СЕКЦИЯ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ КРЕПИ

Полезная модель относится к горному делу, а именно к области гидрофицированных крепей комплексно-механизированных очистных забоев при подземной добыче полезных ископаемых, в частности угля.
Известна секция гидрофицированной крепи с телескопическим перекрытием (патент RU №175187, опубл.27.11.2017), содержащая основание катамаранного типа с направляющей балкой, расположенной по оси основания, перекрытие секции, гидростойки, компенсирующее устройство, размещаемое по оси основания, с жестким или шарнирным порталом и гидропатроном с опорой непосредственно на направляющую балку через опорно-реактивные исполнительные механизмы, домкраты передвижения, шарнирно соединенные с направляющей балкой и задней частью основания, перекрытие секции дополнительно содержит телескопически соединенные забойное и завальное перекрытия, при этом опорные консоли завального перекрытия располагаются в пазах забойного перекрытия с возможностью их взаимного осевого смещения не более, чем на шаг передвижки секции крепи, опорную балку, шарнирно соединенную с завальным перекрытием и установленную в продольном пазу забойного перекрытия с возможностью ее осевого перемещения на шаг передвижки секции крепи гидроцилиндром, связанным одним концом с опорной балкой, а другим концом - с забойным перекрытием, при этом забойное перекрытие опирается на опорную балку компенсирующим устройством с гидропатронами и подшипниковыми опорами скольжения, установленными в порталах забойного перекрытия.
Недостатками конструкции является необходимость наличия основной опоры, в виде забойного конвейера, которая обеспечивает перемещение секции гидрофицированной крепи, но при этом не может обеспечить изменение направления её перемещения.
Известна секция механизированной крепи (авторское свидетельство SU№968448A1, опубл. 23.10.1982), включающая основание, гидростойки, перекрытие, домкрат передвижения и узел удержания секций от опрокидывания, содержащий гидроцилиндр, верхним концом взаимодействующий с гидростойкой, а нижним – с нижней опорой, один конец которой шарнирно соединен с основанием, а второй установлен с возможностью продольного перемещения по основанию нижерасположенной соседней секции или по направляющей балке, расположенной между секциями, с целью повышения боковой устойчивости секции крепи с одновременным снижением растягивающих нагрузок в месте соединения стойки с основанием, узел удержания секции от опрокидывания снабжен тягой, один конец которой шарнирно закреплен на основании, а верхний конец посредством общего шарнира связан с верхней опорой, поверхность которой на сопряжении с гидростойкой выполнена плоской, при этом нижний конец гидроцилиндра шарнирно соединен с вторым концом нижней опоры, которая выполнена телескопической и  ее выдвижная часть установлена с возможностью фиксации при выдвижении.
Недостатком конструкции является: основание секции механизированной крепи не обеспечивает достаточного сцепления основания с почвой, тем самым проявляется неустойчивость положения крепи в забое при работе по восстанию или по падению пласта.
Известна секция гидравлической шагающей крепи (патент RU №2133828, опубл. 27.07.1999), содержащая две параллельные, опирающиеся на лежачий бок лыжи в качестве опор для поддерживающих верхняк кровли стоек, опертый между лыжами на траверсу цилиндр передвижки, выдвигающийся поршневой шток которого воздействует со стороны закладки на штангу передвижки, которая проходит под цилиндром передвижки и сочленена со стороны груди очистного забоя с забойным конвейером, и опертый на штангу передвижки в вертикальном положении подъемный цилиндр для приподнимания лыж в процессе шагания, чей подъемный цилиндр установлен на лыжах с возможностью перемещения по высоте в боковых направляющих и соединен с ними посредством u-образного тягового хомута, поддерживаемого по центру подъемным цилиндром.
Недостатками рассматриваемой секции гидравлической шагающей секции крепи являются: секции механизированной крепи не обеспечивает достаточного сцепления основания с почвой, тем самым проявляется неустойчивость положения секций крепи в забое при работе по восстанию или по падению; невозможно перемещение секции крепи без предварительного перемещения конвейера.
Известна секция комплектно-агрегатная механизированная крепь для наклонных пластов (патент RU № 2058492, опуб.20.04.1996),включающая линейные секции, состоящие из основания, гидростоек и перекрытия, установленные между ними направляющие балки, передние концы которых шарнирно связаны с конвейером, а задние с помощью гидродомкратов передвижки, размещенных в направляющих балках, с основаниями секций, расположенных по обе стороны направляющих балок, при которых конвейер расположен под углом к продольным осям направляющих балок и секции крепи, которые расположены ступенчато, шарниры связи направляющих балок с конвейером выполнены вертикальными, а каждая направляющая балка выполнена с выступом на заднем торце, причем выступ относительно продольной оси конвейера расположен со стороны острого угла, образованного продольными осями направляющих балок и конвейера, отличающаяся тем, что линейные секции крепи в очистном забое разделены на группы, в каждой из которых основание вышерасположенной граничной секции и перекрытие нижерасположенной граничной секции снабжены кронштейнами, которые оснащены взаимной гибкой связью, в которой кронштейны выполнены в виде скобы и двух выступающих упоров, жестко связанных с опорной поверхностью секции, а сама гибкая связь выполнена в виде отрезков каната или цепи и помещена в упругую оболочку типа прорезиненного рукава, с гидродомкратом, расположенной во внутреннем пространстве группы секции в межстоечном пространстве под углом к их продольным осям и параллельно оси конвейера. По всей длине очистного забоя группы секции размещены последовательно и рассредоточено, а на нижнем концевом участке одна группа секции.
Недостатком конструкции является: наличие сложной гибкой связи, что снижает надежность конструкции, увеличивает вероятность ее смещения и может привести при ее обрыве к производственной травме.
Известна секция механизированной крепи с направляющей и опорной балками (патент RU №169381,опуб. 16.03.2017), принятая за прототип, содержащая перекрытие и основание катамаранного типа, выполненное в виде лыж с боковыми поверхностями, связанных порталом, между которыми располагается тяга, один конец которой соединен с конвейером, а другой - с гидродомкратом передвижки, гидростойки, размещенные между верхняком и основанием, и установленный на тягу в вертикальном положении механизм подъема лыж основания, в виде гидродомкрата, имеющего цилиндр, выполненный со сферической опорой и снабженный цапфами, и шток, закрепленный на портале, при этом цапфы жестко закреплены на цилиндре, выполнены с конусообразными концами, снабжены защитными пластинами, установленными на цапфах и цилиндре, и размещены в замкнутых пазах, выполненных во внутренних боковых поверхностях лыж, перекрытие секции выполнено с продольным пазом, в который установлена опорная балка с возможностью перемещения ее на шаг передвижки секции крепи гидродомкратом, шарнирно соединенным одним концом с перекрытием, а другим с опорной балкой, при этом перекрытие при перемещении секции имеет возможность распора в кровлю через неподвижную опорную балку посредством портала с гидропатроном и подшипниковой опорой скольжения.
Недостатками конструкции является: направляющая балка основания секции механизированной крепи не обеспечивает достаточного сцепления с почвой, что приводит к нештатным смещениям секции крепи, которые снижают устойчивость технологического процесса и безопасность работ в забое.
Техническим результатом является повышение устойчивости секции при движении по восстанию и падению и безопасности работ.
Технический результат достигается тем, что дополнительно установлен поворотный стопор, который одним концом соединен с направляющей балкой, а другой пирамидальный конец опущен с возможностью заглубления в почву, домкрат механизма прижатия шарнирно соединен со скользящей опорой, которая установлена с возможностью перемещения по выступающей над направляющей балкой центральной частью поворотного стопора.
Устройство поясняется следующими фигурами:
фиг. 1 – Секция механизированной крепи;
фиг. 2 – Основание и направляющая балка секции крепи;
фиг.3 – Схема стопорного устройства;
фиг. 4 –Упрощенная схема механизма прижатия
1 – козырек;
2 – портал по перекрытию;
3 – гидродомкрат по перекрытию;
4 – перекрытие;
5 – опорная балка;
6 – ограждение секции;
7 – гидростойка;
8 – гидродомкрат по основанию;
9 – основание;
10 – портал по основанию;
11 – направляющая балка;
12 – забойный  конвейер;
13 – домкрат механизма прижатия
14 – скользящая опора
15 – поворотный стопор
16 –балансир.
Секция механизированной крепи состоит из ограждения секции 6 (Фиг.1), шарнирно соединенного с перекрытием 4 и с основанием 9 катамаранного типа, выполненных в виде лыж с боковыми поверхностями, балансирами 16. Козырек 1 шарнирно соединен с перекрытием 4. Портал по перекрытию 2 жестко соединен с перекрытием 4 и шарнирно соединен гидродомкратом по перекрытию 3 с опорной балкой 5. Портал по основанию 10 жестко соединен с основанием 9 и шарнирно соединен гидродомкратом по основанию 8 с направляющей балкой 11. А противоположный конец направляющей балки 11 предназначен для соединения с забойным конвейером 12. Перекрытие 4 соединено с основанием 9 распорными гидростойками 7. К направляющей балке 11 (фиг.2-4) шарнирно присоединен одним концом поворотный стопор 15, а другой пирамидальным конец установлен с возможностью заглубления в почву. Домкрат механизма прижатия 13 шарнирно соединен со скользящей опорой 14, которая установлена с возможностью перемещения с опорой на выступающую над направляющей балкой 11 центральную часть поворотного стопора 15.
Устройство работает следующим образом.
В исходном положении секция передвинута к забойному конвейеру 12 (фиг 1), перекрытие 4 с козырьком 1 и опорной балкой 5 передвинуты к забою. После выемки полосы угля на ширину шага передвижки секции крепи осуществляется фронтальная передвижка к забою забойного конвейера 12. Передвижка секции крепи осуществляется в следующей последовательности: снятие распора гидростоек 7 секции крепи с передачей усилия на основание 9. После переноса распора на направляющую балку 11 и опорную балку 5 включаются гидродомкрат по основанию 8 и гидродомкрат по перекрытию 3, которые перемещают секцию крепи на забой с опорой через скользящие опоры 14 (фиг.2-4) по направляющей балке 11 и опорной балке 5, при этом поворотный стопор 15 вдавливается в почву пирамидальным концом с помощью домкрата механизма прижатия 13, тем самым предохраняет направляющую балку 11 и забойного конвейера 12 от смещения по падению при отработке участка по восстанию.
Применение предлагаемого устройства обеспечивает возможность устойчивой отработки участков в границах действующего шахтного поля, как по падению, так и по восстанию, повышая полноту выемки запасов угля.