УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ЗАБОЯ

Предлагаемое техническое решение относится к области горного дела, а именно, к механизированным крепям для очистных забоев.
Известно устройство для поддержания груди забоя, включающее верхняк секции механизированной крепи, щит, связанную с ним рессору, гидродомкрат, шарнирно соединенный с верхняком и с рессорой (а.с. СССР №343057, кл. Е21D 23/06, опубл. 01.01.1972).
Недостатком этого устройства является малая величина вертикальной составляющей реакции от усилия гидродомкрата, передаваемой через козырек на кровлю, что снижает эффективность ее поддержания. Кроме этого, щит не может полностью прилегать к поверхности забоя, так как забойный конец верхняка всегда отстает от нее для исключения повреждения режущим органом выемочной машины.
Наиболее близким техническим решением к заявленному по технической сущности является устройство для крепления забоя (авторское свидетельство СССР №883486, МПК E21D 23/04, опубл. 23.11.1981, бюл. №34). Устройство включает в себя верхняк секции механизированной крепи, щит с шипами, рессору, шарнирно соединенную своими концами со щитом и забойной частью верхняка, гидродомкрат, соединенный шарнирно одним концом с верхняком, а другим - с проушиной в средней части рессоры.
В нерабочем (сложенном) положении устройство располагается под забойной консолью верхняка, гидродомкрат сокращен. Для перевода устройства в рабочее положение в поршневую полость гидродомкрата подается жидкость и происходит поворот рессоры в сторону забоя до упора в него щита. При этом шипы, внедряясь в пласт, жестко фиксируют щит, и при дальнейшем распоре гидродомкрата его усилие воспринимается рессорой, а вертикальная составляющая этого усилия передается рессорой на призабойную часть верхняка, увеличивая его несущую способность. При проявлении отжима угля усилие, воспринимаемое щитом со стороны забоя, передается на верхняк, увеличивая его сопротивление сдвижению кровли. Таким образом достигается эффект одновременного крепления забоя и повышения несущей способности крепи в призабойной зоне.
Однако, это устройство обладает существенным недостатком, заключающимся в том, что щит не всегда контактирует с поверхностью забоя всей своей площадью, а это вызывает опасность его проскальзывания вниз по плоскости забоя, так как не все шипы внедрены в пласт и, как следствие, рессора не передает вертикальное усилие на забойную консоль. Плохое прилегание щита может быть вызвано неровностями поверхности забоя вследствие трещиноватости угля, кливажа, отжима. Кроме того конструкция устройства и его кинематика таковы, что усилие гидродомкрата приложено к одной точке одной рессоры, которая, в свою очередь, передает усилие на одну точку щита - в месте его соединения с рессорой. Таким образом, щит, воспринимая усилие от рессоры в одной точке, не обеспечивает его равномерное распределение по поверхности забоя (особенно с учетом ее неровностей), не обеспечивается приспосабливаемость щита к забою, внедрение шипов в пласт и надежная фиксация щита. Неравномерность прижатия щита к забою и неравномерность распределения усилия гидродомкрата по площади щита снижают эффективность работы устройства.
Задачей заявленного технического решения является улучшение контактирования щита с забоем, а также равномерное распределение усилия гидродомкрата по площади щита.
Технический результат - повышение эффективности функционирования устройства за счет обеспечения приспосабливаемости щита к забою.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для крепления забоя, включающее верхняк секции механизированной крепи, щит с шипами, связанную с ним одним концом рессору с проушиной в средней ее части, подвешенную противоположным концом на забойной части верхняка и гидродомкрат, одним концом шарнирно соединенный с верхняком, согласно полезной модели, дополнительно содержит рессору с проушиной и ось, причем обе рессоры установлены симметрично по ширине забойной части верхняка и по ширине щита, ось шарнирно соединена с проушинами, а в центральной своей части шарнирно соединена со вторым концом гидродомкрата.
Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг.1 изображено устройство для крепления забоя в нерабочем (сложенном) положении, на фиг.2 - устройство для крепления забоя в рабочем положении, на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2.
Устройство включает в свой состав верхняк 1, на забойном конце которого симметрично относительно продольной оси верхняка 1 шарнирно закреплены рессоры 2. Противоположные концы рессор 2 шарнирно соединены со щитом 3, имеющим шипы 4. В средней части рессор 2 закреплены проушины 5, в которые установлена ось 6. К верхняку 1 вдоль его продольной оси подвешен гидродомкрат 7 так, что корпусом он шарнирно соединен с верхняком 1, а штоком - с осью 6 в центральной ее части.
Устройство для крепления забоя работает следующим образом.
В исходном (нерабочем) положении гидродомкрат 7 сокращен, рессоры 2 и щит 3 находятся под забойной консолью верхняка 1. Для перевода устройства в положение крепления забоя в поршневую полость гидродомкрата 7 подается рабочая жидкость, и он раздвигается. Усилие гидродомкрата 7 передается на ось 6, а через нее - на рессоры 2. Рессоры 2 разворачиваются в сторону забоя до контакта с ним щита 3. При наличии неровностей на поверхности забоя (вследствие трещиноватости угля, кливажа, отжима) щит 3 приспосабливается к ним, достигая максимальной площади контактирования с забоем. Это обеспечивается за счет того, что рессоры 2 закреплены на щите 3 в двух точках и на каждую из них рессора передает свое усилие для прижатия щита 3 к забою. При этом рессоры 2 прогибаются на различную величину, обеспечивая щиту 3 наиболее полное контактирование с забоем. Шипы 4 внедряются в пласт и фиксируют щит 3. Дальнейший распор гидродомкрата 7 вызывает дополнительный прогиб рессор 2 и передачу усилия на призабойную чать верхняка 1, увеличивая его несущую способность.
Заявленное техническое решение позволяет обеспечить приспосабливаемость щита к забою за счет улучшения его контактирования с поверхностью забоя и равномерное распределение усилия гидродомкрата по площади щита, что, в конечном счете, повысит эффективность использования устройства.