Агрегат для выемки тонких пластовугля Советский патент 1981 года по МПК E21D19/02 E21D19/06 E21D23/00 

Изобретение относится к разработк месторождений полезных ископаемых, в частности к агрегатам выемки монтажного слоя с настилкой гибкого перекр тия в слоевых системах разработки пластовых месторождений. Известна механизированная крепь состоящая из базовой балки и секций, каждая из которых включает основание оградительно-поддерживающий щит с лю ком, спинку, гидростойки и машину переплетения полос гибкого перекрыти С целью повышения эффективности работы этой крепи с одновременной настилкой гибкого перекрытия к базовой балке посредством шарниров прикреплены салазки, каждые из которых соединены рычагами со спинкой оградительно-поддерживающего ц;рта секции 1. Недостатки такой крепи с машиной переплетения состоят в том, что она не обеспечивает тонкощелевой выемки угля, весьма металлоемка, сложна в управлении при перемещении, сложна в изготовлении, не обеспечивает возможности осуществления безлюдной выемки монтажного слоя с настилкой гибкого перекрытия. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является агрегат для выемки тонких пластов угля, включающий секции крепи из полых двухслойных оболочек, связанные с базовой балкой.и имеющие тормозное устройство, пневмодомкрать с опорной эластичной камерой, размещённые между секциями крепи 2J. Однако этот агрегат не приспособлен для выемки монтажного слоя угля с настилкой гибкого перекрыгия. Цель изобретения - обеспечение возможности выемки монтажного слоя угля с настилкой гибкого перекрытия. Поставленная цель достигается тем, что агрегат снабжен машиной для плетения гибкого перекрытия над секциями крепи, которая, установлена с забойной стороны базовой балки, свя зана с ней посредством пневмотолкат лей и имеет подпружиненные козырьки На фиг. I представлен предлагаем агрегат монтажного слоя, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - кинематическая схема то мозного устройства. Агрегат монтажного слоя состоит из отдельных секций полых оболочек I, выполненных двухслойными, мягких пневмодомкратов 2, расположенных в промежутке между секциями двухслойных оболочек 1, машины 3 перепл тения, активного струга 4,(конвейера) транспортной цепи 5 и козырька 6. Дпя управления самоперемещением оболочек I предус-мотрены тормозные устройства 7, смонтированные на паре гибких ветвей 8 и 9, одна из которых охватывает верхнюю стенку оболочки и тормозной вал 10 тормозного устройства 7, а другая - нижнюю стенку и второй тормозной вал 11 то мозного устройства 7. Для предотвращ ния самовыворачивания внутреннего слоя на наруэкный в тормозном устройстве предусмотрены тормозные колодки с приводом 12, предотвращающие про ворачивание тормозных валов 10 и 11 Для увеличения угла обхвата лейтами 8 и 9 тормзных валов 10 и 11 и для обкатывания тормозными устройствами 7 поверхности оболочки предусмотрены ролики . Эти ролики и тормозные валы тормозного устройства заключены в корпус 17 тормозного устройства, выполненного в виде щек с задней стенкой. Тормозные устройства оболочек соединены между собой базовой балкой 18. К балке I8 крепятся пневмотолкатели 19, которые размещены между базовой балкой 18 и машиной 3 переплетения и предназначены для образования зазора между машиной 3 переплетения и двухслойной оболочкой I для целей проветривания и производства ремонтного обслуживания агрегата. Таким образом, оболочки 1 взаимодействуют с машиной 3 переплетения через тормозные устройства 7, базовую балку 18и пневмотолкатели 19. Дпя перемещения агрегата при отсутствии эффекта самолередвижки предусмотрены пневмодомкраты 2, установлен ные между оболочками 1. Каждый из пн модомкратов 2 состоит из полой трубки 20 с фланцами и оёевой прорезью, в которой размещен палец 21 поршнякольца 22, охватывающего внешний диа метр трубы 20 и размещенного между пневмобаллонами 22 и 24, надетыми на трубу 20. Палец 21 поршня-кольца 22 соединен со штоком 25, размещенным одним концом в трубе 20, а другим соединенным балкой 18. Задний фланец трубы 20 связан с опорной эластичной камерой 26. Пневмодомкраты 2 предназначены для выполнения функции крепи в промежутке между оболочками и для перемещения агрегата при отсутствии эффекта самопередвижки оболочек 1, т.е. при параллельных поверхностях почвы и кровли. Машина 3 переплетения предназначена для плетения гибкого перекрытия 27 из связок стекложгутов, непрерывно поступающих в машину 3 переплетения со стороны штреков, для крепления призабойного обналсения боковых пород и является базовой балкой для средств отбойки и транспорта. Гибкое перекрытие 27 из машины. 3 переплетения прижимается к кровле оболочкой 1 и обкатывается-ею. Таким образом, оболочка I функционирует по, заищтой гибкого перекрытия 27. Машина 3 переплетения снабжена вертикальными стержнями 28 трубчатого сечения, в которых крепится направляющ я 29 для активного струга 4 с лыжей. Призабойное пространство охраняется козырьком 6, который выполнен в виде пластин со стержнями 30, размещенными нижним концом в трубах 28 и подпружинен при этом.. Таким образом, машина 3 переплетения функционирует как устройство для плетения гибкого перекрытия из стекложгутов, подаваемых со штреков, и . как устройство для крепления призабойного пространства. Для транспорта отбитого полезного ископаемого из забоя предусмотрена цепь 5, снабженная скребками и концевыми приводными звездочками на штреках. Тяговая ветвв транспортной цепи 5 располагается на почве с забойной стороны машины переплетения. Холостая ветвь цепи 5 может располагаться на почве с завальной стороны машины 3 переплетения или на роликах с любой стороны машины 3 переплетения. В качестве активного струга 4 используется пневмоударник, который прорубает щель постоянной мощности. В связи с тем, что конвергенция бок вых пород неизбежна, поверхности кровли и почвы не параллельны. При непараллельных поверхностях радиусы кривизны забойного и завального фро та поверхности оболочки различны. Поэтому при появлении избыточного д ления воздуха в оболочке 1 возникает момент выворачивания- этой оболочки При длине оболочки 1 вдоль забоя в несколько раз большей чем ширина в сечении нормальной линии забоя, изгибная жесткость материала практически не влияет на величину усилия самоперемещения, которой более чем достаточно для перемещения всего агр гата и активного давления на грудь забоя. Таким образом, безразгрузочная двухслойная оболочка 1 играет роль пневмодвигателя. Кроме того, оболочка 1 выполняет функцию крепи агрегат так как находится под действием давл ния сжатого воздуха и осуществляет реакцию отпора между почвой и кровле Устройство работает следующим образом. Активный струг 4 работает по одно сторонней схеме или челноковой. При этом струг 4 вырубает щель постоянно мощности, мало приспосабливаясь к мелкоамштитудным нарушениям. Кровля изгибаясь, деформирует краевую зону угольного пласта и оболочку 1. В результате конвергенции боковых поро поверхности кровли и почвы не параллельны и оболочкаЧ деформируется. Таким образом, почти всегда существует условие, достаточное для возникновения эффекта самоперемещения оболочки 1. После снятия стружки тор мозные устройства 7 растормаживаются путем отжатия тормозных колодок I2. Тормозные валы 10 и II получают возможность проворачиваться, а ленты 8 1(1 9 - обкатывать их под давлением самовыворачивания внутренних слоев оболочки на наружные. Проскальзывание лент по поверхности оболочки маловероятно, так как сила трения между лентами 8 и 9 и оболочкой 1 велика. Оболочка }, таким образом, получает возможность самоперемещаться. ПриЭТОМ она оказывает силовое давление через тормозные устройства 7, базовую балку 18 и пневмотолкатели 19 на машину 3 переплетения. Машина 3 переплетения перемещается на новую дорожку к забою вместе с транс-. портной цепью 5. Козырьки 6 при этом перекрывают обнажение кровли у забоя. При перемещении машины 3 переплетения с нее сматывается гибкое перекрытие 27 и поджимается к кровле оболочкой 1. Далее цикл повторяется. При отсутствии эффекта самопередвижки перемещение агрегата осуществляется пневмодомкратами. При этом создают давление воздуха в пневмобаллрне 23 при одновременном стравливании давления воздуха из баллона 24. При этом осуществляе.тся силовое воздействие стенок баллона 23 на поршенькольцо 22. Поршень 22 через шток, балку18 и пневмотолкатели 19 передает силовое давление на машину 3 переплетения, перемещая ее. При перемещении балки перемещаются также оболочки 1 путем выворачивания внутренних слоев на наружные,, так как базовая балка 18 и тормозные устройства 7 соединены между собой. Камера 26 при этом расперта между почвой и кровлей и играет роль якоря. Для возвращения пневмодомкратов в исходное положение необходимо убрать давление воздуха из камеры 26 и баллона 23 и создать давление воздуха в баллоне 24. После того,, как домкрат занимает исходное положение, в баллонах 23 и 24 вновь создается давление воздуха для выполнения домкратом функции крепи в промежутке между оболочками 1. Предлагаемый агрегат за счет выполнения крепи в виде безразмерной по мощности, работающей в безразгрузочном 15ежиме, оболочйи,, обладающий эффектом самопередвижки, обеспечивает возможность управления кровлей плавным опусканием и эксплуатацию крепи в условиях выемки малой мощности монтажного слоя. Тормозные устройства, балка, пневмодрмкраты и пневмотолкатели обеспечивают возможность управления перемещением агрегата во время.эксплуатации и в период профилактических и реонтных мероприятий. Размещение гиб- кого перекрытия со стороны кровли обеспечивает защиту оболочки от обушенных пород, предотвращая проглатывание пород оболочкой. Применение стекложгутов для плеения гибкого перекрытия позволяет использовать такую машину переплетения, в которой отпадает необходи мость заправлять, ее кассетами по длине лавы. Стекложгуты поступают в нее со штреков. Снабжение машины переплетения ко зыръками устраняет возможность самопроизвольного обрушения пород в призаб йное пространство. Таким образом, предлагаемыйагре гат обеспечивает возможность тонкощелевой безлюдной выемки монтажного слоя с настилкой гибкого перекрытия

Формула изобретения

Агрегат для выемки тонких пластов угля, включающий секции крепи из полых двухслойных оболочек, связанные с базовой балкой и имеющие тор 2 26 20 1 /3 2 25 ZLIФиг.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 4439%, кд. Е 21 D 23/00, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР

по заявке № 24571 37/03, кл. Е21 023/00, 1977 (прототип), РРСТ // 58 мозное устройство, пневмодомкраты с опорной эластичной камерой, размещенные между секциями крепи, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности выемки монтажного слоя угля с настилкой гибкого перекрытия, он снабжен машиной для плетения гибкого перекрытия над секциями крепи, которая установлена с забойной стороны базовой балки, связана с ней посредством пневмотолкателей и имеет подпружиненные козырьки. 3

/ 7 19 3 28 5 Фиг:2

ю

}6

тш