RU2664996C1 - Способ установки и устройство шахтной крепи - Google Patents
Способ установки и устройство шахтной крепи Download PDFInfo
- Publication number
- RU2664996C1 RU2664996C1 RU2017130416A RU2017130416A RU2664996C1 RU 2664996 C1 RU2664996 C1 RU 2664996C1 RU 2017130416 A RU2017130416 A RU 2017130416A RU 2017130416 A RU2017130416 A RU 2017130416A RU 2664996 C1 RU2664996 C1 RU 2664996C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lock
- bar
- shaft lining
- arch
- shaft
- Prior art date
Links
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 6
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 abstract description 6
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 102200124760 rs587777729 Human genes 0.000 description 2
- 230000003245 working effect Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
- E21D11/14—Lining predominantly with metal
- E21D11/18—Arch members ; Network made of arch members ; Ring elements; Polygon elements; Polygon elements inside arches
- E21D11/22—Clamps or other yieldable means for interconnecting adjacent arch members either rigidly, or allowing arch member parts to slide when subjected to excessive pressure
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
- E21D11/40—Devices or apparatus specially adapted for handling or placing units of linings or supporting units for tunnels or galleries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
Изобретение относится к горной промышленности, а именно к креплению горных выработок рамными арочными крепями в сложных горно-геологических условиях большого горного давления и значительных смещений породного массива, способу их установки. Технический результат заключается в повышении безопасности при установке шахтной арочной крепи и в ускорении темпов проходки. Шахтная арочная крепь состоит из боковых стоек и верхняка, при этом на боковые стойки крепи приварен замок, выполненный с возможностью фиксации. Замок содержит: лапы замка, выполненные с возможностью восприятия давления от верхняка во время его присоединения к боковой стойке, фиксаторы и стержень замка, выполненные с возможностью вращения в момент присоединения верхняка, захваты, выполненные с возможностью сходиться при вращении указанных стержня и фиксаторов. При этом верхняк может свободно двигаться относительно боковой стойки. Установка указанной шахтной арочной крепи выполняется проходческим комбайном с установленным конвейером, домкратом для подачи верхняка, манипуляторами, которые разворачивают боковые стойки на 90 градусов и затем собирают крепь, которая после сборки прижимается к породе. В процессе установки боковая стойка входит в верхняк, тем самым приводится в действие механизм захвата и закрепления арок в проходке. 2 н.п. ф-лы, 8 ил.
Description
Изобретение относится к горной промышленности, а именно к креплению горных выработок рамными арочными крепями в сложных горно-геологических условиях большого горного давления и значительных смещений породного массива, способу их установки.
Из предшествующего уровня техники известно устройство - арочная податливая крепь, патент на изобретение RU 2414597 C1, E21D 11/14. Данное устройство позволяет увеличить несущую способность крепи, возможность складывания конструкции крепи в транспортно-монтажное положение и перемещение ее целиком без разборки внутри выработки от места демонтажа к месту установки, увеличение усилия срабатывания узлов податливости в соответствии с несущей способностью крепи и достижение их стабильной работы. Арочная податливая крепь включает соединенные между собой арочный верхняк и телескопические ножки с узлами податливости. При этом крепь целиком выполнена из коробчатого профиля, а верхняк и телескопические ножки соединены с помощью шарнира одностороннего действия.
Описанное устройство имеет недостаток в виде ручной установки крепи, резьбового соединения верхняка и стоек.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является металлическая арочная крепь с консолью, патент на изобретение RU 2371581 C1, E21D 11/14.
Недостаток в том, что установка арки происходит ручным методом. В стяжке (хомуте) присутствует резьбовое соединение. Установка самого хомута осуществляется путем заводки его за верхняк. Поперечная пластина также устанавливается на хомуты в ручном режиме. Все эти работы производятся при помощи проходческого комбайна, который используется в качестве домкрата при установке арочной крепи. Вследствие, при установке арки существует риск обвала породы на рабочих, осуществляющих крепление и, соответственно, угроза их жизни и здоровью.
Технической задачей является повышение безопасности рабочих при установке шахтных арок в проходке, ускорение темпов проходки за счет автоматизированного процесса, унификация оборудования для удешевления производства.
Технический результат обеспечивается тем, что осуществляется модернизация уже существующих шахтных проходческих комбайнов с применением дополнительного оборудования, которое позволяет устанавливать шахтные крепи в автоматизированном режиме, без участия человека, а боковые стойки и верхняк соединяются через специальное крепление (замок).
Арочная крепь является основой при проходке в шахте при подготовительных работах по добыче угля. В основе предлагаемой арки лежат используемые в настоящее время боковые стойки и верхняк. На боковую стойку арки приваривается крепление (замок).
Данный механизм (замок) обеспечивает выполнение двух условий, присущих стандартному креплению:
1. Надежность соединения за счет использования захватов.
2. При давлении горной породы на шахтную крепь происходит проседание арки за счет свободного соединения замками и упругости верхняка и боковых стоек.
Для сохранения этих условий был сконструирован специальный захват, который устанавливается первоначально на существующие арки и работает по следующему принципу:
1. На боковой стойке установлен захват верхняка, а также соединительный механизм (фиг. 2).
2. Верхняк давит на соединительный механизм, тем самым закрывая захваты (фиг. 3).
3. При таком методе соединения арка сохранит свою упругость и подвижность (фиг. 4) - формируется рессорная подвеска.
Подача арок осуществляется при помощи манипуляторов. Прижим верхняка осуществляется при помощи гидравлического домкрата, установленного на шахтный проходческий комбайн. Подача арок на домкрат производится при помощи подающего устройства.
Новизной изобретения является крепление (замок). Подробно рассмотреть его устройство можно на фиг. 5 и фиг. 6.
Принцип работы замка
В момент подъема (при помощи домкрата проходческого комбайна) верхняка 1 арочной крепи происходит подача (при помощи манипуляторов проходческого комбайна) боковой стойки 2 арки к верхняку 1.
Во время присоединения верхняка 1 к боковой стойке 2 арки он давит на лапки замка 8, происходит вращение стержня замка 4, а так как на нем расположены захваты 7, в результате вращения фиксаторов 3 захваты 7 сходятся на расстоянии 10 см (и более) от горной породы (выработки) для предотвращения неполной фиксации захвата из-за возможного касания породы, втулка 5 и опора втулки 6 предназначены для крепления стержня замка 4.
Движение захвата 7 ведет за собой фиксацию замка, при этом верхняк 1 может свободно двигаться относительно боковой стойки 2. Далее домкрат и манипуляторы поднимают и прижимают с давлением в 20 атмосфер к породе собранную крепь арки, которую также фиксируют зубья 9 захватов 7, обеспечивающие более надежный контакт арки с горной выработкой.
За основу автоматизированного комбайна (фиг. 7, фиг. 8) был взят обычный проходческий комбайн, на который установили:
- Гидравлический домкрат со встроенным гироскопом 11 для установки верхняка 1.
- Манипуляторы 12 для установки боковой стойки в проходке.
- Конвейер 10 для подачи верхняка на домкрат.
- Инфракрасные датчики расстояния 13.
Принцип работы нового комбайна
С конвейера 10 на домкрат 11 подается верхняя часть арки, а на манипуляторы 12 - боковые стойки 2. Манипуляторы 12 разворачивают стойки на 90 градусов и затем собирают крепь, которая после этого прижимается к породе.
В процессе установки боковая арка входит в верхнюю часть арки, тем самым приводится в действие механизм захвата и закрепления арок в проходке. Во избежание чрезмерного наклона верхняка используются гироскопы (устройства, реагирующие на изменение угла наклона), установленные на домкрате 11.
После установки крепи комбайн переходит в исходное состояние: домкрат 11 опущен, манипуляторы 12 развернуты обратно. Расчет расстояния между арками, которое должен пройти комбайн, производится с помощью специальных инфракрасных датчиков расстояния 13, позволяющих рассчитывать дальность в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Информация со всех датчиков 13 подается на микроконтроллер, который находится в блоке управления комбайна. В микроконтроллере записана программа, обрабатывающая данные с датчиков 13. Алгоритм работы микроконтроллера описывает все основные функции, выполняемые проходческим комбайном.
Для обеспечения взаимодействия всей установки с оператором управления шахтой используется стационарная система безопасности «Микон-3», а конкретно ее каналы связи.
Когда все необходимые операции по установке одной шахтной крепи выполнены, комбайн продвигается в проходке вперед с целью установки следующей арки.
Claims (2)
1. Шахтная арочная крепь, состоящая из боковых стоек и верхняка, отличающаяся тем, что на боковые стойки крепи приварен замок, выполненный с возможностью фиксации, замок содержит: лапы замка, выполненные с возможностью восприятия давления от верхняка во время его присоединения к боковой стойке, фиксаторы и стержень замка, выполненные с возможностью вращения в момент присоединения верхняка, захваты, выполненные с возможностью сходиться при вращении указанных стержня и фиксаторов, при этом верхняк может свободно двигаться относительно боковой стойки.
2. Способ установки шахтной арочной крепи по п. 1 выполняется проходческим комбайном с установленным конвейером, домкратом для подачи верхняка, манипуляторами, которые разворачивают боковые стойки на 90 градусов и затем собирают крепь, которая после сборки прижимается к породе, в процессе установки боковая стойка входит в верхняк, тем самым приводится в действие механизм захвата и закрепления арок в проходке, расчет расстояния между арками, которое должен пройти комбайн, производится с помощью инфракрасных датчиков расстояния, информация с которых подается на микроконтроллер, который находится в блоке управления комбайна.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017130416A RU2664996C1 (ru) | 2017-08-28 | 2017-08-28 | Способ установки и устройство шахтной крепи |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017130416A RU2664996C1 (ru) | 2017-08-28 | 2017-08-28 | Способ установки и устройство шахтной крепи |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2664996C1 true RU2664996C1 (ru) | 2018-08-24 |
Family
ID=63286840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017130416A RU2664996C1 (ru) | 2017-08-28 | 2017-08-28 | Способ установки и устройство шахтной крепи |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2664996C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111022087A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-04-17 | 山东科技大学 | U型钢支架的架后让压方法及装置 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU295877A1 (ru) * | В. Л. Николаев, М. С. Алексеев, В. К. Дудукин, В. Н. Зен кин, | Проходческий комбайп | ||
| SU548717A1 (ru) * | 1974-07-23 | 1977-02-28 | Подмосковный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Угольный Институт | Устройство дл установки крепи над проходческим комбайном |
| SU968430A1 (ru) * | 1981-02-09 | 1982-10-23 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Угольный Институт | Самозат гивающийс замок дл металлической податливой крепи |
| RU2172405C2 (ru) * | 1998-03-16 | 2001-08-20 | Черных Николай Георгиевич | Проходческий комплекс |
| RU2414597C1 (ru) * | 2009-09-02 | 2011-03-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный горный университет" (МГГУ) | Арочная податливая крепь |
| WO2016000945A1 (en) * | 2014-06-30 | 2016-01-07 | Sandvik Intellectual Property Ab | Tunnel support installation apparatus |
| RU2618815C2 (ru) * | 2012-01-24 | 2017-05-11 | Сандвик Майнинг Энд Констракшн Г.М.Б.Х. | Горнопроходческая или выемочная машина |
-
2017
- 2017-08-28 RU RU2017130416A patent/RU2664996C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU295877A1 (ru) * | В. Л. Николаев, М. С. Алексеев, В. К. Дудукин, В. Н. Зен кин, | Проходческий комбайп | ||
| SU548717A1 (ru) * | 1974-07-23 | 1977-02-28 | Подмосковный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Угольный Институт | Устройство дл установки крепи над проходческим комбайном |
| SU968430A1 (ru) * | 1981-02-09 | 1982-10-23 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Угольный Институт | Самозат гивающийс замок дл металлической податливой крепи |
| RU2172405C2 (ru) * | 1998-03-16 | 2001-08-20 | Черных Николай Георгиевич | Проходческий комплекс |
| RU2414597C1 (ru) * | 2009-09-02 | 2011-03-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный горный университет" (МГГУ) | Арочная податливая крепь |
| RU2618815C2 (ru) * | 2012-01-24 | 2017-05-11 | Сандвик Майнинг Энд Констракшн Г.М.Б.Х. | Горнопроходческая или выемочная машина |
| WO2016000945A1 (en) * | 2014-06-30 | 2016-01-07 | Sandvik Intellectual Property Ab | Tunnel support installation apparatus |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111022087A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-04-17 | 山东科技大学 | U型钢支架的架后让压方法及装置 |
| CN111022087B (zh) * | 2019-12-18 | 2021-03-23 | 山东科技大学 | U型钢支架的架后让压方法及装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2618815C2 (ru) | Горнопроходческая или выемочная машина | |
| US20100119310A1 (en) | crawler-type and height adjustment drilling machine for setting roof and side wall anchor bolts and anchor cables | |
| CN104278999A (zh) | 综掘面自动铺网迈步临时支护支架 | |
| RU160472U1 (ru) | Крепь для отработки мощных крутых пластов угля подэтажной выемкой | |
| CN104695860B (zh) | 综采工作面锚杆钻机及综采工作面采煤锚固一体化设备 | |
| RU2664996C1 (ru) | Способ установки и устройство шахтной крепи | |
| CN106677813A (zh) | 新型煤矿巷道综掘面临时支护装置 | |
| CN105587328A (zh) | 一种悬挂梁式矿用多臂锚杆钻车 | |
| WO2017058058A1 (ru) | Стволопроходческий комбайн | |
| CN105525934A (zh) | 一种悬挂自移式可伸缩前探梁及其支护方法 | |
| CN104895592A (zh) | 综采综放工作面支架回撤支护方法 | |
| CN104481566A (zh) | 综掘面自动锚护、滑轨式迈步临时支护支架 | |
| CN201433762Y (zh) | 一种新型超前支护掘进机 | |
| CN106703853A (zh) | 无反复支撑临时支护装备 | |
| CN204163746U (zh) | 悬挂自移式可伸缩前探梁 | |
| CN104499949B (zh) | 一种用于煤矿支护的可移动钻臂 | |
| CN205349388U (zh) | 一种悬挂梁式矿用多臂锚杆钻车 | |
| CN203730023U (zh) | 一种架棚梁装置 | |
| CN204371396U (zh) | 掘进工作面临时支护液压支架 | |
| RU2547851C1 (ru) | Способ циклической проходки вертикальных стволов шахт и устройство для его осуществления | |
| RU187376U1 (ru) | Горнопроходческая машина с анкероустановщиком | |
| CN107642372B (zh) | 具有前探梁的掘进支架 | |
| RU2455489C1 (ru) | Стволовая буропогрузочная установка | |
| CN206845207U (zh) | 新型煤矿巷道综掘面临时支护装置 | |
| CN104533492A (zh) | 掘进工作面临时支护液压支架 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190829 |