управляемое щитовое перекрытие для отработки крутых пластов с закладкой выработанного пространства

Формула изобретения

Управляемое щитовое перекрытие для отработки крутых пластов с закладкой выработанного пространства, включающее лебедки, домкраты, приемное устройство, канаты, на которых установлены обрезки труб с проушинами для крепления металлических пластин, а также водозащитный элемент и «фартуки», отличающееся тем, что канаты щитового перекрытия расположены в центре, а также у кровли и почвы пласта, и укреплены с помощью домкратов, причем к канатам шарнирно закреплены металлические пластины, а поверх этих пластин - водозащитный элемент и «фартуки» со стороны кровли и почвы пласта.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для отработки крутых пластов гидравлическим способом с закладкой выработанного пространства.

Известна крепь оградительного типа, предложенная инж. П.И.Кокориным (Д.А.Стрельников, Р.А.Бирюков. Новое в системах разработки Прокопьевско-Киселевского района Кузбасса: Углетехиздат, М., 1954. С.56), сущность которой состоит в том, что ограждение забоя от выработанного пространства производится с помощью гибкого перекрытия, представляющего собой плоскую металлическую сетку из канатов. При этом крепь для поддержания кровли в забое отсутствует. Кровля поддерживается только на массиве угля и по мере отработки пласта свободно обрушается и вместе с перепускающимися с верхнего горизонта обрушенными породами заполняет выработанное пространство.

Испытания показали, что при работе с обрушением кровли перекрытие не обеспечивает надежного разделения забоя от выработанного пространства, особенно в верхней части забоя. Обрушенные породы попадали под сетку и засоряли отбитый уголь. Кроме того, обрушенные породы вызывали сползание перекрытия по падению, что приводило к перекосам и деформациям ферм.

Известны подвесные оградительные крепи ПСК-1 и ПСК-2 у конструкции Сибгипрогормаша (Корзюков Е.К. Направление конструирования новых передвижных крепей и агрегатов для разработки мощных и средней мощности пластов, в кн.: Передовой опыт и перспективы применения передвижных щитовых крепей. Госгортехиздат, 1962), состоящие из отдельных металлических секций, связанных канатами. От сползания крепь удерживалась мощными гидротягачами, что является недостатком, который частично устранен в другом щитовом перекрытии (а.с. СССР - №1737119; Заявл. 07.05.90: Опубл. 30.05.92, Бюл. №20), где отработка подэтажей ведется с закладкой выработанного пространства, при этом под гибким перекрытием и закладочным массивом верхнего подэтажа проходят вентиляционный штрек и укладывают на почву последнего секции водозащитного элемента, а гибкое перекрытие монтируют поверх водозащитного элемента, причем после выемки угля на длину заходки в подэтажном штреке отрабатываемого подэтажа секции водозащитного элемента демонтируют и монтируют вновь на почве вентиляционного штрека нижнего подготавливаемого к выемке подэтажа.

Недостатки щитового перекрытия следующие: большой объем монтажно-демонтажных работ по водозащитному элементу; ненадежная конструкция водозащитного элемента, которая не управляется по мощности пласта.

Задачей изобретения является создание такого щитового перекрытия, которое бы позволило эффективно отрабатывать крутые пласты гидравлическим способом с закладкой выработанного пространства.

Для этого в конструкции управляемого щитового перекрытия для отработки крутых пластов с закладкой выработанного пространства, включающего лебедки, домкраты, приемное устройство, канаты, на которых установлены обрезки труб с проушинами для крепления металлических пластин, а также водозащитный элемент и «фартуки», канаты щитового перекрытия расположены в центре, а также у кровли и почвы пласта, и укреплены с помощью домкратов, причем к канатам шарнирно закреплены металлические пластины, а поверх этих пластин закреплены водозащитный элемент и «фартуки» со стороны кровли и почвы пласта, позволяющие эффективно отделять выработанное пространство от рабочего при управлении перекрытием по мощности пласта.

Устройство поясняется чертежами, где на фиг.1 приведены схема очистного забоя и управляемое щитовое перекрытие в работе; фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1; фиг.4 - каркас щитового перекрытия; фиг.5 - обрезки труб, установленные на каркасе (канатах); фиг.6 - управляемое перекрытие в сборе.

Управляемое щитовое перекрытие 1 состоит из приемного устройства 2, на котором установлен гидромонитор 3 для разрушения угольного массива. Приемное устройство установлено на конвейерном штреке 4 и обеспечивает транспортировку пульпы к желобам 5.

К приемному устройству со стороны выработанного пространства на шарнирах крепится нижняя часть управляемого щитового перекрытия. Управляемое щитовое перекрытие состоит из канатов 6, соединенных в каркас, и обрезков труб 7 с проушинами 8, к которым шарнирно крепятся металлические пластины 9. Поверх металлических пластин устанавливается водозащитный элемент 10, состоящий из прорезиненных лент, соединенных шарнирно между собой. Со стороны кровли и почвы пласта к обрезкам труб также шарнирно крепятся «фартуки» 11. На вентиляционном штреке 12 канаты крепятся к домкратам 13, 14, 15, а те в свою очередь через распорное устройство 16 к лебедке 17.

Распорное устройство обеспечивает надежный распор балки между кровлей и почвой пласта и подтягивается лебедкой после выемки угля гидромонитором в заходке. Для проветривания забоя за счет общешахтной депрессии вентиляционный и конвейерный штрека, соединенные через определенное расстояние, соединяются печью 18. Закладка в выработанное пространство подается по трубам 19.

Выемка угля и управление щитовым перекрытием осуществляется следующим образом. С помощью гидромонитора 3, установленного на приемном устройстве 2, разрушается угольный массив. При этом отбитая гидромонитором горная масса падает на приемное устройство и вместе с водой транспортируется к желобам 5, а далее по конвейерному штреку 4 в пульпо-спускную печь. По мере выемки угля, щитовое перекрытие 1 с помощью лебедки 17, установленной на вентиляционном штреке 12, и приемного устройства, передвигаемого с помощью домкрата, передвигается к забою. За щитовое перекрытие по трубам 19 с вентиляционного штрека подается закладка. За счет наличия металлических труб 7 и прикрепленных с помощью проушин 8 и пальцев металлических пластин 9 струя гидромонитора не разрушает щитовое перекрытие. Для предотвращения попадания воды в выработанное пространство и прорыва закладки в рабочую зону поверх щитового перекрытия установлен водозащитный элемент 10, а со стороны почвы и кровли пласта «фартуки» 11.

Управление щитовым перекрытием по мощности пласта осуществляется при распертом между кровлей и почвой распорного устройства с помощью канатов 6 и домкратов 13, 14, 15, причем для перемещения перекрытия в сторону кровли пласта, натягивают канат с помощью домкрата 13, расположенного у почвы пласта, и наоборот, для перемещения перекрытия в сторону почвы пласта натягивают канат с помощью домкрата 15, расположенного у кровли пласта. За счет шарнирного соединения металлических пластин и обрезков труб перекрытие с помощью канатов регулируется по мощности пласта, а также перемещается к кровле или почве. Таким образом, управляемое щитовое перекрытие обеспечивает надежную изоляцию выработанного пространства, заполненного закладочным материалом, и рабочую зону струи гидромонитора.