ЩИТОВАЯ КРЕПЬ

Предполагаемая полезная модель относится к горному делу и может быть использована при отработке наклонных угольных пластов и пластовых рудных залежей.
Известна щитовая крепь, включающая щитовое перекрытие, передние и задние лыжи, опорные и укосные стойки, расположенные под углом друг к другу и шарнирно соединенные с передними лыжами и щитовым перекрытием (А.с. 471462).
Недостатком известной крепи является то, что она перемещается за счет собственного веса и давления обрушенных пород и может использоваться при углах падения пластов более 40°.
Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели является щитовая крепь, включающая отдельные секции, содержащие щитовое перекрытие, лыжи с выпуклой сегментной опорой, опорные стойки шарнирно соединенные с передней частью лыж и щитовым перекрытием, домкраты передвижки (А.с. 612042).
Недостатком данной щитовой крепи является необходимость создания больших усилий для передвижки лыж. В данной конструкции предусмотрена раздельная передвижка щитового перекрытия и лыж. После передвижки щитового перекрытия опорные стойки занимают положение, близкое к нормали (80-85°) по отношению к лыжам. Поэтому практически вся нагрузка от обрушенных пород, передаваемая от щитового перекрытия на опорные стойки, создает сопротивление перемещению лыж. Нагрузка, передаваемая на сегментную опору после передвижки щитового перекрытия, также в большей степени препятствует перемещению лыж. В результате передвижка лыж часто становится невозможной. Эти недостатки снижают работоспособность щитовой крепи.
Технической задачей предполагаемого решения является повышение работоспособности щитовой крепи.
Поставленная задача решается тем, что в щитовой крепи, включающей отдельные секции, содержащие щитовое перекрытие, лыжи с выпуклой сегментной опорой, опорные стойки шарнирно соединенные с передней частью лыж и щитовым перекрытием, домкраты передвижки, щитовое перекрытие выполнено из передней и задней частей, шарнирно соединенных между собой, опорные стойки выполнены V-образными и обои опоры жестко или шарнирно соединены с передней частью щитового перекрытия.
Отличительными признаками заявленной щитовой крепи от прототипа являются следующие:
- щитовое перекрытие выполнено из передней и задней частей, шарнирно соединенных между собой. Разделение щитового перекрытия на две части и шарнирное соединение между ними позволяет сохранить кинематику перемещения передней части щитового перекрытия, кромка которого после передвижки располагается на том же расстоянии от почвы пласта, что и до передвижки перекрытия. При этом задняя часть перекрытия опирается на сегментную опору и располагается под большим углом к лыжам, что увеличивает составляющую от давления обрушенных пород на перемещение лыж.
- опорные стойки выполнены V-образными и обои опоры жестко или шарнирно соединены с передней частью щитового перекрытия. Если до передвижки щитового перекрытия основная часть нагрузки от щитового перекрытия передается на переднюю опору, то после передвижки щитового перекрытия основная часть нагрузки перераспределяется на заднюю опору. Учитывая, что вторая опора располагается под меньшим углом по отношению к лыжам, составляющая сила от давления щитового перекрытия на перемещение лыж возрастает, а сопротивление перемещению лыж снижается. Благодаря этому требуется меньшее усилие на перемещение лыж и работоспособность щитовой крепи повышается. Жесткое или шарнирное соединение опор с передней частью щитового перекрытия не имеет принципиального значения и не влияет на работоспособность крепи, так как в любом случае V-образная опора образует с передней частью щитового перекрытия треугольник. Вопрос лишь в том, какой тип соединения удобней для монтажа крепи.
Полезная модель поясняется описанием конкретного, но не ограничивающего его примера реализации и прилагаемыми чертежами.
На фиг.1 представлен поперечный разрез очистного забоя со щитовой крепью в исходном положении; на фиг.2 - то же, после передвижки щитового перекрытия.
Щитовая крепь (фиг.1) включает отдельные секции, содержащие щитовое перекрытие, состоящее из передней 1 и задней 2 частей, лыж 3 с выпуклой сегментной опорой 4, V-образные опорные стойки 5, домкраты передвижки 6.
Работа крепи. Например, щитовая крепь используется для отработки наклонного угольного пласта. В исходном положении задняя часть щитовых перекрытий опирается на сегментные опоры и почву пласта. Выемка угля начинается с отбойки вруба (I). Отбитый уголь транспортируется с помощью скреперной лебедки 7 и скрепера 8 до углеспускной печи (на фиг.1 не показано). Затем производится отбойка угля у кровли пласта (II) и передвижка щитовых перекрытий всех секций с помощью домкратов 6. Передвижка щитовых перекрытий и лыж производится раздельно. Вначале производится фронтальная передвижка щитовых перекрытий (Фиг.2). Щитовые перекрытия передвигают на шаг передвижки до упора в грудь забоя. Отбитый уголь транспортируют до углеспускной печи. Следующей операцией отбивают уголь у почвы пласта (III) и производят скрепером ее зачистку. После передвижки перекрытий передние опоры располагаются под углом 80-85° по отношению к лыжам, а задние примерно на 25° меньше. Поскольку основная часть нагрузки от щитовых перекрытий после их передвижки передается на задние опоры, сопротивление перемещению лыж уменьшается, а сила передвижки увеличивается. Далее включают домкраты 6 на обратный ход и производят передвижку лыж 3. На этом цикл работ по выемке угля заканчивается, и производственные процессы повторяются.
Таким образом, V-образное исполнение опорных стоек и разделение щитового перекрытия на две шарнирно соединенные части позволяет снизить сопротивление передвижению крепи и тем самым повысить ее работоспособность.