PL172489B1

PL172489B1 - Self-advancing roof supports

Info

Publication number: PL172489B1
Application number: PL30269794A
Authority: PL
Inventors: Krystian Zajac; Jozef Szafarczyk; Adam Nowakowski; Jan Sliwa; Sylwester Fraczek; Robert Musiol; Jacek Barczyk; Eugeniusz Franke
Original assignee: Rybnicka Sp Weglowa Sa Kopalni
Priority date: 1994-03-18
Filing date: 1994-03-18
Publication date: 1997-09-30
Also published as: PL302697A1

Abstract

1. Zmechanizowana obudowa górnicza oslo nowa lemniskatowa przystosowana do zmienionego obszaru i zakresu pracy oraz przystosowana do zmie- nionej technologii eksploatacji wyrobiska, której stro- pnica podparta jest para podpór hydraulicznych osadzonych w gniazdach spagnicy, a do odzawalowc go konca stropnicy mocowana jest przegubowo odza walowa oslonowa, zas spagnica ma dwie pary gniazd, w których osadzone sa przegubowo laczniki ukladu lemmskatowego ustawione jeden za drugim, a których konce polaczone sa przegubowo z oslona odzawalo wa, laczac spagnice z oslona odzawalowa, znamienna tym, ze dlugosci lemmskatowych laczników (3 1 4) spelniaja zaleznosc 1,1 <1 3 1 4 = 1,16, a wielkosc wydluzenia ?l laczników wynosi 70÷ 80% zadanego przyrostu ? W ponad maksymalna wysokosc obudowy bazowej, przy czym ?W = 0,45÷ 0,6 m, a stosunek zakresu pracy obudowy Hmax - H m i n do minimalnej Hmin wysokosci obudowy okreslajacy obszar pracy obudowy wynosi 0,7÷ 0 ,75, a ponadto znana stropnica (5) jest skrócona do przednich prowadnic (7) sworzni oslon bocznych, zas do konca stropnicy mocowana jest prze- gubowo wychylno-wysuwna stropnica (10), a spagnica (1) jest wydluzona od strony ociosowej w stosunku do spagnicy bazowej o ?Ls = (0 ,0 7 0÷ 0, 08)DS , gdzie Ds jest sumaryczna dlugoscia zespolu stropnic (5 1 10) Urzad Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej Fig 1 PL1. Mechanized mining support oslo new lemniscate adapted to the changed area and scope of work and adapted to the changed mining technology of the excavation, the sash of which is supported by a pair of hydraulic supports embedded in the spine sockets, and the shaft end is articulated with the cowl, while the crawler has two pairs of sockets, in which the lemmatic system connectors are articulated, arranged one behind the other, and the ends of which are articulated with the casing, connecting the cuffs with the casing, characterized by the length of the lemmatic connectors (3 1 4 ) meet the relationship 1.1 <1 3 1 4 = 1.16, and the elongation value? l of connectors is 70 ÷ 80% of the set increment? W over the maximum height of the base housing, where? W = 0.45 ÷ 0.6 m, and the ratio of the housing operating range Hmax - H min to the minimum housing height Hmin, specifying the housing operating area, is the known canopy (5) is shortened to the front guides (7) of the side shield bolts, and to the end of the canopy a tilt-and-slide canopy (10) is attached to the end of the canopy, and the ? Ls = (0, 0 7 0 ÷ 0, 08) DS, where Ds is the total length of the canopy set (5 1 10) Patent Office of the Republic of Poland Fig 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest znana zmechanizowana obudowa górnicza osłonowa lemniskatowa o strukturze częściowo odpowiadającej strukturze obudowy według patentu 126 385, przystosowana do zmienionych warunków eksploatacji.The subject of the invention is a known mechanized lemniscate mining shield structure with a structure partially corresponding to that of the support according to patent 126 385, adapted to changed operating conditions.

Znana jest z patentu 126 385 osłonowa lemniskatowa obudowa górnicza, która dla określonego zakresu pracy obudowy spełniającego proporcję AH:H = 1,2--1,4, korzystnie 1,33, gdzie AH jest różnicą między dwoma skrajnymi położeniami stropnicy, a H jest minimalną wysokością obudowy, oraz spełniając inne określone proporcje geometryczne, między innymi stosunek długości łączników lemniskatowych w granicach 1,0^1,1, zapewnia prawidłową pracę obudowy i uzyskanie odpowiedniego kształtu trajektorii końca stropnicy w określonym zakresie pracy obudowy, będącej fragmentem lemniskaty Bernoulliego.There is known from patent 126 385 a shielding lemniscate mining support, which for a specific operating range of the support meeting the ratio AH: H = 1.2-1.4, preferably 1.33, where AH is the difference between the two extreme positions of the canopy, and H is the minimum height of the casing, and meeting other specific geometric proportions, including the lemniscate connector length ratio within 1.0 ^ 1.1, ensures the correct operation of the casing and obtaining the appropriate shape of the canopy end trajectory within the specified range of the casing operation, which is a fragment of the Bernoulli lemniscate.

Obudowa ta znana jest pod handlową nazwą FAZOS 12/28 Oz, a przeznaczona jest do eksploatacji pokładów o zakresie wysokości od 1,4 m do 2,7 m. Praktyczne wyjście poza parametry eksploatacyjne określonej obudowy jest niemożliwe bez naruszenia jej stabilności, przekroczenia dopuszczalnych naprężeń w jej elementach oraz naruszenia przepisów górniczych jej eksploatacji, co wynika ze znacznego otwarcia stropu po przekroczeniu górnego zakresu pracy obudowy.This casing is known under the trade name FAZOS 12/28 Oz, and is intended for the exploitation of decks with a height range of 1.4 m to 2.7 m. It is impossible to practically go beyond the operating parameters of a given casing without compromising its stability, exceeding the permissible stresses. in its elements and violation of mining regulations for its operation, which results from the significant opening of the roof after exceeding the upper operating range of the casing.

Wyjście poza zakres pracy obudowy prowadzi również do zmiany położenia środka ciężkości obudowy, co może prowadzić do jej wywracania oraz do niekorzystnej zmiany rozkładu nacisków na spąg utrudniających lub wręcz uniemożliwiających przesuwanie obudowy.Moving beyond the scope of the casing operation also leads to a change in the location of the casing's center of gravity, which may lead to its overturning and to an unfavorable change in the pressure distribution on the floor, making it difficult or even impossible to move the casing.

172 489172 489

Wiadomym jest, że brak jest jednoznacznego sposobu określania parametrów układu lemniskatowego obudowy górniczej dla określonego zakresu jej pracy a parametry tego układu, a więc ^dzawałowei ustalane ci _I L - r. ro r. ro . i r r, ΓΟ .o , t r . j i .» r\ I·<T fi « O CO m1It is known that there is no unequivocal method of determining the parameters of the lemniscate system of the mining support for a specific range of its operation, and the parameters of this system, i.e. the taper and the values determined by I L - r. Ro r. Ro. and r r, ΓΟ .o, t r. j i. » r \ I · <T fi «O CO m1

UlUgUSUl i4vZj111KVJ> W l pulM4jViila.UlUgUSUl i4vZj111KVJ> W l pulM4jViila.

eksperymentalnie i są one charakterystyczne dla danej obudowy. Różne warunki geologiczne poszczególnych ścian eksploatacyjnych wymagają często stosowania obudów zmechanizowanych o zróżnicowanych parametrach, co wymaga zakupu nowej obudowy o parametrach odpowiednich dla danej ściany. Brak na rynku obudowy o określonych parametrach eksploatacyjnych i spełniającej warunki eksploatacji określonej ściany dyktował by konieczność prowadzenia prac konstrukcyjnych nad taką obudową, co nie zawsze jest ekonomiczne uzasadnione biorąc pod uwagę wysokie koszty pełnego cyklu prac nad taką obudową.experimentally and they are specific to a given housing. Different geological conditions of individual service walls often require the use of powered supports with different parameters, which requires the purchase of a new support with parameters appropriate for a given wall. The lack of an enclosure on the market with specific operational parameters and meeting the operating conditions of a specific wall would dictate the need for construction works on such a housing, which is not always economically justified taking into account the high costs of the full cycle of works on such a housing.

Doświadczenia eksploatacyjne obudowy FAZOS 12/28 Oz oraz potrzeby eksploatacji pokładów o innych parametrach jak dla obudowy FAZOS 12/28 Oz, stanowiły przesłankę dla takich zmian parametrów konstrukcyjnych tej obudowy, aby możliwa była zmiana zakresu pracy obudowy bez zmiany zasadniczej struktury tej obudowy. Zmiany te określono w patencie P. 290 557 przez zmianę długości 1i i 12 lemniskatowych łączników o wielkość Al, będącą funkcją żądanego przyrostu δΗ ponad maksymalną wysokości obudowy, przy czym wielkość tę określono w granicach Al = (0,5*0,7)δΗ, korzystnie Ali = 0,6l8H i ΔΙ2 = 0,66δΗ, a równocześnie stosunek ii do I2 długości lemniskatowych łączników winien wynosić ii:12 = 1* 1,1. Wielkość δΗ nie została jednak określona, co wskazywało by na uniwersalność wskazanych zależności określających strukturę obudowy. Przeczy temu jednak kinematyka obudowy oraz praktyka.The operational experience of the FAZOS 12/28 Oz casing and the need to operate decks with different parameters as for the FAZOS 12/28 Oz casing were the premise for such changes in the construction parameters of this casing, so that it was possible to change the operating range of the casing without changing the basic structure of the casing. These changes were specified in the patent P. 290 557 by changing the length of 1i and 12 lemniscate connectors by the size Al, which is a function of the desired increment δΗ above the maximum height of the casing, this value being defined as Al = (0.5 * 0.7) δΗ preferably, Ali = 0.618H and ΔΙ2 = 0.66δΗ, and at the same time the ratio of ii to I2 of the lengths of the lemniscate linkers should be ii: 12 = 1 * 1.1. However, the value of δΗ has not been defined, which would indicate the universality of the indicated dependencies determining the structure of the housing. However, this is contradicted by the housing kinematics and practice.

Obudowę według wynalazku stanowi bazowa obudowa według patentu 126 385 przystosowana do zmienionego obszaru pracy i zakresu pracy oraz przystosowana do zmienionej technologii prowadzenia wyrobiska ścianowego, której stosunek różnicy wysokości obudowy do jej wysokości minimalnej długości łączników, określający obszar pracy obudowy, wynosi 0,7*0,75, zaś zakres pracy obudowy określony przyrostem maksymalnej wysokości obudowy wynosi 0,45*0,6 m, a stosunek długości łączników lemniskatowych mieści się w granicach 1,1*1,16, przy czym wydłużenie łączników w stosunku do obudowy bazowej jako funkcja przyrostu maksymalnej wysokości obudowy wynosi 70*80% tego przyrostu. Przeprowadzone próby i badania obudowy według wynalazku wykazały bardzo korzystny rozkład nacisków na spąg i znaczne przesunięcie ekstremalnej wartości w kierunku zawału co pozwoliło na konstrukcyjne przystosowanie stropnicy do pracy z częścią wychylno-wysuwną, a więc nadanie obudowie właściwości umożliwiających zmianę technologii prowadzenia wyrobiska, wynikających z właściwości takiej stropnicy.The casing according to the invention is a basic casing according to patent 126 385, adapted to the changed working area and operating range and adapted to the changed technology of leading a longwall working, the ratio of the casing height difference to its minimum length of connectors, defining the casing operation area, is 0.7 * 0 , 75, and the operating range of the casing determined by the increase of the maximum casing height is 0.45 * 0.6 m, and the lemniscate coupler length ratio is within 1.1 * 1.16, while the extension of the couplers in relation to the base casing as a function the increment of the maximum housing height is 70 * 80% of this increment. The tests and tests of the lining according to the invention have shown a very favorable distribution of pressure on the floor and a significant shift of the extreme value towards the collapse, which allowed for the structural adaptation of the canopy to work with the tilting-retractable part, and thus giving the housing properties enabling the change of the mining technology, resulting from the properties such a canopy.

Ponadto w obudowie według wynalazku znaną stropnicę obudowy według patentu 126 285 skrócono do pierwszych gniazd sworzni prowadzących osłon bocznych stropnicy, a do końca stropnicy przyspawano przegub dla znanej stropnicy wychylno-wysuwnej, przy czym zespół przegubu stropnicy ma widłowy uchwyt do mocowania siłowników wychylania stropnicy wychylno-wysuwnej.Moreover, in the casing according to the invention, the known casing canopy according to patent 126 285 has been shortened to the first guide bolt sockets of the canopy side guards, and a joint for the known tilt-and-pull canopy has been welded to the end of the canopy, the canopy joint assembly having a fork holder for mounting withdrawable.

Pomimo znacznego ciężaru takiej stropnicy i znacznej jej długości, przy maksymalnym jej rozsunięciu obudowa zachowała stabilność, lecz na skraju granicy stabilności. Dla uzyskania jednak poprawy stabilności i równomiernego nacisku na spąg korzystnym i możliwym okazało się wydłużenie spągnicy w kierunku czoła ściany o wielkość równą 7-8% sumarycznej długości rozsuniętego zespołu stropnic.Despite the considerable weight of such a canopy and its considerable length, with its maximum extension, the casing remained stable, but on the edge of the stability limit. However, in order to obtain improved stability and even pressure on the floor, it turned out to be advantageous and possible to extend the floor towards the face of the wall by an amount equal to 7-8% of the total length of the extended set of canopies.

Zmechanizowana obudowa górnicza według wynalazku przedstawion aj est na załączonym rysunku, którego fig. 1 przedstawia schematycznie obudowę w widoku z boku, a fig. 2 - poprzeczny przekrój końca stropnicy zasadniczej zaznaczony jako szczegół A na fig. 1.The motorized mine support according to the invention is shown in the attached drawing, Fig. 1 schematically shows the support in a side view, and Fig. 2 shows a cross section of the end of the main canopy, marked as detail A in Fig. 1.

Do znanej spągnicy 1 obudowy mocowane są przegubowo dwie pary łączników 3 1 4, do których mocowana jest przegubowo znana odzawałowa osłona 2. Do odstropnicowego końca osłony 2 mocowana jest przegubowo znana zasadnicza stropnica 5 podparta hydraulicznymi podporami 6 osadzonymi w odpowiednich gniazdach spągnicy 1. Łączniki 3 i 4 maja zróżnicowane długości 13 i 1ą tak, że przednie łączniki 3 są dłuższe od tylnych łączników 4, przy czym wielkość wydłużenia Al łączników w stosunku do obudowy bazowej wynosi 70*80% żądanego przyrostu AW = 0,45*0,6 m ponad maksymalną wysokość obudowy bazowej, przy czym stosunek długości wydłużonych łączników spełnia zależność 1,1 < 13:14 < 1,16, a stosunekTwo pairs of connectors 3 1 4 are articulated to the known floor 1 of the casing, to which the known caving cover 2 is articulated. The known main canopy 5 is articulated to the spout end of the cover 2, supported by hydraulic supports 6 embedded in the appropriate sockets of the floor 1. Connectors 3 and 4 have different lengths 13 and 1a, so that the front links 3 are longer than the rear links 4, the amount of extension Al of the links in relation to the base housing is 70 * 80% of the desired increment AW = 0.45 * 0.6 m above the maximum height of the base housing, where the ratio of the lengths of the elongated connectors meets the relationship 1.1 <13:14 <1.16, and the ratio

172 489 zakresu pracy obudowy, stanowiący różnicę pomiędzy maksymalną Hmax i minimalną Hmin wysokością obudowy, do minimalnej Hmin wysokości obudowy określający obszar pracy172 489 of the housing working range, being the difference between the maximum Hmax and minimum Hmin housing height, to the minimum Hmin housing height defining the operating area

-TJ TJ \-TJ -07-07½ uuuuuw)' vi±max-nminy-4iTnin — v,/—v,/~/.-TJ TJ \ -TJ -07-07½ uuuuuw) 'vi ± max-nminy-4iTnin - v, / - v, / ~ /.

Znana stropnica 5 obudowy bazowej jest skrócona od strony ociosowej zasadniczo do przednich prowadnic 7 sworzni bocznych osłon stropnicy, a do jej końca trwale mocowany jest zespól grzebieniowego przegubu 9 dołączanej wychylno-wysuwnej stropnicy 10. Zespół ten tworzy część górnego płata 13 stropnicy zasadniczej oraz część dolnego przyległego płata 14 tej stropnicy, a od strony czołowej stropnica zamknięta jest czołową płytą 15, zaś do płatów 13 i 14 mocowane są żebra 16 sięgające do czołowej wzdłużnej listwy grzebieniowego przegubu 9 mocowanej trwale do końca zasadniczej stropnicy 5.The known canopy 5 of the base housing is shortened on the chisel side essentially to the front guides 7 of the side pins of the canopy covers, and the comb joint assembly 9 of the attached tilt-and-slide canopy 10 is permanently attached to its end. This assembly forms part of the upper panel 13 of the main canopy and part of the lower of the adjacent panel 14 of this canopy, and from the front side, the canopy is closed with a front plate 15, and ribs 16 are fastened to the panels 13 and 14, reaching the front longitudinal strip of the comb joint 9 permanently fixed to the end of the main canopy 5.

Co najmniej dwie pary żeber 16 mają wycięcia 17 w kształcie leżącej litery L otwarte od strony spągowej stanowiące gniazda dla znanych siłowników 11 wychyłu wychylno-wysuwnej stropnicy 10 zaopatrzonych w odpowiednie poprzeczne czopy 18, a · po osadzeniu czopów w wycięciach 17 wycięcia te zamyka się odpowiednimi zabezpieczeniami. Końce tłoczysk siłowników 11 mocowane są do odspągowych uch 13 stropnicy wychylno-wysuwnej, leżących poza łączącym stropnice 5 i 10 przegubem 9 od strony ociosu, a siłownik 11 jest pochylony opadająco w stronę czoła calizny. Ponadto spągnicę 1 wydłużono w stosunku do obudowy bazowej o wielkość ALs = (0,07©0,08)D_S, gdzie Dsjest sumaryczną długością rozsuniętego zespołu stropnic 5 i 10. Dla uzyskania możliwości zmiany technologii wynikającej z zastosowanego zespołu stropnic 5 i 10 niezbędne jest wydłużenie belki i siłownika układu przesuwu odpowiednio do wydłużenia spągnicy.At least two pairs of ribs 16 have L-shaped openings 17 open on the floor side, which constitute seats for the known tilt-and-slide actuators 11 of the canopy 10 provided with appropriate transverse pins 18, and after the pins are inserted into the cutouts 17, these cuts are closed with the appropriate security. The ends of the piston rods of actuators 11 are attached to the bottom lugs 13 of the tilt-and-slide canopy, lying outside the joint 9 connecting canopies 5 and 10 on the side of the side wall, and the actuator 11 is inclined downwards towards the face of the body. In addition, the floor 1 was extended in relation to the base support by the size ALs = (0.07 © 0.08) D _S , where Ds is the total length of the extended set of canopies 5 and 10. To obtain the possibility of changing the technology resulting from the applied set of canopies 5 and 10, it is necessary to is the extension of the beam and cylinder of the displacement system in accordance with the extension of the floor runner.

Dokonane zmiany według wzoru znanej obudowy FAZOS 12/28 Oz pozwalają na uzyskanie zmiany obszaru pracy obudowy bazowej w granicach (Hmax-Hmin):Hmin = 0,7-:(.),75, przykładowo od 1,9 m do 3,3 m, a więc o mniej korzystnym stosunku (Hmax-Hmin):H_min w odniesieniu do obudowy bazowej, lecz równocześnie na korzystną zmianę technologii eksploatacji wyrobiska.The changes made according to the pattern of the well-known FAZOS 12/28 Oz casing allow to obtain a change in the working area of the base casing within the limits (Hmax-Hmin): Hmin = 0.7 - :(.), 75, for example from 1.9 m to 3.3 m, i.e. with a less favorable ratio (Hmax-Hmin): H _m in with respect to the base lining, but at the same time for a favorable change in the mining technology of the excavation.

172 489172 489

Fig. 2Fig. 2

172 489172 489

~.ι~ .ι

Fig.1Fig.1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.Publishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies

Cena 2,00 złPrice PLN 2.00

Claims

Patent claims

1. Mechanized mining lemniscate casing adapted to the changed area and scope of work, and adapted to the changed mining technology of the excavation, the canopy of which is supported by a pair of hydraulic supports embedded in the sockets of the floor base, and to the caving end of the canopy is articulated with a caving guard, while the floor has two pairs sockets in which the lemniscate system connectors are articulated, arranged one behind the other, and the ends of which are articulated with the caving cover, connecting the floor runner with the caving cover, characterized in that the lengths of the lemniscate connectors (3 and 4) meet the relationship 1.1 <13 : 14 <1.16, and the amount of Al elongation of the connectors is 70 ^ 80% of the required AW increment over the maximum height of the base housing, with AW = 0.45: 0.0 m, and the ratio of the housing operating range Hmax - Hm ,, to the minimum H _m m of the support height, which defines the operating area of the support, is 0.7 ^ 0.75, and moreover, the known canopy (5) is shortened to the front their guides (7), the bolts of the side covers, and the end of the canopy is fitted with an articulated and slide-out canopy (10), and the floor (1) is extended from the side of the side of the base floor runner by AT, _s = (0.07 + O , 08) Ds, where Ds is the total length of the canopy set (5 and 10).

2. A mechanized mine support according to claim The main canopy (5), characterized in that the joint connecting the canopies (5 and 10) forms part of the upper panel (13) and part of the adjacent lower panel (14) of the main canopy (5), and the canopy (5) is closed from the front side by a plate (15), and to the panels (13 and 14) and the front plate (15), ribs (16) are fastened, reaching the front longitudinal bar of the comb joint (9) permanently fixed to the end of the canopy (5), and at least two pairs of ribs (16) have notches (17) in the shape of a lying L, open from the bottom side, in which the transverse pins (18) of the tilt-slide cylinders (11) (10) are embedded, and the notches (17) are closed with appropriate safeguards, and the ends of the piston rods of the actuators (11) ) are attached to the bottom lugs (13) of the tilt and slide-out canopy (10), lying outside the joint (9) towards the face of the body.