Щит для разработки мощных крутых пластов Советский патент 1980 года по МПК E21D19/02 E21D19/06 

I

Изобретение относится к горному делу, а именно к механизации могщхых крутых пластов в нисходящем порядке горизонтальными слоями с обрушением или закладкой вьсработанного пространст ва.

Известен щит для разработки мощных крутьк пластов, включающий несущие балки, связанные поясами, и ограждающие фартуки, при этом несущие балки Rbfполнены в виде фашин из тонкомерного материала l,.

Недостатки данного щита - ограниченная величина податливости, невозможность повторного использования и ненадежность управления щитом в сложных горногеологических условиях.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является щит для обработки мощных крутых пластов, включающий жесткие элементы крепи, пневмобаллоны, воздуховоды, регулирующую аппаратуру

И устройство для управления опусканием щита 2,

Недостатком данного щита является малый диапазон раздвижностищита, так как увеличение диапазона раздвияшости ведет к чрезмерному увеличению размеров створок, к усложнению конструкции и к сложности управления щитом при механизированной выемке пласта горизонталь- ньми слоями в нарущенньк участках. Он не может выполнять функции гибкого перекрытия, которые приводят к снижению эффективности управления и надежности раработы щита.

Цель изобретения - повышение эффективности и надежности управления работой щита.

Поставленная цель Достигается тем, что пневмобаллоны выполнены из цилиндрических оболочек, которые соединены посекционно между собой, а секции между собой связаны посредством устройства сутносительной раздвижности и охвачены сверху и снизу посредством тяговых вот- вей, а на контакте с боковыми породами - посредством гибкого полотенца, выполненного из рядов цепи и поперечных звеньев, при этом одни концы тяговых ветвей щэикреплены к гибкому полотенцу, а другие KOi-щы к устройству дл управлегшя опускшшем шлта. На фиг. 1 изображен щит вкрест простираншо пласта, разрез; на фиг, 2 г конструкция гибкого полотенца; на фиг, 3 схема расположения пневмоба 1лонов в секциях; на . 4 - разрез А-А на фиг, 3; на фиг. 5 план горньк работ в вьшимаемом слое. Щит состоит из элементов жесткой крепи 1 для горной вьфаботки, установленный враабежлсу по простирайте пласт Жесткие элементы крепи 1 вьшаанены арочной формы и в виде верхняка. На внешнем контуре жесткой крепи 1 уложе ны по простиран -по пласта эластичные т бы 2, перекрьшающие всю мощность пла та. Эластичные трубы 2 сверху накрыты Кольчугой 3, предохраняющей трубы 2 от повреждения со стороны обрушенных в канавку 4 пород. Сверху и сниз трубы охвачены гибкими 7 ягами 5-8, HanpHivsep канатами, одни концы которых крепятся к гибкому полотегщу 9, другие - к валам талей 10 и 11, установленных во внутреннем KOHTjpe жесткой крепи 1. Полотенце 9 вьшолнено из ряд круглозвенной цепи, соединенных поперечными звеньями. Полотенце 9 вкполн но из рядов круглозвенной цепи, соединенных поперечньпч и звеньями Полотенце 9 монтируется по внешнему конту ру пневмобаллонов на контакте с боковыми породами и .предназначенными для защиты пневмобаллонов 2 от истирания о боковые породы. Гибкие тяги и тали 10 и 11 предназначены для ;травления перемещения шита и настройки его на ггипсометрию пласта. Верхняя и нижняя ветви тяги 5 и 6, а также 7 и 8, охватывающие правую и левую часть пневмобаллонов от оси жесткой крепи 1, имеют одшюковую длину и поп но соединены между собой скользя:щкми гибкими породками и крепятся на 1залах талей 10 н 11. Для перепасовки канат крепь 1 имеет ролики 12-15. Е арочном варианте жесткой крепи предусматривается поперечная балка 16 и nueji- мобаллоны, которые монтируются в кон туре, ограниченном аркой н поперечной балкой. В варианте крепи, выполнен ной в виде верхняка, поперечная балка зан.има§т вертикальное положение. 24 F3 целом жесткая крепь 1 предназначена для управления щитом, являясь одновременно его составной частью, Пгевмо.баллоны 2 состоят из эластичной оболочки цилиндрического сечения с канатом 17, проходящим через внутреншою полость оболочкн по оси. Концы каната через вводные устройства 18 и 19 выведены наружу. По простиранию пласта пневмобаллоны связаны между собой попарно через вводные устройства 18 и 19 и образуют секцию, Се;:здии пневмобаллоноз соед1-шены между собой через устройства относительной раздвижности. Каждое из устройств относительной раздвижиости состоит из двух ставов 20 и 21 к кО торым крепятся пневмобаллоны 2 соседних секций. Между собой ставы 20 и 21 связаны посредством no/isjaioB 22 качения, для которьЕС телескопически раздви шые балки являются направляющими. Щит работает в комплексе с конвейером 23 и комбайном 24, на котором кроме серийных устройств и механизмов смонтированы две телескопические поддерж- ки 25 И 26 С ударниками 27 и 28 типа М-2О. Комбайн снабжен также поворотной площадкой 29, Комбайн проходит канавку между восстающими выработка ш 30 и 31 расположенными на- границах выемочного участка. Шит работает следующим образом. Вначале комбайн 24 утлубляет проходческую канавку, пройденную примерно посред.ше пласта. При ут лубке канавки 4 конвейер 23 укладр шается на ее дно сбоку к одной ИЗ ее стенок. Конвейер опускается плавно вслед за проходкой канавки кли целиком после проходки всей канавки. Для этого предусматриваются специальные пневматические устройства. Канавка проходится между восстаюидими вьфаботками 30 и 31, расположенными на границах выемочного участка. При обратном ходе комбайна производится очист1 ая выемка слоя, вьшимается заходками с помощью ударников 27 и 28,,, При этом снабженная поверхность нового слоя имеет наклон 35-.40 с тем, чтобы отбитьй из заходок самотеком транспортировался на конвейер 23 в канавке. С о.цного борта канавки уголь скатывается непосредственно на конвейер 4, а с Другого он попадает на конвейер через наклонную площадку 29, Призабойное пространство ограждается щитом. При этом пневмобаллоны 2, находясь под действием давления воздуха, обладают некоторой жесткостью на изгиб и в окрестностях забоя образуется свободное пространство для. размещений в нем механизмов отбойки. Щит плавно опускается вслед за подвигагением забоя слоя. При этом настройка щита на изменение мощности производится путем подтягивания с помощью тале 10 и 11 канатов полотенца 9, охватььвающего внешний кснтур пневмобаллонов При подтягивании полотенца 9 пневмобал лоны деформируются и щит уменылается по МО.ЩНОСТИ, При увеличении мощности пласта с по мощью талей стравливаются концы канатов и щит под действием давления сжатого воздуха в пневмобаллонах расширяет ся по мощности пласта, так как пневмобаллоны стремятся принять форму цилинд . ра. Настройку щита на изменение мощности производят в призабойной зоне, где нижняя поверхность щита еще не коснулась поверхности слоя. Этот момент наиболее благоприятен для управления с точк зрения меньших усилий при потягивании, так как давление со стороны обрушенных пород наименьшее в период перемещения щита. Если проходка канавки производится по односторонней схеме без разворота комбайна, то технологическая схема выем ки слоя при обратном ходе комбайна требует наклона выемочного столба. Эту схему целесообразно использовать вблизи нарушений, ориентирующих наклон столба вдоль нарушения. Для наклонных столбцов целесообразна челноковая схема выем ки слоя. При отсутствии возможности разворо- та комбайна 24 щит оборудуется навесны ми устройствами с ударными органами отбойки на тележках или на монорельсе. Подвешенном к элементам жесткой крепи, По челноковой схеме выемка слоев производится следующим образом. Один слой вьшимается от одной границы участка до другой, следую1Щ1й слой - в обратном направлении, Челноковую схему выемки слоя производят с помоацью комбайна 24, Выемка слоя на границе участка в окрестности восстающих выработок осуществляется с помощью ударников, подвешенньсх на край- ных секциях жесткой крени. Предложенный щит позволяет осуществить механизированную выемку мощньрс крутых пластов в сложньрс горногеологических условиях, так как щит . адаптируется на изменении мощности пласта по падению и по поостиранию и является практически безразмерным. Формула изобретения. Щит для разработки мощных крутых пластов, включающий жесткие элементы крепи, пневмобаллоны, воздуховоды, регулирующую аппаратуру и устройство для управления опусканием щита, о т л и ча.ющийся тем, что, с целью повышения эффективности и надежнос и управления работой шита, пневмобаллоны выполнены из цилиндрических оболочек, которые соединены посекционно между собой, а секции между собой связаны посредством устройства относительной расдвижности и охвачены сверху и снизу посредством тяговых ветвей, а на контакте с боковыми породами - посредством гибкого полотенца, вьтолненного из рядов цепи и поперечных звеньев, при этом одни концы тяговых ветвей прикреплены к гибкому полотенцу, а другие концы - к устройству для управления опусканием щита. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР № 354145, кл, Е 211) 19/02, 1968, 2.Авторское свидетельство СССР № 494524, кл, Е 21В 19/02, 1972 (прототип), -.

«fui. ni.i