Оградительный щит Советский патент 1982 года по МПК E21D19/02 

(54) ОГРАДИТЕЛЬНЫЙ ЩИТ

Изобретение относится к области механизации подземной разработки угольных пластов, породы кровли которых являются не выше средней обрушаемости, и предназначено для отработки пологих и наклонных угольных пластов гидравлическим способом короткими очистными забоями.

Известные поддерживающие и оградительно поддерживающие секционные гидрофицированные крепи, а также и некоторые оградительные щиты, имеют тот недостаток,, что подачу их на забой, по мере выемки угля, необходимо осуществлять при помощи специальных передвижных устройств, снабженных механической тягой.

Известно ограждение для удержания закладочного материала в выработанном пространстве, предназначенное для работы с передвижной крепью. Это ограждение крепится к стойкам передвижной крепи, так, что у нижней части СТОЙКИ оно закрепляется жестко посредством штыря, распираемого между матом и стойкой крепи, а у верхней части стойки это ограждение закрепляется свободно посредством направляющей. Такое закрепление ограждения к стойкам передвижной крепи

дает возможность осуществлять осевую разгрузку стоек при их передвиж ке по мере подвигания очистного забоя и распирать;. их снова между почвой и кровлей пласта. При этом ограждение остается все время распертым между кровлей и почвой для удержания закладочного материала. Отличительным признаком ограждения являет10ся его способность быть гибким не менее чем в двух направлениях: по простиранию пласта и вкрест простирания Cl.

Недостатком этого ограждения яв15ляется то, что оно предназначено для работы с закладкой выработанного пространства, а не с обрушением кровли пласта, так как он расчитан на восприятие спокойно действующих на20грузок, с постепенным нарастанием их. Поэтому при отработке пологих и наклонных угольных пластов с обрушением пород кровли его нельзя использовать.

25

Наиболее близким к изобретению техническим решением является оградительный щит, состоящий из перекрытия и шарнирно связанного с ним поддерживающего устройства. Щит пред30назначен для разработки мощных поле

гих и наклонных угольных пластов и состоит из пере грытия, pacпoлoжeннo го наклонно к поверхности очистного забоя, которая занимает параллельное положение с линией нормали мощности пласта, снабженного передвижньам поддерживающим устройством С2.

К недостаткам этого ограждающего щита следует отнести наличие сравнительно сложного поддерживающего устройства, -необходимого для осуществления принудительного подтягивания жесткого ограждения вслед за подвиганием линии очистного забоя. При этом низ жесткого щита весьма гглотно опирается по всей своей длине на почву отрабатываемого пласта. При наклонном положении щита к составляющей веса самого щита добавляется значительная часть веса обрушенных пород, которые будут на него давить, как сыпучая масса на подпорную стенку. Из этого следует, что низ ограждающего щита будет прижат к почве пласта и его подтягивание по почв в новое исходное положение потребует больших усилий, что значительно снижает эффективность работы щита при отработке пологих и наклонных пластов столбами по падению при гидравлической выемке угля из выемочных печей.

Целью изобретения является повышение эффективности работы щита при отработке пологих и наклонных пластов столбами по ладению при гидравлической выемке угля путем снижения усилия прижатия щита к почве выработки.

Цель достигается тем, что поддерживающее устройство выполне;но в виде Направляющей балки, один конец которой шарнирно соединен с верхней частью перекрытия, и установленных на подвесках спаренных опорных катков, между которыми размещен свободный конец направляющей балки, при этом подвески с помощью анкеров закреплены на кровле выработки с возможностью их последовательной перестановки, а перекрытие установлено в выработке с зазором относительно почвы.

Причем конец направляющей балки, размещенный между катками, заострен.

На фиг.1 показан оградительный щит, вид сбоку; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.З - отрабатываемый По падению столб угольного пласта под защитой оградительного щита, план.

Оградительный щит состоит из перекрытия 1, выполненного из круглых бревен или из деревянных брусьев связанных по торцам швеллерными балками 2 и взаимно соединенных между собой металлическими стяжками 3, например, из уголкового железа, расположенными вдоль бревен и прикрепленными к швеллерным балкам 2. Подвесное устройство оградительного щита включает направляющую балку. 4, один конец которой с помощью шарнира 5 соединяется с верхом перекрытия 1 в том месте, где соединяются стяжки 3 с швеллерной балкой 2 верхнего торца щита. а свободный конец - заострен, и опорные спаренные катки б, оси которых закреплены на подвесках 7р попарно прикрепляемых анкерами 8 кровле выемочных печей 9. С целью того, чтобы кровля этих печей была достаточно устойчивой, она предварительно крепится анкерными штангами 1 При этом подвески 7 прикрепляются к кровле выемочных печей с помощью анкерных болтов 8, устанавливаемых в промежутках между соседними поперечными рядами анкерных штанг 10,

Перекрытие 1 установлено с зазором 11, который оставлен между почвой пласта и нижним основанием щита для того, чтобы он все время мог находиться в вертикально-отвесном состоянии. При этом размер зазора 11 принят таким, что через него исключено проникновение обрушенных пород под щит.

,Под щитом устанавливаются гидромониторы 12, с помощью которых осуществляется высоконапорная гидроотбойка угля в очистных за}содках 13, с подводом технологической воды к гидромониторам 12 по высоконапорным водоводам 14, проложенным по почве наклон ных выемочных печей 9.

Оградительный щит работает следующим образом.

Начальное исходное положение перекрытия 1 перед выемкой угля гидромонитором 12 из выемочной печи 9 в каждой очистной заходке 13 вертикально-отвесное, у самой груди очистного забоя отрабатываемого столба по падению с зазором 11 между нижним концом перекрытия и почвой пласта такого размера, который исключает проникновение под щит обрущенных пород. При этом ширина призабойного пространства (расстояние между грудью отрабатываемого столба по падению пласта и щитом) может быть самой минимальной и даже прерывистой по мощности пласта. Выемка угля под защитой оградительного щита гидроотбойкой полностью обеспечена проветриванием за счет наличия сквозных поперечных вентиляционных сбоек - скважин 15 общешахтной депрессии и необходимыми запасными выходам.

Каждая направляквдая балка 4 опирается не менее, чем на две подвески 7 с опорными спаренными катками б.

Перемещение оградительного щкта вниз по падению пласта по мере выемки угля, осуществляется самопроизвольно за счет свободного скольжения направляющих балок 4 опор .ными спаренными катками 6 на подвесках 7, которые крепят к кровле наклонных выемочных печей извлекаемыми анкерными болтами 8, установленными в промежутках между соседними поперечными рядами анкерных штанг 10.

При этом щит перемещается сразу на всю его длину по простиранию. Это осуществляется за счет оставления при. гидроотбойке угля в очистных заходках 13 не менее двух временных упор в форме отдельных выпуклостей на груди забоя, располагаемых на высоте от почвы пласта, достаточной .для свободного самотечного прохода пульпы, которые и удерживают щит от перемещения к новой поверхности забоя. После выемки угля в забое временно оставленные упоры угля одновременно отбиваются двумя гидромониторами и щит, потеряв опору, свободно перемещается в новое исходное положение.

Таким образом, оградительный щит предлагаемой конструкции более прост в изготовлении и его передвижка осуществляется путем использования веса щита и давления на него обрушенны пород, что повышает эффективность его работы на пологих и наклонных .пластах при гидравлической выемке угля. /5 W Фиг.}

Формула изобретения

с целью повышения эффективности рабты щита при отработке пологих и наклонных пластов столбами по падению при гидравлической выемке угля путем снижения усилия прижатия щита к почве выработки, поддерживающее устройство выполнено в виде направляющей балки, один конец которой шарнирно соединен с верхней частью перекрытия, и установленных на подвесках спаренных опорных катков, между которыми размещен свободный конец направляющей балки, при этом подвески с помощью анкеров закреплены на кровле выработки с возможностью их последовательной перестановки, а, перекрытие установлено в выработке с зазором относительно почвы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2,Авторское свидетельство СССР 30.0625, кл. Е 21 D 19/02, 1966 (прототип). --t 5- .ухл уд лх/хч