способ обеспечения боковой устойчивости секции крепи, устройство для его осуществления, механизм перекрытия межсекционных зазоров

Формула изобретения

1. Способ обеспечения боковой устойчивости секции крепи, включающий корректировку возможного отклонения последней путем опоры и отталкивания от перекрытия соседней секции, расположенной со стороны фактического отклонения, отличающийся тем, что производят подтягивание секции крепи при неустойчивом ее положении к перекрытию соседней секции, расположенной с противоположной фактическому отклонению стороны.

2. Устройство для обеспечения боковой устойчивости секции крепи, включающее перекрытие секции крепи, выдвижной борт с вертикальным и горизонтальным листом и бортовые домкраты, отличающееся тем, что корпус перекрытия секции крепи снабжен кронштейном, расположенным с возможностью взаимодействия с обратной поверхностью вертикального листа борта соседней секции крепи при сокращении бортового домкрата соседней секции.

3. Механизм перекрытия межсекционных зазоров, включающий секции с перекрытиями и ограждениями с выдвижными бортами, имеющими вертикальный бортовой лист и горизонтальный лист, перекрывающий зазор, отличающийся тем, что он снабжен упругими скрепками, закрепленными на корпусах перекрытий или ограждений, расположенными с возможностью упругого взаимодействия с обратными поверхностями вертикальных листов выдвижных бортов соседних секций.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности, к очистной выемке угольных месторождений с применением комплексов с механизированными гидравлическими крепями.

Известен способ обеспечения боковой устойчивости и механизм восстановления секций крепи М87ДН Дружковского завода (1) - (Развитие техники для подземной добычи угля, калийных и марганцевых руд, под ред. В.Н. Хорина. М.: Недра, с. 151, 152, рис. 58).

Недостатком способа и рычажно-гидравлического механизма, опирающегося на соседнее основание крепи, является незначительное усилие восстановления секций за счет увеличения опорной ширины секции примерно в два раза и невозможность использования такого способа и устройства для пластов большой мощности.

Известна крепь типа M142 и M144 для пластов большой мощности до 5 м, которая впервые была испытана на пластах до 10^o падения (2) - (А.А. Орлов и др. Крепление и управление кровлей в комплексно-механизированных забоях. М.: Недра, 1993, с. 250, 251, рис. 9.3). Фактически способом выправления этой крепи, являющейся прототипом, при потере устойчивости отдельных секций является способ отталкивания ее перекрытия от соседнего перекрытия, а устройством для его осуществления являются выдвижные борта с гидродомкратами их выдвижки и направляющие скалки для опоры и кинематики выдвижки бортов, каждый из которых имеет вертикальные бортовые листы, уширенные для контактирования с жестким бортом соседней секции, и горизонтальные листы для перекрытия межсекционного зазора.

Недостатком прототипа способа обеспечения боковой устойчивости секций путем корректировки возможных отклонений за счет отталкивания от секции, расположенной со стороны тактического отклонения, является недостаточная надежность соседа, который имеет существенную вероятность нераспора после недавней передвижки, удаленности из-за гипсометрии почвы или просто отсутствия кровли (вероятность порядка 10%).

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков и повышение надежности и вероятности восстановления секций, имеющих отклонения.

Указанная задача решается тем, что согласно способу, включающему корректировку возможного отклонения секций путем опоры и отталкивания ее от перекрытия соседней сеции, расположенной со стороны фактического отклонения, производят, в случае ненадежности опоры или ее отсутствия, подтягивание секции к перекрытию другой соседней сеции, расположенной с противоположной стороны.

Недостатком устройства выправления секции примененного в прототипе является невозможность опоры на обе соседние секции из-за того, что механизм взаимодействия с соседней секшей включает борт с направляющими и бортовой домкрат, который используется только на раздвижку, т.к. при сокращении домкрата взаимодействие с соседней секцией прекращается.

Задачей изобретения является устранение указанного недостатка и обеспечение двухстороннего взаимодействия всех соседних секций, снижая вероятность отказа опоры не менее чем на порядок, т.к. вероятность события, когда условная вероятность отказа второй опорной секции при условии отказа первой равна произведению двух вероятностей (т.е., %, 0,10,1=0,01).

Указанная задача решается тем, что устройство для обеспечения способа, включающее перекрытие секции крепи, выдвижной борт с вертикальным и горизонтальным листом и бортовой домкрат (домкраты) выдвижки борта, выполнено таким образом, что корпус перекрытия снабжен кронштейном, взаимодействующим с обратной поверхностью вертикального листа борта соседней секции в направлении подтягивания данной секции и соседней при сокращении бортового (бортовых) домкратов соседней секции.

Известны механизмы перекрытия межсекционных зазоров для крепей малой мощности типа M137 и M138 с выдвижными бортами перекрытий, бортовыми домкратами и направляющими выдвижки бортов, обеспечивающие перекрытие межсекционных зазоров по кровле и предотвращающие высыпание мелочи из кровли под крепь - (2), с. 183, 218, 234, рис 9.1 и 9.2).

Недостатком выдвижных бортов для небольшой мощности пластов является излишняя сложность из-за применения для выдвижки бортов с целью перекрытия зазоров по кровле одного или несколько бортовых домкратов, которые к тому же требуют гидроразводки и операций управления на малой мощности, где боковая устойчивость крепи вполне обеспечивается хорошим соотношением ширины секции к ее высоте.

Задачей изобретения является устранение указанного недостатка и упрощение конструкции.

Указанная задача решается тем, что механизм перекрытия межсекционных зазоров, включающий секции с перекрытиями и ограждениями с выдвижными бортами, имеющими вертикальный бортовой лист, горизонтальный лист, перекрывающий зазор и направляющие, выполнен таким образом, что он снабжен упругими скрепками, смонтированными на корпусах перекрытий, взаимодействующими с обратными поверхностями вертикальных листов выдвижных бортов соседних секций в направлении подтягивания выдвижного борта до выбора межсекционного зазора без применения бортовых домкратов.

На фиг. 1 представлен общий вид секции крепи для большой мощности, вид сбоку; на фиг. 2 - вид со стороны забоя; на фиг. 3 - вид в плане. На фиг. 4 представлено перекрытие с бездомкратным механизмом выдвижки борта для крепи малой мощности, вид сбоку; на рис. 5 - вид со стороны забоя; на фиг. 6 - вид в плане.

Крепь для большой мощности состоит из секций, включающих перекрытие 1, ограждение 2, основания 3 стойки 4 и двигательные домкраты 5. Каждое перекрытие и ограждение имеет выдвижной борт 6 с вертикальным 7 и горизонтальным 8 листом и бортовые домкраты 9, обеспечивающие выдвижку борта для отжима от соседней секции или сокращение для втягивания борта и подтяжки соседней секции, для чего на корпусе соседней секции имеется кронштейн 10, закрепленный на корпусе 11 перекрытия (ограждения), консоль 12 кронштейна 10 взаимодействует с внутренней поверхностью вертикального листа 7 выдвижного борта 6.

Устройство работает следующим образом. Если при выдвижке одной секции (средней на фиг. 1-3) она потеряет поперечную устойчивость и отклонится, например, в сторону стрелки 13, то машинист включает домкрат своей секции 9 на раздвижку, выдвигает борт и отталкивается от соседней секции со стороны отклонения. При этом имеется некоторая вероятность того, что эта соседняя секция не расперта или отстоит чрезмерно далеко или вообще отсутствует (край крепи). Вероятность плохой опоры примерно 10%.

В этом случае машинист крепи благодаря устройству с кронштейнами 10 может включить бортовой домкрат 9 другой соседней секции, противоположной отклонению на сокращение. Это приведет к уборке борта, который через внутреннюю поверхность вертикального листа воздействует на консоль 12 кронштейна 10 и сдвинет отклонившуюся секцию в направлении против стрелки 13. Если вероятность нераспора второй секции также равна 10%, то согласно формуле полной вероятности возможность отказа второй секции при условии, что первая секция уже отказала (условная вероятность), равна произведению двух вероятностей и составляет в данном случае вероятностью 0,01, или на порядок меньшую.

Механизм перекрытия межсекционных зазоров для пластов малой мощности включает перекрытия 1, выдвижной борт 6 с вертикальным листом 7 и горизонтальным 8 при отсутствии бортовых домкратов. Вадвижку бортов производит соседнее перекрытие, на котором имеется упругая деталь типа скрепки 15, закрепленная двумя пальцами 17 на щеках 18, обеспечивающих фиксацию двух точек скалки 15 с обеспечением подвижностей на конце 19, охватывающем обратный зацеп за вертикальный лист борта первой секции с возможностью упругого смещения как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении, что необходимо при разгрузке и передвижке секции и неровностях кровли. На втором конце проволочной (пруток) скрепки имеется отогнутая консоль 20, создающая заделку при скручивании участка прутка между пальцами 17 и отгибе конца 19.

Благодаря такой конструкции каждая секция не должна иметь гидродомкратов выдвижки своего борта, a степень упругой выдвижки зависит не от положения собственного перекрытия, а определяется положением боковины соседнего перекрытия, исходя из постоянного контакта, исключающего просыпание мелочи из кровли пласта.