Стенд для исследования взаимодействия механизированной крепи с сыпучей кровлей через перекрытие

 

Изобретение относится к горному делу, а именно к испытательному оборудованию , и предназначено для оценки проявлений горного давления на моделях. Цель - повьппение точности и удобства исследований при проведении наблюдений и измерений смещений перекрытия и кровли. Стенд для исследования взаимодействия механизирован

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЩИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМ .К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4144643/22-03 (22) 10.11.86 (46) 30,03.89, Бюл. № (71) Всесоюзный научно †исследовательский и проектно-конструкторский угольный институт "КуэНИЦИ" (72) В.А.Михалицын, В.Я.Онещук и И.И.Барсуков (53) 622 ° 284 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 872773, кл. Е 21 D 23/00, 1.979.

Авторское свидетельство СССР № 470623, кл. Е 21 С 39/00, 1973.

ÄÄSUÄÄ 1469168 А I (51) 4 Е 21 D 23/00 С 01 M 19/00 (54) СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ КРЕПИ С

СЫПУЧЕЙ КРОВЛЕЙ ЧЕРЕЗ ПЕРЕКРЫТИЕ (57) Изобретение относится к горному делу, а именно к испытательному оборудованию, и предназначено для оценки проявлений ropíîro давления на моделях. Цель — повьппение точности и удобства исследований при проведении наблюдений и измерений смещений перекрытия и кровли. Стенд для исследования взаимодействия механизирован1469168 ной крепи с сыпучей кровлей включает коробчатую раму 1 с вертикальными балками I 1 и опорной плитой 2 для установки крепи 10. С забойной и завальной сторон рамы 6 внутри его вертикальных балок 11 установлены регулируемые подпружиненные стойки

12, связанные с ними съемными поперечными пластинами 13. Последние покрыты сверху моделью гибкого перекрытия 14. На последнем располагают 1 мешок с имитированной закладкой, взаимддействующей с моделью крепи.

На закладочный материал размещают

1 Изобретение относится к горному делу и предназначено преимущественно для оценки проявлений горного давления на моделях при исследовании взаимодействия механизированной крепи с 5 сыпучей кровлей через перекрытие при отработке мощных пластов нисходящими слоями с закладкой.

Целью изобретения является повышение точности и удобства исследова10 ний при проведении наблюдений и измерений смещений перекрытия и кровли, при оценке на моделях взаимодействия механизированной крепи с сыпучей кровлей через перекрытие при отработке мощных пластов полезного ископаемого нисходящими слоями с закладкой.

На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый стенд; на фиг.2 — вид . А на фиг, 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 — разрез В-В на фиг.3; на фиг.5 — вид Д на фиг.4; на фиг. б — разрез Г-Г на фиг. 3 (с тремя различными вариантами (а, б, в) пригруза, имитирующими горные нарушения в пласте и кровле) .

Стенд для.исследования взаимодей.ствия механизированной крепи с сыпучей кровлей через разделяющее перекрытие (фиг. 1) состоит из IIDBOpoTHQ

ro коробчатого каркаса (рамы) 1, установленного на плите 2, закрепленной на опорной плите (раме) 3 и регулируемый на заданный угол подъема .(0-90 ) имитируемого залегания плас- 35 та при помощи винтовой тяги 4 и угпригруз и пневмобаллон, имитирующие давление горных пород. Рама 1 сверху имеет крьплку 18, на которой установлены индикаторы 27. После сборки стенда накачивается воздухом пневмобаллон до давления, имитирующего давление горных пород на заданной глубине. Производят имитацию работы очистного забоя многократным снятием с распора с распором последовательно секций гидрофицированной модели крепи 10 и измерением смещений перекрытия 14 и кровли над ней. 6 ил.

2 ломера 5. В зависимости от особенностей отработки угольного пласта, поворотный каркас t крепится к плите 2 как показано на фиг.t (отработка по восстанию, падению) или повернутый на 90О в плоскости плиты 2 (простиранию). Каркас 1 (фиг.2 и 3) состоит из сваренного из металлических угол-. ков прямоугольного объемного короба

6, установленного на плите 2, частич" но облицованного с четырех сторон оргстеклом 7 и..8 для удобства обслуживания стенда, снятия замеров и визуального наблюдения за моделированием горных процессов. С забойной и завальной сторон в короб б внутрь вставлены подвижные листы из оргстекла 9, которые регулируются по высоте в зависимости.от вынимаемого слоя и, обеспечивая замкнутый по периметру короба 6 объем;.препятствуют высып@нию закладки. На плиту 2 установлена гидрофицированная модель крени 10 комплексж КВ3. С забойной и завальной сторон короба 6 внутри егб вертикальных балок 11 установлены регулируемые подпружиненные стойки 12 и связанные с ними .съемными поперечными пластиками 13, одинаковые по конструкции между собой, имитирункцие угольный пласт впереди и. закладочный массив сзади модели крепи 10 и пластины 13 накрыты сверху моделью гибкого перекрытия 1 4, на которое укладывается мешок (для предотвращения высыпания) с имитированной зак1469168 ладкой 15. Широкое дно мешка 15, взаимодействующее с моделью крепи

10, не ограничивает свободного движения в нем имитированной закладки, 5 так как имеет мелкую плиссировку (гофры) в двух взаимно перпендикулярных направлениях. На закладочный материал уложен пригруз 16 и пневмобаллон 17, имитирующие давление горных пород. Сверху каркас 1 закрыт съемной крьппкой 18 с тройником 19, соединенным с пневмобаллоном 17, на котором имеются штуцер 20 для накачивания воздухом и манометр 21 для контроля создаваемого давления. Стойки 12 (фиг.4) свободно скользят во втулках 22, приваренных к вертикальным балкам 11 короба 6, на нижние ,концы которых посредством съемных 20 резьбовых насадок 23 надеты пластины

13, держащиеся от произвольного рассоединения стопорными .винтами 24.

Регулировка по высоте 12, необходимое подпружинивание пластин 13 в зависимос- 25 ти от мощности моделируемого слоя и деформации угольного и закладочного массивов под горным давлением производится гайками 25 и надетыми на стойки 12 пружинами или шайбами 26 30 из пористой резины. Для определения величины опускания подпружиненных стоек 12 (фиг.2 и 3), характеризующего процесс сжатия угольного и закладочного массивов через разделяющее перекрытие 14, установлены индикаторы 27, закрепленные на крьппке 18 каркаса 1 постоянно контактирующие с лапками 28 на стойках 12. Модель крепи 10 (фиг.3) включает в себя сек=,40 ции крепи 29 и базовую балку 30. Секция крепи 29 состоит иэ основания 31 верхняка 32 и четырехзвенного механизма 33.

Базовая балка 30 изготовлена из 45 сплошного металлического уголка 34 и связана с каждой секцией крепи 29 гидродомкратами 35 передвижки. Модель крепи 10 выполнена в уменьшеном масш табе, питание гндросистемы осуществ.= ляется от специальной насосной станции, а управление — гидрораспределителями (станция и гидрораспределители не показаны).

При груз 16 (фиг. 3) из металлической плиты или пластин, моделирующий нарушеиность непосредственной кровли над отрабатываемым угольным пластом, исполнек в трех вариантах (фиг.6) .

Пригруэ 16 по варианту сх имитирует устойчивую не нарушенную кровлю, по варианту 6 — неустойчивую нарушенную, а по варианту и — устойчивую с одним большой протяженности нарушением, уг,ловое положение котооого изменяют в плоскости пласта в зависимости от имитируемых горно-геологических условий залегания пласта.

Исследование взаимодействия механизированной крепи с сыпучей кровлей через перекрытие на стенде произво-„ дится в следующем порядке.

Для удобства обслуживания плиту

2 (фиг. 1) на раме 3 устанавливают в горизонтальное положение. На плиту

2 внутри короба 6 устанавливается гидрофицированная модель крепи комплекса КВЗ 10 в распертом положении (фиг.2-4) в исходное крайнее положение. В зависимости от параметрои проводимого опыта подпружиненные стойки 12 выставляются по высоте гайками

25, на них надеваются пластины 13 и сверху накрываются вместе с моделью крепи 10 моделью перекрытия, например куском полиэтилена, имитирующим перекрытие 14. Мешок с закладкой 15 укладывается на перекрытие 14 сверху ложится пригруз f6 и пневмобаллон 17, которык через отверстие в закрепленной крьппке 18 соединяется с тройником 19 и манометром 21.

После сборки стенда накачивается воздухом пневмобаллон 17 до давления, имитирующим давление горных пород на заданной глубине. При помощи винтовой тяги 4 и угломера 5 начиненный каркас t вместе с плитой 2 устанавливают на заданный опытом угол падения пласта (фиг,f).

После приведения стенда в исходное положение производят имитацию работы очистного забоя многократным снятием с раапора и распором последовательно секций гидрофицированной модели крепи 10 и измерением смещений перекрытия 14 и кровли над ней относительно плиты линейкой с нониусом и измерениями индикаторами 27 высоты забоя и закладки на каждой секции 29 крепи 10 при максимальной и минимальной. высоте. Для оценки смещения перекрытия 14 и кровли за выемочньп цикл делят полное смещение перекрытия при максимальной разнице высот крепи (цо посадки "насухо") на количество произведенных выемоч5 14 ных циклов очистного комплекса. Смещение перекрытия 14 и кровли над крепыш за цикл не должны превышать допустимой величины.

Формула изобретения

Стенд для исследования взаимодействия механизированной крепи с сыпучей кровлей. через перекрытие, включающий. коробчатую раму с вертикальными балками и опорной плитой для установки крепи, перекрытие с нагру зочным устройством, имеющим забойную и завальную стенки, между которыми размещен пригрузочный слой сыпучей закладки, отличающийся

<>9168 тем, что, с целью повышения точности и удобства исследований, он снабжен гибким перекрытием, размещенным под перекрытием рамы, крышкой, закрепленной на вертикальных балках над нагрузочным устройством, поперечными пластинами, установленными под гийким перекрытием вдоль забойной и

1б завальной стенок, и подпружиненными стойками а индикаторами на верхних концах, при этом вертикальные балки выполнены полыми, подпружиненные стойки подвижно установлены внутри вертикальных балок и связаны нижними концами посредством резьбовых соединений с поперечными пластинами, а индикаторы закреплены на крьппке.

1469168

14б9 168

Фиг. 5

ПП

П

ПП

Ш1П

ППП

Фиг. Ю

Корректор М.Демчик

Техред М.Дидык

Редактор Ю.Середа

Заказ 1335/37 Тираж 449 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина,101