способ управления щитовой крепью

Формула изобретения

Способ управления щитовой крепью, включающий последовательно отбойку угля, раздельную посадку оснований и щитовых перекрытий за счет перепускающихся пород, при этом щитовые перекрытия снабжены направляющими с установленными в них ползунами и упорами, отличающийся тем, что определяют положение ползуна относительно упора, ближайшего к почве пласта, и производят отбойку угля у кровли пласта с посадкой перекрытия при L < 1/2h или отбойку угля у почвы пласта с посадкой основания при L > 1/2h, где L - измеренное расстояние от упора до ползуна, м; h - полный ход ползуна, м.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может использоваться при разработке мощных крутых угольных пластов.

Известен способ управления щитовым агрегатом по а.с. СССР N 675189 E 21 D 19/02, опубл. 25.07.79, включающий выдвижение на забой базовой балки, подтягивание к ней секций крепи и поддержание щитового перекрытия опорными рядами гидростоек, при котором в процессе поддержания щитового перекрытия поднимают каждый из рядов опорных гидростоек для прохода выемочной машины и опускают их до упора в забой после выемки под ними угля.

Недостатком этого способа является то, что он основан на конвейероструговой выемке, которая имеет ограничение, обусловленное сопротивляемостью угля резанию, и не может быть применена на крепких углях или на пластах с породными включениями.

Кроме того, при выемке конвейеростругом пачки угля у кровли пласта в щитовой крепи возникает момент сил, который определяется, с одной стороны, результирующей силой от нагрузки обрушенных пород, с другой стороны, усилием ряда гидростоек, ближайших к почве пласта. В результате указанного момента сил может произойти разворот секции крепи вокруг оси, условно проходящей через точки контакта среднего ряда гидростоек со щитовым перекрытием. При этом образовавшаяся щель между лыжами и почвой пласта заполняется породой, что приводит к аварийной ситуации в забое.

Уменьшить момент сил можно за счет снятия распора в гидростойках у почвы пласта. Однако при этом вся нагрузка передается на средний ряд гидростоек, что может вызвать их посадку "насухо". Это также приводит к аварийной ситуации в забое.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому решению является способ управления щитовой крепью, описанный в патенте РФ N 2007579 E 21 D 19/02, опубл. 15.02.94, каждая из секций которой состоит из основания, щитового перекрытия, снабженного направляющей с установленным в ней ползуном и упорами для ограничения хода ползуна, при этом ползун имеет возможность перемещения между упорами для ограничения хода ползуна при посадке щитовой крепи. Способ включат в себя последовательно отбойку угля у кровли пласта и посадку щитового перекрытия, транспортирование угля, отбойку угля у почвы пласта и посадку основания, транспортирование угля.

Недостатком данного способа является то, что для выравнивания секций требуется определить текущее положение щитового перекрытия относительно основания, а затем производить отбойку угля у кровли пласта с одновременной посадкой щитового перекрытия или у почвы пласта для посадки основания. Определение текущего положения щитового перекрытия по ползуну, связанному с гидроцилиндром передвижки, имеющим переменную длину, затруднено, так как каждый раз необходимо учитывать вылет штока, который бывает различным. Определение положения щитового перекрытия относительно основания посредством замера угла поворота опорных стоек затруднено тем, что на нижней части основания для этого требуется устанавливать дополнительные измерительные элементы, которые в результате отбойки могут быть засыпаны отбитым углем. Отсутствие информации или неточность в определении положения щитового перекрытия может привести к аварийной ситуации в забое.

Техническая задача изобретения - повышение безопасности ведения горных работ под крепью при определении положения щитового перекрытия относительно основания за счет измерения расстояния между ползуном и упором для ограничения хода ползуна.

Поставленная цель достигается тем, что в способе управления щитовой крепью, каждая из секций которой состоит из основания, щитового перекрытия, снабженного направляющей с установленным в ней ползуном и упорами для ограничения хода ползуна, при этом ползун имеет возможность перемещения между упорами для ограничения хода ползуна при посадке щитовой крепи, включающем в себя последовательно отбойку угля у кровли пласта и посадку щитового перекрытия, транспортирование угля, отбойку угля у почвы пласта и посадку основания, транспортирование угля, согласно изобретению, после каждой посадки щитовой крепи измеряют расстояние между ползуном, шарнирно связанным с основанием стяжкой, и упором для ограничения хода ползуна, ближайшим к почве пласта, производят отбойку угля у кровли пласта и посадку щитового перекрытия при L < 1/2h и при L > 1/2h производят отбойку угля у почвы пласта и посадку основания, где L - измеренное расстояние от упора для ограничения хода ползуна, ближайшего к почве пласта, до ползуна, м; h - полный ход ползуна, м.

За счет измерения расстояния от ползуна до упора для ограничения хода ползуна оперативно и точно определяют текущее положение щитового перекрытия относительно основания, что исключает посадку щитового перекрытия при минимальном угле раствора крепи и посадку основания при максимальном угле раствора крепи и, как следствие, ведет к повышению безопасности горных работ под нею.

Сущность технического решения иллюстрируется примером конкретного исполнения и чертежами. На фиг. 1 показано положение крепи, при котором ползун находится в левом крайнем положении, т.е. L > 1/2h, и при котором производят отбойку угля у кровли пласта с одновременной посадкой основания; на фиг. 2 - положение крепи, при котором ползун находится в правом крайнем положении, т. е. L < 1/2h, и при котором выемку угля производят у почвы пласта с одновременной посадкой щитового перекрытия.

Крепь состоит из отдельных секций, каждая из которых включает в себя щитовое перекрытие 1, на котором укреплены упоры 2 и 3 для ограничения хода ползуна с направляющей 4, в которой установлен ползун 5. Последний шарнирно соединен со стяжкой 6, второй конец которой шарнирно укреплен на объемной опоре 7, размещенной на задней части основания 8. Передняя часть основания 8 шарнирно соединена со щитовым перекрытием 1 опорными стойками 9.

В начальном положении щитовое перекрытие 1 опирается у кровли пласта на угольный целик. Под основанием 8 по почве пласта имеется свободное пространство. При этом ползун 5 находится в левом крайнем положении. Производят отбойку буровзрывным способом верхней пачки угля по всей длине крепи и посадку щитовой крепи по кровле и почве пласта под воздействием обрушенных пород вслед за отбитым углем. Так как пачка отбитого угля может иметь различную мощность, то и щитовое перекрытие 1 для того, чтобы дойти до контакта с угольным целиком, должно переместиться на различный шаг посадки: там, где разрушилось больше угля - на больший шаг посадки, где меньше - на меньший. За счет этого крепь адаптируется ко вновь образованной линии поверхности забоя. При этом начинает работать ползун 5, установленный с возможностью перемещения по направляющей 4 между упорами 2, 3 для ограничения хода ползуна и шарнирно связанный посредством стяжки 6 с основанием 8. По новому положению ползуна 5 относительно упора 3 для ограничения хода ползуна, ближайшего к почве пласта, определяют расстояние L. Если ползун 5 находится у упора 2 для ограничения хода ползуна, то расстояние L > 1/2h и производят повторную отбойку угля у кровли пласта с одновременной посадкой щитового перекрытия 1. Затем доставочным средством (скреперной установкой) производят транспортирование угля вдоль забоя в углеспускные печи (на фиг. не показаны). Если ползун 5 находится у правого упора для ограничения хода ползуна 3, то расстояние L < 1/2h и производят отбойку угля у почвы пласта с одновременной посадкой основания 8. При этом щитовая крепь перемещается только по почве пласта до контакта основания 8 с угольным массивом. Ползун 5 занимает левое крайнее положение. Отбитый уголь транспортируют в углеспускную печь. Крепь переходит в начальное положение. Цикл работ повторяется.

Предлагаемый способ управления щитовой крепью не только обеспечивает определение положения щитового перекрытия относительно основания, что повышает безопасность ведения горных работ под крепью, но позволяет в зависимости от взаимного положения щитового перекрытия и основания каждой секции избирательно производить буровзрывные работы, что сокращает продолжительность цикла работ под щитовой крепью.