SU1234651A2

SU1234651A2 - Power support unit

Info

Publication number: SU1234651A2
Application number: SU843813475A
Authority: SU
Inventors: Владимир Михайлович Степанов; Виктор Семенович Косырихин
Original assignee: Тульский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority date: 1984-11-20
Filing date: 1984-11-20
Publication date: 1986-05-30

Description

1 one

i Изобретение относитс к добыче полезных ископаемых подземным способом , а именно к креплению очистных забоев механизированными креп ми, и вл етс дополнительным к авт. св. № 810984.i The invention relates to the extraction of minerals by the underground method, namely to the fastening of working faces with mechanized supports, and is in addition to the author. St. No. 810984.

Цель изобретени - повьдаение надежности ра.боты очистной механизированной крепи при активном управлении горным давлением в услови х трудно- обрушаемой кровли и взаимодействии крепи с боковыми породами.The purpose of the invention is to increase the reliability of the work of cleaning mechanized lining with active control of rock pressure under conditions of a hard-to-fall roof and lining interaction with lateral rocks.

На фиг. 1 представлена предлагаема секци механизированной крепи, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сзади; на фиг. Э - гндросхема крепи.FIG. 1 shows the proposed mechanized support section, side view; in fig. 2 - the same, rear view; in fig. E - gndroschem lining.

Секци состоит из перекрыти 1, соединенного шарнирно с ограждением 2, которое в свою очередь соединено с основанием 3. Перекрытие 1 поддерживаетс двум гидравлическими стойками 4. Гидродомкрат передвижени 5 закреплен на основании 3. Щит 6 с одной стороны соединен с перекрытием шарниром 7 через проушину с пазом 8, а с другой стороны - с ограждением через направл иодий стержень 9, который жестко соединен со щитом и свободно вставлен в паз 10 ограждени . Рессорный элемент 11 соединен со щитом скобами 12 и болтами 13. Гибкий упругий лист 14 закреплен на щите 6 и закрывает зазор между щитом и ограждением.The section consists of an overlap 1, which is hingedly connected to the fence 2, which in turn is connected to the base 3. The overlap 1 is supported by two hydraulic pillars 4. The hydraulic shift jack 5 is fixed to the base 3. The shield 6 is connected to the overlap by the hinge 7 through one eye groove 8, and on the other hand, with a fence through the direction of the rod 9, which is rigidly connected to the shield and freely inserted into the groove 10 of the fence. The spring element 11 is connected with the shield brackets 12 and bolts 13. Flexible elastic sheet 14 mounted on the shield 6 and closes the gap between the shield and the fence.

Ограждение 2 поддерживаетс двум гидродомкратами 15 управлени . Последние соединены шарниром 16 с траверсой 17 ограждени 2, а шарнирощ 18 - с основанием 3 крепи. Штоки гидропатронов 19 св заны с помощью шарнира 20 со щитом 6 податливого ограждени 2. Гидроцилиндры гидропатронов 19 закреплены шарниром 21 на опоре 22. Последн укреплена жестко на основании 3 крепи. Гндро- стойки 4, гидродомкраты 15 управлени и гидропатроны 19 соединены общей гидромагистралью 23, образу с упругим рессорным элементом 11 замкнутую гидромеханическую систему активного управлени горным давлением Гидропатроны 19 расположены в активных зонах действи ударной нагрузки Количество гидропатронов выбирают из услови тГерекрыти их зон действи .The fence 2 is supported by two hydraulic jacks 15 control. The latter are connected by a hinge 16 to the cross member 17 of the fence 2, and the articulating joint 18 to the base 3 of the lining. The rods of hydropatrons 19 are connected by means of a hinge 20 with a shield 6 of compliant fencing 2. The hydraulic cylinders of hydropatrons 19 are fixed by a hinge 21 on support 22. The latter is rigidly fixed on the base 3 of the support. Hydraulic strut 4, hydraulic jacks 15 of the control and hydraulic cartridges 19 are connected by a common hydraulic line 23, forming a closed hydromechanical system of active control of rock pressure with the elastic spring element 11 The hydraulic cartridges 19 are located in the active zones of the impact load.

Секци механизированной крепи работает следующим образом.Section mechanized lining works as follows.

34651X34651X

В момент про влени динамических нагрузок при внезапном обруш1ении непосредственной кровли блоки породы удар ют по щиту 6, который перемеща5 етс в сторону ограждени с однойAt the moment of manifestation of dynamic loads during the sudden collapse of the immediate roof, rock blocks strike the shield 6, which moves towards the fence with one

стороны вместе с шарниром 7 в проуши--. не с пазом 8, ас другой - с направ- л кищм стержнем 9 через паз 10 в ограждении и со штоком гидропатроновside together with the hinge 7 in the eyes--. not with groove 8, ac another - with directional rod 9 through groove 10 in the fence and with hydraulic actuator rod

10 19 и сжимает рессорный элемент 11, соединенный сб щитом скобами 12 и болтами 13. Гибкий упругий лист 14 посто нно перекрывает зазоры между щитом и ограждением от попада 5 ни разрушенных пород.10 19 and compresses the spring element 11 connected by a shield with clamps 12 and bolts 13. The flexible elastic sheet 14 permanently closes the gaps between the shield and the fence from falling 5 or destroyed rocks.

При этом упругий рессорный элемент и гидропатроны гас т энергию ударной нагрузки на Контакте взаимодействи крепи с боковыми породами и передаютAt the same time, the elastic spring element and hydropatrons extinguishes the energy of the shock load on the Contact lining interaction with side rocks and transfer

20 на ограждение и на все другие элементы секции крепи плавно нарастающую динамическую нагрузку.20 on the fence and on all other elements of the section of the support, a gradually increasing dynamic load.

При динамических влени х при про влени х горного давлени в ус25 лови х труднообрушаемых кровель первыми срабатьшают гидропатроны с упругими рессорными элементами, так как нагрузка сначала возрастает на контакте крепи с кровлей и боковымиIn case of dynamic occurrences, when rock pressure occurs in conditions of hard-to-destroy roofs, hydropatrons with elastic spring elements are the first to work, since the load first increases at the contact of the roof support and side

30 породами, а затем передаетс на гидростойку и гидродомкрат управлени , поэтому в процессе перемещени штоков гидропатрона одновременно осуществл етс распор гидродомкратов уп35 равлени и гидростоек крепи. При условии30 rocks, and then transferred to the hydraulic post and hydraulic control jack, therefore, in the process of moving the hydraulic piston rods, the hydraulic control jacks and hydraulic support struts are simultaneously deployed. Provided

Р.Р, .RR,.

где Р - динамическа нагрузка, действующа на ограждение и перекрытие;where P is the dynamic load acting on the enclosure and overlap;

F - величина начального распора гидродомкратов управлени и гидростоек,F is the value of the initial thrust of the control hydraulic jacks and hydraulic rails,

.происходит мгновенное перемещение штока гидропатрона, и жидкость из поршневой полости цилиндра гидропатрона выдавливаетс в поршневые полости цилиндров гидродомкратов управлени и гидростоек крепи, где резко возрастает давление, что приводит к мгновенному их распору. Распор гидро- домкратов управлени и гидростоек происходит до тех пор, пЬка давление в обеих област х (порпшевой и над- 55 поршневой) цилиндров гидроетоек не уравновеситс , т.е. Р,Р, где Р, - давление в верхней (надпоршневой) полости домкрата управлени и гидро40. An instantaneous movement of the hydraulic cartridge piston occurs, and the liquid from the piston cavity of the hydraulic cartridge is squeezed into the piston cavities of the cylinders of the hydraulic control jacks and hydraulic posts, where pressure increases sharply, which causes their instant disintegration. The thrust of the hydraulic jacks and hydraulic racks occurs until the pressure in both areas (the piston and above-55 piston) cylinders of the hydraulic rack is balanced. P, P, where P, is the pressure in the upper (pre-piston) cavity of the control jack and hydro 40

4545

5050

стойки; Р - давление в нижней (поршневой ) полости гидродомкрата управлени и гидростойки.racks; P is the pressure in the lower (piston) cavity of the hydraulic control jack and the hydraulic rack.

При перем1ещении штоков гидропатронов 19 вниз поршни вьщавливают часть рабочей жидкости из их гидроцилиндров , котора поступает в гидродомкраты 15 управлени и гидростойки 4, так как их гидросистема, соединенна общей гидромагистралью 23, замкнута . Вследствие этого штоки гидродомкратов 15 .управлени и гидростоек 4 выдвигаютс , и секци крепи работает в режиме предохранительной податливости . Ход штока гидродомкрата управлени и гидростойки под действием вытесненной из цилиндра гидропатрона рабочей жццкости равн етс величине хода штока гидропатрона. Благодар этой податливости крепи снижаютс ударные динамические нагрузки .When moving the hydraulic piston rod 19 down, the pistons extract part of the working fluid from their hydraulic cylinders, which goes to the hydraulic jacks 15 of the control and hydraulic legs 4, since their hydraulic system, connected by a common hydraulic line 23, is closed. As a consequence, the rods of the hydraulic jacks 15 of the steering and the girders 4 are advanced, and the support section operates in the mode of safety compliance. The stroke of the hydraulic control jack of the steering wheel and the hydraulic rack under the action of the working cylinder displaced from the hydraulic cylinder is equal to the stroke of the hydraulic piston rod. Due to this compliance, shock dynamic loads are reduced.

Так как зоны действи гидропатронов перекрьшаютс , то ограничение ударных динамических нагрузок при по влении горного давлени активно происходит по всему контуру взаимодействи крепи с боковьми породами, осуществл етс активное управление горным давлением и улучшаетс взаимодействие секции крепи с кровлей.Since the zones of action of hydroplanes overlap, the limitation of shock dynamic loads at the occurrence of rock pressure actively occurs throughout the entire lining interaction with lateral rocks, the rock pressure section is actively controlled and the lining section interacts with the roof.

Кроме того, активное управление горным давлением позвол ет исключить зажатие секции, так как величина прогиба щита с упругим рессорнич элементом за счет гидропатронов и гидравлической св зи их с общей гид- ромагистралью крепи компенсируетс водвижкой штоков гидродомкратов управлени и гидростоек. .In addition, active control of the rock pressure eliminates the clamping of the section, since the magnitude of the deflection of the shield with the elastic spring element due to hydraulic chippers and their hydraulic connection with the common hydraulic mainline is compensated by moving the control hydraulic jacks and hydraulic girders. .

Рессорные упругие элементы выполн ют роль предохранительного клапана гидростоек потому, что их деформаци происходит при усилии, равном настройке клапана. Поэтому за счет активного управлени регулируетс реак- ци крепи на про вление горного давлени . В св зи с этим сохран етс посто нный контакт оградительно-поддерживающих элементов крепи с кровлей пласта, что повьшгает боковую устойчивость механизированной крепи.The spring resilient elements perform the role of a safety valve due to hydroelements because their deformation occurs at a force equal to the valve setting. Therefore, due to active control, the reaction of the support to the occurrence of rock pressure is regulated. In this connection, the constant contact of the protective support elements of the support with the roof of the formation is maintained, which reduces the lateral stability of the mechanized support.

Поскольку при работе крепи в режи- ме предохранительной податливости и гашени удара при падении блоков породы основные элементы секции не испытьшают ударных нагрузок и гибкие рессорные элементы выполн ют функцииSince during the work of the support in the mode of safety compliance and impact cancellation when rock blocks fall, the main elements of the section do not experience shock loads and flexible spring elements perform the functions

234651234651

поддерживающих щитов, то предлагаема конструкци секции повьш1ает несущую способность механизированной . крепи и ее функциональную надежностьsupporting shields, then the proposed section design increases the carrying capacity of the mechanized. lining and its functional reliability

5 работы, крепи будут меньшей металлоемкости , рассчитанной по номинальным усили м в гидростойках, чем серийно выпускаемые крепи, и надежно работать под зависающими и блочно5 work, lining will be of lower metal consumption, calculated by the nominal forces in hydroracks than commercially available lining, and reliably work under hanging and block

10 обрушающимис породами непосредственной тсровли, что значительно упрощает конструкцию и гидромеханическую схему крепи.10 collapsing rocks of direct formation, which greatly simplifies the design and hydromechanical lining scheme.

Так как после компенсации динами15 ческого удара щит 6 ограждени и рессорный элемент I1 под действием упругой деформации перемещаетс вверх и выт гивает штоки гидропатронов 19, то под поршнем цилиндровSince, after compensation of the dynamic impact, the shield 6 of the barrier and the spring element I1 under the action of elastic deformation moves upwards and pulls out the rod of the hydraulic chambers 19, then under the piston of the cylinders

20 гидропатронов создаетс пространство дл рабочей жидкости. При включении секции крепи в режим распора и подачи рабочей жидкости в гидродомкраты управлени и гидростойки из-за20 hydropatrons create space for the working fluid. When the section is turned on, the support is in the thrust mode and the working fluid is supplied to the control hydraulic jacks and hydraulic legs due to

25 наличи этого объема и меньшего гидравлического сопротивлени рабоча жидкость из гидромагистрали поступает вначале в гидропатрон, а затем в гидроДомкрат управлени и гидро30 стойку на распор. Благодар этому25 the presence of this volume and a lower hydraulic resistance of the working fluid from the hydraulic line enters first into the hydraulic cartridge and then into the hydraulic steering jack and hydro30 rack on the thrust plate. Thanks to this

система возвращаетс в исходное положение, и секци крепи имеет предварительный распор.the system returns to its original position, and the support section has a preliminary spread.

При начальном распоре гидростой35 ки рессорный элемент не деформируетс , так как усилие распора выбираетс меньшим усили деформации рессоры .At the initial thrust of the hydrostatic, the spring element is not deformed, since the thrust force is chosen to be less than the spring strain force.

В режиме сн ти распора поддер40 живак ца часть секции опускаетс , а упругий рессорньй элемент 11 и щит 6 за счет восстановлени сил упругой деформации поднимаютс совместно с поршнем гидропатронов 19.In the release mode, the thrust support of a section of the section is lowered, and the elastic spring element 11 and the shield 6, due to the recovery of the elastic deformation forces, rise together with the hydraulic piston piston 19.

45 . Гидромеханическа система управлени горным давлением выполнена на однотипных элементах, что позвол ет унифицировать узлы крепи. С помощью гидродомкратов 15 управлени 45. Hydromechanical control system of rock pressure is made on the same type of elements, which allows to unify lining units. With the help of hydraulic jacks 15

50 измен етс величина угла наклона траверсы 17 ограждени 2. Наклон ограждени устанавливаетс так, чтобы обеспечивались наиболее благопри тные услови дл посадки обрушающихс 50, the angle of inclination of the traverse 17 of the barrier 2 is changed. The angle of the fence is set in such a way as to ensure the most favorable conditions for embracing

55 горных пород. Благодар этому обеспе- . чиваютс требуемые посадочные характеристики секции механизированной крепи в зависимости от горно-геологических условий йедени горных работ. Введение в секцию крепи гидродомкратов 15 улучшает активное управление горным давлением и компенсирует смещение горных пород, расщи- 55 rocks. Thanks to this provide-. The required landing characteristics of the powered support section are determined depending on the geological conditions of mining operations. The introduction of hydraulic jacks 15 to the support section improves the active control of rock pressure and compensates for the displacement of rocks,

ментов ограждени .cops fences.

р ет диапазон применени крепи в различных горно-геологических услови х ведени горных работ, исключает зажатие секции крепи и поломку эле15The range of application of lining in various mining and geological conditions of mining operations is eliminated, it excludes clamping of the lining section and failure of the ele

iptli-1iptli-1

Редактор в. КовтунEditor in. Kovtun

.3..3.

Составитель В. ПономареваCompiled by V. Ponomarev

Техред О.Гортвай Корректор Е. РошкоTehred O.Gortvay Proofreader E. Roshko

Заказ 2964/42 Тираж 470ПодписноеOrder 2964/42 Edition 470Subscription

ВНИЖИ Государственного комитета СССРVNIZHI State Committee of the USSR

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

.Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4

L 15L 15

Claims

SECTION OF MECHANIZED FASTENERS by ed. St. IP 810984, characterized in that the rods of which are pivotally mounted on the shield of the guard, and their hydraulic cylinders are pivotally connected to a support rigidly mounted on the base of the support, while the guard is equipped with a traverse on which the control jack is articulated, cylinders of the hydraulic cartridges, hydraulic racks and the control jack are communicated by a common hydraulic line.

SU. „, 1234651 A2 of FIG. 1

1 1234651