DE951086C

DE951086C - Device to support the hanging wall in mining

Info

Publication number: DE951086C
Application number: DEM19723A
Authority: DE
Inventors: Angus Wellesley Duncan
Original assignee: Mining Engineering Co Ltd MECO
Current assignee: Mining Engineering Co Ltd MECO
Priority date: 1952-09-05
Filing date: 1953-08-18
Publication date: 1956-10-25

Description

Vorrichtung zur Unterstützung des Hangenden im Bergbau Zur Unterstützung,des Hangenden -in Untertagebetrieben wenden üblicherweise Stempel oder Wanderpfeiler, die aus abwechselnden quer zueinander gerichteten Lagen von Balken bestehen und ein hohles quadratisches Gebilide darstellen, sowie auch Wanderpfeitler, die av,s einer Kombination .solcher Balkenlagen mit einem diese tragenden Grundkärperbestehen, verwendet.Device for supporting the hanging wall in mining To support, des Hanging walls - in underground operations, stamps or hiking pillars are usually used, which consist of alternating transverse layers of beams and represent a hollow square structure, as well as peaks, the av, s a combination of such beam layers with a basic structure that supports them, used.

Üblicherweise werden solche Hangendtragvorrichtungen dadurch unter Vorspannung gesetzt, daß flache Keile eingetrieben -,werden. Hierbei nimmt die Tragvorrichtung zu Beginn einen, jedoch verhältnismäßig kleinen Teil ihrer endgültigen Belastung auf.Usually such hanging support devices are thereby under Preload is set so that flat wedges are driven in - are. Here the carrying device takes at the beginning a relatively small part of their final load on.

Die Erfindung ermöglicht es, durch Verwendung neuartiger Vorrichtungen Wanderpfeiler wie auch Stempel unter eine Vorspannung zu setzen, die einen vergleichsweise hohen Anteil ihrer endgültigen Belastungsfähigkeit ausmacht. Diese Vorrichtungen können zusammen n Lit bekannten Kornstrüktionen von Wanderpfeilern verwendet werden und sind unabhängig von äußeren Kraftquellen, mit Ausnahme der Kraft, die notwendig ist, um ein Steuerventil von Hand zu betätigen.The invention makes it possible by using novel devices To put hiking pillars as well as stamps under a bias, which one comparatively makes up a high proportion of their ultimate resilience. These devices can be used together in the known grain structures of hiking piers and are independent of external sources of force, with the exception of the force that is necessary is to operate a control valve by hand.

Grundsätzlich bestehen diese Vorrichtungen aus der Kombination eines hydraulischen Zylinders, innerhalb dessen ein Kolben arbeitet, der zur Anlage an den Zylinder gelangt, wenn er sich in der voll in den Zylinder eingefahrenen Stellung befindet, mit einem hydraulischen Akkumulator, wobei Zylinder und Akkumulator über ein von Hand betätigtes Ventil verbunden werden können.Basically, these devices consist of a combination of one hydraulic cylinder, within which a piston works, which is used to plant enters the cylinder when it is in the fully retracted position located, with a hydraulic accumulator, with cylinder and accumulator above a manually operated valve can be connected.

Diese Vorrichtung wird in einen Wanderpfeiler oder Stempel eingebaut. Im Falle ihrer Verwendung zusammen mit einem Wanderpfeiler, der aus einem hohlen quadratischen Aufbau von abwechselnd quer zueinander. gelegten Balken besteht, sind insgesamt vier Zylinder, je einer an den Ecken des Quadrats angeordnet, in deren jedem ein Kolben gleitet, auf dessen Kopf einer der den Pfenler bildenden Balken aufgelegt werden kann, wobei in diesem Falle der hydraulische Akkumulator innerhalb der Einheit angeordnet ist und jeder der Zylinder über Leitungen mit einer nach dem Akkumulatorzylinder führenden gemeinsamen Leitung verbunden ist, in welcher das zur beliebigen Abschaltung des Akkumulators von oder Zuschaltung zu sämtlichen Zylindern dienende von Hand betätigte Ventil angeordnet ist.This device is built into a traveling pillar or stamp. in the Case of their use together with a walking pillar made of a hollow square Build up alternately across each other. laid bars are total four cylinders, one at each corner of the square, one in each of them Piston slides, on whose head one of the bars forming the Pfenler is placed can be, in which case the hydraulic accumulator within the unit is arranged and each of the cylinders via lines with one after the accumulator cylinder leading common line is connected, in which that for any shutdown of the accumulator from or connection to all cylinders by hand operated valve is arranged.

Außerdem kann eine zweite Leitung,von dem Akkumulator zu jedem der Zylinder vorgesehen werden, in welcher ein federbelastetes Rücklaufsicherungsventil angeordnet ist, welches sich, soba1,d der Flüssigkeitsdruck innerhalb der Zylinder über einen durch die Feder bestimmten Wert ansteigt, öffnet und den Durchfluß der hydraulisehen Flüssigkeit von den Zylindern nach dem Akkumulator freigibt.In addition, a second line, from the accumulator to each of the Cylinders are provided in which a spring-loaded non-return valve is arranged, which is, soba1, d the fluid pressure within the cylinder rises above a value determined by the spring, and the flow of the releases hydraulic fluid from the cylinders to the accumulator.

Bei einer mit einer solchen Apparatur ausgerüsteten Hangendtragvorrichtung bewirkt die Einandernä'herung des Hangenden und des Liegenden und das dadurch erfolgende Herabdrücken des oder der Kolben ein Übertreten von Druckflüssigkeit von den Zylindern in den Akkumulator, biss der oder die Kolben zur Anlage an die Zylinderkante gelangt sind oder -bis der Akkumulator voll aufgeladen ist. Hierauf entspricht der dem Hangenden durch die Tragvorrichtung entgegengesetzte Widerstand der Bruchlast der anderen Teile der Tragvorrichtung oder den Druck der Gebirgsschichten. Der in dem Akkumulator aufgebaute Druck kann im Falle des Umsetzens der Hangendtragvorrichtung nach einer anderen Stelle ausgenutzt werden, um diese auf einen hohen Anteil ihrer vollen Belastungsfähigkeit vorzuspannen.In the case of a hanging support device equipped with such an apparatus brings about the approximation of the hanging wall and the lying wall and the resulting Depression of the piston or pistons prevents hydraulic fluid from escaping from the cylinders into the accumulator, until the piston or pistons come to rest against the cylinder edge or until the battery is fully charged. This corresponds to the hanging wall opposed resistance to the breaking load of the other by the carrying device Parts of the supporting device or the pressure of the mountain layers. The one in the accumulator built-up pressure can in the case of relocating the hanging support device after a other body are exploited to this to a high proportion of their full resilience to pretension.

Nachstehend werden vorzugsweise Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen nach der Erfindung an Hand der Abbildungen beschrieben, von denen in schematischer Darstellung Fig. leine Seitenansicht eines mit einer Anordnung der beschriebenen Art gemäß einer Ausführungsforrn der Erfindung ausgerüsteten Wanderpfeilers ist, wobei der klareren Darstellung -wegen einzelne Teile weggebrochen sind; Fig. 2 ist ein Schnitt gemäß Linie 11-II der Fig. i.The following are preferred embodiments of devices described according to the invention with reference to the figures, of which in schematic Representation Fig. A side view of one with an arrangement of the described Type of hiking pillar equipped according to an embodiment of the invention, individual parts have been broken off for the sake of clarity; Fig. 2 is a section along line 11-II of FIG.

Der in Fig. i dargestellte, zwischen dem Hangenden und Liegenden aufgebaute Wanderpfeiler besteht aus Holzbalken i und einem Basiskörper 3, auf dein eine Auslösevornichtung 2 von üblicher Bauart angeordnet sind. Die Gesamtkonstruktion wird zwischen Hangenden und Liegendem in .der üblichen Weise durch Holzkeule 4 verspannt.The one shown in Fig. I, built up between the hanging wall and lying Wandering pillar consists of wooden beams i and a base body 3, on your a tripping device 2 of conventional design are arranged. The overall construction is between hanging walls and lying in the usual way by wooden club 4 braced.

Der Basiskörper 3 besteht aus einer Metallkonstruktion 5, die aus Winkeleisenaibbschnitten oder in jeder anderen beliebigen Weise hergestellt werden kann und deshalb in den Abbildungen nur schematisch dargestellt ist. Er ist im Grundriß im weseritlidhen quadratisch gestaltet und trägt an jeder seiner Ecken einen hydraulischen Zylinder 6. In jedem der Zylinder gleitet ein Kolben 7 mit einer verbreiterten Kopfplatte B. Die Anordnung ist hierbei so getroffen, daß diese Kopfplatte zur Arnlage an die Oberkante des Zylinders 6 gelangt, wenn sich der Kolben in seiner niedrigsten Stellung befindet.The base body 3 consists of a metal structure 5, which consists of Winkeleisenaibbschnitte or in any other arbitrary manner can and is therefore only shown schematically in the figures. It is in the plan in the weseritlidhen designed square and carries a hydraulic one at each of its corners Cylinder 6. A piston 7 with a widened head plate slides in each of the cylinders B. The arrangement is made so that this head plate to the Arnlage The top edge of the cylinder 6 reaches when the piston is in its lowest position is located.

In der Basiskonstruktion 3 ist, von dieser getragen, ein aus einem Zylinder 9 und einem in diesem gleitenden Kolben io bestehender hydraulischer Akkumulator untergebracht. Bei der dargestellten Ausführungsform liegt die Achse des Zylinders 9 horizontal, jedoch kann sie erwünschtenfalls auch vertikal angeordnet sein.In the basic construction 3, supported by this, one of one Cylinder 9 and a hydraulic accumulator existing in this sliding piston housed. In the embodiment shown, the axis of the cylinder lies 9 horizontally, but it can also be arranged vertically if desired.

An einer Seite des Kolbens io ist in diesen ,eine tiefe Höhlung i i angeordnet, und der Zylinder enthält auf dieser Seite des Kolbens Druckluft, die übereigen Stopfen 12 in den Zylinder eingeführt werden kann. Auf der anderen Seite des Kolbens enthält der Zylinder, hydraulische Flüssigkeit. Dieses Ende des Zylinders, 9 isst über zweii Leitungen 13 und 14 mit einem System 15 von Flüssigkeitsleitungen verbunden, die zu den hydraulischen Zylindern 6 führen.On one side of the piston io there is a deep cavity i in it i arranged, and the cylinder contains compressed air on this side of the piston, the überereigen plug 12 can be inserted into the cylinder. On the other hand of the piston, the cylinder contains hydraulic fluid. This end of the cylinder 9 eats through two lines 13 and 14 with a system 15 of fluid lines connected, which lead to the hydraulic cylinders 6.

r Eine dieser Flüssigkeitsleitungen, 13, kann durch ein von Hand betätigtes Ventil 16 geöffnet und geschlossen und derart der Akkumu:latorzylin:der 9 mit den Zylindern 6 verbunden oder von diesen abgeschaltet werden. In der anderen Flüssigkeitsleitung ist -ein federbelastetes Rückschlagventi'l 17 angeordnet, das ein Rückfließen der Druckflüssigkeit von denn Akkumulatorzylinder 9 nach dem Leitungssystem 15 verhindert, - jedoch das Fließen der Flüssigkeit in der entgegengesetzten Richtung zuläßt.r One of these fluid lines, 13, can be operated by a hand-operated Valve 16 opened and closed and so the Akkumu: latorzylin: the 9 with the Cylinders 6 connected or disconnected from these. In the other liquid line -a spring-loaded check valve 17 is arranged, the backflow of the Prevents pressure fluid from the accumulator cylinder 9 after the line system 15, - but allows the liquid to flow in the opposite direction.

Die Kapazität des Akkumulators ist so :bemessen, daß er die Gesamtmenge an Druckflüssigkeit aufnehmen kann, die durch den Hub der Kolben 7 verdrängt wird. Dieser Hub liegt in der Größenordnung 5 bis io cm.The capacity of the accumulator is so: dimensioned that it takes the total amount can absorb hydraulic fluid that is displaced by the stroke of the piston 7. This stroke is of the order of 5 to 10 cm.

Der Wanderpfeiler wird auf den Kopfplatten der Kolben 7 aufgebaut. Wie aus den Abbildungen ersichtlich, sind auf die Kopfplatten zwei Auslösevorrichtungen aufgesetzt, deren jede sich in der Querrichtung über zwei Kolben erstreckt und parallel der Seitenfläche der Basiseinheit liegt. Es ist aber auch möglich, auf die Kolben in ähmlncher Weise unmittelbar Holzbaken aufzulegen.The hiking pillar is built on the top plates of the pistons 7. As can be seen from the figures, there are two release devices on the top plates placed, each of which extends in the transverse direction over two pistons and is parallel the side face of the base unit. But it is also possible to use the piston in a similar way to put on wooden beacons directly.

Der Wanderpfeiler wird in der üblichen Weise aufgebaut und durch. die Teile 4 verspannt. Mit dem Absenken des Hangenden bzw. der Näherung vom Hangenden und Liegenden wird, während der Akkumulator 9 in Verbindung mit den Hauptzylindern 6 und den Kolben 7 steht, die sich in die Zylinder hinein@bewegen, bis ihre Köpfe zur Anlage an die Oberkanten der Zylinder gelangen, die Druckflüssigkeit über das Ventil 17 und/oder 16 in Alen Akkumulator verdrängt.The hiking pillar is built up and through in the usual way. the parts 4 clamped. With the lowering of the hanging wall or the approach of the hanging wall and lying down, while the accumulator 9 is in communication with the master cylinders 6 and the piston 7, which move into the cylinders @ until their heads come to rest on the upper edges of the cylinder, the hydraulic fluid via the Valve 17 and / or 16 displaced in Alen accumulator.

Hierauf entspricht der dem Hangenden durch den War iderpfeiler .entgegengesetzte Widerstand der Drucklast seiner Teile bzw. der Belastung durch die Gebirgsschichten. Wenn der Wanderpfeiler umgesetzt werden $o11, so wird des Ventil 16 betätigt, und es werden derart die Akkumulatoren abgeschaltet, der Pfeiler in der üblichen Weise ausgelöst und an seiner neuen Stelle wieder aufgebaut. Nunmehr werden durch Betätigung .des Ventils 16 die Akkumulatoren mit den Zylindern verbunden und derart die Kolben ausgefahren, um den Wanderpfeiler unter Vorspannung zu setzen.Thereupon corresponds to the opposite of the hanging wall by the war iderpfeiler Resistance of the pressure load of its parts or the load from the rock layers. if the hiking pillar will be implemented $ o11, so the valve 16 is actuated and it the accumulators are switched off in this way, the pillar in the usual way triggered and rebuilt in its new place. Now be by actuation .Des valve 16, the accumulators connected to the cylinders and so the pistons extended to put the hiking pillar under tension.

Es ist ohne weiteres verständlich, daß eine ähnliche Vorrichtung von geeigneter Größe, !bei der dann mögl cherweise nun ein einziger Zylinder mit Kolben Verwendung findet, auch zusammen mit einem Stempelbekannter Bauart Verwendung finden kann, um diesen auf einen hohen Anteil seiner gesamtem Tragfähigkeit.vorzuspannen.It will be readily understood that a similar device can be found in FIG of a suitable size, which then possibly has a single cylinder with piston Is used, can also be used together with a stamp of known type can in order to prestress it to a high proportion of its total load-bearing capacity.

Als Beispiel für die .durch die Verwendung von Vorrichtungen gemäß der Erfindung erzielbaren Ergebnisse sei nachstehend der Fall betrachtet, bei welchem vier Kolben von'je 15 cm Durchmesser in einen Wanderpfeiler eingebaut sind. Unter der Annahme, daß die Akkumulatoren einen Arbeitsbereich von 1,75 bis a,11 kg/qmm besitzen, beträgt. die Belastung b;ei .der die Kolben die Zylinderkanten erreichen, 37,8 t je Kolben oder 17r,2 t für den gesamten Wanderpfeiler. Die Vorspannung, die sich bei ausgefalhrenem Kolben, d. h. im Falle, ihres geringsten Wertes ergibt, beträgt 31,5,t je Kolben oder 126 t für den ganzen Pfeiler. In der Praxis tragen Wanderpfeiler normalerweiise Höchstbelastungen von ioo bis 16o t.As an example of the .by the use of devices according to The results achievable by the invention will now be considered the case in which four flasks, each 15 cm in diameter, are built into a hiking pillar. Under the assumption that the accumulators have a working range of 1.75 to a, 11 kg / sqmm own is. the load b; ei. which the pistons reach the cylinder edges, 37.8 t per piston or 17r.2 t for the entire hiking pillar. The bias that if the piston fails, d. H. in the case of their lowest value, is 31.5 t per piston or 126 t for the entire pier. Wear in practice Hiking pillars normally maximum loads of 100 to 16o t.

Selbstverständlich ist die Erfindung .nicht auf die vorstehend im einzelnen beschriebenen und die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern es sind demgegenüber zahlreiche Abänderungen möglich, ohne ihren Grundgedanken zu verlassen. Wirksamwerden des Hangenddrueks belastete hydraulische Zylinder eingebaut sind, der oder die mit einem ebenfalls in die Ha-ngencltrag vorrichtung eingebauten 'hydrawlischen Ahkumudator über ein von I-iandbetätigtes Ventil verbunden werden können.Of course, the invention is not limited to the above individual described and limited embodiments shown in the figures, on the other hand, numerous changes are possible without their basic idea to leave. Hydraulic cylinders under load were installed to make the hanging pressure effective are, the one or those with a also built into the hanging support device The hydraulic accumulator can be connected via a hand-operated valve can.

2. Hangendtragvorrichtung nach Anspruch- i, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Akkumulator durch ein besonderes Abteil einer aus diesem und dem hydraulischen Zylinder bestehenden Einheit gebildet wird.2. Hangend support device according to claim i, characterized in that that the hydraulic accumulator by a special compartment one of this and the hydraulic cylinder existing unit is formed.

3. Basiskörper für Wanderpfeiler von eckigem Querschnitt nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der an seinen Ecken den Pfeiler tragende hydraulische Zylinder aufweist, deren Druckräume mit einem in den Basiskörper eingebauten Akkumulator verbunden sind.3. Base body for hiking piers of angular cross-section according to claim i and 2, characterized in that the hydraulic column carrying the pillar at its corners Has cylinder, the pressure chambers of which with an accumulator built into the base body are connected.

4. Wanderpfeiler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, d:aß Ventile zur Steuerung des die Druckräume der hydraulischen Zylinder mit dem Akkumulator verbindenden Leitungssystems so angeordnet sind, daß sie wahlweisse das Strömen :der Druckflüssigkeit zwischen dem Akkumulator und den Zylindern oder die Abschaltung des Akkumulators von den Zylindern ermöglichen.4. Wandering pillar according to claim 3, characterized in that d: ate valves to control the pressure chambers of the hydraulic cylinders with the accumulator connecting pipe system are arranged so that they optionally the flow : the hydraulic fluid between the accumulator and the cylinders or the shutdown of the accumulator from the cylinders.

5. Anordnung nach Anspruch i bis 4, gekennzeichnet durch ein Rückschlagventil zwischen dem oder den Zylindern und dem Akkumulator in solcher Anordnung, daß die Flüssigkeit von dem oder den Zylindern nach dem Akkumulator, jedoch nicht in. umgekehrter Richtung fließen kann..5. Arrangement according to claim i to 4, characterized by a check valve between the cylinder or cylinders and the accumulator in such an arrangement that the Fluid from the cylinder or cylinders to the accumulator, but not vice versa Direction can flow ..

6. Anordnung nach Anspruch i bis 5, dadurch. gekennzeichnet, dasß,das Rückschlagventml durch Federbelastung geschlossen gehalten wind.6. Arrangement according to claim i to 5, characterized. marked, that, that Non-return valve kept closed by spring loading.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Hanging support device, characterized in that that in them one or more pamphlets considered by the: German Patent Nos. 885,985, 849,682.