секция крепи для поддержания очистного забоя крутонаклонного угольного пласта

Формула изобретения

Секция крепи для поддержания очистного забоя крутонаклонного угольного пласта, содержащая перекрытие с козырьком, гидравлические стойки, ограждения, гидравлические домкраты передвижки и основание, отличающаяся тем, что в забойном торце основания выполнена прорезь, в которой соосно основанию, с возможностью поворота в обе стороны в плоскости основания, закреплен гаситель скорости, который, в свою очередь, содержит лопасть, выполненную в виде металлической решетки, и полую штангу, внутри которой установлена одна часть пружины, другая ее часть жестко связана с основанием, причем длина гасителя скорости не больше длины козырька секции крепи, лопасть ориентирована параллельно осям гидравлических стоек, ее высота не более половины высоты секции крепи, а размеры ячейки решетки - не более величины среднего куска отбитого угля.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному делу, в частности к крепям для очистных забоев крутонаклонных пластов при выемке угля по системе разработки “Длинные столбы по простиранию”.

Известен агрегат для разработки крутых угольных пластов средней мощности, содержащий различные элементы, обеспечивающие крепление кровли, подачу выемочной машины на забой, отделение угля от массива, фронтальную передвижку [1]. Недостатками агрегата являются повышенные чувствительность к изменению длины забоя вследствие отклонения в параллельности подготовительных выработок, металлоемкость добычи, загроможденность рабочего пространства забоя элементами агрегата, но именно загроможденность рабочего пространства обеспечивает снижение скорости при самотечном транспорте отбитого угля в нижнюю часть лавы.

За прототип принята крепь для поддержания рабочего пространства при разработке пластов крутонаклонного и крутого залегания, содержащая основание, гидравлические стойки, перекрытие, ограждения и средства передвижки [2].

Недостатками прототипа являются:

- повышенная опасность динамического воздействия кусков угля на элементы секций крепи при самотечном транспорте отбитого угля вдоль лавы из-за отсутствия устройств гашения скорости;

- несоответствие данной секции крепи действующим “Правилам безопасности в угольных и сланцевых шахтах”, которые предписывают при разработке пластов, залегающих под углом 25 и более градусов, иметь средства гашения скорости при самотечном транспорте. Эти недостатки, по нашему мнению, резко снижают область применения данной крепи и эффективность поддержания рабочего пространства очистного забоя.

Цель предлагаемого изобретения - повышение эффективности поддержания рабочего пространства очистного забоя крутого и крутонаклонного залегания за счет оснащения секции крепи средствами гашения скорости самотечного транспорта отбитого угля вдоль забоя.

Поставленная цель достигается тем, что в секции крепи для поддержания очистного забоя крутонаклонного угольного пласта, содержащей перекрытие с козырьком, гидравлические стойки, ограждения, гидравлические домкраты передвижки и основание, в забойном торце основания выполнена прорезь, в которой соосно основанию, с возможностью поворота в обе стороны в плоскости основания, закреплен гаситель скорости, который, в свою очередь, содержит лопасть и полую штангу, внутри которой установлена одна часть пружины, другая ее часть жестко связана с основанием, причем длина гасителя скорости не больше длины козырька секции крепи, лопасть ориентирована параллельно осям гидравлических стоек, а ее высота не более половины высоты секции крепи.

Предлагаемое изобретение поясняется схемами. На фиг.1 показана секция крепи в очистном забое (вид сбоку); на фиг.2 - схема установки гасителя скорости; на фиг.3 - то же (вид в плане); на фиг.4 - схема расстановки линейных секций крепи в очистном забое (вид в плане); на фиг.5 - то же при срабатывании гасителя одной из линейных секций крепи.

Секция крепи для поддержания очистного забоя крутонаклонного угольного пласта содержит перекрытие 1, гидравлические стойки 2, забойное 3 и завальное 4 ограждения, основание 5, гаситель скорости 6 и гидравлические домкраты передвижки.

Гаситель скорости 6 содержит лопасть 7 и штангу 8. В забойной части основания 5 секции крепи выполнено вертикальное отверстие 9, а со стороны забоя в торце - прорезь 10. В прорезь 10 по оси основания введена полая штанга 8 гасителя 6. В полую штангу вставлен один конец пружины 11, а другой ее конец закреплен в основании 5. Посредством пальца 12 гаситель 6 связан с основанием 5 с возможностью поворота в обе стороны в его плоскости. Гаситель ориентируют таким образом, чтобы длинное ребро его лопасти касалось почвы пласта, а короткое было параллельно оси гидравлической стойки. При этом лопасть может быть выполнена в виде металлической решетки, высоту которой принимают не более половины высоты секции крепи; длину гасителя принимают не более длины козырька, а размеры ячейки решетки - не более величины среднего куска отбитого угля.

Секции крепи устанавливают по всей длине очистного забоя вплотную друг к другу, ориентируя их гасителями скорости в сторону очистного забоя так, чтобы козырьки секций крепи уперлись в забой. При этом между забоем и гасителями скорости каждой секции крепи должен остаться зазор, достаточный для размещения в нем тягового и предохранительных канатов очистного комбайна. Выемку угля ведут очистным комбайном, движущимся снизу вверх. При этом передвижку секций крепи осуществляют вслед за комбайном. Отбитый уголь под действием силы тяжести транспортируется в нижнюю часть лавы. Одна часть потока отбитого угля попадает на лопасть 7 гасителя 6 секции крепи, расположенной ниже исполнительного органа комбайна, а другая (меньшая по объему) самотеком в пространстве между гасителем скорости и очистным забоем транспортируется вдоль лавы. Вследствие наклона линии очистного забоя в сторону его отработки гашение скорости этой другой части потока отбитого угля происходит из-за трения о почву пласта и о забой. Часть угля, попавшего на лопасть гасителя, по мере движения комбайна увеличивается по массе. В момент, когда сила тяжести массы отбитого угля на лопасти станет больше усилия пружины 11, гаситель повернется вокруг оси пальца 12 - отбитый уголь свалится с лопасти на забой, а гаситель вернется в рабочее положение. От соприкосновения с забоем куски угля, обладающие большой кинетической энергией, отскочат и попадут на лопасть гасителя секции крепи, установленной ниже и т.д.

После выемки полосы угля осуществляют перегон комбайна в нижнюю часть лавы. При этом комбайн своим корпусом воздействует на гаситель ближайшей секции крепи, поворачивает его - уголь, лежащий на лопасти гасителя, сваливается с нее. По мере перегона комбайна в нижнюю часть лавы лопасти гасителей всех секций крепи будут разгружены, а после завода исполнительного органа комбайна в нишу все гасители вернутся в рабочее положение.

Таким образом, за счет установки гасителя скорости транспортного потока секция крепи будет защищена от опасного динамического воздействия со стороны отбитого угля; будет выполнено условие Правил безопасности, т.е. повысится эффективность крепления очистного забоя крутонаклонного угольного пласта, а это и есть цель данного изобретения.

Источники информации

1. Жигалов М.Л. Технология, механизация и организация подземных горных работ: Учеб. для вузов/ М.Л.Жигалов, С.А.Ярунин. - М.: Недра, 1990, с. 290, рис.3.16.

2. Там же с. 284, рис.3.14 (прототип).