Щитовая крепь для крутонаклонных пластов

 

Использование: для отработки угольных пластов столбами по падению. Сущность изобретения: щитовая крепь для крутонаклонных пластов содержит секции, каждая из которых имеет основание, щитовое перекрытие, выполненное из отдельных несущих балок, прикрепленных к жестким траверсам, установленным по простиранию пласта, стоек, установленных между основанием и щитовым перекрытием, гидродомкратов передвижки и секторной опоры, на которой свободно расположено своей задней частью щитовое перекрытие. Каждая несущая балка соединена дополнительными гибкими связями со смежными несущими балками, расположенными со стороны кровли пласта. Каждая балка имеет две точки крепления гибких связей, расположенных на боковых сторонах балки и разнесенные по длине балки на величину шага ее перемещения в сторону кровли пласта при ее демонтаже. Каждая балка щитового перекрытия может быть выполнена с трапециевидной формой поперечного сечения, обращенного меньшим основанием в сторону забоя. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, а конкретно к щитовым крепям для отработки угольных пластов столбами по падению.

Известна щитовая крепь для отработки крутонаклонных пластов, включающих отдельные секции, содержащие щитовое перекрытие, лыжи, (основание) с объемной опорой, расположенной в задней части основания, гидродомкраты передвижки и стойки, установленные между основанием и перекрытием.

Недостатком известной крепи, принятой нами за прототип, является довольно высокий расход деревянного накатника на щитовое перекрытие, высокая трудоемкость, демонтажных работ крепи, причем щитовое перекрытие (деревянный накатник), как правило, не подлежит демонтажу.

Известен способ демонтажа щитовых крепей, работающих с раздельной передвижкой по кровле и почве при отработке мощных крутых наклонных пластов столбами по падению, включающий демонтаж гидрооборудования, опорных элементов и металлоконструкций щитовой крепи, крепление и защиту призабойного пространства от обрушенных пород деревяннометаллическими перекрытиями.

Недостаток известной технологии демонтажа щитовой крепи заключается в том, что не предусматривается демонтаж щитового перекрытия.

Целью изобретения является устранение отмеченных недостатков прототипа, которая достигается тем, что в щитовой секционной крепи, каждая секция из которых состоит из основания, щитового перекрытия, стоек, установленных между ними, гидродомкратов передвижки и секторной опоры, на которой свободно расположено своей задней частью щитовое перекрытие, которое состоит из отдельных несущих балок, прикрепленных к жестким траверсам, установленным по протиранию пласта, при этом балки между собой дополнительно соединены диагональной гибкой связью; причем балка имеет две точки крепления гибкой диагональной связи, расположенных на разных боковых сторонах ее и разнесенных по длине на необходимую величину шага перемещения балки в сторону пласта при демонтаже; кроме того, каждая несущая балка щитового перекрытия выполнена с трапециевидной формой поперечного сечения, обращении меньшим основанием вниз (в сторону забоя).

Поставленная цель достигается не только за счет конструктивных решений, но и за счет новой технологии демонтажа, включающей демонтажа гидрооборудования, оснований крепи и опорных элементов (стоек) и металлоконструкций, крепление и защиту призабойного пространства от обрушенных пород, при этом крепление призабойного пространства при демонтаже щитового перекрытия осуществляют путем подпора несущих балок щитового перекрытия двумя рядами передвижных подхватов консольного типа, либо с распорными стойками, а защиту призабойного пространства от обрушенных пород со стороны завала производят демонтируемыми балками, удерживая и разворачивая их на гибких диагональных связях.

В известном гибком секционном щите для разработки угольных пластов крутого падения, отдельные блоки (балки) по протиранию между собой соединяются посредством шарнирно фигурной формы. Применительно к нашим условиям не может быть применено, так как не обеспечивает необходимого разворота балок на линию их демонтажной дорожки и затруднено их разъединение.

В другом гибком бессекционном щите, основные несущие элементы выполнены их железобетонных балок прямоугольного сечения или круглого, но продольные металлические пояса не позволяют производить демонтаж щитового перекрытия.

Известен также каркасно-гибкий щит, состоящий из железобетонных каркасных балок, шарнирно соединенных между собой и перекрытых гибким металлическим перекрытием. Недостатки применительно для наших условий те же, что и у предыдущих конструкций.

Существенно отличается от известных технологий демонтажа предлагаемый способ демонтажа щитовых крепей с раздельной передвижкой основания и щитового перекрытия. Так, при демонтаже щитовых агрегатов, работающих по падению пласта, предлагается использовать гибкое перекрытие для ограждения демонтажной камеры, в другом варианте предлагается ограждать подлежащую демонтажу щитовую крепь от обрушенных пород буровыми штангами, для установки (забуривания) которых в породах почвы пласта проходится буровой штрек.

В известных технологических схемах монтажа и демонтажа щитовой крепи ЩРП не предусматривается демонтаж оградительной части (в основном деревянный накатник) щитовой крепи.

На фиг.1 приведена профильная проекция щитовой крепи в забое крутонаклонного пласта; на фиг.2 поперечное сечение части щитового перекрытия с изображением поперечного сечения щитовых балок при демонтажных работах под крепью; на фиг.3 положение демонтируемых балок при демонтаже.

Щитовая крепь для крутонаклонных пластов включает отдельные секции, каждая из которых состоит из основания 1, щитового перекрытия 2, стоек 3, установленных между ними, гидродомкратов передвижки 4 и секторной опоры 5, на которой свободно расположено своей задней частью щитовое перекрытие 2. Щитовое перекрытие 2 в каждой секции крепи выполнено из отдельных несущих балок 6, имеющих трапециевидную форму поперечного сечения, обращенным меньшим основанием вниз (в сторону забоя). Балки 6 в каждой секции крепи между собой по простиранию соединены жесткими траверсами 7, снабженных быстроразъемными устройствами. Кроме того, балки 6 между собой дополнительно соединены диагональной гибкой связью. При этом каждая балка имеет две точки крепления гибкой диагональной связи, расположенных на разных боковых сторонах и разнесенных по ее длине на необходимую величину шага перемещения балки в сторону кровати пласта при демонтаже.

Монтаж щитовой крепи и очистные работы по выемке угля производится обычным порядком как в известных щитовых крепях этого типа. Выемка угля в забое ведется раздельно у почвы и кровли пласта с применением механизированной или буро-взрывной отбойкой и доставкой угля вдоль забоя конвейеростругом или другим доставочным забойным механизмом. Передвижка щитовой крепи производится также раздельно: сначала передвигаются основания 1 всех (посекционных) секций крепи гидродомкратами 4, а затем также посекционно передвигаются щитовые перекрытия 2. При этом не исключается и фронтальный способ передвижки одновременно нескольких секций крепи.

После отработки щитового столба присутствуют к демонтажу щитового агрегата, предварительно по возможности выровняв секции крепи по одной линии, а щитовые перекрытия 2, расположив на угольном целике у кровли пласта. Сначала демонтируют выемочно-доставочное оборудование, гидравлику, основание 1 и стойки 3, жесткие траверсы 7. Перед демонтажном металлических траверс 7 балки 6 щитового перекрытия 2 в демонтируемой секции подкрепляют двумя рядами передвижных (лучше гидравлических) подхватов. Подхваты 9 могут быть стоечными, либо консольного типа с закреплением и удерживанием их на щитовом перекрытии 2.

Демонтируются балки 6 щитового перекрытия следующим образом: подхваты 9 передвигаются на ширину одной или двух балок, взрывными работами из-под них выбивается угольный целик у кровли пласта и балка 6 (балки) повисает на гибкой диагональной связи 8, при этом балка перемещается несколько вперед (за счет диагонального расположения связи 8) и поворачивается (фиг.3), предотвращая доступ обрушенных пород из выработанного пространства (со стороны завала) под щитовую крепь. Обрушенными породами балка передней (кровельной) частью разворачивается под крепь. Одновременно в подвешенном состоянии находится 2 3 балки. Затем балка 6 прикрепляется к канату лебедки и извлекается из-под демонтируемой секции крепи. Затем приступают к демонтажу следующей части щитового перекрытия с такой же последовательностью вышеописанных операций.

Применение предлагаемой конструкции щитовой крепи и технологии демонтажных работ позволит в значительной степени снизить затраты на щитовые крепи, что расширит область их эффективного применения.

Формула изобретения

1. Щитовая крепь для крутонаклонных пластов, включающая отдельные секции, каждая из которых состоит из основания, щитового перекрытия, выполненного из отдельных несущих балок, прикрепленных к жестким траверсам, установленным по простиранию пласта, стоек, установленных между основанием и щитовым перекрытием, гидродомкратов передвижки и секторной опоры, на которой свободно расположено своей задней частью щитовое перекрытие, отличающаяся тем, что каждая несущая балка секции крепи соединена дополнительными гибкими связями со смежными несущими балками, расположенными со стороны кровли пласта, при этом каждая балка имеет две точки крепления гибких связей, расположенных на разных боковых сторонах балки и разнесенные по длине балки на величину шага ее перемещения в сторону кровли пласта при ее демонтаже.

2. Крепь по п.1, отличающаяся тем, что каждая балка щитового перекрытия выполнена с трапециевидной формой поперечного сечения, обращенного меньшим основанием в сторону забоя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3