Механизированная крепь Советский патент 1993 года по МПК E21D23/00 E21D19/02 

Изобретение относится к горной промышленности, к области средств механизации добычи полезного ископаемого, в частности к механизированным крепям очистных агрегатов для добычи угля мощных крутых пластов подземным способом.

Цель изобретения - обеспечение эффективного выпуска подкровельной пачки при отработке мощных крутых пластов.

Предлагаемая механизированная крепь представлена на чертежах: на фиг.1 г пример технологической схемы работы механизированной крепи по падению; на фиг.2 - разрез А-А на фиг, 1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг,1; на фиг.4 - вид В фиг.З; на фиг.5 - вид Г фиг.З.

Механизированная крепь 1 очистного агрегата включает основные секции 2, имеющие гидростойки 3, опирающиеся на основания 4 и верхняки 5.

На основаниях 4 основных секций жестко закреплены ограждения 6 с телескопическими частями 7, связывающими основания 4 с верхняками 5 при изменении высоты секций 2 крепи 1.

Ограждения 6 основных вспомогательных секций связаны между собой понизу двойными шарнирами в серьгах (как в агрегате 2АН1Д), а поверху - отрезками цепей, образуя неразрывное ограждение рабочего пространства забоя и базу крепи вместе с основаниями 4 основных секций крепи. Вспомогательные секции 9 не связаны жестко с ограждениями 8.

00

со

о

ю ы

ы

На кронштейнах 10 секции подвески (основных секций) установлены качалки 11 с домкратами 12 качания. На качалках 11 закреплен конвейероструг 13, обеспечивающий отбойку угля в слое и транспортировку его вдоль забоя до углеспускного ската.

Основания основных 4 секций связаны между собой вторым рядом тяг 14. Вспомогательные 9 секции расположены между основными 2, связаны с ними домкратами 15 передвижения, расположенными между основаниями 4 секций.

Ограждения 8 .за вспомогательными 9 секциями раздвигаются гидроцилиндром 16 и связаны с ними телескопическими частями 17 верхняков 5, перекрывающих кровлю при передвижении вспомогательных 9 секций. Верхняки 5 основных и вспомогательных секций 2 и 9 снабжены завальными консолями 18.

На телескопических частях 7 ограждений 6, 8 за основаниями 4 шарнирно закреплены L-образные рамы 19, опирающиеся телескопическими гидрофицироваиными частями 20 на завальные консоли 18 верхняков 5, шарнирно закрепленные к ограждениям 6 и 8 за основаниями 4. Рамы 19 соединены между собой отрезками цепей 21 в двух точках по высоте вертикальной жесткой части рамы 19. Телескопические части 20 (фиг.З) каждой L-образной рамы 19 имеют опоры 22 и независимо выдвигаются (сокращаются) принудительно и по отдельности двумя гидростойками 23, которые соединяют концы жесткой и телескопической 20 части рамы 19. Телескопические части 20 каждой L-образной рамы 19 имеют плоские опоры 22 на консоли 18. Завальные консоли 18 имеют боковые вырезы, которые попарно образуют окна 24, перекрываемые шибером 25 с опорой 26, которые выдвигаются (задвигаются) гидроцилиндром 27.

Для увеличения прочности шибера 25 его конец через ползун 28 и направляющую 29 в консоли 18 соединен подвижно и опирается на консоль 18. Окно 24 консолей 18 может быть перекрыто шибером 25 полностью, но лучше, если окно будет перекрываться опорами 22 телескопических частей 20 L-образных ограждений 19.

При сокращении гидростойки 23, сокращается одна телескопическая часть 20 рамы 19. Консоли 18 соединены между собой отрезками цепей для предотвращения излишнего углового (в профильной плоскости) расхождения соседних консолей 18. Половина опор 22 телескопических частей 20 расположена в боковых вырезках заваль- ных консолей 18 и частично перекрывают окна 24 при подъеме телескопических частей 20 L-образных рам 19 гидростойками 23, что позволяет при опускании опор 22 к почве гидростойками 23 одновременно открывать окно 24 и окно 30 в L-образных

рамах 19 и управлять положением и площадью общего окна для эффективного выпуска угля подкровельной пачки 31. На жесткой части ограждения крепи закреплен внутри L-образной рамы 19 ближе к почве

0 скребковый конвейер 32, угол установки которого при изменении угла падения пласта может быть изменен. Телескопическая часть 20 рамы 19, сокращаясь, образует окно 30 для прохода угля обрушаемой буро5 взрывными работами подкровельной пачки 31 пласта или слоя.

Механизированная крепь 1 очистного агрегата для отработки крутых угольных пластов или других полезных ископаемых

0 столбами 33 по падению с выпуском подкровельной пачки 31 или слоя работает следующим образом. Отработка слоя заключается. в последовательном чередовании выемочных циклов очистного агрегата.

5 Выемочный цикл включает отбойку угля конвейеростругом 13 при его перемещении гидрофицированными качалками 11 по падению и по мощности пласта домкратами качания 12 и транспортировку отбитого уг0 ля вдоль забоя. После отбойки на шаг производят передвижение крепи 1. Крепь 1 передвигают, поочередно перемещая домкратами передвижки 15 на шаг передвижки сначала вспомогательные 9 секции

5 потом -основные 2 секции крепи 1 вместе с ограждениями 6, 8 и L-образными рамами 19. Передвижение осуществляют при поочередном снятии с распора, собственном передвижением и распором вспомога0 тельных 9 и основных 2 секций крепи 1 очистного агрегата,

После передвижения крепи 1 на несколько циклов (более двух) во время выемки угля конвейеростругом 13 производят

5 выпуск подкровельной пачки 28 или слоя угля, открывая вдоль крепи 1 для прохода угля на конвейер 32 внутри L-образных рам 19 одно или два окна 24, 30, образуемые сокращенными гидростойками 23 телеско0 пическими частями 20 соседних рам 19. Одна из двух, гидростоек 23 телескопических частей 20 рамы 19 расперта в консолъ 18.

Разрушенный буро-взрывными работами и горным давлением уголь подкровель5 ной пачки мощного крутого пласта пройдя через окна 30 в L-образных рамах 19 конвейером 32 транспортируется к углеспускному скату 34, окна 30 перекрывают как только вместо угля начинает поступать на конвейер 26 порода при выпуске подкровельной пачки 31. Выпуск разрушенного буро-взрывными заботами угля в окна 30 L-обраэных рам возможен и при отсутствии окон 24, но уменьшается эффективность выпуска за счет увеличения потерь угля подкровельной пач;ки при значительной ее толщине и больший углах залегания пласта.

Наличие окон 24 повышает эффектив- ноцть выпуска угля подкровельной пачки особенно при одновременном раскрытии окон 30 и 24 за счет расположения опор 22 телескопических частей 20 L-образных рам в боковых вырезах завальных консолей 18 и их частичном перекрытии опорами 22 в раз- дви;нутом состоянии телескопических час- тей 20.

Управление процессом выпуска угля из подкровельной пачки ведут из ходового отделения крепи 1, открывая последователь- но окна 24 и 30 для выпуска угля на конвейер 32. Буро-взрывные работы в пачке ()31 угля над крепью 1 ведут из безопасного пространства крепи, образованного L- обрэзными рамами 19 и ограждениями 6, 8 креЬи 1.

Жесткая связь вертикальных и горизонтальных полок L-образных рам вызвана не- обхрдимостью обеспечить нормальное к поч(зе положение вертикальной полки (телескопических частей 20) и максимальную не- суш,ую способность гидростоек 23 при значительных изменениях гипсометрии плаЬта. В благоприятных условиях, когда плаЬт имеет минимальные колебания гипсометрии, возможна шарнирная связь верти- кальной полки (телескопических 20 и жестких частей) L-образных рам 19 с заваль- ным|и консолями 18 и горизонтальными полками рам 19 на почве пласта.

Юпора L-образных рам 19с гидростой- камИ 23 на консоли 18 увеличивает сопротивление крепи 1, упрощает процесс модернизации крепи, резко снижает опас- Hocf ь перехода разрывных нарушений мощ- ногО пласта с большой амплитудой даже равной мощности пласта, т.к. при малой высот крепи отпадает необходимость ее демонтажа перед нарушением.

Таким образом, благодаря новым отличительным признакам механизированной крефи 1, т.е. шарнирно закрепленным на концы телескопических ограждений 6, 8 за основаниями L-образным рамам 19, которые опираются на консоли 18, телескопическими гидрофицированными частями 20 образуется пространство с открывающимися окнами 24 и 30 для управляемого выпуска на конвейер 32 угля и организации параллельного конвейеростругу 13 транспортного потока угля, который не пересекает

рабочее пространство крепи 1, не вызывает необходимость его транспортировки кон- вейеростругом, транспортирующая способность которого низкая.

Достоинство новых отличительных признаков состоит также в том, что они позволяют использовать предлагаемую механизированную крепь по другому назначению - возведение в отрабатываемом слое гибкого перекрытия - разместив в образованном ограждениями 6 и L-обрэзными рамами 19 крепи 1 безопасном пространстве машину переплетения полос и/ или рулон металлической сетки для формирования в завале гибкого перекрытия - и механизированную отработку мощного пласта под гибким перекрытием очистным агрегатом.

В предлагаемой крепи 1 L-обрэзные рамы 19 установлены на ограждения 6, 8, связанные между собой по длине крепи 1, которая может передвигаться, перемещаясь одну часть секций от распертых в боковые породы другой части секций по падению (при необходимости и по простиранию пласта), реализованной в серийной крепи типа 2АНЩ.

Предлагаемые L-образные рамы 19 могут быть установлены и на другой серийной крепи 1 АЩМ, которая передвигается в отрабатываемом пласте за счет собственного веса и давления обрушенных пород.

Расчеты показывают, что реализация изобретения с использованием серийных агрегатов 1АЩМ и 2АНЩ для отработки мощных крутых пластов увеличит их производительность в 2-3 раза, производительность труда рабочего в 2-3 раза, обеспечит экономический эффект не менее 250 тыс. рублей в год.

Формула изобретения

1. Механизированная крепь, включающая секции, имеющие гидростойки, опирающиеся на основания и верхняки, закрепленные жестко на основаниях и связанные шзрнирно между собой ограждениями с телескопическими частями, связывающими основания с верхняками, задние ограждения, шарнирно закрепленные на телескопических ограждениях за основаниями, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения эффективного выпуска подкровельной пачки без монтажа гибкого перекрытия при отработке мощных крутых пластов, задние ограждения выполнены в виде L-образных рам с телескопическими гидрофицированными полками на верхних концах последних для опоры на завальные консоли верхняков.

2. Крепь по п.1, отличающаяся тем, что соседние завальные консоли верхняков попарно выполнены с боковыми окнами и снабжены гидрофицирован- ными шиберами для перекрытия боковых окон.

З.Крепьпопп.1 и2,отличающая ся тем, что половина гидрофицированных телескопических частей L-образных рам соседних секций попарно расположена в зонах боковых окон завал ьн ых консолей верхн я ков с возможностью их частичного перекрытия или открытия.

Использование: при механизации добычи полезного ископаемого, в частности в механизированных крепях очистных агрегатов для добычи угля из мощных крутых пластов подземным способом с выпуском подкровельной пачки в крепь. Сущность изобрете-ния: механизированная крепь включает секции, имеющие гидростойки, опирающиеся на основания и верхняки, закрепленные жестко на основаниях и связанные шарнирно между собой ограждения с телескопическими частями, связывающими основания с верхняками. На телескопические ограждения секции крепи за основаниями шарнирно закреплены L-образные рамы, опирающиеся телескопическими гид- рофицированными частями вертикальных полок рам на завальные консоли верхня- ков. Попарно соседние завальные консоли верхняков выполнены с боковыми окнами перекрываемы-ми гидрофициро ванны ми шиберами. Половина гидрофицированжшх телескопических частей L-образных рам на соседних секциях попарно расположена в зонах баковых окон завальных консолей верхняков и может их частично перекрывать или открывать. 2 з.п. ф-лы, 5 ил. СО с

А Л

7J

N3

I

) N

to

CD

со

CO

CO

В

9

/г

б Я Ј Z Q.

ЈL ff

/ /

g - ff

26

Buff Г

,18