(54) МЕХАНИЗИРОВАННАЯ КРЕПЬ
1
Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для крепления призабойного пространства в коротких и длинных очистных забоях при выемке полезного ископаемого в пластах полого и наклонного падения.
Известна конструкция бесстоечной механизированной крепи оградительного типа, состоящая из секций, выполненных в виде упругого изогнутого элемент-а, устанавливаемого с распором между боковыми породами. Каждая секция крепи имеет верхний и нижний ролики, через которые пропущены канаты, при натяжении которых равномерно по всей длине лавы снимается распор секций и производится передвижка крепи 1.
Такая конструкция крепи не приспособлена для поддержания кровли в условиях пологопадающих и наклонных пластов и не может работать в комплексе с достаточным конвейером.
Наиболее близким техническим рещением к предлагаемому является механизированная крепь, включающая забойные секции содержащие шарнирно складывающиеся ограждения с верхняками и связанные между собой и двумя концевыми силовыми секциями канатами, и механизмыперемещения, которые связаны с концевыми силовыми секциями посредством полиспастиых систем 2.
Недостатком этой крепи является ограниченная область ее применения - невозмож5 ность применения крепи на пластах полого падения со слабыми почвами.
Целью изобретения является повыщение эффективности применения крепи на пластах полого падения со слабыми почвами.
Поставленная цель достигается тем, что 10 концевые силовые секции выполнены в виде верхних и нижних тележек, которые имеют катки с ребордами для взаимодействия с опорными рельсами щтреков, и гидростоек, установленных между тележками, а канаты закреплены на верхняках забойных секций.
15
На фиг. 1 изображена крепь, общий вид; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 1.
Механизированная крепь состоит из подвижных опорных платформ 1, несущих канатов 2, верхняков 3, щарнирных ограждений 4, подвижных блоков полиспастов 5, тяговых канатов 6, неподвижных блоков полиспастов 7, тяговых лебедок 8.
Подвижная опорная платформа состоит из верхней 9 и нижней 10 тележек, несущих на себе верхнюю 11 и нижнюю 12 опорные балки, на которых с помощью запорных механизмов 13 и 14 жестко крепятся несущие канаты 2 и канаты 15 для передвижки конвейера и почвенных лыж шарнирного ограждения.
Вторая пара опорных балок 16 и 17 содержит блоки 18 и 19, через которые пропускают несущие канаты 2 и канат 15 для передвижения конвейера .и почвенных лыж ограждения.
Между опорными балками и между тележками расположены гидравлические стойки 20, воспринимающие вертикальную нагрузку несущих канатов 2, и прижимающие тележки 9 и 10 к опорным рельсам, верхним 21 и нижним 22. Реборды всех колес тележек расположены с одной стороны с тем, чтобы воспрепятствовать смещению платформ в сторону очистного забоя. Блоки 18 и 19 в опорных балках закреплены вплотную таким образом, что реборды соседних блоков прижаты друг к другу жестко, что позволяет канату, расположенному между двумя блоками, свободно обкатываться по ним в любой плоскости. Идентичность направления вращения блоков обеспечивается схемой расположения несущих канатов.
Нижняя тележка 10 подвижной платформы, расположенной на транспортном штреке лавы, имеет консоль 23, на которой закрепляется приводная головка главного конвейера 24. Между рядами стоек 20 на подвижной платформе расположен штрековый телескопический конвейер 25. Конструкция подвижных опорных платформ на транспортном и вентиляционных штреках идентичны и отличаются только консолью для размещения привода лавного конвейера.
Верхняк 3 состоит из верхнего перекрытия 26, нижнего перекрытия 27 и подпружинивающего элемента 28, расположенного между ними. Нижнее перекрытие имеет проущины 29, через которые пропускаются несущие канаты 2, и устройство 30 для подвески шарнирного ограждения. Подпружинивающий элемент 28 и верхнее перекрытие 26 служат для обеспечения надежного контакта верхняка с кровлей в случае ее неровности. Шарнирное ограждение 4 состоит из двух пластин, одна из которых подвешена к верхняку, а другая шарнирно крепится к почвенной лыже 31. Конструкция шарнирного ограждения позволяет одним типоразмером крепи охватить широкий диапазон пластов по их мощности. Горизонтальная составляющая силы от давления обрушенных пород на шарнирное перекрытие облегчает передвижку верхняка и конвейера лавы. Крепление почвенной лыжи 31 к ставу 32 конвейера таково, что позволяет производить перемещение конвейера на забой в строго заданном направлении. Передвижка конвейера на
забой осуществляется специальным канатом 15, закрепленным на нижних балках подвижной платформы и пропущенными вдоль всего очистного забоя. Канат 15 пропущен через проушины кронштейна 33, соединенного с
почвенной-лыжей 31 и ставом 32 конвейера. Тяговое усилие для передвижных платформ, крепи и конвейера создается тяговыми лебедками 8, расположенными на выемочных штреках, которые передают его с помощью тяговых канатов 6, а система
блоков подвижных 5 и неподвижных 7 полиспастов позволяет многократно усилить величину тяги.
Работа механизированной крепи осуществляется следующим образом.
Давление горных пород призабойного пространства лавы через верхняки 3 воспринимается несущими канатами 2 и передается ими на опорные подвижные платформы 1 и здесь компенсируется реакцией гидростоек 20, реакцией опорных рельс 21 и 22
0 и натяжением тяговых канатов 6.
Крепление несущих канатов к опорным подвижным платформам производится с опережением линии очистного забоя, причем точка закрепления канатов на опорных балках должна быть выше уровня пород кровли очистного забоя. Благодаря этому тяговое усилие несущих канатов 2 направлено вверх и на забой, а передача поперечных усилий на опорные рельсы происходит вне зоны сопряжения лавы со штреком, где сопротивление и устойчивость штрековой крепи значительно ослаблены.
Горизонтальная составляющая тягового усилия обеспечивает постоянный упор торцовой части верхняков и конвейера лавы в плоскость забоя угольного пласта, что является необходимым условием процесса передвижки секций крепи.
При выемке полосы угля на ширину захвата выемочной машины верхняк 3 и лавный конвейер теряют опору на поверхность забоя пласта и под действием тягового усилия канатов 6 передвигаются на забой. Одновременно с передвижением секции крепи передвигается и подвижная опорная платформа, и таким образом натяжение тяговых канатов 6 остается постоянным или увеличивается по мере того, как в процесс передвижки по направлению движения выемочной машины вовлекается все большее количество секций крепи. Секции крепи при выемке не сразу передвигаются до упора в обнаженную поверхность пласта, так как несушие канаты, поверхность пласта и уступ забоя образуют прямоугольный треугольник, в котором передвигаемые секции расположены по гипотенузе. Полная передвижка секций крепи до упора во вновь образуемую
5 обнаженную поверхность пласта происходит после завершения цикла, когда выемочная машина выходит на штрек, после чего опорные подвижные платформы I передвигаются на всю ширину захвата выемочной машины,
верхняки и забойный конвейер передвигаются до упора в поверхность забоя, и цикл повторяется сначала. Тяговые лебедки 8 располагаются впереди очистного забоя. При приближении очистного забоя к тяговым лебедкам производится монтаж новых лебедок 8 с неподвижными 7 и подвижными 5 полиспатами, которые подсоединяются новыми тяговыми канатами к подвижным опорным платформам 1, создается натяжение тяговых канатов, и вновь смонтированная система заменяет старую, которая демонтируется и может быть использована в дальнейшем на других участках выемочного столба.
При наиболее тяжелых условиях, когда давление пород кровли достигает больших величин, количество опорных подвижных платформ увеличивается, и соответственно увеличивается количество несущих канатов, причем опорные платформы соединяются друг с другом шарнирно, что позволяет при их движении свободно вписываться в профильтровку выемочных штреков. При увеличении количества опорных подвижных платформ должно быть увеличено и количество тяговых лебедок 8 с их системой блоков.
Такая конструкция механизированной кре-г пи позволяет благодаря бесстоечному креплению призабойного пространства уменьшить ширину поддерживаемой части кровли, что снижает нагрузки на крепь и значительно уменьшает металлоемкость крепи.
Давление кровли угольных пластов не передается на основание крепи, что позволит применить эту конструкцию в условиях слабых и пучаших почв.
Формула изобретения
Механизированная крепь, включающая забойные секции, содержащие шарнирноскладывающиеся ограждения с верхняками и связанные между собой и двумя концевы0ми силовыми секциями канатами, и механизмы перемещения, которые связаны с концевыми силовыми секциями посредством полиспастных систем, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности применения крепи на пластах полого падения со слабыми почвами, концевые силовые секции выполнены в виде верхних и нижних тележек, которые имеют катки с ребордами для взаимодействия с опорными рельсами штреков, и гидростоек, установленных между тележ0ками, а канаты закреплены на верхняках забойных секций.
Источники информации,
принятые во внимание при экспертизе
S № 206486, кл. Е 21 D 19/02, 1964.
3-Л
