UA82724C2 - Рама кріплення для підземного штреку - Google Patents

Abstract

Винахід належить до кріплення підземних виробок. Рама кріплення має полозки, верхняк і розташовані між полозками і верхняком гідравлічні стояки. Верхняк складається з двох поздовжніх елементів. Кожен елемент верхняка рухомо підтримується щонайменше одним стояком, встановленим на суцільних полозках. Винахід сприяє більш рівномірному розподілу зусиль з боку верхняка на стелю, зокрема похилу, виробки.

Description

Винахід стосується рами кріплення для підземного штреку згідно з ознаками обмежувальної частини пункту 1 формули винаходу.

Для місцевого закріплення положення утвореної складовою частиною забійного конвеєра привідної головки з машинними рамами у підземному штреку і для зумовленого добуванням супроводження привідної головки у поздовжньому напрямі штреку використовуються рами кріплення, які натягуються між підошвою і покрівлею штреку. Подібні рами кріплення можуть бути передбачені також у подвійному або потрійному наборі поруч одна з одною. Кожна рама кріплення містить щонайменше одні полозки, один суцільний багатосекційний верхняк, а також включений між полозками і верхняком стояк, який гідравлічно навантажується. Крім того, між полозками і верхняком, особливо у задній ділянці рами кріплення, може бути передбачений напрямний привідний важіль як складова частина лемніскатного важільного пристрою. Такий лемніскатний важільний пристрій часто містить щит, який захищає від обвалення покрівлі, (захисний щит), щоб запобігти проникненню відбитої породи у внутрішню ділянку рами кріплення. Крім того, він гарантує при відносному зміщенні верхняка відносно полозків по суті прямолінійний вертикальний рух верхняка.

Вертикальний поворотний консольний верхняк виступає над передньою частиною полозків, щоб підхоплювати покрівлю штреку над машинною рамою без використання стояків.

Через полозки рами кріплення у поздовжньому напрямі проходить зворотна рейка, яка примусово спрямовується полозками, яка, з одного боку, через зворотний циліндр, який гідравлічно навантажується, зв'язана з полозками і, з іншого боку, через стопорний блок щонайменше посередньо зв'язана з машинною рамою, яка проходить від верхняка. Для підняття полозків при пересуванні рами кріплення може бути передбачений вертикально спрямований підіймальний циліндр, який гідравлічно навантажується.

Вищеописана рама кріплення входить в об'ємі ОЕ 200 12 245 1 у рівень техніки. Вона в принципі виправдала себе на практиці. При цьому використанні, однак, є труднощі, якщо поперечний переріз штреку має по суті прямокутну форму, і покрівля штреку, у протилежність до приблизно горизонтально орієнтованої підошви, поперек поздовжнього напряму штреку проходить похило подібно до даху. З огляду на її ширину верхняк не повністю контактує з покрівлею штреку. Навпаки у ділянці поздовжнього краю верхняка з огляду на лінійне навантаження за рахунок гірських порід з'являється дуже високий питомий тиск, у той час як інші ділянки верхняка зазнають виразно більш низького стискального навантаження. Результатом є те, що вся рама кріплення навантажується на крутіння. Оскільки верхняк, як правило, підтримується двома стояками, які розташовані поруч один з одним, то щонайменше частини рами кріплення можуть повертатися навколо поздовжнього краю верхняка, який знаходиться у контакті з покрівлею штреку. Таким чином, це веде до скручування всієї системи рами кріплення, яка зазнає шкідливих впливів не тільки на окремих компонентах рами кріплення. Також покрівля штреку може розтріскатися.

В основі винаходу, виходячи з рівня техніки, лежить задача створити раму кріплення для підземного штреку, яка навіть при похилому ході покрівлі штреку відносно підошви штреку не зазнає шкідливих впливів, особливо на крутіння, і при якій покрівля штреку м'яко підхоплюється.

Вирішення цієї задачі досягається тим, що в рамі кріплення для підземного штреку, яка має полозки, верхняк, а також включені між полозками і верхняком стояки, які гідравлічно навантажуються, відповідно до заявленого винаходу верхняк розділений у поздовжньому напрямі, і кожний елемент верхняка вільно рухомо підтримується щонайменше одним стояком, встановленим на суцільних полозках.

Переважно, коли кожний елемент верхняка зв'язаний з полозками двома розташованими один за одним стояками і одним лемніскатним важільним пристроєм.

Через полозки у поздовжньому напрямі проходить зворотна рейка, яка примусово спрямовується полозками, яка, з одного боку, через зворотний циліндр, який гідравлічно навантажується, зв'язана з полозками, а, з іншого боку, через упорний блок щонайменше опосередковано - з привідною головкою забійного конвеєра, яка перекривається верхняком, причому зворотний циліндр своїм штоком поршня прикріплений до заднього кінця зворотної рейки, а своїм корпусом циліндра - до поперечки, яка перекриває зворотну рейку у передній частині полозків.

Передбачений вертикально спрямований підіймальний циліндр (45), який гідравлічно навантажується, для підняття полозків, причому підіймальний циліндр зв'язаний своїм корпусом з переднім кінцем зворотної рейки, а своїм штоком поршня - з поперечкою.

З'єднувальна ділянка зворотної рейки з упорним блоком виконана з можливістю переміщення вздовж стопорного блока за допомогою горизонтального змішувального циліндра, який проходить поперек поздовжнього ходу полозків і гідравлічно навантажується.

Упорний блок може бути встановлений на фундаментній плиті машинної рами привідної головки з можливістю перестановки.

Згідно з вищенаведеним верхняк розділений у поздовжньому напрямі, так що виникають два незалежні один від одного елементи верхняка. Кожний елемент верхняка вільно рухомо підтримується за допомогою щонайменше одного стояка, який розміщується на суцільних полозках. Отже, кожний елемент верхняка може, не зазнаючи впливу від сусіднього елемента верхняка, бути притиснутим до покрівлі штреку, похилої у поперечному перерізі. Враховуючи, що елементи верхняка контактують поверненими одна до одної бічними поверхнями, з огляду на різне за висотою положення обох елементів верхняка між верхньою стороною нижнього елемента верхняка, сусідньою бічною поверхнею розташованого вище елемента верхняка і покрівлею штреку виникає трикутна у поперечному перерізі пазуха, в якій може накопичуватися дрібнозерниста відбита порода. Ця відбита порода навіть при зсуві рами кріплення у поздовжньому напрямі штреку переміщається разом з нею і постійно заповнює пазуху. Таким чином це приводить до позитивного ефекту опосередкованого більшого прилягання елемента верхняка до покрівлі штреку з розподілом питомого тиску. Тим самим досягається явне зменшення навантажень на крутіння та істотно менше розтріскування покрівлі штреку.

Особливо переважним виявляється, коли рама кріплення щонайменше з однією додатковою рамою кріплення, яка відповідає винаходу, об'єднуються у секцію кріплення штреку. При цьому всі рухи різних елементів рами кріплення можуть бути автоматично керовано пов'язані.

З огляду на ознаки пункту 2 формули винаходу опорні сили, введені через стояки в елементи верхняка, зміщаються у напрямі повернених одна від одної бічних поверхонь елементів верхняка. Елементи верхняка таким чином асиметрично підтримуються.

Переважний варіант здійснення винаходу охарактеризований ознаками пункту З формули винаходу.

Відповідно до цього кожний елемент верхняка за допомогою двох розташованих один за одним стояків і лемніскатного важільного пристрою зв'язаний з полозками. Однак, можливе також інше, прийняте на практиці розташування стояків. Лемніскатний важільний пристрій переважно обладнаний захисним щитом, щоб запобігти проникненню відбитої породи у раму кріплення.

Належне переміщення рами кріплення у поздовжньому напрямі штреку може бути забезпечене за рахунок ознак пункту 4 формули винаходу. При цьому зворотний циліндр своїм поршневим штоком шарнірно приєднаний до заднього кінця зворотної рейки, а своїм корпусом циліндра - до поперечки, яка перекриває зворотну рейку у передній частині полозків. При навантаженні підпоршневої порожнини зворотного циліндра щонайменше частково розвантажена відносно стояка рама кріплення при спиранні на машинну раму забійного конвеєра підтягується, тоді як при навантаженні штокової порожнини при натягнутій між покрівлею штреку і підошвою штреку рамою кріплення машинна рама заздалегідь переміщається на величину, відповідно задану за допомогою виїмки. Зворотна рейка разом зі зворотним циліндром є захищеною у поздовжньому каналі полозків.

Разом з тим, пересування рами кріплення при спиранні на машинну раму полегшується за рахунок ознак пункту 5 формули винаходу тим, що передбачений вертикально спрямований підіймальний циліндр, який гідравлічно навантажується. Підіймальний циліндр своїм корпусом зв'язаний з переднім кінцем зворотної рейки, а своїм штоком - з поперечкою. Отже, якщо навантажується підпоршнева порожнина підіймального циліндра, то шток поршня висувається і через поперечку підіймає передній кінець полозків. Паралельно цьому стояк відповідно буде розвантажуватися між полозками та елементами верхняка.

З метою регулювання відносного розташування полозків відносно упорного блока, зв'язаного з привідною головкою або машинною рамою щонайменше опосередковано, згідно з ознаками пункту 6 формули винаходу передбачено, що з'єднувальна ділянка зворотної рейки з упорним блоком має можливість переміщення вздовж упорного блока за допомогою горизонтального циліндра зміщення, який проходить поперек поздовжнього ходу полозків і гідравлічно навантажується.

Для подальшого полегшеного пристосування до відповідних місцевих умов згідно з пунктом 7 формули винаходу упорний блок встановлений на фундаментній плиті машинної рами з можливістю перестановки.

Винахід дозволяє без великих проблем автоматизувати всі навантаження різних гідравлічних циліндрів за рахунок техніки автоматичного керування.

Далі винахід детально пояснюється за допомогою варіантів здійснення, зображених на кресленнях, на яких показано:

Фіг.1 - схематичний вертикальний поздовжній розріз підземного штреку у ділянці переходу забою-штреку з рамою кріплення на вигляді збоку і привідною головкою забійного конвеєра у тонкому контурі.

Фіг.2 - горизонтальний поперечний розріз вздовж лінії ІІ-ІЇ на Фіг.1 у напрямі стрілки ЇЇ, і

Фіг.3 - вертикальний поперечний розріз вздовж лінії ПІ-ПІ на Фіг.1 у напрямі стрілки Па.

Позицією 1 на Ффіг.1-3 позначена секція кріплення штреку з двох рам 2 кріплення, розташованих поруч одна з одною.

Позицією З позначений по суті прямокутний у поперечному перерізі підземний штрек з підошвою 4 штреку, яка проходить приблизно горизонтально, і покрівлею 5 штреку, яка у протилежність цьому проходить похило, (Фіг.3).

Вільний поперечний переріз штреку підтримується анкерами 6.

Позицією 7 позначена привідна головка забійного конвеєра з переходом на штрековий конвеєр 9, а також з приводами 10 для забійного конвеєра 8 і 11 для детально не зображеної добувної машини. Машинна рама 12 привідної головки 7 опирається на фундаментну плиту 13, розташовану на підошві 4 штреку.

Кожна рама 2 кріплення має полозки 14, чотири телескопічні стояки 15, які гідравлічно навантажуються, один верхняк, який підтримується стояками 15, а також два лемніскатних важільних пристрої 17, які шарнірно зв'язують полозки 14 з верхняком 16 у задній ділянці рами 2 кріплення, з відповідно двох напрямних важелів 18 і одного напрямного важеля 19 захисного щита. Важіль 19 захисного щита запобігає проникненню відбитої породи НМУ у раму 2 кріплення.

Верхняк 16 поділений у поздовжньому напрямі на два окремі елементи 20 верхняка, які, як дозволяє зрозуміти Фіг.3, стикаються своїми поверненими одна до одної бічними поверхнями 21. Кожний елемент 20 верхняка підтримується двома стояками 15, розташованими один за одним у поздовжньому напрямі елементів верхняка. Крім того, між кожним елементом 20 верхняка і полозками 14 передбачений лемніскатний важільний пристрій 17.

Фіг.1 і 2 дозволяють зрозуміти, що кожний елемент 20 верхняка обладнується консольним верхняком 22, який піднімається над привідною головкою 7 і за допомогою гідравлічно керованого похилого циліндра 23 може вертикально повертатися навколо осі 24 відносно елемента 20 верхняка. Для цього корпус 25 циліндра шарнірно з'єднаний з елементом 20 верхняка, а шток 26 поршня - з консольним верхняком 22.

Як додатково дозволяє зрозуміти Фіг.3, з'єднання 27 стояків 15 до відповідних елементів 20 верхняка розташовані відносно вертикальної контактної ділянки КЕ між елементами 20 верхняка рами 2 кріплення зі зміщенням у напрямі до повернених одна від одної бічних поверхонь 28. Отже, елементи 20 верхняка асиметрично підтримуються стояками 15.

За допомогою розділення верхняка 16 рами 2 кріплення на два окремі елементи 20 верхняка над відповідним нижнім елементом 20 верхняка між його верхньою стороною 29, бічною поверхнею 21 наступного верхнього елемента 20 верхняка і покрівлею 5 штреку, а також над нижнім елементом 20 верхняка сусідніх один з одним елементів 20 верхняка обох рам 2 кріплення утворюються відповідно трикутні пазухи 30, в яких накопичується відбита порода 31. Ця відбита порода 31 переміщається по всій довжині елемента 20 верхняка і заповнює пазуху 30. Таким чином, навіть при похилій покрівлі 5 штреку забезпечується значний площинний тиск елемента 20 верхняка на покрівлю 5 штреку і разом з цим розподіл питомого тиску.

Полозки 14 рами 2 кріплення мають поздовжні канали 32, в які примусово спрямована зворотна рейка 33.

Передні у зворотному напрямі рами 2 кріплення кінці 34 зворотної рейки 33 закріпляються через О-подібні ковзні втулки з проміжним включенням шарнірів 36 на напрямних планках 37 упорного блока 38. Упорний блок 38 встановлений на фундаментній плиті 13 з можливістю перестановки. Ковзні втулки 35 зворотної рейки 33 за допомогою циліндра зміщення, який гідравлічно навантажується, можуть бути зміщені поперек поздовжньої протяжності зворотної рейки 33 вздовж напрямних планок 37.

Задні кінці 40 зворотної рейки 33 шарнірно зв'язані зі штоком 41 поршня зворотного циліндра 42, який гідравлічно навантажується. Корпус 43 циліндра прикріпляється до поперечки 44 полозків 14, які перекривають передні кінці зворотної рейки 33.

Між передніми кінцями 34 зворотної рейки 33 і поперечками 44 розташовується підіймальний циліндр 45, який гідравлічно навантажується. Шток 46 поршня підіймального циліндра 45 шарнірно прикріпляється до поперечок 44, а корпус 47 циліндра - до зворотної рейки 33.

При переміщенні машинної рами 12 з привідною головкою 7, що відповідає діючій величині просування, виїмки рами 2 кріплення залишаються розтягнутими між підошвою 4 і покрівлею 5 штреку, так що вони утворюють опору. Тепер штокові порожнини зворотних циліндрів 42 будуть навантажуватися, так що машинна рама 12 додатково переміщається на бажану величину у напрямі розробки. Якщо ця величина досягається, стояк 15 відповідно розвантажується, так що натяг між покрівлею 5 штреку і підошвою 4 штреку відсутній.

Після цього підіймальний циліндр 45 навантажується у напрямі висування і таким чином передня частина 48 полозків 14 підіймається. Потім штокова порожнина зворотного циліндра 42 буде навантажуватися, і таким чином обидві рами 2 кріплення переміщаються.

Потім підіймальний циліндр 45 додатково розвантажується, полозки 14 опускаються на підошву 4 штреку, і потім стояки 15 знову натягуються, так що полозки 14 будуть давити на підошву 4 штреку, а елементи 20 верхняка - на покрівлю 5 штреку.

Основні позначення 1 - Секція кріплення штреку 2 - Рама кріплення

З - Штрек 4 - Підошва штреку - Покрівля штреку б - Анкер 7 - Привідна головка 8 - Забійний конвеєр 9 - Штрековий конвеєр -Привід для 8 11 - Привід добувної машини 12 - Машинна рама 13 - Фундаментна плита від 12 14 - Полозки від 2 - Стояки 16 - Верхняки 17 - Лемніскатний важільний пристрій 18 - Напрямний важіль від 17 19 - Важіль захисного щита від 17 - Елементи верхняка від 16 21 - Бічні поверхні від 20 22 - Консольні верхняки 23 - Похилі циліндри 24 - Осі повороту - Корпус циліндра від 23 26 - Шток поршня від 23 27 - З'єднання від 15 до 20 28 - Бічні поверхні від 20 29 - Верхні поверхні від 20

ЗО - Пазуха 31 - Відбита порода у 30 32 - Поздовжні канали у 14 33 - Зворотна рейка 34 - Передні кінці від 33 - Ковзна втулка 36 - Шарнір 37 - Напрямна планка на 38 38 - Упорний блок 39 - Змішувальний циліндр - Задні кінці від 33 41 - Шток поршня від 42 42 - Зворотний циліндр 43 - Корпус циліндра від 42

44 - Поперечка 45 - Підіймальний циліндр 46 - Шток поршня від 45 47 - Корпус циліндра 48 - Передні частини від 14

НМУ - Відбита порода

КЕ - Контактна площина між 20 р 4 жо шен ро ри у р-е той :

АХ ОО г ж зу Ї я де

Ку аж р-я «й не нн нини а, й Мк НУ ШШ-- ж і Шия ние СЯ -АЄЙЦОю ни В ИН: т мя дв. ПР ОоЯ5А - - Ж ле геї 7 :. хії- ме її ІЙ --4 ве ува Аетжтк одне си НВ й АВ нау ев В

АК лих ; С. вен зу си в БОНН М. пимуч

Ж ну тини 0 ра ОКХ Н і хи сідло НН сс - он кутру додання й я ів н г Зою т бари і у ав 3 р: з вг і-ях оз

Фіг. 1 є до

Ше ин п нн і ЖИВ . ів з БВ ех й! ікі ще о релаув мвсрві - т. | я ц.. ї | І Яя ке КЕ х і КІ

ГЯй ум ад х елаииь МКУАА ЕТ Ми рю де сова и Тит рен

Ер Пра лити МАК М оцей ах в. і лнснінн і А А СЛ ве, і 43

Дек кох Іа нед ШЕ ; УТ ев В сн дновараттотх

ПО ди се вк пе КЕ перен З ОП ідея ну дн і х их со я щу ому нн: Мини оса:

МВ ессисоя ши. ння «Енея ність сту тр З п, г В

М о т «кл дае - и "7 дова яю т х ШИ ши Й г вн: 6 тк,

Ж, І | | і | і ; т є ше ни о ни ше -ш-

Х нини ни и и і х реє ше шо и о В ВИ и

МО рад б Я ва я м 131 Пори Іс) гія я до ши у И и

Ма Ва я. п Мних: ве г і яй Й пнн ох 2

Я зда ц н і пре ПОН дя ї- ! , я І ці ши; 45 Пенн ще Дія я І Ток -итр НИ

Баян с І др

Уч йй

З за г 7

Фіг. З

Claims (7)

1. Рама (3) кріплення для підземного штреку, яка має полозки (14), верхняк (16), а також розташовані між ополозками (14) і верхняком (16) стояки (15), які гідравлічно навантажуються, яка відрізняється тим, що верхняк (16) розділений у поздовжньому напрямі і кожний елемент (20) верхняка рухомо підтримується щонайменше одним стояком (15), встановленим на суцільних полозках (14).

2. Рама за п. 1, яка відрізняється тим, що шарнірні з'єднання (27) стояків (15) з елементами (20) верхняка розташовані зі зміщенням відносно вертикальної контактної площини (КЕ) між елементами (20) верхняка у напрямі до повернених одна від одної бічних поверхонь (28).

3. Рама за п. 1 або 2, яка відрізняється тим, що кожний елемент (20) верхняка зв'язаний з полозками (14) двома розташованими один за одним стояками (15) 1 одним лемніскатним важільним пристроєм (17).

4. Рама за одним із пп. 1-3, яка відрізняється тим, що через полозки (14) у поздовжньому напрямі проходить зворотна рейка (33), яка примусово спрямовується полозками (14), яка, з одного боку, через зворотний циліндр (42), який гідравлічно навантажується, зв'язана з полозками (14), а з іншого боку - через упорний блок (38) щонайменше опосередковано - з привідною головкою (7) забійного конвеєра, яка перекривається верхняком (16), причому зворотний циліндр (42) своїм штоком (41) поршня прикріплений до заднього кінця (40) зворотної рейки (33), а своїм корпусом (43) циліндра - до поперечини (44), яка перекриває зворотну рейку (33) у передній частині (48) полозків (14).

5. Рама за п. 4, яка відрізняється тим, що має вертикально спрямований підіймальний циліндр (45), який гідравлічно навантажується, для підняття полозків (14), причому підіймальний циліндр (45) зв'язаний своїм корпусом (47) з переднім кінцем (34) зворотної рейки (33), а своїм штоком (46) поршня - з поперечиною (44).

6. Рама за п. 4 або 5, яка відрізняється тим, що з'єднувальна ділянка (35) зворотної рейки (33) з упорним блоком (38) виконана з можливістю переміщення вздовж стопорного блока (38) за допомогою горизонтального пересувного циліндра (39), який проходить поперек поздовжнього ходу полозків (14) 1 гідравлічно навантажується.

7. Рама за одним із пп. 4-6, яка відрізняється тим, що упорний блок (38) встановлений на фундаментній плиті (13) машинної рами (12) привідної головки (7) з можливістю перестановки.