СЕКЦИЯ КРЕПИ ДЛЯ ОТРАБОТКИ МОЩНЫХ КРУТЫХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ

Техническое решение относится к горному делу и может быть использовано при создании секции крепи для отработки мощных крутых угольных пластов и проведения подготовительных выработок.
Известна секция крепи сопряжения [а.с. СССР №237777, E21d, опубл. в БИ №9, 1969 г.], включающая опорные балки, траверсы с опорными домкратами, распорные домкраты, телескопические стойки с закрепленными направляющими, при этом телескопическая стойка состоит из труб и крепится своими проушинами за цапфы цилиндров распорных домкратов, которые в свою очередь установлены на траверсах.
Недостатками данной секции крепи являются то, что телескопические стойки состоящие из вставленных друг в друга труб, не создают усилие по поддержанию кровли горной выработки, их распорные функции носят пассивный, зависимый характер, а усилие, необходимое для поддержания кровли осуществляется опорными гидродомкратами, шарнирно соединенными с телескопическими стойками и траверсами. Поскольку опорные гидродомкраты установлены под углом к оси телескопических стоек, то под воздействием их усилий телескопические стойки будут поворачиваться в шарнирных соединениях на траверсах и прижиматься своими направляющими к бортам выработки. Что может привести к нарушению кинематической неизменяемости конструкции секции крепи и тем самым затруднит процесс управления крепью при распоре секций крепи и не обеспечить надежного поддержания кровли горной выработки.
Наиболее близкой к предлагаемому техническому решению является секция крепи для отработки мощных крутых пластов угля подэтажной выемкой, принятая в качестве прототипа [Патент на полезную модель RU 160472 U1 МПК E21D 23/00, 20.03.2016], состоящая из опорных балок закрепленных на траверсах, гидростоек шарнирно присоединенных к траверсам, опорных гидродомкратов шарнирно связанных с траверсами и гидростойками, распорных гидродомкратов шарнирно связанных с траверсами и боковое ограждение, выполненное в виде продольных направляющих, установленных на гидростойках.
К недостатку данной конструкции следует отнести то, что при распоре секции крепи, а так же под воздействием боковых усилий на гидростойку от опорных и распорных гидродомкратов, при прижатии бокового ограждения к бортам горной выработки на гидростойку и шарнирное соединение гидростойки с траверсой будет воздействовать боковая нагрузка, которая может привести к заклиниванию гидростойки, что затруднит процесс управления, и не обеспечит устойчивого, постоянного и надежного распора секции крепи в горной выработке. Кроме того, в случае образования на бортах горной выработки вывалов, гидростойка не защищена от возможных механических повреждений рабочих поверхностей штока гидростойки, что может привести к преждевременному выходу из строя гидростойки.
Целью технического решения является повышение надежности поддержания кровли горных выработок и эффективности процесса управления секцией крепи, увеличение ресурса работы секции крепи для отработки мощных крутых угольных пластов, путем применения гидростоек с телескопическим кожухом.
Поставленная цель достигается тем, что в секции крепи для отработки мощных крутых угольных пластов, содержащей опорные балки, закрепленные на траверсах, гидростойки шарнирно присоединенные к траверсам, опорные гидродомкраты шарнирно связанные с траверсами и гидростойками, распорные гидродомкраты шарнирно связанные с траверсами и боковое ограждение, выполненное в виде продольных направляющих, установленных на гидростойках, в соответствии с техническим решением гидростойка установлена в телескопическом кожухе, состоящим из внешней и внутренней обойм, при этом цилиндр гидростойки связан с внешней обоймой, которая в свою очередь шарнирно соединена с траверсой, шток гидростойки установлен во внутренней обойме и с ней связан, а направляющие закреплены на внешней обойме шарнирно.
Сущность технического решения поясняется схемами:
на фиг. 1 - крепь в поперечном сечении;
на фиг. 2 - общий вид гидростойки;
на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.
Секция крепи для отработки мощных крутых угольных пластов (фиг. 1) содержит опорные балки 1, закрепленные на траверсах 2, гидростойки 3 шарнирно присоединенные к траверсам 2, опорные гидродомкраты 4 шарнирно связанные с траверсами 2 и гидростойками 3, распорные гидродомкраты 5 шарнирно связанные с траверсами 2, боковое ограждение, выполненное в виде продольных направляющих 6, связанных с гидростойками 3 и опоры 7 шарнирно связанные с гидростойками 3. При этом гидростойка 3 установлена в телескопическом кожухе (фиг. 2), состоящим из внешней обоймы 8 и внутренней обоймы 9, цилиндр гидростойки 10 связан с внешней обоймой 8, которая шарнирно соединена с траверсой 2, шток гидростойки 11 установлен во внутренней обойме 9 и с ней связан, направляющие 6 закреплены на внешней обойме 8 шарнирно.
Подключение гидростойки 3 к системе подачи гидравлической жидкости производится через бонку поршневой полости 12 и бонку штоковой полости 13, для свободного перемещения подключенных гидравлических рукавов во внешней обойме 8 и внутренней обойме 9 выполнена прорезь разрез А-А, вид Б (фиг. 3).
В горной выработке секции крепи связаны между собой гидродомкратами передвижения (не показаны) установленными между их траверсами и обеспечивающие поочередную передвижку секций по штреку.
Секция крепи работает следующим образом. При передвижке секции крепи снимается распор и производится сокращение гидростоек 3. При втягивании штока 11 гидростойки 3 происходит скольжение внутренней обоймы 9 (фиг. 2) по внутренней образующей внешней обоймы 8, тем самым обеспечивается отрыв от почвы горной выработки опоры 7. По окончании передвижки секции крепи производится распор гидростойки 3, при этом внутренняя обойма 9, связанная с штоком 11 гидростойки 3, скользит по внутренней образующей внешней обоймы 8 в обратном направлении, обеспечивая упор опоры 7 в почву горной выработки. При сокращении и распоре шток 11 гидростойки 3 прямолинейно перемещается, при этом бонка поршневой полости 12 и бобышка бонка штоковой полости 13 постоянно находятся в прорезе внешней обоймы 8 и внутренней обоймы 9. Таким образом, при поочередной соосной телескопической сдвижке и раздвижке внешней обоймы 8 и внутренней обоймы 9, гидростойка 3 и рабочая поверхность штока 11 гидростойки 3 защищена телескопическим кожухом от внешнего воздействия, тем самым исключается попадание посторонних предметов на рабочую поверхность штока 11 гидростойки 3 и механическое повреждение гидростойки 3.
При распоре, гидростойка 3 прижимается опорами 7 на почву горной выработки, тем самым обеспечивается силовое поддержание кровли горной выработки, распорные гидродомкраты 5 и опорные гидродомкраты 4 прижимают боковое ограждение, выполненное в виде продольных направляющих 6 закрепленных на внешней обойме 8 шарнирно к бортам горной выработки. При этом усилия, возникающие при распоре в шарнирном соединении гидростойки 3 и траверсы 2, а так же поперечные, боковые нагрузки на гидростойку 3, воспринимаются телескопическим кожухом состоящим из внешней обоймы 8 и внутренней обоймы 9, тем самым обеспечивается разгрузка штока 11 гидростойки 3 от силовых нагрузок.
Таким образом, за счет применения в конструкции секции крепи, гидростойки с телескопическим кожухом, состоящим из внешней и внутренней обойм, при этом цилиндр гидростойки связан с внешней обоймой, которая в свою очередь шарнирно соединена с траверсой, шток гидростойки установлен во внутренней обойме и с ней связан, а направляющие закреплены на внешней обойме шарнирно, достигается кинематическая устойчивость конструкции секции крепи при постоянном распоре в горной выработке и увеличивается ресурс работы гидростойки, за счет разгрузки гидростойки от поперечных и боковых нагрузок, передающихся от опорных гидродомкратов, распорных гидродомкратов и бокового ограждения секции крепи, а так-же за счет обеспечения защиты рабочих поверхностей штока гидростойки от механических повреждений.
Этим заявляемая полезная модель позволяет обеспечить надежность поддержания кровли горных выработок, повысить эффективность процесса управления секцией крепи, увеличить ресурс работы секции крепи при отработке мощных крутых угольных пластов и проведении подготовительных выработок.
Что свидетельствует о достижении поставленной цели.