстие, которое служит также для ревизии и обслуживания всех систем, размещенных в балке, и закрывается крышкой 19, Сверху на выдвижной шток гидростойки 9 надета надставка 20 стойки. Такая конструкция гидростойки позволяет легко производить замену отдельных элементов в производственных условиях. Внутри балки проходят гидромагистраль 21 системы распора стоек, две магистрали 22 гидропривода системы регулирования управляющих кранов системы распора стоек, две магистрали 23, питающие домкраты 7 гидропередвижки, контрольный кабель 24 системы контроля усилия распора стоек, пневмома- гистраль 25 с клапанами, например, типа КШВ через определенные расстояния, для подключения к ним, при необходимости, пневмоинструмента и индивидуальных теплозащитных комплектов, водяная магистраль 26 с необходимым числом форсунок для периодического обмыва внутренней полости балки от осевшей пыли. Кран 27 управления распором стоек к гидромагистрали 21 подключен шлангом 28. Полости (надпоршневая и подпорииневая) гидродомкрата передвижки к гидромагистралям 23, каждая из которых попеременно является напорной и сливной, также подключены шлангами 29. Для гидродомкратов 7 в балке 3 предусмотрены специальные ложа 30, в которые гидродомкраты свободно укладывают и фиксируют. Балки снабжены жесткими лыжами 31, на которых в рабочем состоянии они лежат на почве в лаве. В обычных условиях на почве выработки, т.е. на одном уровне с лыжами, лежат и опорные тарелки

16, которые при монтаже крепи в лаве фиксируются в положении выше жесткой лыжи 31 (фиг.З), на каждой балке на равном расстоянии от конца закреплены кронштейны 32, в которые вставляют оси 33 монтажных

0 катков 34. На каждую пару катков приходится нагрузка одновременно от двух балок. В разрезную печь лавы секции крепи устанавливают после того, как в монтажной нише полностью закончат сборку секции. Для то5 го, чтобы извлечь монтажные катки после доставки всего комплекта крепи в разрезную печь лавы на балках и перекрытиях имеются специальные скобы 35 и 36 (фиг.4). При опущенном штоке гидростойки фиксируют

0 взаимное положение балки и верхнего пере- , крытия с помощью цепей 37, после чего подают эмульсию в гидростойки. При этом шток гидростойки выходит из гидроцилиндра и поднимает перекрытие 8, а с ним и балку. В

5 таком положении крепи производят демонтаж катков 34 и осей 33.

В случае использования предлагаемой крепи на наклонных пластах с углами падения более 18° для предотвращения сполза0 ния крепи на балках устанавливают фланцы 33 (фиг.5), а в штреке монтируют конструкцию 39, удерживающую крепь от сползания. Агрегатированная механизированная крепь работает следующим образом..

5 После снятия стружки по всей длине очистного забоя передвигают конвейер 2 с помощью гидродомкратов 7 передвижки, установленных в балке 3. Завершение операции контролируют визуально. Для пере0 движки крепи сбрасывают давление в гидростойках 9 балки 3 до величины подпора, для чего открывают краны 27, а в гидромагистрали 21 поддерживают, давление подпора. По показаниям пьезодатчиков на

5 пульте управления определяют, произошло ли снижение давления (открытие клапанов) во всех стойках.

Кран 27 - обратный клапан с возможным принудительным открытием. Открытие

0 крана возможно под действием рычажно- эксцентриковой системы с-гидравлическим управлением системой подвижных штанг, Возможен и электромагнитный отжим клапанов. Для регулирования давления распо5 ра могут использоваться пробковые краны или распределители золотникового типа. Во всех случаях это простейшие двухпозицион- ные (открыто-закрыто) конструкции.

Подав эмульсию по одной из магистралей 23 в соответствующую полость гидродомкрата передвижки, производят перемещение балки 3 со всеми ее стойками до упора в конвейер 2, При этом надставка 20 стойки скользит по углублению в перекрытии 8, длина которого позволяет перемещаться стойке при неподвижном перекрытии. Затем до давления подпора снижают давление в гидростойках балки 5 и гидродомкратами 7 передвижки, установленными в балках 5 или 6, перемещают балт ку 5 вместе с верхним перекрытием на величину шага, определяемого положением гидростоек балки 3 (верхняк 8 скользит по стойке балки 3 до упора). После этого производят распор гидростоек балок 3 и 5, Контролируют величину распора гидростоек по показаниям пьезометрических датчиков, установленных в каждой стойке. Отклонение от контрольного значения давления в любой из стоек (а все они пронумерованы) свидетельствует о нарушении в данной точке и необходимости вмешательства персонала. При нормальных показаниях пьезодатчиков приступают к сбросу давления в гидростойках балки 4, выполняя операции, аналогичные описанным, и производят передвижку балки 4 до упора в балку 3, затем снижают давление в балке 6 и перемещают ее вместе с верхним перекрытием 10, затем распирают гидростойки балок 4 и 6. Все операции проводят под контролем показания пьезодатчиков каждой стойки.

При необходимости проведения каких- либо ремонтных работ в случае использования крепи на глубокой шахте для улучшения теплового самочувствия рабочих в балках проложены магистрали 25 сжатого воздуха со штуцерами, к которым может быть подключен комплект теплозащитный индивидуальный, а также пневмоинструмент,

Демонтаж крепи агрегатированной производят в порядке, обратном монтажу, При этом все рабочие находятся на штреках.

В этом случае, когда крепь используется на пластах с углом падения более 18° на верхнем штреке монтируют направляющую раму, а на балках крепи устанавливают опорные фланцы, которые скользят по направляющей раме. Во всем остальном работа крепи не отличается от описанной.

Использование такой механизированной крепи позволит иметь простое и надежное оборудование для безлюдной выемки угля. Пара призабойный конвейер -агрега- тированная крепь образует единую конструкцию, обладающую чрезвычайно высокой жесткостью в продольном направлении, чем обеспечивается прямолинейность направляющей для движения струга, а следовательно, и линии забоя. Конструкция

позволяет обеспечить контроль за положением струга при его перемещении вдоль линии забоя, например, с помощью светового луча, источник которого закрепляется на

струге, а светочувствительная лента, перемещение которой синхронизировано с движением струга, размещается на одной из балок крепи.

Применение предлагаемой конструкции упрощает монтаж и демонтаж крепи в лаве, исключает ситуацию задавливания отдельных секций в почву, облегчает выполнение профилактических и ремонтных работ, снижает металлоемкость.

Предлагаемая конструкция механизированной крепи позволяет упростить и удешевить работы по закладке выработанного пространства. Так, на балке, примыкающей к выработанному пространству, может быть

укреплен закладочный трубопровод, состоящий из отдельных секций с необходимым количеством отводов с заслонками с дистанционным приводом для подачи закладочного материала. Заслонки открываются по

определенной программе и закладочный материал подается в выработанное пространство.

Формула изобретения

1. Агрегатированная механизированная крепь, содержащая секции, каждая из которых включает перекрытия, гидродомкраты передвижки, гидростойки, подключенные к ги дромагистралям через краны управления,

отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационных качеств за счет упрощения управлением, она выполнена из передней и задней пар параллельных балок с лыжами, в каждой паре балки соединены между собой с помощью гидродомкратов передвижки, балки соседних секций соединены между собой шарнирно со степенью свободы в вертикальной плоскости, по одной балке из каждой пары связаны

между собой перекрытиями через стойки, каждая балка выполнена с полостью для прокладки коммуникаций систем управления и контроля, а краны управления распором стоек каждой балки выполнены с общим

приводом.

2.Крепь поп.1, от л и ч а ю ща я с я тем, что, гидравлическая стойка выполнена с опорной пятой, снабжена установленным межлу гидроцилиндром и опорной пятой

пьезометрическим датчиком контроля распора и установлена в балке с возможностью перемещения в вертикальной плоскости.

3.Крепь поп.1,отличающаяся тем, что каждая балка секции в нижней части выполнена с кронштейном для установки

осей монтажных катков и фиксатором стойки в верхнем положении опорной пяты.

4. Крепь по п.1,отличающаяся тем, что перекрытие выполнено с углублениями разной длины под стойки, стойка установлена в углублении большей длины с возможностью перемещения при фиксированном положении перекрытия, а расстояние от конца перекрытия до углубления под стойку на одном перекрытии выполнено большим, чем на другом.

5. Крепь по п.1,отличающаяся тем, что балки и перекрытия выполнены с проушинами для передачи веса собственно балки на распертые стойки.

Использование: механизированное крепление пологих и наклонных пластов. Механизированная крепь состоит из секций, каждая из которых содержит перекрытие, гидростойки и гидродомкраты передвижки, подключенные через краны управления к гидромагистралям, передней и задней пар параллельных балок с лыжами. В каждой паре балки соединены между собой гидродомкратами передвижки, балки соседних секций соединены горизонтальным шарниром, по одной балке из каждой пары связаны между собой перекрытиями через стойки. В полостях балок размещены коммуникации систем управления и контроля. Краны управления распором стоек каждой балки выполнены с общим приводом. Гидростойка может иметь опорную плиту и пьезометрический датчик контроля распора, монтажные катки и фиксатор стойки в верхнем положении опорной плиты. Перекрытие может быть выполнено с углублениями разной длины, в большем из которых устанавливают стойку с возможностью перемещения при фиксированном положении перекрытия, Балки и перекрытия могут иметь проушины для передачи веса балки на распертые стойки. 4 з.п. ф-лы, 5 ил. сл С

2 374

9иг. {

pv&.2

33

l ч

9и, 4

9 10 В

59 38