SU1761963A1 - Устройство дл соединени опорных элементов секций крепи - Google Patents

Abstract

Использование: механизаци  добычи полезного ископаемого и, в частности, механизированные крепи очистного оборудовани  дл  добычи угл  из крутых пластов подземным способом. Сущность изобретени : устройство включает св занные с опор- ными элементами соседних секций гидроцилиндры передвижени  и шпунтовые соединени . Каждое из шпунтовых соединений выполнено из двух звеньев в виде направл ющей и ползуна. Одно из звеньев и охватывает другое. Одно из звеньев каждого шпунтового соединени  (направл юща  или ползун) дополнительно св зано опорным элементом, к которому прикреплено гидроцилиндром корректировки двойного действи  другое звено. Гидроцилиндр корректировки установлен на конце шпунтового соединени .4 ил. сл С

Description

Изобретение относитс  к горной промышленности к области механизации добычи полезного ископаемого (в частности) механизированным креп м очистного оборудовани  дл  добычи угл  крутых пластов подземным способом, в частности к устройствам дл  соединени  опорных элементов крепи.

Известна механизированна  крепь, включающа  основные секции, св занные по основани м с забойной стороны т гами и базовой балкой, а с завальной - ограждением , и вспомогательные секции, установленные между основными секци ми и св занные с базовой балкой или основными секци ми гидродомкратами передвижени .

Эффективна  работа крепи по падению затруднена отсутствием кинематических соединений по основани м вспомогательных и основных секций, а по простиранию пласта - невозможна, из-за посто нного на каждом цикле сползани  крепи по падению на величину зазора между основани ми вспомогательных и основных секций.

Известные механизированные крепи, верхн ки или основани  которых св заны шпунтовыми соединени ми с упругими компенсаторами дл  эффективного управлени  движением крепи на пологих и наклонных пластах. Компенсаторы из тарельчатых пластин , установленных на ползуне, или упругих (резиновых) колец, установленных на ползуне и направл ющей шпунтового соединени , повышают эффективность управлени  движением крепи при временных, непосто нных и небольших нагрузках на компенсаторы, что ограничивает их примеVJ

О

ю

ON СО

нение в основном пологими и наклонными пластами. Большие и посто нные силовые воздействи  св занных известными шпунтовыми соединени ми оснований соседних секций крепи, характерные дл  крутых пластов , вызовут рассогласование в ограниченно управл емом движении секций крепи, частые их остановки дл  исправлени  положени  крепи. Известна  крепь прин та нами за прототип.

, Целью насто щего изобретени   вл етс  повышение эффективности управлени  движением крепи в плоскости пласта.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  соединени  опорных элементов секций крепи включающее св занные с опорными элементами соседних секций гидроцилиндры передвижени  и шпунтовые соединени , каждое из которых выполнено из шарнирно закрепленных на соседних секци х двух звеньев в виде направл ющей и ползуна, одно из которых охвачено другим, причем одно из звеньев каждого шпунтового соединени  дополнительно св зано с опорным элементом, к которому прикреплено другое звено, посредством гидроцилиндра корректировки двойного действи , установленного на конце шпунтового соединени .

Предлагаемое шпунтовое соединение опорных элементов секций в комплекте обеспечивает управл емое движение секций в плоскости крутого пласта по трем параметрам - передвижение к забою домкратом передвижки, смещение секции корректирующими гидроцилиндрами двойного действи  вдоль забо  в обе стороны, поворот секции на заданный угол в любую сторону в начале передвижени  сн той с распора передвигаемой секции. Силовые параметры корректирующих гидроцилиндров двойного действи  позвол ют преодолеть посто нные силовые факторы (сопротивлени ) на крутых пластах (преп тстви  неровностей почвы, вес передвигаемой секции и направл ющей балки) и обеспечить эффективность управлени  движени  секций комплекта крепи в сложных услови х крутых пластов.

Сопоставительный анализ с прототипом позвол ет сделать вывод, что устройство дл  соединени  опорных элементов секций крепи отличаетс  тем, что одно из звеньев каждого шпунтового соединени  дополнительно св зано с опорным элементом , к которому прикреплено другое звено, посредством гидроцилиндра корректировки двойного действи , установленного на конце шпунтового соединени .

Анализ известных технических реше ний (аналогов) в исследуемой области, т.е. i горной промышленности позвол ет сделат вывод об отсутствии в ней признаков, сход

ных с существующими отличительными при знаками в за вл емом устройстве дл$ соединени  опорных элементов секции механизированной крепи, и признать за вл емое техническое решение соот

ветствующим критерию существенные отличи .

На фиг.1 изображена технологическа схема работы механизированной крепи Е составе очистного оборудовани ; на фиг.2 разрез Б - Б на фиг.1; на фиг.З - разрез В - В на фиг.2; на фиг.4 - вид по стрелке Г нг фиг.2 на шпунтовое соединение опорны элементов секций крепи.

Механизированна  крепь 1 входит в со став очистного оборудовани , отрабатыва ющего крутые пласты угл  столбам (полосами) по простиранию с обрушение кровли или с закладкой выработанного пространства и показана на фиг.1,2,3 и 4. Возможна работа оборудовани  также столбами по падению. Механизированна крепь 1 включает секции 2 и направл ющую балку 3, по которой движетс  выемочна 

машина (комбайн) 4. Секции 2 комплектов крепи 1 св заны с направл ющей балкой j гидродомкратами 5,6 передвижени  выемочной машины, причем половина гидродомкратов 5 передвижени  имеет

гидродомкраты 7 качани  дл  изменени  положени  направл ющей балки 3 по высоте крепи. Гидродомкраты 5,6 передвижени  закреплены на направл ющей балке 3 чере; ползуны 8, а на основани х 9 (ограждени х

10) секции 2 крепи с помощью шарниров 11 с ос ми вращени  параллельным основани м . Ползуны 8 могут перемещатьс  в nasv направл ющей балки 3. Гидродомкраты 5,6 св заны с ползунами 8 шаровыми соединени ми . Центры шарниров и соединений гидродомкратов 5,6 передвижени  на соседни секци х крепи на направл ющей балке 3 v основани х 9 (ограждени х) смещены по высоте крепи (над почвой) относительно друг

друга,.

Направл юща  балка 3 состоит иг звеньев, св занных между собой соединительными пластинами и пальцами и имеет направл ющие пазы в которых движутс  каретки 12 выемочной машины 4. Выемочна  машина (комбайн) 4 передвигаетс  вдоль направл ющей балки 3 с помощью лебедки, устанавливаемой на вентил ционном штреке. От сползани  по падению направл юща  балка 3 удерживаетс  гидродомкратами 5 передвижени , один из ползунов которых св зан жестко с балкой 3.

Секции 2 механизированной крепи попарно по основани м 9 (опорным элементам ) соединены между собой устройствами дл  соединени  опорных элементов - шпунтовыми соединени ми 13с гидроцилиндрами 14 корректировки и гидроцилиндрами передвижени  15, а по перекрыти м 16 - поперечными корректирующими гидроци- линдрами 17, образу  комплект. Комплекты дл  безопасности соединены между собой цеп ми 18 по основани м 9 и перекрыти м 16. Цепи 18 закреплены на боковой стороне оснований 9 и перекрытий 16 подвижно в пазах 19 с ходом, равным половине шага передвижени  секций 2 комплекта.

Перекрытие 16 каждой секции 2 опираетс  на основание 9 через гидростойки 20 двойной раздвижности и телескопическое ограждение 10, жестко закрепленное на основании 9.

Выемочна  машина 4, например комбайн Темп-1, имеет два барабанных рабочих органа 21, соединенных режущим баром 22, соединенных режущим баром 22, один из которых регулируетс  по мощности пласта гидроцилиндром. Барабаны 21 вращают двигатель через редуктор. Каждое шпунтовое соединение 13 выполнено из на- правл ющей 23, шарнирами 24 и гидроцилиндрами 14 корректировки двойного действи  соединенной с основанием одной секции комплекта крепи 1, и ползуна 25, шарнирно закрепленного в проушинах ос- новани  другой секции комплекта. Гидроцилиндр 14 корректировки закреплен на конце шпунтового соединени  13 (направл ющей 23) и на основании (опорном элементе ) 9 передвигаемой первой в комплекте секции. Смещение креплени  гидроцилиндра 14 корректировки с конца шпунтового соединени  13 к середине нецелесообразно , т.к. уменьшает шаг передвижени  секции крепи. Возможно и другое исполнение предлагаемого шпунтового соединени  секций комплекта, в котором корректирующий гидроцилиндр 14 св зывают не с направл ющей 23, а с ползуном 25 и основанием 9 соседней секции. ,

В предложенном шпунтовом соединении 13, направл ющие 23 охватывают ползуны 25, но вполне работоспособно и другое исполнение, в котором ползуны 25 охватывают направл ющие 23.

После сн ти  с распора передвигаемой первой секции комплекта (нижн   на фиг.З) и включени  гидроцилиндра передвижени  15 секци  может сместитьс  вдоль забо , если включать одновременно оба корректирующих гидроцилиндра 14,или повернутьс  в ту или другую сторону (падени  или восстани  пласта), если включить один из двух корректирующих гидроцилиндров 14 (одной из полостей).

Очистное оборудование отрабатывает крутые пласты средней мощности длинными столбами по простиранию. В исходном положении выемочна  машина 4, например легкий очистной комбайн Темп-1, установленна  на направл ющей балке 3 крепи 1, выдвигают в нишу у кровли пласта фиг.2. Двига сь по направл ющей балке 3 комбайн 4 производит отбойку верхней пачки пласта, равной максимальной вынимаемой мощности комбайна 4. Направл юща  балка 3 с помощью гидроцилиндров 5,6 передвижени  устанавливают, так, чтобы режущие барабаны 20 были параллельны кровле. Это достигаетс  тем, что точки креплени  (центры шарниров и шаровых соединений ) гидроцилиндров передвижени  5,6 смещены на соседних секци х 2 и направл ющей балке 3 в комплекте по высоте над основани ми и образуют, когда необходимо обеспечить параллельность режущих барабанов 20 основани м 9 (почве, кровле), параллелограмм , противоположные стороны которого, образованные гидроцилиндрами, равны и параллельны. При необходимости изменени  углового положени  режущих барабанов 21 комбайна 4 измен ют длину гидроцилиндров 5 или 6, чем измен етс  угловое расположение короткой стороны параллелограмма на направл ющей балке 3 относительно ее противоположной стороны на основании 9 или ограждении 10, т.е. относительно почвы или кровли.

Вслед за движущимис  комбайном 4 секции 2 крепи 1 снизу вверх передвигают к забою гидроцилиндрам и передвижени  15. Положение секции 2 в пласте в момент передвижени  может быть изменено устройством дл  соединени  опорных элементов гидроцилиндрами 14 корректировки и корректирующими гидроцилиндрами 17. Если передвигаемую первой нижнюю секцию (фиг.З) необходимо сместить всю вверх по восстанию пласта дл  компенсации зазоров и сползани  секций по падению, то секг цию снимают с распора, сокращают гидроцилиндры 14 и поперечный корректирующий гидроцилиндр 17. При этом направл ющие 23 наклон ютс  и в конце хода передвижени  ползуны 25 подт гивают передвигаемую первой нижнюю секцию на ве- личину хода гидроцилиндров 14, корректировки гидроцилиндрами 17 устанавливают секцию в нормальное положение и распирают стойками 20 между боковыми

породами. Дл  смещени  вдоль забо  верхней секции ее снимают с распора, включают гидроцилиндры 14 корректировки на раст жение , поднима  секцию вверх в процессе передвижени , корректируют ее угловое положение гидроцилиндром 17 и распирают в боковые породы в конце передвижки.

Разворот секции производ т тем же устройством дл  соединени  опорных элементов и в таком же пор дке только в комплекте секций включают не два, а один из двух корректирующих гидроцилиндров 14 в зависимости от направлени  поворота. Цепи 18 между комплектами ограничивают их сползание по падению вдоль забо . Эти устройства позвол ют управл ть движением агрегата и крепи 1 в пласте.

После сн ти  ленты угл  у кровли комбайн 4 опускают по направл ющей балке 3 в исходное положение, т.е. в нишу, опускают направл ющую балку 3 гидроцилиндрами 5:6 к почве дл  сн ти  ленты угл  у почвы оставшейс  мощности. Поскольку вынимаема  мощность комбайна 4 намного меньше максимальной высоты крепи 1, то выемка ленты угл  у почвы пласта производ т с передвинутой крепью под ее защитой. Опускание балки 3 гидроцилиндрами 5,6 к почве не измен ет углового положени  режущих барабанов 21 комбайна 4 в профильной плоскости благодар  рациональному смещению центров шарниров и шаровых соединений гидроцилиндров 5,6 передвижени  соседних секций крепи и направл ющей балке по высоте над основани ми 9 без изменени  длины гидроцилиндров 5,6 м.

При необходимости изменить угловое положение комбайна 4 в профильной плоскости оно может быть легко выполнено изменением (сокращением, удлинением) гидроцилиндров или 6 передвижени .

Таким образом, эффективность работы очистного агрегата и крепи при отработке крутых пластов достигаетс  эффективным управлением положени  направл ющей балки 3 вместе с легким комбайном 4 меньшей вынимаемой мощности в профильной плоскости по трем параметрам - углу поворота , высоте подъема под почвой и шагу передвижени  и эффективным управлением секций комплектов крепи 1 в плоскости пласта по трем параметрам: посредством дл 

соединени  опорных элементов секций кре пи:

-перемещение вдоль столба за счет гидроцилиндров 15 передвижени ;

- перемещение вдоль забо  за счет гидроцилиндров 14 корректировки шпунтовы соединений 13 при их одновременном включении: ,

-поворот секции по обе стороны отно- сительно направлени  движени  вдоль

столба корректирующими 14 корректировку шпунтовых соединений 13 при их раздельном включении, а также управлением секций в плоскости забо  (перпендикул рной

пласту) корректирующими гидроцилиндрами 17 особенно при максимальной высоте крепи при работе по простиранию пласта.

Предлагаема  механизированна  крепь может в составе очистного оборудовани  с

конвейеростругом отрабатывать крутые пласты столбами по падению с обрушением кровли или с закладкой выработанного пространства .

Использование одного предлагаемогс

очистного агрегата с устройствами дл  соединени  опорных элементов секций крепи на крутых пластах столбами по простиранию по сравнению с существующими в Кузбассе системами механизированной

выемки (БВР) и креплением деревом короткими полосами и длинными столбами по простиранию с обрушением кровли обеспечить большой экономический эффект при сроке окупаемости не более 2 лет.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  соединени  опорных элементов секций крепи, включающее св занные с опорными элементами соседних секций гидроцилиндры передвижени  и

   шпунтовые соединени , каждое из которых выполнено из шарнирно закрепленных на соседних секци х двух звеньев в виде направл ющей и ползуна, одно из которых охвачено другим, отличающеес  тем,

   что, с целью расширени  эксплуатационных возможностей за счет повышени  эффективности управлени  движением крепи в плоскости пласта, одно из звеньев каждого шпунтового соединени  дополнительно

   св зано с опорным элементом, к которому прикреплено другое звено посредством гидроцилиндра корректировки двойного действи , установленного на конце шпунтового соединени .

   I

   Вид Г

   фиг. 4