RU2403391C1 - Mechanised support for steep beds - Google Patents

Mechanised support for steep beds Download PDF

Info

Publication number
RU2403391C1
RU2403391C1 RU2009132459/03A RU2009132459A RU2403391C1 RU 2403391 C1 RU2403391 C1 RU 2403391C1 RU 2009132459/03 A RU2009132459/03 A RU 2009132459/03A RU 2009132459 A RU2009132459 A RU 2009132459A RU 2403391 C1 RU2403391 C1 RU 2403391C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
support
capsule
sections
steep
base
Prior art date
Application number
RU2009132459/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Александрович Перфилов (RU)
Александр Александрович Перфилов
Original Assignee
Александр Александрович Перфилов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Александрович Перфилов filed Critical Александр Александрович Перфилов
Priority to RU2009132459/03A priority Critical patent/RU2403391C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2403391C1 publication Critical patent/RU2403391C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: mechanised support for steep beds includes basic stand and linear sections. Basic stand is divided into basic sections, every of which consists of front and goaf walls with hydraulic props of thrust and tail pieces connecting front and goaf walls by bed soil. Each linear section consists of hydraulic prop with roof bar and support board fixed on movable supports attached to capsule, at the same time bottom of capsule is arranged with a bulge in the form of shoe. Movable support consists of two light disks placed through bearings onto axis, between which on top there is a pressing plank with springs sending their forces to the same axis of support through bearing underneath.
EFFECT: increased stability and improved hauling of support at steep falling under conditions of weak side rocks.
2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к угольной промышленности, в частности к области механизированного крепления очистных выработок при выемке угля из средней мощности крутых пластов.The invention relates to the coal industry, in particular to the field of mechanized fastening of mine workings during the extraction of coal from the average power of steep seams.

Актуальность изобретения: «…создание эффективных средств механизации для добычи угля из крутых пластов представляет собой сложнейшую научную и конструкторскую проблему, причем не только в России, но и за рубежом.The relevance of the invention: “... the creation of effective means of mechanization for coal mining from steep seams is a very difficult scientific and design problem, not only in Russia but also abroad.

До настоящего времени не создано эффективной техники и безопасной технологии для отработки крутых пластов. Поэтому во многих угледобывающих странах такие пласты не отрабатываются, а консервируются.To date, no effective technology and safe technology for mining steep formations has been created. Therefore, in many coal-mining countries, such layers are not practiced, but preserved.

Проблема создания средств комплексной механизации для отработки крутых пластов остается актуальной для Кузбасса» (из документов Департамента угольной промышленности и энергетики Кузбасса, 2008).The problem of creating integrated mechanization tools for mining steep formations remains relevant for the Kuznetsk Basin ”(from documents of the Department of Coal Industry and Energy of the Kuznetsk Basin, 2008).

Известны очистные комплексы типа КМ87, КМ88, КМТ, ОКП, КМ103, включающие секции крепи, направляющие СЕКЦИОННЫЕ БАЛКИ, соединяющие став конвейера с секциями крепи, БАЗУ комплекса в виде конвейерного става и выемочного органа ([1] 148-167). Это мощные, высокопроизводительные комплексы с устойчивыми механизированными крепями работают при углах падения пласта до 10-15°. Известны современные унифицированные комплексы нового технического уровня типа КМ137, КМ138, КМ142, КМ143, КМ144, рассчитанные на пологие угольные пласты с углом падения до 35° [2].Known treatment plants of the type KM87, KM88, KMT, OKP, KM103, including roof support sections, SECTION BEAMS guides connecting the conveyor belt to the roof support sections, the BASE of the complex in the form of a conveyor stand and a excavating organ ([1] 148-167). These are powerful, high-performance complexes with stable mechanized supports that work with formation dip angles of up to 10-15 °. Known modern unified complexes of a new technical level such as KM137, KM138, KM142, KM143, KM144, designed for flat coal seams with an angle of incidence of up to 35 ° [2].

Все указанные комплексы невозможно применять на наклонных и крутых пластах с углом залегания свыше 35° и при безлюдной выемке угля.All of these complexes cannot be used on inclined and steep seams with an angle of over 35 ° and with deserted coal mining.

На крутом падении крепь склонна к сползанию и опрокидыванию в сторону падения. Поиски механизма стабилизации крепи ведутся в различных направлениях.On a steep fall, the lining is prone to slipping and tipping over towards the fall. The search for a support mechanism for stabilization is carried out in various directions.

Известен комплекс Долинского МКД с механизированной крепью [3]. Комплекс для наклонных и крутых пластов МКД, включающий став комплекса, очистной комбайн, систему управления и секции крепи, каждая из которых содержит перекрытие с козырьком, имеющим возможность поворачиваться в сторону забоя на 180°, ограждение, стойки и основание, связанное со ставом двигательным домкратом и СЕКЦИОННОЙ НАПРАВЛЯЮЩЕЙ, отличающийся тем, что основание секции крепи выполнено единым для секции и снабжено ВЕРТИКАЛЬНЫМ КРОНШТЕЙНОМ И ПРОУШИНАМИ, расположенным в плоскости симметрии основания, секционная направляющая состоит из ДВУХ ШАРНИРНО СОЕДИНЕННЫХ БАЛОК с тремя взаимно параллельными шарнирами.The well-known Dolinsky MKD complex with mechanized support [3]. Complex for inclined and steep formations of MKD, including the complex becoming, a shearer, a control system and support sections, each of which contains an overlap with a visor that can rotate 180 ° to the bottom, a guard, racks and a base connected with the motor jack becoming and SECTIONAL GUIDE, characterized in that the base of the lining section is made uniform for the section and is equipped with a VERTICAL BRACKET AND MOUNTS located in the plane of symmetry of the base, the sectional guide consists of and Two hinged beam connections with three mutually parallel hinges.

Недостатки крепи комплекса МКД следующие. Система стабилизации секций в плоскости, перпендикулярной плоскости става двумя направляющими балками с вертикальным кронштейном по башмаку и со стабилизирующим домкратом по верхняку, устраняет или уменьшает стремление к наклону секций на забой или от забоя, но мало препятствует развороту, наклону и сползанию в сторону падения пласта. Сползанию, перекосам и опрокидыванию способствует и НЕПРИЖАТОСТЬ БАЗОВОЙ БАЛКИ К ПОЧВЕ ПЛАСТА, особенно при обводненности почвы (естественная или при орошении), при вибрации выемочного органа при слабых боковых породах (купала над верхняками и зарывание башмака в почву пласта).The disadvantages of supporting the MKD complex are as follows. The system of stabilization of sections in a plane perpendicular to the plane of becoming two guide beams with a vertical bracket on the shoe and with a stabilizing jack on the top, eliminates or reduces the tendency to tilt the sections to the bottom or from the bottom, but little prevents the turn, tilt and slide towards the dip of the formation. RELEASE OF THE BASIC BEAM TO THE SOIL OF THE FORM, also contributes to sliding, skewing and tipping over, especially when the water content of the soil (natural or during irrigation), when the excavating organ vibrates with weak lateral rocks (bathed above the upper sections and buried the shoe in the soil of the formation).

Известна механизированная крепь для пластов крутого падения [4], принятая в качестве прототипа.Known mechanized lining for steep fall layers [4], adopted as a prototype.

Она включает базовый став, разделенный на базовые секции, каждая из которых состоит из передней и завальной стенок с гидростойками распора и хвостовиков, соединяющих переднюю и завальную стенки по почве пласта, и линейные секции, каждая из которых состоит из гидростойки с верхняком и опорной плитой, которые крепятся на роликовых опорах, установленных с возможностью перемещения внутри хвостовиков базовой секции, отличающаяся тем, что линейные секции содержат капсулу с ребрами жесткости и покрытую пористой резиной или полимером, на которую опираются гидростойка с верхняком и опорной плитой, а роликовые опоры прикреплены к капсуле, причем капсула выполнена с утолщением днища в виде башмака. Для удобства обслуживания аппаратуры управления, расположенной в капсуле, вдоль передней стенки базовой секции проложен людской ходок с воздухопроводом, создающим подпор чистого воздуха как внутри ходка, так и внутри капсулы - аппаратного отсека.It includes a base stand, divided into base sections, each of which consists of a front and block wall with hydraulic struts of a thrust and shanks connecting the front and block walls along the soil of the formation, and linear sections, each of which consists of a hydraulic stand with an upper and a base plate, which are mounted on roller bearings mounted to move inside the shanks of the base section, characterized in that the linear sections contain a capsule with stiffeners and coated with porous rubber or polymer onto The hydraulic stand with the upper and base plate rests, and the roller bearings are attached to the capsule, and the capsule is made with a thickening of the bottom in the form of a shoe. For the convenience of servicing the control equipment located in the capsule, along the front wall of the base section there is a human walker with an air duct creating a back-up of clean air both inside the walker and inside the capsule - the hardware compartment.

Недостатком данной механизированной крепи является размещение роликовых опор внутри хвостовиков, что может привести к их заштыбовке и заклиниванию особенно на пластах со слабыми боковыми породами и почвами, склонными к вспучиванию. Заклинивание роликовых опор может значительно снизить работоспособность крепи.The disadvantage of this mechanized lining is the placement of roller bearings inside the shanks, which can lead to their filling and jamming, especially on formations with weak lateral rocks and soils prone to expansion. Jamming the roller bearings can significantly reduce the performance of the lining.

ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ - дальнейшее повышение устойчивости и улучшение передвижки крепи на крутом падении в условиях слабых боковых пород.The OBJECT of the INVENTION is to further increase stability and improve the movement of the lining on a steep fall in the conditions of weak lateral rocks.

Поставленная цель достигается тем, что вместо роликовой опоры применяется колесная опора с возможностью перемещения по хвостовикам базовой секции. Амортизационное устройство и прижимное устройство обеспечивают устойчивость крепи на протяжении всего выемочного цикла и предохраняют хвостовики базовых секций от их зажима во время распора линейной секции и подачи на забой базовой секции.This goal is achieved by the fact that instead of the roller bearing, a wheel bearing is used with the ability to move along the shanks of the base section. The shock-absorbing device and the clamping device ensure the stability of the lining throughout the entire extraction cycle and protect the shanks of the base sections from being clamped during the expansion of the linear section and feeding the base section to the bottom.

Все другие элементы предлагаемой крепи идентичны крепи-аналогу [4].All other elements of the proposed lining are identical to the lining-analogue [4].

Сохраняются и механизмы передвижки и коррекции крепи. Управляющая электроника так же ограждена от виброударных воздействий покрытием корпуса капсулы слоем пористой резины или полимером.The mechanisms of movement and lining correction are also preserved. Control electronics are also protected from vibration by coating the capsule body with a layer of porous rubber or polymer.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 представлен вертикальный разрез секции крепи, на фиг.2 - вид на крепь сверху с разрезом; на фиг.3 - вид на крепь сбоку с местным разрезом.The invention is illustrated by drawings. Figure 1 shows a vertical section of the lining section, figure 2 is a view of the lining from above with a slit; figure 3 is a side view of the lining with a local incision.

Линейная секция состоит из гидростойки распора 2 с верхняком 1, опорной плитой 3 и прочной капсулой 4 с ребрами жесткости, покрытой резиной или полимером и имеющей утолщение нижней ее части в виде башмака 5.The linear section consists of a hydrostatic strut 2 with the top 1, a base plate 3 and a strong capsule 4 with stiffeners, coated with rubber or polymer and having a thickening of its lower part in the form of a shoe 5.

Непосредственно к капсуле 4 крепится подвижная колесная опора, которая состоит из следующих элементов: кронштейна 6 с амортизатором 7, двух облегченных дисков 8 с подшипниками, посаженных на ось 9. Между дисками 8 сверху находится прижимная планка 10 с пружинами 11, передающая их усилия на ту же ось 9 через подшипник 12, находящийся под ней. Подвижная опора установлена на хвостовиках 13 специального профиля базовой секции с возможностью перемещения по ним.Directly attached to the capsule 4 is a movable wheel support, which consists of the following elements: an arm 6 with a shock absorber 7, two lightweight disks 8 with bearings mounted on an axis 9. Between the disks 8, there is a pressure bar 10 with springs 11 on top, which transfers their efforts to that the axis 9 through the bearing 12 located under it. The movable support is mounted on shanks 13 of a special profile of the base section with the ability to move along them.

Базовая секция состоит из передней 14 и задней 15 стенок, жестко связанных между собой хвостовиками 13, по которым перемещается линейная секция после ее разгрузки. Стенки базовой секции распираются в кровлю гидростойками 16 через верхняк 17.The base section consists of front 14 and rear 15 walls, rigidly interconnected by shanks 13, along which the linear section moves after it is unloaded. The walls of the base section burst into the roof with hydraulic pillars 16 through the upper 17.

Базовая и линейная секции связаны между собой двумя гидродомкратами передвижки 18, 19, а также кинематически через подвижную опору (см. фиг.2).The basic and linear sections are interconnected by two hydraulic ram jacks 18, 19, as well as kinematically through a movable support (see figure 2).

Ход работProgress

Выемочный цикл начинается с разрушения угля физическим способом типа лазера, ультразвука или струи воды высокого давления. Аппаратура управления выемочным органом расположена в капсуле 4. Доставка угля по лаве на крутом падении осуществляется самотеком.The extraction cycle begins with the destruction of coal in a physical way such as a laser, ultrasound or a jet of high pressure water. The mining control equipment is located in capsule 4. Coal is delivered by gravity along a lava at a steep fall.

По мере выемки угля базовая секция с подпором (если позволяет устойчивость боковых пород) подается на забой домкратами 18, 19. При этом хвостовики 13 свободно скользят под подвижными опорами линейной секции, а горное давление передается через элементы 1, 2, 3, 4 на башмак 5. 3атем гидростойки базовой секции 16 распираются, а гидростойка 2 линейной секции разгружается. При этом амортизаторы 7 приподнимают линейную секцию вместе с башмаком 5, передавая ее вес на подвижные опоры, и линейная секция подтягивается домкратами 18, 19 к передней стенке базовой секции, практически переезжая по хвостовикам 13 базовой секции. В целях исключения потери устойчивости линейной секции крепи и ее наклона в сторону падения между дисками подвижных колесных опор сверху находится прижимная планка 10 с пружинами 11, передающая их усилия на ось 9 подвижной опоры через подшипник 12, значительно уменьшающий силу трения.As coal is mined, the base section with support (if stability of the side rocks allows) is supplied to the face by jacks 18, 19. In this case, the shanks 13 freely slide under the movable supports of the linear section, and the rock pressure is transmitted through the elements 1, 2, 3, 4 to the shoe 5. Then the hydraulic pillars of the base section 16 are bursting, and the hydraulic pillar 2 of the linear section is unloaded. In this case, the shock absorbers 7 raise the linear section together with the shoe 5, transferring its weight to the movable supports, and the linear section is pulled by jacks 18, 19 to the front wall of the base section, almost moving along the shanks 13 of the base section. In order to eliminate the loss of stability of the linear section of the lining and its inclination in the direction of falling between the disks of the movable wheel supports, there is a clamping bar 10 with springs 11 on top, transmitting their forces to the axis 9 of the movable support through the bearing 12, which significantly reduces the friction force.

Такой способ передвижки крепи особенно эффективен при слабой склонной к вспучиванию почве. При этом заштыбовка и заклинивание подвижных опор не происходит. При попадании кусочков породы колесная опора легко переезжает препятствие, при этом прижимная планка 10 приподнимается вверх, а затем вновь пружинами 11 возвращается на место.This method of moving the lining is especially effective in weak soil prone to swelling. In this case, the filling and jamming of the movable supports does not occur. When pieces of rock fall, the wheel support easily crosses an obstacle, while the clamping bar 10 rises up, and then again returns to its place with springs 11.

Для удобства обслуживания аппаратуры управления, расположенной в капсуле 4, вдоль передней стенки базовой секции проложен людской ходок 21 с воздухопроводом 22, который создает подпор чистого воздуха как внутри ходка, так и внутри капсулы 4, соединенной телескопически лазом 23 с ходком 21. При этом попадание пыли в рабочее пространство лавы исключается.For the convenience of servicing the control equipment located in the capsule 4, a human walker 21 with an air duct 22 is laid along the front wall of the base section, which creates a blockage of clean air both inside the walker and inside the capsule 4 connected telescopically with a manhole 23 to the walker 21. dust in the working space of the lava is excluded.

При необходимости коррекции крепи, в результате ее сползания или изменения длины лавы за счет перегибов и колебаний угла падения пласта, конструкция крепи позволяется передвигать секции по восстанию пласта поочередно, начиная с верхней.If it is necessary to correct the support, as a result of its sliding or changing the length of the lava due to kinks and fluctuations in the angle of incidence of the formation, the construction of the support allows moving sections along the uprising of the formation alternately, starting from the top.

Процесс начинается с кратковременной разгрузки гидростоек 2 и 16 линейной и базовой секций и их продвижения вверх по восстанию пласта с помощью гидродомкратов коррекции 20, которые опираются на нижерасположенную распертую секцию крепи. Затем все вышеуказанные гидростойки 2 и 16 распираются на новом месте.The process begins with a short-term unloading of the hydraulic pillars 2 and 16 of the linear and base sections and their advancement upward through the formation uprising with the help of hydraulic jacks 20, which are based on the downstream extended support section. Then, all the aforementioned hydrostands 2 and 16 are bursting in a new place.

Аналогичный процесс повторяется со всеми секциями от верха до низа лавы. При изменении длины лавы возможен обратный процесс - опускание секций крепи, начиная с самой нижней.A similar process is repeated with all sections from the top to the bottom of the lava. When changing the length of the lava, the reverse process is possible - lowering the lining sections, starting from the lowest.

Техническая и экономическая польза от внедрения данного изобретения очевидна: из-за отсутствия работоспособных крепей огромные запасы угля в крутых пластах консервируются.The technical and economic benefits of the implementation of this invention are obvious: due to the lack of workable supports, huge coal reserves in steep seams are preserved.

Источники информацииInformation sources

1. Хорин В.Н. Развитие техники для подземной добычи угля, калийных и марганцевых руд. М.: Недра, 1985, с.148-167.1. Khorin V.N. Development of technology for underground mining of coal, potash and manganese ores. M .: Nedra, 1985, p.148-167.

2. Орлов А.А. и др. Крепление и управление кровлей в комплексно механизированных очистных забоях. - М.: Недра, 1993, с.217-279.2. Orlov A.A. and others. Fastening and roof management in complex mechanized working faces. - M .: Nedra, 1993, p. 217-279.

3. Патент RU 2276729 C1, E21D 23/00, Бюл. №14.3. Patent RU 2276729 C1, E21D 23/00, Bull. Number 14.

4. Патент RU 2324820 C1, E21D 23/00, Бюл. №14.4. Patent RU 2324820 C1, E21D 23/00, Bull. Number 14.

Claims (2)

1. Механизированная крепь для крутых пластов, включающая базовый став, разделенный на базовые секции, каждая из которых состоит из передней и завальной стенок с гидростойками распора и хвостовиков, соединяющих переднюю и завальную стенки по почве пласта, и линейные секции, каждая из которых состоит из гидростойки с верхняком и опорной плитой, которые крепятся на подвижных опорах, прикрепленных к капсуле, причем днище капсулы выполнено с утолщением в виде башмака, отличающаяся тем, что подвижная опора состоит из двух облегченных дисков, посаженных через подшипники на ось, между которыми сверху находится прижимная планка с пружинами, передающая их усилия на ту же ось опоры через подшипник, находящийся под ней.1. Mechanized support for steep seams, including a base stand, divided into base sections, each of which consists of a front and block walls with hydraulic pillars of a thrust and shanks connecting the front and block walls along the soil of the formation, and linear sections, each of which consists of hydrostands with upper and base plate, which are mounted on movable supports attached to the capsule, the bottom of the capsule is made with a thickening in the form of a shoe, characterized in that the movable support consists of two lightweight disks, pressed through bearings on an axis, between which there is a clamping plate with springs on top, transmitting their efforts to the same bearing axis through a bearing located under it. 2. Механизированная крепь по п.1, отличающаяся тем, что подвижная опора установлена на хвостовиках специального профиля базовой секции и перемещает по ним линейную секцию после разгрузки. 2. Mechanized support according to claim 1, characterized in that the movable support is mounted on the shanks of the special profile of the base section and moves the linear section along them after unloading.
RU2009132459/03A 2009-08-31 2009-08-31 Mechanised support for steep beds RU2403391C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009132459/03A RU2403391C1 (en) 2009-08-31 2009-08-31 Mechanised support for steep beds

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009132459/03A RU2403391C1 (en) 2009-08-31 2009-08-31 Mechanised support for steep beds

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2403391C1 true RU2403391C1 (en) 2010-11-10

Family

ID=44026063

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009132459/03A RU2403391C1 (en) 2009-08-31 2009-08-31 Mechanised support for steep beds

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2403391C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2461714C1 (en) * 2011-04-25 2012-09-20 Александр Александрович Перфилов Powered support for steep beds
RU2482277C1 (en) * 2011-12-05 2013-05-20 Александр Александрович Перфилов Powered support for steep beds
RU2487244C1 (en) * 2011-11-09 2013-07-10 Александр Александрович Перфилов Powered support for steep beds

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2461714C1 (en) * 2011-04-25 2012-09-20 Александр Александрович Перфилов Powered support for steep beds
RU2487244C1 (en) * 2011-11-09 2013-07-10 Александр Александрович Перфилов Powered support for steep beds
RU2482277C1 (en) * 2011-12-05 2013-05-20 Александр Александрович Перфилов Powered support for steep beds

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2006203671B2 (en) Method for pillar recovery in chamber-and-pillar working and tubbing unit for pillar recovery
CN102704927B (en) Comprehensive mechanization stone drift heading machine set
CN104088639A (en) Large-inclination angle thick coal seam strike long-wall workface large-mining height mining method
CN109026049A (en) A kind of anchor combined unit of step type pick branch and its an application method
RU2403391C1 (en) Mechanised support for steep beds
CN103277107A (en) Shield type roadway heading machine
CN104405392B (en) Three soft high seam tunnel jackings are kept on file anchor rete cord active support longwall top coal caving method
CN203223239U (en) Roadway advance timbering support used for assisting machine to move
CN103362511B (en) High-dipping medium-thickness seam step is without pillar working
RU2358110C1 (en) Four support protecting lining with low placed platform for mining working face with fall from top
RU2398969C1 (en) Powered support for steep beds
CN205778971U (en) Hydraulic support for bashing
CN205677650U (en) Support automatic moving type continuous digging machine
RU2324820C1 (en) Powered support for steep seams
RU2372483C1 (en) Powered support for steep medium thickness seams with physical method of breaking coal (by laser, ultrasound, cutting jet of water)
CN103216252A (en) Roadway advanced supporting supports capable of assisting machinery to move
RU2398970C1 (en) Powered support for steep beds
CN203097920U (en) Track-type fully hydraulic leading shoring equipment
RU2434138C1 (en) Powered support for steep formations
RU2411362C1 (en) Powered support for steep seams
RU2411363C1 (en) Powered support for steep seams
RU2408786C1 (en) Powered support for steep beds
CN114320417A (en) Anchoring forward-moving type rapid tunneling and supporting device and working method thereof
RU2413846C1 (en) Powered support for steep beds
RU2447288C1 (en) Powered support for steep beds

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120901