PL189622B1

PL189622B1 - Longwall working roof support segment and method of controlling operation of such segment

Info

Publication number: PL189622B1
Application number: PL98327590A
Authority: PL
Inventors: Adam Klich; Stanisław Losiak; Janusz Blaschke; Jan Ptak
Original assignee: Akad Gorniczo Hutnicza
Priority date: 1998-07-16
Filing date: 1998-07-16
Publication date: 2005-08-31

Abstract

1. In the mining timbering segment for a longwall heading, the sill piece is connected on the fall-side to the roof bar through a connecting rod assembly. In the mining timbering segment for a longwall heading, the sill piece is connected on the fall-side to the roof bar through a connecting rod assembly. The latter consists of a triangular intermediate connector and the top and bottom connecting rod assemblies, each in the form of a quadrilateral articulated assembly, which contains a hydraulic cylinder secured between the articulated joints of the shorter diagonal. Characterized in that: it has at least one hydraulic stand (2), connected by means of articulated joints between the sill piece (1) and the roof bar (3), on the side of a side wall, directly before the connecting rod assembly (k, 4, 5).

Description

Przedmiotem wynalazku jest segment obudowy górniczego wyrobiska ścianowego i sposób sterowania pracą takiego segmentu.The subject of the invention is a segment of a mining longwall support and a method of controlling the operation of such a segment.

Znane są segmenty obudowy, które posiadają spągnicę oraz ustawione na niej w jednym lub dwóch rzędach stojaki hydrauliczne, które podpierają od przodu stropnicę. Z tyłu, na stronie odzawałowej, spągnica połączona jest ze stropnicą przez symetryczny układ korbowodowy, zawierający trójkątny łącznik środkowy oraz dwa zespoły korbowodów: zespół górny i dolny. Korbowody połączone z łącznikiem środkowym przez wodzik lub korby tworzą mechanizm prowadzący segmentu, którego zadaniem jest zapewnienie równoczesnego i jednakowego ruchu korborwodów zespołu dolnego i górnego. W wyniku uzyskiwany ma być wyłącznie pionowy ruch stropnicy, bez przesuwania się wzdłuż stropu - i to zarówno podczas fazy rozpierania do góry segmentu jak i fazy oddziaływania stropu, czyli opuszczania stropnicy w dół. Tak więc, warunkiem technologicznie prawidłowej pracy stropnicy jest oddziaływanie podporowe na strop wyłącznie w kierunku normalnym, bez składowych stycznych - powodujących dodatkowe pękanie skały.Casing segments are known which have a floor runner and hydraulic props arranged in one or two rows thereon, which support the canopy from the front. At the rear, on the caving side, the floor runner is connected to the canopy by a symmetrical connecting rod system containing a triangular middle connector and two connecting rod assemblies: the upper and lower assembly. The connecting rods connected to the central connector by a crosshead or cranks form a segment guiding mechanism, the task of which is to ensure simultaneous and equal movement of the lower and upper assembly cranks. As a result, only vertical movement of the canopy is to be obtained, without moving along the ceiling - both during the phase of expansion of the segment and the phase of impact of the ceiling, i.e. lowering the canopy. Thus, the condition for the technologically correct operation of the canopy is the support action on the ceiling only in the normal direction, without the tangential components - causing additional rock fracture.

Warunek ten skutecznie spełnia mechanizm prowadzący, którego elementy nie uczestniczą w przejmowaniu obciążenia ze stropnicy. W opisanym powyżej segmencie - zwłaszcza dla rozwiązania, w którym cięgna połączone są z łącznikiem środkowym za pomocą wodzika rozdzielonego, osadzonego w dwóch prowadnicach - w niektórych warunkach eksploatacyjnych elementy przejmują część obciążenia w fazie oddziaływania stropu na stropnicę.This condition is effectively met by the guiding mechanism, the elements of which are not involved in taking the load from the canopy. In the segment described above - especially for the solution in which the strands are connected to the central connector by means of a separated slider mounted in two guides - under certain operating conditions, the elements take over part of the load in the phase of the ceiling's impact on the canopy.

Znany jest również z polskiego opisu zgłoszenia wynalazku nr P-297 115 segment obudowy, w którym spągnica połączona jest w strefie odzawałowej ze stropnicą przez symetryczny układ korbowodowy. Układ korbowodowy zawiera trójkątny łącznik środkowy, do którego połączone są górny i dolny zespół korbowodów, w układzie czworoboków prze189 622 gubowych. Między przeguby krótszej przekątnej obu czworoboków przegubowych wbudowane są siłowniki hydrauliczne.A housing segment is also known from the Polish patent application no. P-297 115, in which the floor runner is connected in the bump zone with the canopy through a symmetrical connecting rod system. The connecting rod assembly includes a triangular center connector to which the upper and lower connecting rod assemblies are connected, in a quadrilateral arrangement of the connecting rods. Hydraulic cylinders are installed between the joints of the shorter diagonal of both articulated quadrilaterals.

Układ korbowodowy stanowi mechanizm wykonujący jednocześnie funkcje podpomościowe i prowadzące. Praca segmentu o takim rozwiązaniu wymaga synchronicznego przemieszczania siłowników hydraulicznych, zarówno w fazie rozpierania, jak i w fazie działania stropu na stropnicę. W fazie oddziaływania stropu obciążenie na stropnicę powinno być przejmowane przez oba zespoły korbowodów pracujących jednocześnie, jednak mogą wystąpić sytuacje przejmowania obciążenia tylko przez górny albo dolny zespół korbowodów. Zachowanie segmentu jest więc wtedy niejednoznaczne, mogą wystąpić styczne oddziaływania na skały stropu.The connecting rod system is a mechanism that simultaneously performs subsistence and guiding functions. The operation of a segment with such a solution requires synchronous displacement of hydraulic cylinders, both in the expansion phase and in the phase of action of the roof on the canopy. In the ceiling interaction phase, the load on the canopy should be taken by both connecting rod assemblies working simultaneously, however, there may be situations where the load is only taken by the upper or lower connecting rod assembly. The behavior of the segment is then ambiguous, there may be tangential impacts on the rocks of the roof.

Istota rozwiązania segmentu obudowy według wynalazku, zawierającego powyżej opisany układ korbowodowy z wbudowanymi w czworoboki przegubowe siłownikami hydraulicznymi polega na tym, że segment wyposażony został w co najmniej jeden stojak hydrauliczny, zamocowany przegubowo między spągnicą a stropnicą po stronie ociosu, bezpośrednio przed układem korbowodowym.The essence of the solution of the housing segment according to the invention, containing the above-described connecting rod system with hydraulic cylinders built into the articulated quadrilaterals, consists in the fact that the segment is equipped with at least one hydraulic stand, articulated between the floor runner and the canopy on the side of the shoulder, directly in front of the connecting rod system.

Sterowanie pracą takiego segmentu, którego siłowniki hydrauliczne łączone są w fazie rozpierania segmentu z układem hydraulicznym zawierającym zespół synchronicznego przemieszczania dokonywane jest w ten sposób, że w fazie rozpierania zasilanie siłowników hydraulicznych oraz stojaka hydraulicznego prowadzi się z wielkościami dopływu odpowiadającymi równoległemu przemieszczaniu stropnicy względem spągnicy, natomiast w fazie oddziaływania stropu wyrobiska na stropnicę siłowniki hydrauliczne łączy się ze spływem.The operation of such a segment, whose hydraulic cylinders are connected during the expansion phase of the segment with the hydraulic system containing the synchronous displacement assembly, is made in such a way that during the expansion phase, the power supply of the hydraulic cylinders and the hydraulic stand is carried out with the inflow values corresponding to the parallel displacement of the canopy with respect to the floor runner, while in the phase of impact of the excavation ceiling on the canopy, hydraulic cylinders are combined with the runoff.

W rozwiązaniu takim stojak hydrauliczny i układ korbowodowy wykonują w fazie rozpierania funkcje podpomościowo-prowadzące, natomiast w fazie oddziaływania stropu funkcje zostają rozdzielone: stojak hydrauliczny wraz z układem korbowodowym przenosi pełne obciążenie górotworu jeżeli siłowniki hydrauliczne przełączone na spływ umożliwiają samosterowanie. Odłączenie siłowników hydraulicznych od gałęzi ciśnienia i połączenie ich ze spływem układu hydraulicznego zapewnia, że w każdych warunkach obciążenia stropnicy jej ruch wywołany działaniem stropu nie ma składowych stycznych.In such a solution, the hydraulic stand and the connecting rod system perform the sub-supporting and guiding functions in the expansion phase, while in the ceiling interaction phase, the functions are separated: the hydraulic stand with the connecting rod system transfers the full load of the rock mass, if the hydraulic actuators switched to run-off enable self-steering. Disconnecting the hydraulic cylinders from the pressure branch and connecting them with the flow of the hydraulic system ensures that in all conditions of the canopy load, its movement caused by the action of the ceiling has no tangent components.

Wynalazek przybliżony jest opisem przykładowego wykonania segmentu obudowy oraz sposobu sterowania jego pracą. Segment przedstawiony jest na rysunku strukturalnym schematem jego budowy, w obrazie płaskim rzutu poziomego.The invention is a approximate description of an exemplary housing segment and a method for controlling its operation. The segment is presented in the drawing with a structural diagram of its structure, in a flat image of the horizontal projection.

Segment posiada spągnicę połączoną ze stropnicą 3 przez symetryczny układ korbowodowy, zamocowany z tyłu po stronie odzawałowej oraz przez stojaki hydrauliczne 2 osadzone bezpośrednio przed układem korbowodowym, po stronie ociosu. Układ korbowodowy zawiera trójkątny łącznik środkowy 4 oraz górny i dolny zespół korbowodów k, każdy o układzie czworoboku przegubowego. Między przegubami leżącymi na krótszej przekątnej obu czworoboków wbudowane są siłowniki hydrauliczne 5, 5'. Stojaki hydrauliczne 2 oraz siłowniki hydrauliczne 5, 5' zasilane są z nie uwidocznionego na rysunku układu hydraulicznego, posiadającego zespół synchronicznego rozpierania siłowników hydraulicznych 5, 5'.The segment has a floor connected with the canopy 3 by a symmetrical connecting rod system, mounted at the rear on the side of the cave, and by hydraulic props 2 mounted directly in front of the connecting rod system, on the side of the side wall. The connecting rod arrangement includes a center triangular link 4 and upper and lower connecting rod assemblies k, each having an articulated quadrilateral arrangement. Between the joints lying on the shorter diagonal of both quadrilaterals, hydraulic cylinders 5, 5 'are built in. Hydraulic props 2 and hydraulic cylinders 5, 5 'are supplied from a hydraulic system not shown in the drawing, having a set of synchronous expansion of hydraulic cylinders 5, 5'.

W fazie rozpierania segmentu zasilanie siłowników hydraulicznych 5, 5' oraz stojaka hydraulicznego 2 prowadzone jest z wielkościami dopływu odpowiadającymi równoległemu przemieszczaniu stropnicy 3 względem spągnicy 1, natomiast w fazie oddziaływania stropu wyrobiska na stropnicę 3 siłowniki hydrauliczne 5, 5' łączone są ze spływem.In the segment expansion phase, the power of the hydraulic cylinders 5, 5 'and the hydraulic stand 2 is carried out with the inflow values corresponding to the parallel displacement of the canopy 3 in relation to the floor 1, while in the phase of impact of the roof of the excavation on the canopy 3, the hydraulic cylinders 5, 5' are connected with the runoff.

189 622189 622

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.Publishing Department of the UP RP. Circulation of 50 copies

Cena 2,00 zł.Price PLN 2.00.

Claims

Patent claims

1. Segment of the longwall mining support, the bottom of which is connected in the chute zone with the canopy through a symmetrical connecting rod system, including: a triangular middle connector and an upper and lower set of connecting rods, each with an articulated quadrilateral system, in which a hydraulic actuator is installed between the shorter diagonal joints, characterized in that it has at least one hydraulic stand (2) articulated between the floor runner (1) and the canopy (3) on the side of the side wall, directly in front of the connecting rod arrangement (k, 4, 5).

2. The method of controlling the operation of the mining support segment of a longwall working, having a bottom runner connected in the mining area with a roof canopy by a symmetrical connecting rod system, including: a triangular middle connector and an upper and lower set of connecting rods, each with an articulated quadrilateral system, and in which an actuator is installed between the shorter diagonal joints hydraulic, connected during the segment expansion phase with a hydraulic system, including a set of synchronous displacement of hydraulic cylinders, and moreover, the segment is equipped with at least one hydraulic stand, articulated between the floor runner and the canopy on the side of the shoulder and directly in front of the crank system, characterized in that in during the segment expansion phase, the supply of the hydraulic cylinders (5, 5 ') and the hydraulic stand (2) is carried out with the inflow values corresponding to the parallel displacement of the canopy (3) in relation to the floor (1), while in the ceiling impact phase it will produce on the canopy (3), hydraulic cylinders (5, 5 ') connect with the drain.