EP0033152A1 - Ausbau für den Bergbau, insbesondere Schildausbau - Google Patents

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EP0033152A1
EP0033152A1 EP81100546A EP81100546A EP0033152A1 EP 0033152 A1 EP0033152 A1 EP 0033152A1 EP 81100546 A EP81100546 A EP 81100546A EP 81100546 A EP81100546 A EP 81100546A EP 0033152 A1 EP0033152 A1 EP 0033152A1
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EP
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levers
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hydraulic cylinder
shield
spreading
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Stanislaw Romanowicz
Wojciech Skoczynski
Edward Janik
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Centrum Mechanizacji Gornictwa Komag
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D23/00—Mine roof supports for step- by- step movement, e.g. in combination with provisions for shifting of conveyors, mining machines, or guides therefor
    • E21D23/04—Structural features of the supporting construction, e.g. linking members between adjacent frames or sets of props; Means for counteracting lateral sliding on inclined floor
    • E21D23/0427—Shield operating devices; Hinges therefor
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D23/00—Mine roof supports for step- by- step movement, e.g. in combination with provisions for shifting of conveyors, mining machines, or guides therefor
    • E21D23/0004—Mine roof supports for step- by- step movement, e.g. in combination with provisions for shifting of conveyors, mining machines, or guides therefor along the working face
    • E21D23/0034—Mine roof supports for step- by- step movement, e.g. in combination with provisions for shifting of conveyors, mining machines, or guides therefor along the working face comprising a goaf shield articulated to a base member

Definitions

  • the invention relates to a mining expansion, in particular a shield extension, with a wide range of height and expansion resistance changes and with an indirect spreading system.
  • a mining extension with an indirect spreading system is known from the Polish patent specification No. 63 639, which is formed from a system of levers connected in an articulated manner, in the form of a lying letter V.
  • the unit which spreads the lever system and thus indirectly the expansion is a horizontal hydraulic cylinder which is attached at one end to the joint connecting the levers of the spreading system and at the other end to a fixed frame, for example an appropriately designed sole threshold.
  • the expansion system can form a pair of levers arranged in opposite directions, the expansion cylinder connecting the opposite arms of the expansion system to one another.
  • the expansion has not been used in practice for structural and operational reasons, despite its undoubted advantages, such as a large height range and an increase in support force with an increase in height while the spreading force of the hydraulic cylinder decreases.
  • a large stroke of the cylinder extending the levers is necessary for full coverage of the possible height range, which, among other things, complicates the traffic of the team within the expansion.
  • the purpose of the invention is to achieve a large multiplication of the stroke of the hydraulic cylinder in relation to the change in height of the extension and a large multiplication of the spreading force of the hydraulic cylinder in relation to the load-bearing capacity of the extension, which increases with the increase in height, while expanding the Traffic space for the team.
  • an indirectly hydraulically spreading mining expansion which has at least a pair of articulated levers connected to the cap and the sole sleeper, which are articulated to one another in such a way that they form a lying letter V, in that between the spreading levers a hydraulic cylinder is arranged, the ends of which are articulated to the levers at any point along their length.
  • the purpose is thus achieved by an articulated connection of the hydraulic expansion cylinder to the arms of a known lever system connecting the sole sleeper to the cap, the lever system preferably being set up in such a way that the connecting joint is directed to the side of the break and the expansion cylinder in the direction of the rock is inclined.
  • the system of the levers forming the lemniscate arrangement can perform the function of a spreading system, in which case the spreading cylinder connects the removal plate to the outer lever of the lemniscate arrangement.
  • the design according to the invention makes it possible to cover a considerable range of changes in the height of the expansion with a relatively small stroke of the expansion cylinder and at the same time maintaining the principle of increasing the expansion resistance with increasing the amount of the expansion.
  • the system used does not limit the team traffic area along the expansion outside the limits that occur in the currently used extensions.
  • the expansion according to the invention between the sole threshold 1 and the cap 2 has at least a pair of levers 3, 4 which is connected articulated with the end on the cap 2 and to the sole threshold 1 and to each other such as articulated ' are that they have the shape of a lying letter V with the tip pointing towards the break.
  • the hydraulic cylinder 5 is arranged, the ends of which are articulated with the levers 3, 4. tig are connected in such a way that the expansion of the hydraulic cylinder 5 accompanies the opening of the levers 3, 4 and thus a change in the height.
  • a special one excellent force arrangement occurs in the case of the inclination of the hydraulic cylinder 5 to the side of the front of the rock.
  • the spreading lever system forms the fracture removal shield 6 and the outer arm 7 of the lemniscate arrangement, between which the spreading cylinder 5 is inserted.
  • FIGS. 2 and 3 essentially correspond to the example according to FIG. 1.
  • the spreading cylinder 8 is arranged between the breakage removal plate 6 and the cap 2. Furthermore, in the solution according to FIG. 3, the spreading cylinder 9 is inserted between the fracture removal shield 6 and the sole sleeper 1.
  • the embodiment shown in Fig. 4 has a pair of spreading levers.
  • the expansion lever system forms the breakage removal plate 6 and the outer arm 7.
  • the expansion cylinder 8 is connected in an articulated manner between the breakage removal plate 6 and the cap 2.
  • the mining expansion shown in the embodiment according to FIG. 5 corresponds to the embodiment according to FIG. 4 and has the hydraulic cylinder 10 fastened in an articulated manner between the cap 2 and the sole sleeper 1.
  • the spreading cylinder 5, on the other hand, is connected in an articulated manner to the fracture removal shield 6 and the arm 7.

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Abstract

Der erfindungsgemäße Bergbau-Ausbau weist zwischen der Kappe (2) und der Sohlenschwelle (1) mindestens ein System von Hebeln (3, 4) auf, welche gelenkartig untereinandersowie mit der Kappe (2) und der Sohlenschwelle (1) gelenkartig solcherweise verbunden sind, daß sie die Form eines liegenden, mit der Spitze zum Bruch gerichteten Buchstabens V aufweisen. Zwischen den Hebeln (3,4) weist er einen die Hebel (3,4) und somit den Ausbau spreizenden Hydraulikzylinder (5) auf. Dies gestattet es, eine hohe Multiplikation des Zylinderhubs in bezug auf die Höhenänderung des Ausbaus sowie eine Multiplikation von Kräften zu erzielen. In den Schildausbauten eines Lemniskatentyps kann das Hebelsystem durch den Bruchausbauschild (6) und den Außenarm (7) der Lemniskatenanordnung gebildet werden.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Bergbau-Ausbau, insbesondere einen Schildausbau, mit weitem Bereich von Höhen- und Ausbauwiderstandsänderungen und mit mittelbarem Spreizsystem.
  • Aus der polnischen Patentschrift Nr. 63 639 ist ein Berbau-Ausbau mit mittelbarem Spreizsystem bekannt, das aus einem System von gelenkartig verbundenen Hebeln, in Form eines liegenden Buchstabens V, gebildet ist. Die das Hebelsystem und somit mittelbar den Ausbau spreizende Einheit ist ein waagerechter hydraulischer Zylinder, der mit einem Ende an dem die Hebel des Spreizsystems verbindenden Gelenk und mit dem anderen Ende an einem festen Gestell, zum Beispiel einer angemessen ausgelegten Sohlenschwelle befestigt ist. Das Spreizsystem kann ein Paar von gegenläufig angeordneten Hebeln bilden, wobei der Spreizzylinder die gegenüberliegenden Arme des Spreizsystems miteinander verbindet. Der Ausbau hat jedoch aus konstruktiv-betrieblichen Gründen keinen praktischen Einsatz gefunden, trotz dessen unzweifelhafter Vorteile, wie großer Höhenbereich und Steigerung der Stützkraft mit Steigerung der Höhe bei gleichzeitig abfallender Spreizkraft des hydraulischen Zylinders. Praktisch ist jedoch für eine volle Deckung des möglichen Höhenbereiches ein großer Hub des die Hebel streckenden Zylinders notwendig, was unter anderem den Verkehr der Mannschaft innerhalb des Ausbaus erschwert.
  • Zweck der Erfindung ist die Erreichung einer großen Multiplikation des Hubs des hydraulischen Zylinders in bezug auf die Höhenänderung des Ausbaus und einer großen Multiplikation der Spreizkraft des hydraulischen Zylinders in bezug auf die Tragfähigkeit des Ausbaus, welche mit der Steigerung der Höhe steigt, bei gleichzeitiger Erweiterung des Verkehrsraums für.die Mannschaft.
  • Dies wird mit einem mittelbar hydraulisch gespreizten Bergbau-Ausbau, welcher mindestens ein Paar von gelenkartig mit der Kappe und der Sohlenschwelle verbundene Hebel aufweist, die miteinander gelenkartig solcherweise verbunden sind, daß sie einen liegenden Buchstaben V bilden, erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zwischen den Spreizhebeln ein Hydraulikzylinder angeordnet ist, dessen Enden mit den Hebeln in beliebigen Punkten deren Länge gelenkartig verbunden sind.
  • Erfindungsgemäß ist der Zweck also durch eine gelenkartige Verbindung des hydraulischen Spreizzylinders mit den Armen eines bekannten, die Sohlenschwelle mit der Kappe verbindenden Hebelsystems erreicht, wobei das Hebelsystem vorzugsweise derart aufzustellen ist, daß das Verbindungsgelenk zur Seite des Bruchs gerichtet und der Spreizzylinder-in Richtung des anstehenden Gesteins geneigt ist.
  • In bekannten Schildausbauten; insbesondere des Lemniskatentyps, kann das System der die Lemniskatenanordnung bildenden Hebel die Funktion eines Spreizsystems erfüllen, wobei in diesem Falle der Spreizzylinder den Ausbauschild mit dem Außenhebel der Lemniskatenanordnung verbindet.
  • Die erfindungsgemäße Auslegung gestattet es, einen beträchtlichen Bereich der Höhenänderungen des Ausbaus bei verhältnismäßig geringem Hub des Spreizzylinders und gleichzeitiger Aufrechterhaltung des Prinzips der Steigerung des Ausbauwiderstandes mit Steigerung der Höhe der Spreizung zu überdecken. Darüber hinaus beschränkt das verwendete System das Mannschaftsverkehrsfeld längs des Ausbaus außerhalb der in derzeitig verwendeten Ausbauten auftretenden Grenzen nicht.
  • Die Erfindung ist im folgenden an Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:
    • Fig. 1 eine Seitenansicht des Schildausbaus mit mehrfachem Spreizsystem;
    • Fig. 2, 3, 4 und 5: Seitenansichten des Schildausbaus in Ausführungsbeispielen.
  • Wie in Fig. 1 dargestellt, weist der erfindungsgemäße Ausbau zwischen der Sohlenschwelle 1-und der Kappe 2 mindestens ein Paar von Hebeln 3, 4 auf, welche mit dem Ende an der Kappe 2 und an der Sohlenschwelle 1 gelenkartig und untereinander solcherweise gelenkartig'verbunden sind, daß sie die Form eines liegenden, mit der Spitze zum Bruch gerichteten Buchstabens V aufweisen.
  • Zwischen den Hebeln 3, 4 ist der Hydraulikzylinder 5 angeordnet, dessen Enden mit den Hebeln 3, 4 gelenkar- . tig solcherweise verbunden sind, daß das Spreizen des Hydraulikzylinders 5 das Aufmachen der Hebel 3, 4 und somit eine Änderung der Ausbauhöhe begleitet. Eine besonders vorzügliche Kraftanordnung tritt im Falle der Neigung des Hydraulikzylinders 5 zur Seite der Front des anstehenden Gesteins auf.
  • Für die Schildausbauten eines Lemniskatentyps bilden das Spreizhebelsystem der Bruchausbauschild 6 und der Außenarm 7 der Lemniskatenanordnung, zwischen welchen der Spreizzylinder 5 eingesetzt ist.
  • Die in Fig. 2 und Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiele entsprechen im wesentlichen dem Beispiel nach Fig. 1. Der Spreizzylinder 8 ist zwischen dem Bruchausbauschild 6 und der Kappe 2 angeordnet. Weiter ist in der Lösung nach Fig. 3 der Spreizzylinder 9 zwischen dem Bruchausbauschild 6 und der Sohlenschwelle 1 eingesetzt.
  • Das in Fig. 4 gezeigte Ausführungsbeispiel weist ein Paar von Spreizhebeln auf. Das Spreizhebelsystem bildet der Bruchausbauschild 6 und der Außenarm 7. Zwischen dem Bruchausbauschild 6 und der Kappe 2 ist gelenkartig der Spreizzylinder 8 angeschlossen.
  • Der im Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 dargestellte Bergbau-Ausbau entspricht dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 und weist den zwischen der Kappe 2 und der.Sohlenschwelle 1 gelenkartig befestigten Hydraulikzylinder 10 auf. Der Spreizzylinder 5 ist hingegen gelenkartig mit dem Bruchausbauschild 6 und dem Arm 7 verbunden.

Claims (3)

1. Mittelbar hydraulisch gespreizter Bergbau-Ausbau, insbesondere Schildausbau, welcher mindestens ein Paar von gelenkartig mit der Kappe (2) und der Sohlenschwelle (1) verbundene Hebel (3,4) aufweist, die miteinander gelenkartig solcherweise verbunden sind, daß sie einen liegenden Buchstaben V bilden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Spreizhebeln (3, 4) ein Hydraulikzylinder (5) angeordnet ist, dessen Enden mit den Hebeln (3, 4) in beliebigen Punkten deren Länge gelenkartig verbunden sind.
2. Bergbau-Ausbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikzylinder (5) in Richtung der Front des anstehenden Gesteins geneigt ist.
3. Bergbau-Ausbau nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel (3, 4) des Hebewerks einen Bruchausbauschild (6) und einen Außenarm (7) einer Lemniskatenanordnung des Schildausbaus bilden.
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