Способ передвижения механизированной крепи для фронтальных и струговых добычных комплексов и агрегатов и механизированная крепь для его осуществления

 

Использование: крепление очистных забоев механизированными крепями при подземной выемке угля фронтальными и струговыми комплексами и агрегатами пологих, наклонных и крутых угольных пластов. Сущность изобретения: способ включает разгрузку и передвижку с активным подпором кровли установленные через одну секцию вспомогательных секций крепи и последующий их распор, а затем разгрузку и передвижку с активным подпором основных секций крепи и последующий их распор. Вспомогательные секции крепи передвигают вместе с выдвижными частями консолей верхних перекрытий основных секций и конвейером или базовой балкой как единое целое по всей длине лавы. Для осуществления способа предлагается механизированная крепь для фронтальных и струговых добычных комплексов и агрегатов, включающая связанные с забойным конвейером или базовой балкой гидродомкратами передвижения основные секции и расположенные между ними через одну вспомогательные секции. Все секции крепи состоят из оснований, верхних перекрытий, гидравлических стоек и ограждений. Вспомогательные секции крепи шарнирно присоединены к конвейеру или базовой балке, а консольные части их перекрытий связаны с выдвижными консольными частями перекрытий основных секций с помощью рессорных порталов, расположенных перпендикулярно к продольным осям перекрытий. Между выдвижными и неподвижными консольными частями перекрытий основных секций крепи расположены гибкие шторы, концы которых прикреплены к неподвижным и выдвижным частям перекрытий. 2 с. п.ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к горному делу, а именно к креплению очистных забоев механизированными крепями и может быть использовано для подземной выемки угля фронтальными и струговыми добывающими комплексами и агрегатами при разработке пологих, наклонных крутых угольных пластов.

Известна механизированная крепь, которая включает основные секции, которые через домкраты передвижения связаны с забойной стороны с конвейером или базовой балкой и вспомогательные секции, устанавливаемые между основными секциями через одну также связанные с базовой балкой гидродомкратами передвижения. И основные и вспомогательные секции в свою очередь состоят из оснований и перекрытий, связанных между собой гидростойками. Причем основные секции дополнительно связаны между собой, с забойной стороны, по основаниям, которые имеют кронштейны с направляющими рамками для взаимодействия с основаниями вспомогательных секций [1].

Передвижка известной конструкции механизированной крепи осуществляется следующим образом.

В положении, предшествующем передвижке крепи, все гидродомкраты передвижения основных и вспомогательных секций выдвинуты на величину шага выемки.

Производится разгрузка вспомогательных секций и посредством гидродомкратов передвижки они с остаточным подпором кровли подтягиваются к базовой балке, которая в этот момент фиксируется в исходном положении гидродомкратами основных секций.

После установки вспомогательных секций осуществляется с остаточным подпором кровли передвижка (подтягивание) основных секций к базовой балке, которая уже в исходном положении зафиксирована гидродомкратами передвижки вспомогательных секций.

Известна механизированная крепь, состоящая из комплектов секций, включающих связанные между собой рессорными порталами наружные секции и расположенные между ними средние секции, включающие основания, верхняки, гидростойки и гидропатроны, установленные в перекрытиях и основаниях наружных секций и имеющие ограничители с пазами, охватывающими портал [2].

Кроме того известна механизированная крепь, снабженная устройством управления для установки верхняков механизированных крепей, включающее козырек, шарнирно закрепленный на перекрытии и дополнительно связанный с перекрытием цилиндром поворота, выдвижную консоль, подвижно установленную в козырьке и связанную с ним цилиндром выдвижения, переключающее устройство, связанное с гидроцилиндром выдвижения и установленное на шарнире крепления козырька к перекрытию между перекрытием крепи и козырьком для блокировки выдвижения консоли [3].

Известен также способ поддержания кровли в очистном забое, основанный на выполнении вслед за проходом выемочной машины щели и введением в нее выдвижных консольных элементов, поддерживающих кровлю в бесстоечном пространстве [4].

Существенным недостатком известных конструкций механизированной крепи для фронтальных и струговых комплексов и агрегатов является то, что в процессе выемки угля она не обеспечивает одновременное подхватывание обнаженных пород кровли вследствие чего и в процессе выемки и при передвижке крепи не исключается возможность вывалов пород из кровли с образованием полостей вывалов, чрезвычайно усложняющих работу крепи и приводящих к резкому снижению надежности процесса выемки угля в очистной выработке, что тем самым снижает уровень безопасности работ.

Целью изобретения является повышение уровня безопасности работ и надежности процесса добычи за счет исключения вывалов пород из кровли в процессе выемки угля и передвижки крепи.

Эта цель достигается за счет реализации нового способа передвижения механизированной крепи для фронтальных и струговых добычных комплексов и агрегатов и механизированной крепи для его осуществления, сущность которых состоит в следующем.

В процессе выемки угля вспомогательные секции механизированной крепи, установленные между основными, передвигают вместе с конвейером или базовой балкой одновременно, как единое целое, по всей длине лавы с активным подпором пород кровли и с выдвижкой выдвижных частей консолей верхних перекрытий основных секций крепи.

После завершения выемки угля на установленный шаг передвижки крепи вспомогательных секций распираются между кровлей и почвой производится разгрузка и передвижка основных секций крепи с активным подпором пород кровли. При этом происходит в вдвижке выдвинутых выдвижных частей консолей верхних перекрытий основных секций.

Для реализации этого способа передвижки предложена механизированная крепь, включающая связанные с конвейером или газовой балкой гидродомкратами передвижения основные секции и расположенные между ними вспомогательные секции, основания которых шарнирно связаны с конвейером или базовой балкой. Основные и вспомогательные секции крепи имеют основания, гидравлические стойки и верхние перекрытия.

Верхние перекрытия основных секций имеют выдвижные консольные части, которые посредством рессорных порталов, расположенных перпендикулярно осям перекрытий, связаны с консольными частями перекрытий вспомогательных секций.

Для перекрытия пространства между основной и выдвижной частями перекрытий основных секций предусмотрены гибкие шторы, концы которых прикреплены к основной и выдвижной частям перекрытий.

За счет отличительных особенностей способа передвижения механизированной крепи и ее конструкции в процессе выемки угля происходит одновременное перемещение забойного конвейера или базовой балки, вспомогательных секций и выдвижка выдвижных консольных частей перекрытий основных секций крепи с активным подпором пород кровли, что обеспечивает подхватывание пород кровли крепью в момент их обнашения. Этим обеспечивается предотвращение вывалов пород.

На фиг. 1 схематически изображен общий вид крепи в исходном положении; на фиг. 2 - то же, сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - положение крепи после передвижки вспомогательных секций; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 4; на фиг. 6 - сечение Г-Г на фиг. 4.

Предлагаемая механизированная крепь состоит из двух групп секций: основных 1 и вспомогательных 2 секций, которые через одну расположены между основными секциями. Основные секции 1 кинематически связаны посредством гидродомкратов передвижения 3 с забойным конвейером 4 или базовой балкой (на чертеже не показано). Вспомогательные секции 2 соединены шарнирной связью 5 с забойным конвейером 4 или базовой балкой. Основные секции 1 передвигаются в процессе работы путем подтягивания к конвейеру 4 или к базовой балке, а вспомогательные 2 совместно с конвейером или с базовой балкой. Основные 1 и вспомогательные 2 секции имеют основания 6 и верхние перекрытия 7, связанные между собой гидростойками 8 и ограждениями 9.

Отличительными особенностями изобретения является то, что вспомогательные секции 2 крепи соединены с конвейером или базовой балкой 4 шарнирной связью 5 и перемещаются вместе с конвейером или базовой балкой за счет усилий, создаваемых домкратами передвижения 3, связывающими конвейер 4 или базовую балку с основными секциями 1, а также то, что консольные части 10 перекрытий 7 вспомогательных секций 2 связаны посредством рессорных порталов 12 с выдвижными консольными частями 11 основных секций 1 крепи, которые выдвигаются совместно с передвижкой вспомогательных секций 2, как единое целое по всей длине лавы. Причем порталы 12 закреплены в каналах 13, расположенных с внутренней стороны перекрытий 7, основных 1 и вспомогательных 2 секций крепи. При этом расстояние между выдвижной и неподвижной консольными частями верхних перекрытий основных секций крепи 1 перекрыто гибкими раздвижными шторками 14, концы которых прикреплены к подвижным и неподвижным частям консолей. Гибкие шторки могут быть выполнены из различных материалов: резины, пластмассы, металлической ленты. От вида материала, принятого для выполнения гибких шторок зависит конструктивное выполнение консольных частей верхних перекрытий основных секций крепи. Так, например, когда шторка выполнена из высококачественной пластовой резины, то тогда в пролете между выдвижной 11 и невыдвижной частями консоли верхнего перекрытия основных секций она поддерживается выдвижными рессорными полосами.

Работа крепи осуществляется следующим образом.

В исходном положении основания 6 основных секций 1 крепи контактируют с конвейером 4 или базовой балкой, выдвижные консольные части 11 верхних перекрытий 7 этих секций вдвинуты. Стойки основных 1 и вспомогательных 2 секций и крепи находятся под рабочим давлением. Перед началом выемки угля давление в гидравлических стойках 8 вспомогательных секций 2 крепи уменьшается до величины, при которой обеспечивается необходимый остаточный распор между кровлей и почвой. Затем включаются закрепленные на основных секциях гидродомкраты 3 перемещения конвейера или базовой балки 4. По мере отделения от пласта стружки угля толщиной до 5 см происходит передвижение конвейера базовой балки 4 вместе со вспомогательными секциями 2 крепи, а также выдвижка консольных частей 10 перекрытий основных секций 1. При этом автоматически подхватываются обнажаемые породы кровли. После многократного отделения от пласта стружек угля вспомогательные секции 2 крепи вместе с конвейером или базовой балкой 4 и выдвижными частями 10 перекрытий 7 основных секций 1 переместятся на расстояние, равное установленному шагу передвижки. Выемки угля прекращаются. Производится распор вспомогательных секций 2 до величины рабочего давления в гидравлических стойках 8 и начинается последовательная или последовательно-групповая передвижка основных секций 1 крепи, путем подтягивания их к забойному конвейеру или базовой балке 4 с одновременным утапливанием (вдвижкой) их выдвижных консольных частей 10 перекрытий 7. После завершения передвижки основных секций 1 крепи снижается давлением в стойках вспомогательных секций 2 до величины, обеспечивающей остаточный распор их между кровлей и почвой, с которым должна производиться передвижка этих секций, и начинается новый цикл выемки угля.

Преимущество предлагаемой механизированной крепи по сравнению с прототипом заключается в том, что вспомогательные 2 секции крепи передвигаются как единое целое с забойным конвейером - базовой балкой 4 и с выдвижными консольными частями 10 основных секций 1, что обеспечивает надежное подхватывание пород кровли в момент обнажения их при фронтальной или струговой выемке угля, а пространство между подвижными 10 и неподвижными частями верхних перекрытий основных секций крепи перекрывается шторами 14.

Это позволяет исключать возможность вывалов пород из кровли пласта при выемке угля и передвижке секций крепи и за счет этого повысить надежность технологического процесса и надежность работы механизированной крепи, а также обеспечить высокий уровень безопасности работ.

Формула изобретения

1. Способ передвижения механизированной крепи для фронтальных и струговых добычных комплексов и агрегатов, включающий разгрузку и передвижку с активным подпором вспомогательных секций крепи, установленных между основными секциями, и их последующий распор, а затем разгрузку и передвижку с активным подпором основных секций крепи и их последующий распор, отличающийся тем, что, с целью повышения уровня безопасности работ и надежности процесса добычи за счет исключения вывалов пород из кровли в процессе выемки угля и передвижки крепи, вспомогательные секции крепи передвигают вместе с выдвижными частями консолей верхних перекрытий основных секций и конвейером или базовой балкой как единое целое по всей длине лавы.

2. Механизированная крепь для фронтальных и струговых добычных комплексов и агрегатов, включающая связанные с базой гидродомкратами передвижения основные секции с выдвижными консольными частями перекрытий и расположенные между ними вспомогательные секции, которые как и основные, выполнены из верхних перекрытий, соединенных с основаниями при помощи гидравлических стоек и ограждений, отличающаяся тем, что вспомогательные секции крепи шарнирно присоединены к базе, а консольные части их перекрытий связаны с выдвижными консольными частями перекрытий основных секций посредством рессорных порталов, расположенных перпендикулярно к продольным осям перекрытий, при этом крепь снабжена расположенными между выдвижными и неподвижными консольными частями перекрытий основных секций крепи гибкими шторками, концы которых прикреплены к неподвижным и выдвижным частям перекрытий.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6