Комплектно-агрегатная механизированная крепь

 

Использование: в технологии и оборудовании для подземной разработки пластовых месторождений полезных ископаемых, преимущественно угля. Сущность изобретения: комплектно-агрегатная механизированная крепь для наклонных пластов включает секции, состоящие из основания, гидростоек и перекрытия, установленные между ними направляющие балки, передние концы которых шарнирно связаны с конвейером, а задние с помощью гидродомкратов передвижки, размещенных в направляющих балках, - с основаниями секций, расположенных по обе стороны направляющих балок. Конвейер расположен под угом к продольным осям направляющих балок и секций крепи, которые расположены ступенчато. Шарниры связи направляющих балок с конвейером выполнены вертикальными. Каждая направляющая балка выполнена с выступом на заднем торце, который относительно продольной оси конвейера расположен со стороны острого угла, образованного продольными осями направляющих балок и конвейера. В нижней части лавокомплекта крепи направляющая балка, расположенная со стороны падения пласта, снабжена жестко связанной с ней опорной балкой, установленной по падению пласта, в которой параллельно продольной оси направляющей балки размещен гидропатрон с возможностью взаимодействия с промежуточным косоугольным в плане кронштейном, установленным на конвейере и имеющим опорную поверхность, перпендикулярную продольной оси гидропатрона. 1 ил.

Изобретение относится к горной промышленности. Объектом изобретения является комплектно-агрегатная механизированная крепь для наклонных пластов в системе комплексно-механизированных и автоматизированных очистных забоев при подземной разработке пластовых месторождений полезных ископаемых, преимущественно угля.

Известна секция механизированной крепи для наклонных пластов, имеющая основание, перекрытие, гидростойки, направляющую балку, гидродомкрат передвижки и установленную с возможностью взаимодействия с основанием опорную балку, соединенный с ней гидродомкрат, закрепленный на конвейере промежуточный кронштейн, соединенный с опорной балкой вертикальным шарниром [1] Недостатком секции механизированной крепи является возможность потери контакта между основанием секции крепи и опорной балкой в вертикальной плоскости, приводящей к "залыживанию" из-за различных точек их поворота в горизонтальной плоскости пласта и различного их перемещения в вертикальной плоскости при волнистой гипсометрии почвы, наличии штыба различной высоты над ними, переменных углах падения пласта и др.

Известна также комплектно-агрегатная механизированная крепь, включающая секции, имеющие перекрытия, гидростойки и основания, расположенные между секциями направляющие балки, передние концы которых шарнирно связаны с конвейером, а задние с помощью гидродомкратов передвижки, размещенных в направляющих балках, с основаниями секций, расположенных по обе стороны направляющих балок. При этом для соответствия критериям безопасности в условиях наклонных пластов конвейер расположен под углом к продольным осям направляющих балок и секций крепи, которые расположены ступенчато, шарниры связи направляющих балок с конвейером выполнены вертикальными, а каждая направляющая балка выполнена с выступом на заднем торце, который относительно продольной оси конвейера расположен со стороны острого угла, образованного продольными осями направляющей балки и конвейера [2] Недостатком известной комплектно-агрегатной механизированной крепи является то, что в условиях наклонных пластов очистного забоя нижние секции крепи и направляющие балки, расположенные у конвейерного штрека, имеют тенденцию к сползанию и развороту по падению пласта, что приводит к рассогласованию заданной системы комплектно-агрегатной механизированной крепи с диагональным формированием очистного забоя на угол γ относительно перпендикуляра к прилегающим к очистному забою выработкам.

Предложенная комплектно-агрегатная механизированная крепь промышленно применима на наклонных пластах в системе комплексно-механизированных и автоматизированных очистных забоев.

Промышленная применимость предложенной комплектно-агрегатной механизированной крепи для наклонных пластов реализована совокупностью признаков, представляющих собой секции, состоящие из основания, гидростоек и перекрытия, установленные между ними направляющие балки, передние концы которых вертикальным шарниром связаны с конвейером, расположенным под углом к продольным осям направляющих балок и секций крепи, расположенных ступенчато, а задние с помощью гидродомкратов передвижки, размещенных в направляющих балках, с основаниями секций, расположенных по обе стороны направляющих балок, каждая из которых выполнена с выступом на заднем торце, при которых в нижней части лавокомплекта крепи направляющая балка, расположенная со стороны падения пласта, снабжена жестко связанной с ней опорной балкой, установленной по падению пласта, в которой параллельно продольной оси направляющей балки размещен гидропатрон с возможностью взаимодействия с косоугольным в плане кронштейном, установленным на конвейере, опорная поверхность которого перпендикулярна продольной оси гидропатрона.

На чертеже изображена комплектно-агрегатная механизированная крепь для наклонных пластов в плане.

Комплектно-агрегатная механизированная крепь для наклонных пластов включает секции, состоящие из основания 1, гидростоек 2 и перекрытия (не показано), установленные между ними направляющие балки 3, передние концы которых с помощью шарниров 4 связаны с конвейером 5, а задние с помощью гидродомкратов 6 передвижки, размещенных в направляющих балках 3, с основаниями 1 секций, расположенных по обе стороны направляющих балок 3, при которых конвейер 5 расположен под углом β к продольным осям О-О направляющих балок 3 и секций крепи, которые расположены ступенчато. Шарниры О₁ связи направляющих балок 3 с конвейером 5 выполнены вертикальными, а каждая направляющая балка 3 выполнена с выступом 7 на заднем торце, который относительно продольной оси О₂-О₂ конвейера 5 расположен со стороны острого угла β, образованного продольными слоями направляющих балок О-О и конвейера О₂-О₂. При этом в нижней части лавокомплекта крепи направляющая балка 8, расположенная со стороны падения пласта, снабжена жестко связанной с ней опорной балкой 9, установленной по падению пласта α _пад, в которой параллельно продольной оси О-О направляющей балки 8 по оси О₃-О₃ размещен гидропатрон 10 с возможностью взаимодействия с косоугольным в плане кронштейном 11, установленным на конвейере 5, опорная поверхность О₄ которого перпендикулярна продольной оси О₃-О₃ гидропатрона 10.

Комплектно-агрегатная механизированная крепь для наклонных пластов функционирует следующим образом.

В исходном статическом положении конвейер 5 занимает диагональное на угол γ положение относительно направления падения пласта α _пад, а направляющие балки 3 и 8 и секции механизированной крепи расположены по направлению простирания пласта α _пр.

По мере выемки ископаемого выемочной машиной, например комбайном, и его перемещения по конвейеру 5, например, от нижней части лавы к верхней последовательно разгружаются секции механизированной крепи и перемещаются к забою, закрепляя свежеобнаженную кровлю.

Силовое перемещение секций крепи осуществляется посредством гидродомкратов 6 и 12, охватывающих каждую секцию, а направленное перемещение секций осуществляется посредством направляющих балок 3 и 8, установленных между секциями.

Предотвращение сползания и разворота концевых секций механизированной крепи обеспечивается посредством реакции R, создаваемой усилием гидропатрона 10 при его взаимодействии с опорной поверхностью О₄ косоугольного кронштейна 11 и опорной балкой 9, жестко связанной с направляющей балкой 8, при которых создается восстанавливающий момент R˙l коррекции положения продольной оси О-О направляющей балки 8 относительно направления простирания пласта α _пр., чем обеспечивается повышение эффективности функционирования комплектно-агрегатной механизированной крепи в условиях наклонных пластов.

Предложенная комплектно-агрегатная механизированная крепь для наклонных пластов кроме положительных функциональных свойств обеспечивает повышение надежности, безопасности и снижение материальных и трудовых затрат по критерию производства и эксплуатации. Жесткая связь опорной балки 9 с направляющей балкой 8 и косоугольного в плане кронштейна 11 с конвейером 5, а также размещение гидропатрона 10 в расточке опорной балки 9 без шарниров и специальных средств крепления обеспечивают их абсолютную надежность и безопасность. Расположение опорной балки 9 по падению пласта, а размещение гидропатрона 10 по оси О₃-О₃ параллельно продольной оси О-О направляющей балки 8 создают наибольший и постоянный восстанавливающий момент R˙l коррекции положения направляющей балки 8 относительно направления простирания пласта α _пр. Выполнение косоугольного в плане кронштейна 11 с опорной поверхностью О₄, параллельной продольной оси О₅-О₅ опорной балки 9, создает наилучшие условия для взаимодействия гидропатрона 10 с опорной поверхностью О₄. Связь направляющих балок 8 в передней части с конвейером 5 посредством вертикальных шарниров О₁, а в задней части с секциями механизированной крепи через гидродомкраты 6 и 12 передвижки исключает возможность "всплытия" направляющих балок 8 или их поворота относительно продольной оси О-О, чем обеспечивается абсолютная надежность взаимодействия гидропатрона 10 с опорной поверхностью О₄ кронштейна 11. Выполнение опорной балки 9 с гидропатроном 10 и опорной поверхности О₄ кронштейна 11 компактными и размещение их непосредственно у конвейера и на нем не загромождают призабойное пространство очистного забоя и создают благоприятные условия для обеспечения выполнения работ в зоне, сопряженной с прилегающей к очистному забою выработкой. Комплектно-агрегатная механизированная крепь для наклонных пластов может функционировать автоматически без вмешательства человека-оператора.

Формула изобретения

КОМПЛЕКТНО-АГРЕГАТНАЯ МЕХАНИЗИРОВАННАЯ КРЕПЬ для наклонных пластов, включающая секции, состоящие из основания, гидростоек и перекрытия, установленные между ними направляющие балки, передние концы которых вертикальным шарниром связаны с конвейером, расположенным под углом к продольным осям направляющих балок и секций крепи, расположенных ступенчато, а задние с помощью гидродомкратов передвижки, размещенных по обе стороны направляющих балок, каждая из которых выполнена с выступом на заднем торце, который относительно продольной оси конвейера расположен со стороны острого угла, образованного продольными осями направляющих балок и конвейера, отличающаяся тем, что в нижней части лавокомплекта крепи направляющая балка, расположенная со стороны падения пласта, снабжена жестко связанной с ней опорной балкой, установленной по падению пласта, в которой параллельно продольной оси направляющей балки размещен гидропатрон с возможностью взаимодействия с косоугольным в плане кронштейном, установленным на конвейере и имеющим опорную поверхность, перпендикулярную продольной оси гидропатрона.

РИСУНКИ

Рисунок 1