RU33403U1

RU33403U1 - Mechanized support for the development of powerful steeply dipping deposits

Info

Publication number: RU33403U1
Application number: RU2003120189/20U
Authority: RU
Inventors: В.И. Клишин; В.Н. Власов; Ю.С. Фокин; Д.И. Кокоулин; Т.М. Тарасик
Original assignee: Институт горного дела СО РАН
Priority date: 2003-07-03
Filing date: 2003-07-03
Publication date: 2003-10-20

Description

20031201892003120189

iiiiqiii|i{№|iiiij№iiiiqiii | i {No. | iiiij№

Механизированная крепь для разработки мощных крутопадающихMechanized lining for the development of powerful steeply falling

Техническое решение относится к горному делу и может быть использовано при отработке мощных крутопадающих месторождений, например, кимберлитовых трубок, горизонтальными или слабонаклонными слоями в нисходящем порядке с использованием эластичных щитов.The technical solution relates to mining and can be used in the development of powerful steeply dipping deposits, for example, kimberlite pipes, horizontal or slightly inclined layers in a descending order using elastic shields.

Известна секщы механизированной крепи для крутых пластов по авт. св. СССР №941614, Е 21 D 23 /04, опубл. в БИ № 25,1982, включающая основание, оградительное и поддерживающее с выпускным отверстием перекрытия, гидростойки, домкрат передвижения и козырек, закрепленный на поддерживающем перекрытии с возможностью вьщвижения, при этом поддерживающее перекрытие снабжено дополнительным козырьком, щарнирно закрепленным на его забойном конце и расположенным между выпускным отверстием и основным козырьком.Known seches mechanized lining for steep seams by ed. St. USSR No. 941614, E 21 D 23/04, publ. in BI No. 25.1982, including a base, a guard and a support with an outlet for overlapping, a water stand, a movement jack and a visor fixed to the supporting overlap with the possibility of pulling out, while the supporting overlap is equipped with an additional visor pivotally mounted at its bottom end and located between exhaust port and main visor.

Недостатком этого рещения является низкая несущая способность механизированной крепи, поскольку основную нагрузку в этой конструкции несут гидростойки, установленные при помощи щарниров на основании и перекрытии. При работе механизированной крепи на большой глубине под действием высокого давления от обрущенных пород указанные щарниры могут потерять несущую способность.The disadvantage of this solution is the low load-bearing capacity of the mechanized lining, since the main load in this design is carried by the hydraulic stands installed with hinges on the base and ceiling. When the powered roof supports are operated at great depths under the influence of high pressure from ruptured rocks, these hinges can lose their bearing capacity.

Наиболее близкой по совокупности существенных признаков и достигаемому эффекту является передвижная крепь по авт. св. СССР 320630, E21d 23/00, опубл. в БИ №34, 1971, состоящая из секций, каждая из которых включает основание, гидростойки и гидродомкраты передвижения, при этом каждая секция крепи снабжена рамой, выполненной в виде шарнирно соединенной с основанием арки с симметрично усМТЖ7:Е21В23/04The closest in the set of essential features and the achieved effect is mobile lining on the bus. St. USSR 320630, E21d 23/00, publ. in BI No. 34, 1971, consisting of sections, each of which includes a base, hydraulic stands and hydraulic jacks for movement, each section of the lining provided with a frame made in the form of an articulated joint with the base of the arch with symmetrically usMTZh7: E21B23 / 04

месторожденийdeposits

тановленными на ней оградительными щитами, связанными между собой посредством гидродомкратов и фигурных регулирующих стяжек.with protective shields mounted on it, interconnected by means of hydraulic jacks and curly adjusting screeds.

Недостатком данной конструкции является ограниченная несущая способность, поскольку опора механизированной крепи выполнена на шарнирах, которые под действием высокого давления от обрущенных пород могут потерять несущую способность.The disadvantage of this design is the limited bearing capacity, since the support of the mechanized lining is made on hinges, which, under the action of high pressure from ruptured rocks, can lose the bearing capacity.

Технической задачей предлагаемого рещения является обеспечение надежной работы механизированной крепи при разработке мощных крутопадающих месторождений за счет повыщения ее несущей способности.The technical task of the proposed solution is to ensure reliable operation of the powered roof support during the development of powerful steeply dipping deposits due to the increase in its bearing capacity.

Поставленная задача рещается следующим образом.The task is solved as follows.

В механизированной крепи для разработки мощных крутопадающих месторождений, содержащей эластичный щит и секции, имеющие забойную и завальную части и включающие основание, раму с шарнирно закрепленными на ней ограждающим и поддерживающим перекрытиями с выдвижными козырьками, гидростойки, гидродомкрат передвижения, согласно техническому рещению, в секции рама выполнена в виде жесткой трапецеидальной опоры с предусмотренным внутри проходом для обслуживания механизированной крепи и размещения аппаратуры управления оборудованием, а ограждающее и поддерживающее перекрытия подперты гидростойками, установленными на основании.In a mechanized roof support for the development of powerful steeply falling deposits, containing an elastic shield and sections having a bottomhole and blockage parts and including a base, a frame with articulating and supporting ceilings with retractable visors, a hydraulic stand, a hydraulic jack for movement, according to the technical solution, in the frame section made in the form of a rigid trapezoidal support with a passage provided inside for servicing mechanized support and placement of equipment control equipment, and azhdayuschee and supportive overlap backed gidrostoykami laid on the ground.

Существенными отличиями предлагаемого рещения являются следующие.The significant differences of the proposed solutions are as follows.

В секции рама выполнена в виде жесткой трапецеидальной опоры с предусмотренным внутри проходом для обслуживания механизированной крепи и размещения аппаратуры управления оборудованием.In the section, the frame is made in the form of a rigid trapezoidal support with a passage provided inside for servicing mechanized support and placement of equipment control equipment.

Предлагаемую механизированную крепь в основном предполагается использовать для разработки кимберлитовых трубок в нисходящем порядке под эластичным щитом на глубине до 700 м. В таких условиях нагрузку на механизированную крепь и эластичный щит создает вышележащая толща обрушенных пород. Выполнение рамы указанной формы обеспечит жесткое поддержание налегающей кровли, что повысит несущую способность конструкции и, как следствие, надежность работы механизированной крепи. Нагрузка через эластичный цщт будет восприниматься центральной жесткой частью секции крепи - трапецеидальной опорой и далее - основанием секции и почвой.The proposed mechanized lining is mainly intended to be used for the development of kimberlite pipes in a descending order under an elastic shield to a depth of 700 m. Under such conditions, the overlying thickness of collapsed rocks creates a load on the mechanized lining and an elastic shield. The implementation of the frame of this form will provide rigid support of the overlying roof, which will increase the bearing capacity of the structure and, as a result, the reliability of the mechanized roof support. The load through the elastic center will be perceived by the central rigid part of the lining section - the trapezoidal support and then - the section base and soil.

Для получения хорошей устойчивости трапецеидальная опора выполнена с больщой воспринимающей и передающей поверхностью. Внутри нее предусмотрен проход для обслуживания механизированной крепи и размещения аппаратуры управления оборудованием. Размер прохода, исходя из условий техники эксплуатации людJ. 2-0/6 9 2To obtain good stability, the trapezoidal support is made with a large receiving and transmitting surface. Inside it is provided a passage for servicing mechanized lining and placement of equipment control equipment. The size of the passage, based on the operating conditions of people. 2-0 / 6 9 2

ских проходов, не должен быть меньше 0,8 м, а целесообразная ширина секции -2м. Для указанной технологии добычи кимберлитовой руды целесообразно использовать динамические струги или роторные комбайны с крупным сколом, при этом высота снимаемой стружки составит от 2 ,2 до 2,5 м. Это позволит иметь постоянные размеры элементов механизированной крепи по высоте - 1,8 2,2 м. Технологические параметры секции позволяют иметь трапецеидальную опору шириной l,,2 м и длиной 1,5 т-2 м, в этих габаритах можно выполнить жесткую металлическую опору, способную эффективно воспринимать нагрузки при глубине отработки 700 и более метров.passages, should not be less than 0.8 m, and the appropriate section width is -2 m. For the indicated technology for the production of kimberlite ore, it is advisable to use dynamic plows or rotary combines with large chips, while the height of the removed chips will be from 2, 2 to 2.5 m. This will allow us to have constant dimensions of the elements of the powered roof support in height - 1.8 2.2 m. The technological parameters of the section make it possible to have a trapezoidal support with a width of l ,, 2 m and a length of 1.5 t-2 m; in these dimensions, a rigid metal support capable of effectively absorbing loads at a working depth of 700 or more meters can be made.

В секции ограледающее и поддерживающее перекрытия подперты гидростойками, установленными на основании. Такое исполнение позволит обеспечить более равномерное распределение нагрузки на основание секции, что повышает несущую способность механизированной крепи, а также регулировать высоту завальной части секции, например, во время монтажа эластичного щита или его ремонта, что создает удобство для монтажа и ремонта эластичного щита.In the section, the boundary and supporting floors are supported by hydro-racks installed on the base. This design will allow for a more uniform distribution of the load on the base of the section, which increases the load-bearing capacity of the mechanized lining, as well as adjust the height of the dam part of the section, for example, during installation of an elastic shield or its repair, which creates convenience for installation and repair of an elastic shield.

Целесообразно опорные поверхности ограждающего и поддерживающего перекрытий вьшолнять криволинейными с кривизной, уменьщающейся в сторону выдвижных козырьков и увеличивающейся в сторону шарнирного закрепления ограждающего и поддерживающего перекрытий. Это позволит обеспечить при перепуске механизированной крепи на следующий слой или же при опускании эластичного щита вслед за передвигающейся секцией механизированной крепи равномерное распределение нагрузки на указанный щит, что повысит его работоспособность и исключит ударные нагрузки на элементы секции. Кроме того, при выполнении ограждающего и поддерживающего перекрытий указанной формы с ребрами жесткости можно значите.11ьно увеличить их прочность, а при правильном конструктивном исполнении - снизить вес.It is advisable to make the supporting surfaces of the enclosing and supporting floors curvilinear with curvature decreasing towards the retractable visors and increasing towards the hinged fastening of the enclosing and supporting floors. This will ensure that when the mechanized lining is bypassed to the next layer or when the elastic shield is lowered, following the moving section of the mechanized lining, an even distribution of the load on the indicated shield will increase, which will increase its performance and eliminate shock loads on the section elements. In addition, when performing enclosing and supporting ceilings of the indicated form with stiffeners, it is possible to significantly increase their strength, but with the correct design, reduce weight.

Сущность технического решения поясняется примером конкретного исполнения и чертежом, где показана принципиальная схема механизированной крепи для отработки мощных крутопадающих месторождений - вертикальный разрез.The essence of the technical solution is illustrated by an example of a specific design and a drawing, which shows a schematic diagram of a powered roof support for developing powerful steeply dipping deposits - a vertical section.

Механизированная крепь для разработки мощных крутопадающих месторождений (см. чертеж) состоит из эластичного щита 1, выполненного, например, из бревен в три наката, переплетенных канатами, и секций, имеющих забойную 2 и завальную 3 части.Mechanized lining for the development of powerful steeply dipping deposits (see drawing) consists of an elastic shield 1 made, for example, of three knurled logs intertwined with ropes, and sections having a bottomhole 2 and 3 heaped parts.

Каждая секция механизированной крепи включает основание 4 с установленной на нем рамой, вьшолненной в виде жесткой трапецеидальной опоры 5. Поддерживающее 6 и ограждающее 7 перекрытия с выдвижными козырьками 8 имеют шарнирное закрепление 9 на раме и подперты гидростойками 10, которые установлены на основаНИИ 4. При этом шарнирное закрепление 9 поддерживающего 6 и ограждающего 7 перекрытий может быть установлено как в верхней части жесткой трапецеидальной опоры 5, так и по ее бокам (на чертеже не показано). Внутри жесткой трапецеидальной опоры 5 предусмотрен проход 11 для обслуживания механизированной крепи и размещения аппаратуры управления оборудованием.Each section of powered roof support includes a base 4 with a frame mounted on it, made in the form of a rigid trapezoidal support 5. Supporting 6 and enclosing 7 floors with retractable visors 8 have a pivoting 9 on the frame and are supported by hydraulic struts 10, which are mounted on the base 4. In doing so the pivoting 9 of the supporting 6 and enclosing 7 floors can be installed both in the upper part of the rigid trapezoidal support 5, and on its sides (not shown in the drawing). Inside the rigid trapezoidal support 5, a passage 11 is provided for servicing the mechanized lining and placement of equipment control equipment.

Для передвижки секции механизированной крепи на ее основании 4 установлен домкрат 12 передвижения, соединенный с конвейером 13 через балку (на чертеже не обозначена).To move the section of mechanized lining on its base 4, a movement jack 12 is installed, connected to the conveyor 13 through a beam (not indicated in the drawing).

Опорные поверхности 14 поддерживающего 6 и ограждающего 7 перекрытий выполнены криволинейной формы с уменьшением кривизны в сторону выдвижных козырьков 8 и с увеличением - в сторону шарнирного закрепления 9 поддерживающего 6 и ограждающего 7 перекрытий.The supporting surfaces 14 of the supporting 6 and enclosing 7 floors are made in a curved shape with a decrease in curvature in the direction of the retractable visors 8 and with an increase in the direction of hinging 9 of the supporting 6 and enclosing 7 floors.

На ограждающем перекрытии 7 закреплены узлы подъемно-транспортного устройства 15 для монтажа и ремонта эластичного щита 1, при этом выдвижной козырек 8 на завальной части 3 механизированной крепи установлен с образованием зазора 16 для выпуска элементов эластичного щита 1 под обрушенные породы. Регулирование высоты подъема ограждающего перекрытия 7 во время монтажа эластичного щита 1 осуществляется при помощи расположенной под ним гидростойки 10. Механизированная крепь (далее крепь) работает следующим образом.On the enclosing ceiling 7, the nodes of the hoisting device 15 are fixed for mounting and repairing the elastic shield 1, while the retractable visor 8 on the dam part 3 of the mechanized roof support is installed to form a gap 16 for releasing the elements of the elastic shield 1 under the collapsed rocks. The height adjustment of the enclosing ceiling 7 during installation of the elastic shield 1 is carried out using the hydrostand 10 located below it. Mechanized support (hereinafter referred to as support) works as follows.

Отработку мощного крутопадающего месторождения ведут горизонтальными или слабонаклонными слоями в нисходящем порядке известными способами. Для отработки первого слоя готовят монтажную камеру, в которой монтируют секционированную крепь. Отбойку руды в слое ведут лентами известными приемами. При отбойке первого слоя руды без эластичного щита 1 работы ведут под защитой ограждающего перекрытия 7. При этом в завальной части 3 крепи на основании 4 посредством подьемно-транспортного устройства 15 на почве слоя монтируют (собирают из бревен, например, в три наката) эластичный щит 1. При отработке очередной ленты, после передвижки секции крепи, осуществляемой при помощи домкратов 12 передвижения за конвейером 13, готовый фрагмент эластичного щита 1 выпускают на почву в отработанное пространство через зазор 16. К этому фрагменту с помощью канатов прикрепляют новый фрагмент из бревен в три накатали при последующей передвижке этот новый фрагмент эластичного щита 1 таким же образом выпускают в отработанное пространство. Процесс добычи руды и монтаж эластичного щита 1 продолжают при отработке всего слоя. При необходимости ограисдающее перекрытие 7 приподнимают при помощи гидростойки 10.The development of a powerful steeply declining field is carried out in horizontal or slightly inclined layers in a descending order by known methods. To work out the first layer, an assembly chamber is prepared in which the sectioned support is mounted. Ore breakdown in the layer is carried out by ribbons by known techniques. When breaking the first layer of ore without an elastic shield 1, the work is carried out under the protection of the enclosing ceiling 7. In this case, in the blocking part 3 of the lining on the base 4, by means of a hoisting-and-transport device 15, an elastic shield is mounted (collected from logs, for example, in three rolls) 1. When working out the next tape, after moving the support section, carried out using jacks 12 of movement behind the conveyor 13, the finished fragment of the elastic shield 1 is released onto the soil into the worked space through the gap 16. To this fragment using atov attach a new piece of timber in the three dashed during subsequent shifting of this new fragment elastic board 1 produced in the same manner gob. The process of ore mining and installation of an elastic shield 1 is continued when mining the entire layer. If necessary, the enclosing ceiling 7 is lifted using a hydraulic stand 10.

Отработку следующего слоя ведут под защитой эластичного щита 1. На эластичном щите 1 в процессе отработки месторождения накапливаются самообрушенные с бортов в отработанное пространство пустые породы. Высота столба самообрушенных пород может достигать 700 и более метров. Для повышения несущей способности секции крепи техническим решением предложено использовать раму в виде жесткой трапецеидальной опоры 5, посредством которой около 70% нагрузки передается на почву слоя через ее жесткие конструктивные металлические элементы.The development of the next layer is carried out under the protection of the elastic shield 1. On the elastic shield 1, in the process of developing the deposit, self-collapsed waste material accumulates from the sides into the spent space. The column height of self-collapsed rocks can reach 700 or more meters. To increase the bearing capacity of the lining section, the technical solution proposes to use the frame in the form of a rigid trapezoidal support 5, through which about 70% of the load is transferred to the soil of the layer through its rigid structural metal elements.

Все операции по управлению оборудованием и наблюдением за работой ведут из забойной части 2 крепи и прохода И, предусмотренного в жесткой трапецеидальной опоре 5.All operations for controlling equipment and monitoring work are carried out from the bottomhole part 2 of the lining and passage And provided for in the rigid trapezoidal support 5.

Для уменьшения сопротивления перемещению секции, а также снижения напряжений в канатах связанных бревен эластичного щита 1 опорные поверхности 14 поддерживающего 6 и ограждающего 7 перекрытий, установленные при помощи шарнирного закрепления 9, выполнены криволинейными.To reduce the resistance to movement of the section, as well as reduce stresses in the ropes of the connected logs of the elastic shield 1, the supporting surfaces 14 of the supporting 6 and enclosing 7 floors installed using hinge 9 are made curved.

Отработка месторождения производится несколькими слоями (10 - 30 слоев и более). Если замечены нарушения эластичного щита 1, в забойной части 2 крепи под выдвижным козырьком 8 в местах нарушения закладываются новые, связанные между собой бревна, для ремонта поврежденного фрагмента эластичного щита 1. Работы выполняются подобно ведению монтажа эластичного щита 1. Причем, эти работы не оказывают существенного влияния на производительность при добыче руды.Field development is carried out in several layers (10-30 layers or more). If violations of the elastic shield 1 are noticed, in the bottomhole part 2 of the lining under the retractable visor 8, in the places of violation, new logs are laid that are interconnected to repair the damaged fragment of the elastic shield 1. The work is carried out similarly to the installation of the elastic shield 1. Moreover, these works do not have significant impact on productivity in ore mining.

При этом конструкция крепи позволяет проводить добычные работы как в прямом (при прохождении одного слоя), так и в обратном направлениях (при прохождении последзлющего слоя), для чего не нужно осуществлять разворот крепи. Для этого ограждающее перекрытие 7 при помощи расположенной под ним гидростойки 10 поднимают, и оно в дальнейшем выполняет функции поддерживающего перекрытия, а, соответственно, поддеряшвающее перекрытие 6 гидростойкой 10 опускают - оно становится ограждающим. Далее производят переустановку подъемно-транспортного устройства 15. Крепь вновь готова к работе для прохождения очередного слоя. 5At the same time, the construction of the lining allows mining operations both in the forward (when passing through one layer) and in the opposite directions (when passing through the next layer), for which it is not necessary to turn the lining. For this, the enclosing ceiling 7 with the help of the hydrostand 10 located below it is raised, and it subsequently performs the functions of a supporting overlap, and, accordingly, the supporting overlap 6 with a hydraulic stand 10 is lowered - it becomes the enclosing. Next, reinstall the lifting and transport device 15. The lining is again ready for use to pass the next layer. 5

Claims

1. Mechanized support for the development of powerful steeply falling deposits, containing an elastic shield and sections having a bottomhole and blockage parts and including a base, a frame with a guarding and supporting overlap pivotally mounted with retractable visors, a hydraulic stand, a movement jack, characterized in that in the section the frame is made in the form of a rigid trapezoidal support with a passage provided inside for servicing mechanized support and placement of equipment control equipment, and the enclosing and supporting ceilings are backed by water pillars installed on the base.

2. Mechanized support according to claim 1, characterized in that the supporting surfaces of the enclosing and supporting floors are made curved with a curvature decreasing towards the retractable visors and increasing towards the hinge fastening of the enclosing and supporting floors.