Секция механизированной крепи

Секция механизированной крепи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3708410/22-03 (22) 19.12.83 (46) 30.03.86. Бюл. № 12 (71) Тульский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (72) В.M.Còåïàíîâ, В.С.Косырихин, В.Л.Попов, В.Н.Каретников, Б.И.Грицаюк, Г.И.Ягодкин, С.И.Соколов и В.И.Никонов (53) 622.284(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 810984, кл. Е 21 D 23/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 900004, кл. Е 21 D 23/00, 1980. (54)(57) СЕКЦИЯ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ

КРЕПИ, включающая оградительно-поддерживающие элементы в виде ограждения, перекрытия и козырька, гидро1d d

„„SU„„1221378 А 5ц E 21 D 23/04 стойки, установленные между основанием и перекрытием, компенсирующее устройство, имеющее упругую рессорную пластину и патронные амортизаторы, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы секции при управлении горным давлением в условиях труднообрушаемых кровель, козырек снабжен упругой рессорной пластиной с патронными амортизаторами, при этом патронные амортизаторы выполнены в виде гидропатронов, штоки которых шарнирно связаны с упругими рессорными пластинами, а цилиндры жестко соединены с оградительно-поддерживающими элементами, причем поршневые полости гидропатронов и гидростоек сообщены между собой.

1221378

Изобретение относится к добыче полезных ископаемых подземным способом, в частности к креплению очистных забоев угольных шахт механизированными крепями .подцерживающеro и îrpадительно-поддерживающеro типа.

Целью изобретения является повышение надежности работы секции при управлении горным давлением в усло- 10 виях труднообрушаемых кровель.!.

На чертеже изображена секция механизированной крепи.

Секция крепи состоит из козырька 1, перекрытия 2, соединенного с 15 ограждением 3, которое, в свою очередь, шарнирно закреплено на основании 4. Перекрытие 2 подцерживается гидравлическими стойками 5. Тягами 6 рессорные пластины 7 соедине- 20 ны с козырьком 1, перекрытием 2, ограждением 3 посредством шарнира через проушины с лазом. Штоки гидропатронов 8 связаны шарнирно с рессорными пластинами 7, а гидроцилиндры 25 гидропатронов 8 соединены жестко с оградительно-поддерживающими элементами 1, 2 и 3. Гидропатроны 8 и гидростойки 5 сообщены гидромагистралью

9, образуя с упругими рессорными 30 пластинами 7 замкнутую гидромеханическую систему активного управления горным давлением.

Секция механизированной крепи работает следующим образом. 35

В момент проявления динамических нагрузок при внезапном обрушении непосредственной кровли в любом месте секции крепи блоки породы ударяют по упругим рессорным пластинам.7. Они 40 перемещаются вниз вместе с тягами 6 и с штоками гидропатронов 8, которые вследствие деформации упругих пластин 7 работают как упругие опоры. При этом упругие рессорные плас- 45 тины и гидропатроны гасят энергию ударной нагрузки на контакте крепи с боковыми породами и передают на ограждение, козырек, перекрытие и на все другие элементы секции крепи на- 50 растающую динамическую нагрузку.

При динамических явлениях первыми срабатывают гидропатроны с упругими рессорными элементами, так как нагрузка вначале возрастает на контакте 55 крепи с кровлей, а затем передается на гидростойку. Поэтому в процессе перемещения штоков гидропатронов однов ременно начинает осуществляться распор гидростоек крепи.

При условии P »F, где P — динами-. ческая нагрузка, действующая на козырек, перекрытие и ограждение; F величина начального распора гидростоек, происходит мгновенное перемещение штока гидропатрона и жидкость из гидроцилиндра гидропатрона вьдавливается в гидростойки. В верхних полостях гидростоек давление резко возрастает, что приводит к мгновенному их распору. Распор гидростоек происходит до тех пор, пока давление в обоих полостях гидростоек не уравновесится

Р„ =Р, где Р„ - давление в верхней полости гидростойки; Р - давление в нижней полости гидростойки.

При перемещении штоков гидропатронов вниз поршни вьдавливают часть рабочей жидкости из гидроцилиндров, которая поступает в гидростойки 5, так как гидросистема является замкнутой, вследствие чего штоки гидростоек 5 выдвигаются и секция крепи работает-в режиме предохранительной податливости. Ход штока гидростойки под действием вытесненной из гидропатрона рабочей жидкости равняется величине хода штока гидропатрона. Благодаря этой податливости крепи снижаются ударные динамические нагрузки.

Так как зоны действия гидропатронов перекрываются, то ограничение ударных нагрузок при проявлении горного давления активно происходит по всему контуру взаимодействия крепи с боковыми породами, осуществляется активное управление горным давлением и улучшается взаимодействие секции крепи с кровлей.

Активное управление горным давлением позволяет ограничить величину смещения горных пород и обеспечивает регулирование этого смещения в заданных диапазонах.

Кроме того, активное управление горным давлением позволяет исключить . зажатие секции, так как величина пропрогиба рессор за счет гидропатронов и гидравлической связи их с гидростойками компенсируется вьдвижкой штоков гидростоек.

Рессорные упругие элементы выполняют роль предохранительного клапана гидростоек, потому что их деформация происходит при усилии, равном настройке клапана. Поэтому за счет

1221378

1О

25

Составитель З.Власова

Редактор И.Рыбченко Техред Н.Бонкало Корректор B.Пилипенко

Заказ 1625/41 Тираж 470 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 активного управления регулируется реакция крепи на проявление горного давления. В связи с этим сохраняется постоянный контакт оградительноподдерживающих элементов крепи с кровлей пласта, что повышает боковую устойчивость механизированной крепи.

Поскольку при работе крепи в режиме предохранительной податливости и гашения удара при падении бло- . ков породы основные элементы секции не испытывают ударных нагрузок и гибкие пластины-рессоры выполняют функции оградительных и поддерживающих щитов, то предлагаемая конструкция секции позволяет повысить несущую способность механизированной крепи и ее функциональную надежность, при этом крепи обладают меньшей металлоемкостью конструкции, рассчитанной по номинальным усилиям в гидростойках, чем все серийно выпускаемые крепи, и надежно работают под зависающими и блочно обрушающи— мися породами непосредственной кровли. Это значительно упрощает конструкцию и гидромеханическую схему крепи.

Так как после компенсации динамического удара пластина-рессора под действием упругой деформации перемещается вверх и вытягивает шток гидропатрона, то под поршнем гидроцилиндра создается пространство для рабочей жидкости. При включении секции крепи в режим распора и при подаче рабочей жидкости в гидростойку из-за наличия этого объема и меньше- . го гидравлического сопротивления рабочая жидкость из гидромагистрали поступает вначале в гидропатрон, а затем в гидростойку на распор. Благодаря этому система возвращается в исходное положение и секция крепи имеет предварительный распор.

При начальном распоре гидростойки рессора не деформируется, так как усилие распора выбирается меньшим усилия деформации рессоры.

В режиме снятия распора поддерживающая часть секции опускается, а упругая пластина за счет восстановления сил упругой деформации поднимается вверх совместно с поршнем гидропатрона.

Система управления горным давлением выполнена на однотипных элементах, что позволяет унифицировать узлы крепи.

Таким образом, применение предлагаемой секции механизированной крепи позволяет ограничить динамические нагрузки по всему контуру взаимодействия крепи с боковыми породами, повысить надежность крепи при активном управлении в условиях труднообрушаемых кровель и большого проявления горного давления.