Секция механизированной крепи

Секция механизированной крепи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

А2

СООЗ СОЕЕТСНИК

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 21 D 23 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

4i, ГОСУДАРСТ8ЕННИЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

И АВТОРСНОМЪГ СВИД:ТЕЛЬСТВУ (6l )810984 (21 ) 3813475/22-03 (22) 20.11.84 (46) 30.05.86; Вюл. У 20 (71) Тульский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (72) В.М. Степанов и В.С. Косырихнн (53) 622.284(088 ° 8) (56) Патент Великобритании У 2031494, кл. Е 21 D 23/04, опублик. 1980. Авторское свидетельство СССР

Ф 810984, кл. Е 21 D 23/00, 1979. (54)(57) СЕКЦИЯ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ

КРЕПИ по авт. св. N 8!0984, о т— л и ч а ю щ а я с я . тем, что, с целью повышения надежности работы крепи при активном управлении горным давлением в условиях труднообрушаемой кровли и взаимодействии крепи с ооковыми породами, она снабжена двумя демпфирующими гидропатронами, штоки которых шарнирно закреплены на щите ограждения, а их гидроцилинд. ры шарнирно соединены с опорой, жестко закрепленной на основании крепи, при зтом ограждение снабжено траверсой, на которой шарнирно закреплен гидродомкрат управления, цилиндры гидропатронов, гидростоек и гидродомкрата управления сообщены общей гидромагистралью.

1 12

Изобретение относится к добыче полезных ископаемых подземным способом, а именно к креплению очистных забоев механизированными крепями, и является дополнительным к авт. св.

Р 810984.

Цель изобретения — повышение надежности работы очистной механизированной крепи при активном управлении горным давлением в условиях труднообрушаемой кровли и взаимодействии крепи с боковыми породами.

На фиг. 1 представлена предлагаемая секция механизированной крепи, вид сбоку; на фиг. 2 — то же, вид сзади; на фиг. 3 — гидросхема крепи.

Секция состоит из перекрытия 1, соединенного шарнирно с ограждением

2, которое в свою очередь соединено с основанием 3. Перекрытие 1 поддерживается двумя гидравлическими стойками 4. Гидродомкрат передвижения 5 закреплен на основании 3. Щит

6 с одной стороны соединен с перекрытием шарниром 7 через проушину с пазом 8, а с другой стороны — с . ограждением через направляющий стержень 9, который жестко соединен со щитом и свободно вставлен в паз 10 ограждения . Рессорньй элемент ll соединен со щитом скобами 12 и болтами 13. Гибкий упругий лист 14 saкреплен на щите 6 и закрывает зазор между щитом и ограждением.

Ограждение 2 поддерживается двумя гидродомкратами 15 управления . Последние соединены шарниром 16 с траверсой 1? ограждения 2, а шарниром

18 — с основанием 3 крепи. Штоки гидропатронов 19 связаны с помощью шар-. нира 20 со щитом 6 податливого ограждеиия 2. Гидроцилиндры гидро-. патронов 19 закреплены шарниром 21 на опоре 22. Последняя укреплена жестко на основании 3 крепи. Гидростойки 4,.гидродомкраты 15 управления и гндропатроны 19 соединены общей гидромагистралью 23, образуя с упругим рессорным элементом ll замкнутую гидромеханическую систему активного управления горным давлением. Гидропатроны 19 расположены в.активных зонах действия ударной нагрузки.

Количество гидропатронов выбирают из условия перекрытия их зон действия.

Секция механизированной крепи работает следующим образом.

34651 а

56

5

10 I5

В момент проявления динамических нагрузок при внезапном обрушении непосредственной кровли блоки породы ударяют по щиту 6, который перемещается в сторону ограждения с одной стороны вместе с шарниром 7 в проуши не с пазом 8, а с другой — с направляющим стержнем 9 через паэ 10 в ограждении и со штоком гидропатронов

19 и сжимает рессорный элемент ll соединенный со щитом скобами 12 и болтами 13. Гибкий упругий лист

14 постоянно перекрывает зазоры между щитом и ограждением от попадания разрушенных пород.

При этом упругий рессорный элемент и гидропатроны гасят энергию ударной нагрузки на контакте взаимодействия крепи с боковыми породами и п редают на ограждение и на все другие элементы секции крепи плавно нарастающую динамическую нагрузку.

При динамических явлениях при проявлениях горного давления в условиях труднообрушаемых кровель первыми срабатывают гидропатроны с упругими рессорными элементами, так как нагрузка сначала возрастает на контакте крепи с кровлей и боковыми породами, а затем передается на гидростойку и гидродомкрат управления, поэтому в процессе перемещения штоков гидропатроиа одновременно осуще" ствляется распор гидродомкратов управления и гидростоек крепи.

При условии

Р»F, где P — динамическая нагрузка, дейст. вующая на ограждение и перекрытие;

F — величина начального распора гидродомкратов управления и гидростоек, происходит мгновенное перемещение штока гидропатрона, и жидкость иэ поршневой полости цилиндра гидропатрона выдавливается в поршневые полости цилиндров гидродомкратов управления и гидростоек крепи, где резко возрастает давление, что приводит к мгновенному их распору. Распор г родомкратов управления и гидростоек происходит до тех пор, пока давление в обеих оСластях (поршневой и надпоршневой) цилиндров гидроотоек не уравновесится, т.е, P Р, где Р давление в верхней (надпоршневой) полости домкрата управления и гидро3 1234 стойки; P — давление в нижней (поршневой) полости гидродомкрата управле . ния и гидростойки.

При перемещении штоков гидропатронов )9 вниз поршни выдавливают часть рабочей жидкости из их гидроцилиндров, которая поступает в гидродомкраты 15 управления и гидростойки .4, так как их гидросистема, соединенная общей гидромагистралью 23, зам- 10 кнута. Вследствие этого штоки гидродомкратов 15,управления и гидростоек . 4 выдвигаются, и секция крепи рабо.тает в режиме предохранительной податливости. Ход штока гидродомкрате 15 управления и гидростойки под действием вытесненной из цилиндра гидропатрона рабочей жидкости равняется величине хода штока гидропатроиа.

Благодаря этой податливости крепи 20 снижаются ударные динамические нагрузки °

Так как зоны действия гидропатронов перекрываются, то ограничение .ударных динамических нагрузок при 25 появлении горного давления активно происходит по всему контуру взаимодействия крепи с боковыми породами, осуществляется активное управление горным давлением и улучшается взаимо действие секции крепи с кровлей.

Кроме того, активное управление горным давлением позволяет исключить зажатие секции, так как величина прогиба щита с упругим рессорньпч

35 элементом за счет гидропатронов и гидравлической связи их с общей гидромагистралью крепи компенсируется . выдвижкой штоков гидродомкратов управления и гидростоек.

Рессорные упругие элементы выполняют роль предохранительного клапана гидростоек потому, что их деформация происходит при усилии, равном настройке клапана. Поэтому за счет ак- 4 тивного управления регулируется реак. .ция крепи на проявление горного давления. В связи с этим сохраняется постоянный контакт оградительно-поддерживающих элементов крепи с кров5D лей пласта, что повьппает боковую устойчивость механизированной крепи.

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

В режиме снятия распора поддерживающая часть секции опускается, а упругий рессорный элемент ll u щит 6 за счет восстановления сил упругой деформации поднимаются совместно с поршнем гидропатронов 19.

Гщ ромеханическая система управления горным давлением выполнена ! на однотипных элементах, что позволяет унифицировать узлы крепи. С помощью гидродомкратов 15 управления изменяется величина угла наклона траверсы 17 ограждения 2. Наклон ограждения устанавливается так, чтобы обеспечивались наиболее благоприятные условия для посадки обрушающихся горных пород. Благодаря этому обеспечиваются требуемые посадочные характеристики секции механизированной крепи в зависимости от горно-геоло40

Поскольку при. работе крепи в режи<ме предохранительной податливостн и гашения удара при падении блоков породы основные элементы секции не испытывают ударных нагрузок и гибкие рессорные элементы выполняют функций

651 4 поддерживающих щитов, то предлагаемая конструкция секции повышает несущую способность механизированной крепи и ее функциональную надежность работы, крепи будут меньшей металлоемкости, рассчитанной по номинальным усилиям B гидростойках, чем серийно выпускаемые крепи, и надежно работать под зависающими.и блочно обрушающимися породами непосредственной кровли, что значительно упрощает конструкцию и гидромеханическую схему крепи.

Так как после компенсации динамического удара щит 6 ограждения и рессорный элемент ll под действием упругой деформации перемещается вверх и вытягивает штоки гидропатронов 19, то под поршнем цилиндров гидропатронов создается пространство для рабочей жидкости. При включении секции крепи в режим распора и подачи рабочей жидкости в гидродомкраты управления и гидростойки иэ-за наличия этого объема и меньшего гидравлического сопротивления рабочая жидкость из- гидромагистрали поступает вначале в гидропатрон, а затем в гидродомкрат управления и гидростойку на распор. Благодаря этому система возвращается в исходное положение, и секция крепи имеет предварительный распор.

1234651

lpite. 2

Составитель В. Пономарева

Редактор В. Ковтун Техред О .Гортвай Корректор Е, Рошко

Заказ 2964/42 Тираж 470 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5, .Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 гических условий ведения горных работ. Введение в секцию крепи гидродомкратов 15 улучшает активное управление горным давлением и компенсирует смещение горных пород, расши- . ряет диапазон применения крепи в различных горно-геологических условиях ведения горных работ, исключаеч зажатие секции крепи и поломку эле ментов ограждения.