SU1461981A1

SU1461981A1 - Hydraulic prop

Info

Publication number: SU1461981A1
Application number: SU874305042A
Authority: SU
Inventors: Лев Меерович Строяковский; Лев Митрофанович Гусельников; Александр Александрович Ефименко
Original assignee: Шахта "Юнь-Яга" Производственного Объединения По Добыче Угля "Воркутауголь"
Priority date: 1987-07-30
Filing date: 1987-07-30
Publication date: 1989-02-28

Abstract

Изобретение относитс к подземной добыче угл , в частности к конструкци м гидравлических стоек (ГС) дл поддержани горных выработок. Цель - расширение эксплуатационных возможностей гидростойки за счет изменени физико-механических свойств пород кровли. Конструкци ГС включает цилиндр 1, в котором установлен шток 2 с внутренней полостью, поршень 3. Часть 4 поршн жестко закреплена на штоке, часть 5 подвижна относительно внутренней поверхности 6 штока 2. Демпферное устройство ГС выполнено в виде верхнего цилиндра (ВЦ) 7, размещенного подвижно в полости штока, и нижнего цилиндра 8, жестко соединенного с частью 5 порш- н 3. Часть 4 поршн выполнена с осевым каналом 18, в котором размещен клапанный блок (Б) 19. С частью полости штока, расположенного между КРЫШКОЙ 17 и ВЦ 7, сообщен Б 20. Он включает обратный 24 и предохранительный 25 клапаны. Дл противоположно направленных обратных клапана 22 и 23 вход т в состав Б 19. При распрре ГС, когда шток 2 верхним торцом подожмет крьш1ку 17 к кровле, в поршневой полости 12 давление жидкости увеличитс . Клапаны 22 и 24 откроютс , и жидкость, заполн камеру 16 и перемеща ВЦ 7 демпферного устройства, будет сжимать газ в камере 9. Газ будет одновременно сжиматьс цилиндром 8 части 5 поршн 3 штока 2. Происходит распор ГС от насоса 27. Под действием горного давлени шток 2 начинает перемещатьс вниз, сжимает жидкость в поршневой полости 12. Клапан 22 открывает- ,с и жидкость поступает под цилиндр 8 части 5 поршн 3, при перемещении которого вверх сжимаетс газ в камере 9 и происходит перемещение ВЦ 7. При перемещении ВЦ 7 давление в камере 16 увеличиваетс . Перемеща сь, шток 40 золотниковой частью 43 открывает доступ жидкости от насоса 30 через канал 44 в канал 37 и обратный клапан 45 в камеру 16 под давлением, большим давлени настройки клапана 21 . При этом происходит разупрочнение горного массива. Сн в Б 20, подключаем к ГС магистраль от насоса, который закачивает скрепл ющий раствор в горный массив. Таким образом, поддержание боковых, пород в выработке и изменение их физико-механических свойств достигаетс за счет работы ГС в режиме максимального давлени и одновременно нагнетанием жидкости в горный массив с целью ее разупрочнени . Последующим нагнетанием скрепл ющего раствора в массив увеличигьт- етс его несуща способность. 5 ил. 5 (Л Од СО 00The invention relates to underground mining of coal, in particular to structures of hydraulic struts (HS) to support mine workings. The goal is to expand the operational capabilities of a hydraulic post by changing the physicomechanical properties of roof rocks. The HS design includes a cylinder 1 in which a rod 2 with an internal cavity is installed, a piston 3. Part 4 of the piston is rigidly fixed on the rod, part 5 is movable relative to the inner surface 6 of the rod 2. The damper device of the HS is made in the form of an upper cylinder (VC) 7 placed movably in the cavity of the rod, and the lower cylinder 8, rigidly connected to part 5 of the piston 3. Part 4 of the piston is made with an axial channel 18 in which the valve block (B) 19 is placed. With a part of the cavity of the rod located between COVER 17 and EC 7, reported B 20. It includes both atny 24 and 25 safety valves. For oppositely directed check valves 22 and 23 are included in part B 19. When the hot spreader, when the stem 2 with the upper end presses the roof 17 to the roof, the fluid pressure in the piston cavity 12 will increase. The valves 22 and 24 will open, and the liquid filling the chamber 16 and moving the VTS 7 of the damping device will compress the gas in chamber 9. The gas will simultaneously be compressed by the cylinder 8 of part 5 of piston 3 of rod 2. The HS will deflate from pump 27. Under the action of rock pressure the rod 2 begins to move downward, compresses the fluid in the piston cavity 12. The valve 22 opens and the fluid enters the cylinder 8 of part 5 of the piston 3, when it moves upward, the gas in the chamber 9 is compressed and the VTS 7 moves. in chamber 16 increasing is. Moving, the stem 40 of the spool part 43 opens the access of fluid from the pump 30 through the channel 44 to the channel 37 and the check valve 45 to the chamber 16 under pressure greater than the setting pressure of the valve 21. When this occurs, the softening of the mountain range. B in B 20, we connect the main to the GS from the pump, which pumps the bonding solution into the mountain range. Thus, the maintenance of lateral rocks in the mine and the change of their physicomechanical properties is achieved by operating the HS in the mode of maximum pressure and simultaneously injecting fluid into the mountain massif with the purpose of softening it. The subsequent injection of the fastening solution into the massif increases its carrying capacity. 5 il. 5 (L Od CO 00

Description

Изобретение относитс к подземной добыче угл , в частности к конструкци м гидравлических стоек дл поддержани горных вьфаботок.The invention relates to underground mining of coal, in particular to structures of hydraulic struts for supporting mining operations.

Цель изобретени - расширение эксплуатационных возможностей гидравлической стойки за счет изменени физико-механических свойств пород кровли.The purpose of the invention is to expand the operational capabilities of the hydraulic rack by changing the physical and mechanical properties of the roof rocks.

На фиг. 1 изображена гидравлическа стойка, общий вид на фиг. 2 - схема расположени гидравлических стоек вдоль выработки, прилегающей к очистному забою, план; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2 на фиг. 4 - сечение В-Б на фиг. 2-, на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 2.FIG. 1 shows a hydraulic strut, a general view of FIG. 2 is a diagram of the arrangement of hydraulic struts along the excavation adjacent to the cleansing face, a plan; in fig. 3 is a section A-A in FIG. 2 in FIG. 4 is a section B-B in FIG. 2, in FIG. 5 is a sectional view BB in FIG. 2

Гидравлическа стойка включаетHydraulic rack includes

619812619812

панный блок 19 включает два противоположно направленных обратных клапана 22 и 23. Клапанный блок 20 вклю чает обратный 24 и предохранительный 25 клапаны. Клапан 24 установлен в магистрали 26 рабочего насоса 27, питающего гидрооборудование лавы 28. Клапан 25 устаьдвлен в магистрали 29The panel unit 19 includes two oppositely directed check valves 22 and 23. The valve unit 20 includes a check valve 24 and a safety valve 25. The valve 24 is installed in the line 26 of the working pump 27, which supplies the hydraulic equipment of the lava 28. The valve 25 is installed in the line 29

10 насоса высокого давлени 30.10 high pressure pump 30.

Работа гидравлических стоек по мере подвигани очистного забо за- ключаетс в следующем.The operation of the hydraulic racks as the cleaning pivot moves is as follows.

В исходном положении (фиг. 2 и 3)In the initial position (Fig. 2 and 3)

15 гидравлическа стойка установлена впереди лавы 28 в зоне стабилизации горного давлени после проведени вьфаботки 1. Дл ее установки жидкость подаетс насосом 27 по магист15, the hydraulic stand is installed in front of the lava 28 in the zone of stabilization of the rock pressure after carrying out the installation 1. To install it, the fluid is supplied by a pump 27 along the

цилиндр 1 с каналами подвода рабочей 20 Рали 26 в поршневую полость 12 цилиндра 1 через клапан 15. При этомcylinder 1 with channels for supplying working 20 Rali 26 to piston cavity 12 of cylinder 1 through valve 15. Herewith

жидкости, в котором установлен шток 2 с внутренней полостью, поршень 3, выполненный из двух частей 4 и 5. Часть 4 поршн жестко закреплена на штоке, часть 5 - подвижна относи- 25 тельно внутренней поверхности 6 штока 2. Стойка имеет демпферное устройство, содержащее верхний 7 и нижний 8 цилиндры.fluid, which has a rod 2 with an internal cavity, a piston 3, made of two parts 4 and 5. Part 4 of the piston is rigidly fixed on the rod, part 5 is movable relative to 25 of the inner surface 6 of the rod 2. The rack has a damper device containing top 7 and bottom 8 cylinders.

Нижний цилиндр 8 жестко соединен ЗО с частью 5 поршн 3 и образует с последним подвижный элемент, а верхний цилиндр 7 размещен в полости штока и ориентирован подвижно относительно внутренней поверхности 6 штока 2. Между цилиндрами 7 и 8 расположен компенсационный элемент в виде газовой камеры 9,The lower cylinder 8 is rigidly connected to the ZOR with part 5 of the piston 3 and forms a movable element with the latter, and the upper cylinder 7 is placed in the cavity of the rod and is oriented movably relative to the inner surface 6 of the rod 2. Between cylinders 7 and 8 there is a compensation element in the form of a gas chamber 9,

В верхнем цилиндре 7 демпферного устройства вьтолнен канал 10 дл заправки газом камеры 9, а также установлена заглушка 11. В свою очередь часть 4 поршн 3 в цилиндре 1 образует поршневую полость 12 и што- ковую полость 13. На; выходе, канала 14 цилиндра 1 со стороны поршневой полости 12 расположен клапан 15. Кроме того, в штоке 2 образована камера 16 между верхним торцом верхнего цилиндра 7 демпферного устройства и. внутренней поверхностью крьш1ки 17, 50 котора укреплена на штоке 2.In the upper cylinder 7 of the damper device, the channel 10 is filled for filling the chamber 9 with gas and a plug 11 is installed. In turn part 4 of the piston 3 in the cylinder 1 forms a piston cavity 12 and a rod cavity 13. On; the outlet, channel 14 of the cylinder 1 on the side of the piston cavity 12 is located valve 15. In addition, in the rod 2 is formed a chamber 16 between the upper end of the upper cylinder 7 of the damping device and. the inner surface of the collar 17, 50 which is mounted on the rod 2.

Часть 4 поршн 3 вьшолнена с осевым каналом 18, в котором размещен клапанный блок 19, блок 20 сообщен с частью полости штока, расположен- 55 ным между крышкой 17 и верхним цилиндром 7 демпферного устройства, предохранительный клапан 21 расположен в верхней части крьш1ки 17. Кла35Part 4 of the piston 3 is made with an axial channel 18 in which the valve block 19 is placed, block 20 communicates with part of the stem cavity, located 55 between the cover 17 and the upper cylinder 7 of the damper device, the safety valve 21 is located in the upper part of the bolt 17. 17.

4040

4545

давление Рд , с которым поступает жидкость в поршневую полость 12, меньше усили срабатывани на откры вание клапана 22 клапанного блока 19 и клапана 24 клапанного блока 20 установленного в камере 16. КлапанThe pressure Рд, with which the fluid enters the piston cavity 12, is less than the effort to open the valve 22 of the valve block 19 and the valve 24 of the valve block 20 installed in the chamber 16. Valve

23при этом закрыт, а шток 2 переме щаетс вверх.23 is closed and the rod 2 moves upwards.

Как только шток 2 своим верхним торцом подожмет крьшпсу 17 к кровле, в поршневой полости 12 давление жид кости увеличиваетс , клапаны 22 иAs soon as the rod 2 with its upper end presses the crankshaft 17 to the roof, in the piston cavity 12 the pressure of the fluid increases, valves 22 and

24открываютс , и жидкость, заполн камеру 16 и перемеща верхний цилиндр 7 демпферного устройства, сжи мает газ в камере 9. В свою очередь газ одновременно сжимаетс цилиндром 8 части 5 поршн 3 штока 2. Про исходит распор стойки при давленииj установленном на насосе 27.24 is opened, and the liquid filling the chamber 16 and moving the upper cylinder 7 of the damping device compresses the gas in chamber 9. In turn, the gas is simultaneously compressed by the cylinder 8 of part 5 of piston 3 of rod 2. The strut is installed with pressure j installed on pump 27.

Работа гидравлической стойки в зоне опорного горного давлени II (фиг. 2) и зоне активных смещений боковых пород HI (фиг. 2) происходит следующим образом (фиг. 4).The operation of the hydraulic stand in the zone of the reference rock pressure II (Fig. 2) and the zone of active displacements of lateral rocks HI (Fig. 2) is as follows (Fig. 4).

При про влении усиленного горного давлени шток 2 начинает перемещатьс вниз, сжимает жидкость в пор невой полости 12. Клапан 22 открыва етс и жидкость поступает под цилиндр 8 части 5..поршн 3, при перемещении которого вверх сжимаетс га в камере 9 и происходит перемещение верхнего цилиндра 7,When a reinforced rock pressure develops, the rod 2 begins to move downward, compresses the fluid in the pore cavity 12. The valve 22 opens and the fluid flows under the cylinder 8 of part 5.. piston 3, which, when moved upward, compresses ha in chamber 9 and the upper cylinder 7,

Давление жидкости в камере 16 при перемещении верхнего цилиндра 7 увеличиваетс . При этом жидкость по каналу 31 в клапанном блоке 20 поступает под поршень 32, через дрос5 The fluid pressure in the chamber 16 increases as the upper cylinder 7 moves. When this fluid through the channel 31 in the valve block 20 enters the piston 32, through dros5

О ABOUT

0 0

5 five

5five

00

5five

давление Рд , с которым поступает жидкость в поршневую полость 12, меньше усили срабатывани на открывание клапана 22 клапанного блока 19 и клапана 24 клапанного блока 20, установленного в камере 16. КлапанThe pressure Рд, with which the fluid enters the piston cavity 12, is less than the effort to open the valve 22 of the valve block 19 and the valve 24 of the valve block 20 installed in the chamber 16. The valve

23при этом закрыт, а шток 2 перемещаетс вверх.23 is closed and the rod 2 moves upwards.

Как только шток 2 своим верхним торцом подожмет крьшпсу 17 к кровле, в поршневой полости 12 давление жидкости увеличиваетс , клапаны 22 иAs soon as the rod 2 with its upper end presses the crankshaft 17 to the roof, in the piston cavity 12 the pressure of the fluid increases, the valves 22 and

24открываютс , и жидкость, заполн камеру 16 и перемеща верхний цилиндр 7 демпферного устройства, сжимает газ в камере 9. В свою очередь, газ одновременно сжимаетс цилиндром 8 части 5 поршн 3 штока 2. Происходит распор стойки при давленииj установленном на насосе 27.24 is opened, and the liquid filling the chamber 16 and moving the upper cylinder 7 of the damping device compresses the gas in chamber 9. In turn, the gas is simultaneously compressed by the cylinder 8 of part 5 of piston 3 of rod 2. The stand raises at the pressure j installed on the pump 27.

Работа гидравлической стойки в зоне опорного горного давлени II (фиг. 2) и зоне активных смещений боковых пород HI (фиг. 2) происходит/ следующим образом (фиг. 4).The operation of the hydraulic strut in the zone of the reference rock pressure II (Fig. 2) and the zone of active displacements of lateral rocks HI (Fig. 2) occurs / as follows (Fig. 4).

При про влении усиленного горного давлени шток 2 начинает перемещатьс вниз, сжимает жидкость в поршневой полости 12. Клапан 22 открываетс и жидкость поступает под цилиндр 8 части 5..поршн 3, при перемещении которого вверх сжимаетс газ в камере 9 и происходит перемещение верхнего цилиндра 7,When a reinforced rock pressure develops, the rod 2 begins to move downward, compresses the fluid in the piston cavity 12. The valve 22 opens and the fluid enters the cylinder 8 of part 5.. the piston 3, which, when moved up, compresses the gas in chamber 9 and the upper cylinder 7 moves ,

Давление жидкости в камере 16 при перемещении верхнего цилиндра 7 увеличиваетс . При этом жидкость по каналу 31 в клапанном блоке 20 поступает под поршень 32, через дроссель 33 в полость 34 и канал 35, открывает клапан 36 и поступает в канал 37. При открывшемс клапане 36 давление в полости 34 падает и поршень 32 перемещаетс вверх,- преодолева сопротивление пружины 38, При этом жидкость поступает между конусом 39 штока 40 и седлом 41 в канал 42, соединенный с каналом 37.The fluid pressure in the chamber 16 increases as the upper cylinder 7 moves. The fluid through the channel 31 in the valve block 20 enters the piston 32, through the throttle 33 into the cavity 34 and the channel 35, opens the valve 36 and enters the channel 37. When the valve 36 opens, the pressure in the cavity 34 drops and the piston 32 moves up, - overcoming the resistance of the spring 38, while the liquid flows between the cone 39 of the rod 40 and the saddle 41 in the channel 42 connected to the channel 37.

Перемеща сь, шток 40 своей золотниковой частью 43 открьшает доступ жидкости от насоса 30 высокого давлени через канал 44 в канал 37, открывает обратный клапан 45 и поступает в камеру 16. Жидкость поступает от насоса высокого давлени 30 под давлением Р, , равным или большимMoving, the rod 40 with its spool part 43 opens the access of fluid from the high-pressure pump 30 through the channel 44 to the channel 37, opens the check valve 45 and enters the chamber 16. The liquid comes from the high-pressure pump 30 under pressure P, equal to or greater

Р настройки на срабатывадавлени P settings on actuation

ние клапана 21.valve 21.

Под давлением Р, происходит разупрочнение горного массива.Under pressure P, the rock mass softens.

Такое же давление устанавливаетс в поршневой полости 12 за счет перетока жидкости из-под нижнего цилиндра 8 через клапан 23.The same pressure is established in the piston cavity 12 due to the flow of fluid from under the lower cylinder 8 through the valve 23.

В случае увеличени горного давлени до Р, (больше Р, ) клапан 21 по-прежнему остаетс открытым, а клапан 45 закрываетс . При этом насос высокого давлени 30 работает по известной схеме на слив через свой штатный предохранительный клапан 46.In the event of an increase in rock pressure to P, (greater than P,) valve 21 is still open, and valve 45 is closed. In this case, the high-pressure pump 30 operates according to a known scheme to drain through its standard safety valve 46.

Режим повьш1енного давлени в гидравлической стойке и нагнетание жидкости в горный массив продолжаетс до прорьта жидкости в рабочее пространство выработки или в выработанное пространство.The pressure regime in the hydraulic strut and the injection of fluid into the rock mass continues until the fluid penetrates into the working space of the mine or into the space developed.

В любом случае это сопровождаетс падением давлени жидкости в трещинах 47 массива, в скважине 48, в камере 16, в магистрали 29 насоса 30 высокого давлени . Тогда клапан 21 закрьшаетс , подача жидкости от насоса высокого давлени 30 прекращаетс . Работа жидкости по разупрочнению горного массива, а следовательно снижению горного давлени на крепь выработки и краевую частьIn any case, this is accompanied by a drop in fluid pressure in the fractures 47 of the massif, in the well 48, in the chamber 16, in the main 29 of the high-pressure pump 30. Then the valve 21 is closed, the flow of fluid from the high pressure pump 30 is stopped. Fluid work on the softening of the mountain massif, and consequently the reduction of the rock pressure on the lining of the excavation and edge

- чистного забо закончена. - clean slap finished.

В дальнейшем (фиг. 5), сн в клаанный блок 20, подключают к гидравической стойке магистраль 49 отFurther (Fig. 5), cn into the block 20, is connected to the hydraulic rack line 49 from

е14619814e14619814

насоса 50,, который закачивает скрепл ющий раствор в горный массив. Работа по укреплению массива в зоне стабилизации горного давлени сзади очистного забо IV производитс в период времени от минимального горного давлени на крепь до установившегос его значени в выработке за очистным забоем.pump 50, which pumps the binding solution into the rock mass. The work to strengthen the massif in the zone of stabilization of the rock pressure behind the clearing IV is done in the period from the minimum rock pressure on the support to its established value in the development of the clearing face.

10ten

Графическое отображение вли ни горного давлени на крепь вьфаботки, относительно плоскости очистного забо линии б, в результате изменени физико-механических свойств горного массива представлено на фиг. 2 прерывистой линией Н, а без изменени физико-механическихA graphic display of the effect of rock pressure on the support lining, relative to the plane of the refinery bottom line B, as a result of a change in the physicomechanical properties of the rock massif is shown in FIG. 2 broken line H, and without changing the physico-mechanical

свойств сплошной линией Дproperties with a solid line D

ФормулаFormula

изобретени the invention

Гидравлическа стойка, включающа Hydraulic strut including

25 цилиндр с каналами подвода рабочей жидкости, в котором установлены шток, имеющий внутреннюю полость, закрытую сверху крьшгкой, имеющей сообщенное с полостью штока осевое отверстие с25 cylinder with channels for supplying working fluid, in which a rod is installed, having an internal cavity, closed on top of a zigzag, having an axial bore communicated with the cavity of the rod

0 установленным в нем предохранительным клапаном, поршень, состо щий из двух частей, перва из которых жестко закреплена на штоке, а втора установлена подвижно, и демпферное0 a safety valve installed in it, a piston consisting of two parts, the first of which is rigidly fixed to the rod, and the second is movably installed, and the damper

g устройство, имеющее газовую камеру, размещенную между верхним цилиндром, установленным подвижно, и нижним цилиндром , отличающа с тем, что, с целью расширени экс0 плуатационных возможностей гидростойки за счет изменени физико-механических свойств пород кровли,верхний цилиндр демпферного устройства размещен в полости штока, нижний циg линдр демпферного устройства закреплен на подвижной части поршн , перва , часть поршн выполнена с осевым каналом, который снабжен установленными в нем и противоположно направленными обратными клапанами, при этом гидростойка снабжена обратными и предохранительным клапанами, сообщенными с частью полости штока, расположенной между крышкой и верхним цилиндром демпферного устро1Чства.g device having a gas chamber placed between the upper cylinder movably installed and the lower cylinder, characterized in that, in order to expand the operational capabilities of the hydraulic post by altering the physico-mechanical properties of the roof rocks, the upper cylinder of the damper device is placed in the cavity of the rod , the lower cylinder of the damping device is fixed on the movable part of the piston, the first, the part of the piston is made with an axial channel, which is provided with installed opposite and opposite backward cells pans, wherein the inverse gidrostoyka provided and a safety valve, communicating with the cavity part of the rod situated between the lid and the upper damper cylinder ustro1Chstva.

00

f/y /vx xvV//V x/x Л х x ) /5f / y / vx xvV // V x / x L x x) / 5

Л L

1one

1 t A1 t A

JL28Jl28

1717

« "

ttSL2ttSL2

) )

1one

,H .A , H .A

M €} (IM €} (I

CB/ () WCB / () W

г.зgz

W v);У/ / //////W v); U / / ////

f:f /-/-/ /V/ /// 7Лf: f / - / - / / V / /// 7Л

-777- Г5-777- G5

ОABOUT

Фм. гFm g

itit

Фаг.Phage.

5-05-0

2626

Claims

Claim

A hydraulic stand, including a 25 cylinder with fluid supply channels, in which a rod is installed, having an internal cavity closed on top by a lid having an axial bore communicated with the rod cavity with 30 safety valves installed in it, a piston consisting of two parts, the first of which rigidly fixed to the rod, and the second is mounted movably, and a damper device having a gas chamber located between the upper cylinder mounted movably and the lower cylinder, characterized in that, for the purpose of Irene eks4 ₀ pluatatsionnyh possibilities gidrostoyki by changing the physico-mechanical properties of the roof rock, the upper cylinder of the buffer device is located in the stem cavity bottom tsi45 Lindgren damper device fixed to the movable part of the piston, the first part of the piston is provided with an axial channel which is provided with mounted therein and opposite directional check valves, while the hydraulic stand is equipped with check and safety valves in communication with a part of the stem cavity located between the cover and the upper ilindrom buffer device.

Figure 1 i 46 J 981

A-a

Bb

Z / ---