устройство для защиты призабойной зоны очистной выработки от скатывающихся кусков горной массы

Формула изобретения

1. Устройство для защиты призабойной зоны очистной выработки от скатывающихся кусков горной массы, включающее закрепленный на гибких элементах к перекрытию крепи с возможностью перемещения и разворота защитный экран, имеющий поворотный элемент с отверстиями для раздельного размещения связанных с дополнительным поперечным элементом продольных элементов со свободными концами, отличающееся тем, что продольные элементы выполнены гибкими, упругими с грузами на свободных концах, поворотный элемент выполнен в виде поворотной траверсы со сквозными отверстиями и расположен под углом к забою в горизонтальной плоскости с возможностью разворота в положение параллельно забою при подъеме гибких продольных элементов, а дополнительный поперечный элемент в виде подвижной траверсы, которая посредством гибкой тяги через систему отклоняющих блоков связана с приводом перемещения защитного экрана.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что другие концы гибких упругих продольных элементов жестко закреплены на подвижной траверсе.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что гибкие упругие элементы пропущены через окна подвижной траверсы и закреплены другими концами на поворотной траверсе.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для выемки пластов угля наклонного падения.

Известна "Секция механизированной крепи" (а.с. N 132 0438 Е 21 D 23/04, 1985), которая содержит основание и перекрытие, связанные гидростойками, защитное устройство, установленное над ставом конвейера под углом в сторону падения пласта. Защитное устройство с жесткими тягами и упругими стержнями подвешено к перекрытию секции крепи с возможностью поворота.

Недостатком известной секции является:

сложность конструкции;

низкая эффективность по удержанию скатывающихся валунов;

наличие жестких тяг приводит к деформации тяговой цепью комбайна при нарушенной гипсометрии пласта.

Наиболее близким техническим решением заявляемому "Устройству для защиты призабойной зоны очистной выработки" от скатывающихся кусков горной массы, и взятым за прототип, является "Устройство для защиты забойного пространства от падающих кусков" (а.с. N 1603020 К 21 D 23/03, 1988), которое включает защитный элемент, закрепленный к перекрытию гибкими связями. Защитный элемент выполнен в виде горизонтального желоба, прикрепленного к перекрытию посредством опор и размещенного в них вала, расположенного между гибкими элементами, которые прикреплены к краям горизонтального желоба, и Т-образных стержней, горизонтальные полки которых установлены в желобе и расположены вдоль продольной оси перекрытия, а вертикальные части связаны между собой посредством гибких стяжек и выполнены с шарнирно закрепленными нижними концами.

Недостатком известного устройства является:

сложной конструкции;

низкая эффективность по защите забойного пространства от скатывающихся кусков угля или породы. Хотя защитный элемент прикреплен к перекрытию крепи посредством гибких элементов (пружин), наличие продольных жестких стержней не исключает их деформацию при столкновении с крупными падающими валунами. (Из-за наличия собственной инерционности жесткий стержень будет деформироваться при столкновении с падающими кусками угля или породы).

Недостатком известного устройства является также отсутствие привода перемещения защитного элемента.

Целью заявляемого устройства является повышение уровня безопасности ведения работ при комбайновой выемке полезного ископаемого на пластах наклонного падения, а также упрощение изготовления и установки.

Суть изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана секция крепи с ограждающим устройством в рабочем положении, на фиг. 2, 3, 4 ограждающее устройство находится в поднятом положении для пропуска комбайна в нескольких вариантах исполнения механизма подъема экрана. Причем на фиг.1 и фиг.2 приведены схемы монтажа ограждающего экрана для двухстоечной крепи ФАЗОС-Озм (Польша).

На фиг.3-4 для отечественной крепи 20КП70.

Устройство состоит из гибких элементов, например, отрезков тяговой круглозвенной цепи 1, к концам каждого отрезка цепи подвешен груз 2, удерживающий цепь в вертикальном положении. Отрезки цепей с грузами проходят через окна поворотной траверсы 3, закрепленной под верхняком секции крепи диагонально к его проекции в плане с помощью гибкой связи 4, и разворачивающей ограждающий экран параллельно забою во время поднятия экрана.

Подвижная траверса 5 соединяется с гибким тяговым элементом 6, который через систему блоков 7, 8, 9 и гибкий элемент 10 взаимодействует с приводом перемещения 11, в качестве которого может быть применен гидродомкрат, зафиксированный с помощью связей относительно верхняка и основания крепи.

Устройство работает следующим образом.

В рабочем положении (фиг.1) ограждающий экран из гибких элементов 1 располагается над доставочным конвейером под углом к линии забоя, обусловленным необходимостью отражать падающие предметы в сторону забоя, и перекрывает зону над конвейером как у забоя, так и на расстоянии шага передвижки от забоя, и по вертикали от верхняка крепи до конвейера. При ударе кусков горной массы об экран из гибких элементов, скорость падающих предметов гасителя, а траектория изменяется в сторону забоя, благодаря упругим и инерционным свойствам гибких элементов экрана.

Для прохода выемочного комбайна с его коммуникациями (фиг.2) экран с помощью привода перемещения 11 разворачивается параллельно забою, одновременно поднимаясь к верхняку, освобождает проход. При этом подвижная траверса 5 перемещается тягой 6 вниз в сторону завала, а связанные с ней гибкие элементы 1 с грузами 2 протягиваются через окна поворотной траверсы 3 до упора.

По первому варианту (фиг.2) гибкие продольные элементы 1 жестко закреплены на подвижной траверсе 5, которая, перемещаясь в сторону завала, вытягивает упомянутые элементы напрямую на всю их длину в межстоечное пространство крепи.

Во втором варианте (фиг.3) подвижная траверса 5 и поворотная траверса 3 имеют одинаковые размеры и конструкцию в виде штанги с расположенными на ней окнами. Верхние концы наружных продольных элементов проходят через окна траверсы 3, далее через окна параллельно расположенной траверсы 5 и, обогнув цилиндрическую штангу последней, возвращаются к траверсе 3, где закрепляются у соответствующего окна. Гидродомкрат, сокращаясь, вытягивает цепь 6, взаимодействующую через блок 9 с траверсой 5 и перемещает последнюю в сторону завала. Каждый отражающий продольный элемент 1 вытягивает груз до упора в окна траверсы 3, и, сложенный вдвое, занимает положение под верхняком крепи, в этом случае подвижная траверса 5 действует по принципу полиспаста.

В третьем варианте (фиг. 4) предлагается с целью увеличения тягового усилия без изменения характеристик гидродомкрата (11) произвести его разворот таким образом, чтобы усилие развивалось поршневой полостью.

Преимущества заявляемого устройства состоят в следующем:

не создает помех расположению тяговой цепи выемочной машины при сложной гипсометрии пласта;

обеспечивает эффективную и надежную защиту призабойной зоны от скатывающихся вдоль лавы предметов;

не создает помех перемещению персонала, не затрудняет проветривания выработки и наблюдения за работой забойных механизмов;

низкая материалоемкость, простота изготовления и установки;

использование системы блоков с гибкими связями дает возможность применения защитного устройства практически с любыми типами и типоразмерами крепей.