[go: up one dir, main page]

RU2514059C2 - Powered support for steep slopes - Google Patents

Powered support for steep slopes Download PDF

Info

Publication number
RU2514059C2
RU2514059C2 RU2011142846/03A RU2011142846A RU2514059C2 RU 2514059 C2 RU2514059 C2 RU 2514059C2 RU 2011142846/03 A RU2011142846/03 A RU 2011142846/03A RU 2011142846 A RU2011142846 A RU 2011142846A RU 2514059 C2 RU2514059 C2 RU 2514059C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
support
lining
block
formation
strut
Prior art date
Application number
RU2011142846/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011142846A (en
Inventor
Александр Александрович Перфилов
Original Assignee
Александр Александрович Перфилов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Александрович Перфилов filed Critical Александр Александрович Перфилов
Priority to RU2011142846/03A priority Critical patent/RU2514059C2/en
Publication of RU2011142846A publication Critical patent/RU2011142846A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2514059C2 publication Critical patent/RU2514059C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Tents Or Canopies (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: invention relates to mining industry, in particular, to the field of powered supporting of stope faces during extraction of coal from steep beds of high and average thickness. The powered support comprises a support base, comprising bottomhole and goaf beams with barriers and strut stands, connected to each other by tails from special profile, and linear sections, each of which comprises a beam, a block, an equipment compartment, and also strut, haulage and correction elements. At the same time the equipment compartment comprises two capsules with a hatch and a manhole, and also a technological hatch and windows for supply of a laser or an ultrasonic device to a bottomhole, between which the capsules are fixed by lock devices, and have manholes are provided for communication. Under the equipment compartment there is a haulage and stabilisation unit, comprising a body, the bottom of which has a bulge in the form of a block. Roller supports are fixed directly to the body of the haulage block at both sides, and the roller supports comprise a bracket with a hydraulic jack of normal stabilisation and a spring shock absorber, and a carriage with rollers as capable of their movement in slots of the special profile of tails. Above the equipment compartment there is a block of a vaulted section with a hole for an air duct. In the centre of the vaulted section there is a pneumatic lift with a spinning device. Besides, the strut element comprises a beam and pneumatic cushions, arranged in the jacket on a support slab mounted on the stem of the pneumatic lift. And the support base comprises cross beams that extend towards bed rise and fall with extension jacks and hydraulic stands of a strut of double support extension.
EFFECT: development of a stable operable support for extraction of thick steep beds under conditions of extreme manifestation of mining pressure.
3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к угольной промышленности, в частности к области механизированного крепления очистных выработок при выемке угля из мощных и средней мощности крутых пластов.The invention relates to the coal industry, in particular to the field of mechanized fastening of mine workings during the extraction of coal from powerful and medium power steep seams.

Актуальность изобретения: «...создание эффективных средств механизации для добычи угля из крутых пластов представляет собой сложнейшую научную и конструкторскую проблему, причем не только в России, но и за рубежом.The relevance of the invention: “... the creation of effective means of mechanization for coal mining from steep seams is a very difficult scientific and design problem, not only in Russia but also abroad.

До настоящего времени не создано эффективной техники и безопасной технологии для отработки крутых пластов. Поэтому во многих угледобывающих странах такие пласты не отрабатываются, а консервируются.To date, no effective technology and safe technology for mining steep formations has been created. Therefore, in many coal-mining countries, such layers are not practiced, but preserved.

Проблема создания средств комплексной механизации для отработки крутых пластов остается актуальной для Кузбасса» (из документов Департамента угольной промышленности и энергетики Кузбасса, 2008). - 21 век - век угольной энергетики, - сказал 14 февраля 2011 по ТВ академик теплоэнергетики РАН Леонтьев А.И. Вот поэтому мы - технори - упорно изобретаем средства механизации в условиях разрушенной индустрии, закрытия шахт и отсутствия Министерства угольной промышленности. Мы верим, что разрушителей сменят правители - созидатели.The problem of creating integrated mechanization tools for mining steep formations remains relevant for the Kuzbass ”(from documents of the Department of Coal Industry and Energy of the Kuzbass, 2008). “The 21st century is the century of coal energy,” said Leontyev A.I., Academician of Heat Power Engineering of the Russian Academy of Sciences on February 14, 2011 on TV. That is why we - technori - are persistently inventing means of mechanization in the conditions of a destroyed industry, the closure of mines and the absence of the Ministry of Coal Industry. We believe that destroyers will be replaced by rulers - creators.

Мощные крутые пласты традиционно отрабатываются подэтажными штреками - 7,68%, бессекционными эластичными щитами и секционными жесткими щитами - 50-60% добычи.Powerful steep formations are traditionally worked out by sub-floor drifts - 7.68%, sectionless elastic shields and sectional rigid shields - 50-60% of production.

Для выемки мощных и средней мощности крутых пластов в условиях, где невозможно применение систем разработки с обрушением, - в постоянных целиках - 53%, под застроенной поверхностью и на участках под пожарами применяются системы разработки с закладкой выработанного пространства наклонными слоями [1, 2]. Нагрузка за забой на мощных крутых пластах не превышает 9-11 тыс. т в месяц, производительность труда рабочего около 10 т в смену (по добычному участку), потери в недрах составляют 40-45% [3].For excavation of powerful and medium power steep formations in conditions where it is impossible to use development systems with collapse, 53% in permanent pillars, under development surfaces and in areas under fires, development systems are used with laying out the developed space with inclined layers [1, 2]. The load for slaughter in powerful steep formations does not exceed 9-11 thousand tons per month, labor productivity of the worker is about 10 tons per shift (in the mining section), losses in the bowels are 40-45% [3].

Причина низкой эффективности систем заключается в отсутствие средств механизации основных технологических процессов.The reason for the low efficiency of systems is the lack of mechanization of the main technological processes.

Одним из направлений механизации технологических процессов выемки крутых мощных пластов является создание механизированных крепей на основе опыта создания механизированных крепей для крутых пластов средней мощности.One of the areas of mechanization of technological processes for the extraction of steep powerful formations is the creation of mechanized supports based on the experience of creating mechanized supports for steep formations of medium power.

Особенности разработки мощных пластов столбами по простиранию с обрушением кровли следующие. Объем вынимаемого угля кратно увеличивается. Значит, подбучивание основной кровли уменьшается, что приводит к большим зависаниям кровли, бурному динамичному проявлению горного давления и увеличению нагрузок на крепь.The features of the development of thick strata with pillars along strike along the roof collapse are as follows. The amount of coal removed is multiplied. This means that the framing of the main roof is reduced, which leads to large hangs of the roof, rapid dynamic manifestation of rock pressure and increased loads on the roof support.

Увеличение высоты крепи и ее металлоемкости приводит к увеличению опрокидывающего момента и склонности крепи к сползанию.An increase in the height of the lining and its metal consumption leads to an increase in the overturning moment and the tendency of the lining to creep.

В механизированных крепях, предложенных для разработки крутых пластов средней мощности, нас интересуют в первую очередь элементы стабилизации крепи - устройства, препятствующие ее опрокидыванию, а также элементы, разделяющие функции сопротивления и раздвижности крепи.In the mechanized roof supports proposed for the development of medium-sized steep formations, we are primarily interested in the elements of stabilization of the roof support - devices that prevent it from overturning, as well as elements that separate the functions of resistance and sliding support.

Известны механизированные крепи (RU 2324820 C1, RU 2372483 С1), включающие базовые и линейные секции, каждая из которых крепится на роликовых опорах, установленных с возможностью перемещения внутри хвостовиков базовой секции. Недостаток: хвостовик склонен заштыбовываться через прорезь в верхней стенки, что препятствует перемещению роликовых опор.Mechanized supports are known (RU 2324820 C1, RU 2372483 C1), including basic and linear sections, each of which is mounted on roller bearings mounted to move inside the shanks of the base section. Disadvantage: the shank is inclined to be refilled through the slot in the upper wall, which prevents the movement of the roller bearings.

Механизированная крепь (RU 2398969) включает базовые и линейные секции. Отличительным признаком является наличие плоской рамы с роликовыми опорами на амортизаторах, имеющих возможность перемещаться внутри хвостовиков базовой секции. Вторым отличительным признаком является использование капсулы в качестве оградительного элемента, сверху которой расположены верхняк с направляющей, пропущенной через свод капсулы, а в дно капсулы распирается цилиндр пневмоподъемника с замком - фиксатором раздвижности, пропущенный через центр рамы, шток которого распирается в башмак, жестко связанный тягами с рамой. Третьим отличительным признаком является использование эластичных пневмоподушек в качестве элемента распора, установленных на капсуле под верхняком. В данной крепи применено разделение функций сопротивления и раздвижности крепи между пневмоподушками и пневмоподъемником, что будет использовано в нашей работе в качестве прототипа.Mechanized support (RU 2398969) includes basic and linear sections. A distinctive feature is the presence of a flat frame with roller bearings on shock absorbers that can move inside the shanks of the base section. The second distinguishing feature is the use of the capsule as a protective element, on top of which there is an upper with a guide passed through the capsule arch, and the cylinder of the pneumatic hoist with a lock - sliding lock, passed through the center of the frame, the rod of which is bursting into the shoe, is rigidly connected by rods with frame. The third distinguishing feature is the use of elastic air bags as a spacer element mounted on a capsule under the top. In this lining, the separation of the resistance and sliding functions of the lining between the air cushions and the air lift is used, which will be used in our work as a prototype.

Принципиально другая компоновка элементов крепи в изобретении RU 2398970. Крепь включает линейные и базовые секции. Основания передней и задней стенок базовой секции разделены на три телескопически связанные части с возможностью их раздвижки домкратами коррекции, при этом средние их части соединены траверсой, в пазах которой размещены роликовые опоры линейной секции.A fundamentally different layout of the support elements in the invention RU 2398970. The support includes linear and base sections. The bases of the front and rear walls of the base section are divided into three telescopically connected parts with the possibility of their sliding by correction jacks, while their middle parts are connected by a traverse, in the grooves of which are placed the roller bearings of the linear section.

Опора секции на одну траверсу недостаточна для стабилизации крепи высотой 5-6 м. Размещение же роликовой опоры в пазах траверсы весьма полезно и будет нами учтено в дальнейшем.The support of the section on one traverse is insufficient to stabilize the lining 5-6 m high. The placement of the roller support in the grooves of the traverse is very useful and will be taken into account in the future.

В механизированной крепи (RU 2403391) учтены вышеприведенные недостатки. Крепь включает базовый став и линейные секции. Базовый став разделен на базовые секции, каждая из которых состоит из передней и завальной стенок с гидростойками распора и хвостовиков, соединяющих переднюю и завальную стенки по почве пласта. Каждая линейная секция состоит из гидростойки с верхняком и опорной плитой, которые крепятся на подвижных опорах, прикрепленных к капсуле аппаратного отсека, причем днище капсулы выполнено с утолщением в виде башмака. Подвижная опора состоит из двух облегченных дисков, посаженных через подшипники на ось, между которыми сверху находится прижимная планка с пружинами, передающая усилия на ту же ось опоры через подшипник, находящийся под ней.In the mechanized lining (RU 2403391) the above disadvantages are taken into account. The lining includes a base stand and linear sections. The base stav is divided into basic sections, each of which consists of a front and block walls with hydraulic pillars of a thrust and shanks connecting the front and block walls along the soil of the formation. Each linear section consists of a hydraulic stand with an upper and a base plate, which are mounted on movable supports attached to the capsule of the hardware compartment, and the bottom of the capsule is made with a thickening in the form of a shoe. The movable support consists of two lightweight disks, seated through bearings on an axis, between which there is a clamping bar with springs on top, which transfers forces to the same axis of the support through a bearing located under it.

Передвижке такой крепи не смогут препятствовать ни пыль, ни мелкие куски породы. Однако для стабилизации крепи на мощных пластах прижимной планки с пружинами будет недостаточно. Отсутствуют и элементы автоматического восстановления нормального положения секций крепи. Нежелательна и длинная тяжелая гидростойка распора, установленная на капсуле, что значительно снизит устойчивость крепи, увеличивая высоту крепи следует, по возможности, снижать металлоемкость крепи.Neither dust nor small pieces of rock can prevent the movement of such supports. However, to stabilize the lining on powerful layers of the clamping bar with springs will not be enough. There are no elements of the automatic restoration of the normal position of the lining sections. Undesirable and long heavy hydrostatic strut mounted on the capsule, which will significantly reduce the stability of the lining, increasing the height of the lining should, if possible, reduce the intensity of the lining.

Корректировка сползания крепи осуществляется с помощью распора домкратов в соседние секции, что малоэффективно, а иногда и неприемлемо.Correction of the roof support is carried out with the help of jacks in the adjacent sections, which is ineffective and sometimes unacceptable.

Известна механизированная крепь для крутых пластов средней мощности и мощных до 5-6 м (RU 2412355), которая состоит из однотипных взаимозаменяемых линейных секций. Первым отличием является отсутствие базовых элементов. Другим отличием является то, что в качестве элементов передвижки и коррекции она имеет со стороны забоя и завала поворотные арки и кронштейны с гидродомкратами передвижки внутри них, которые кинематически связаны с гидростойками распора призабойного и, соответственно, с гидростойками распора завального ограждения, причем при повороте кронштейнов стойки подаются вверх по восстании пласта, распираются на новом месте и подтягивают к себе все другие элементы крепи. Такая кинематика крепи позволяет ей «шагать» как по простиранию, так и по восстанию пласта.Known mechanized support for steep formations of medium power and powerful up to 5-6 m (RU 2412355), which consists of the same type of interchangeable linear sections. The first difference is the lack of basic elements. Another difference is that, as elements of movement and correction, it has rotary arches and brackets with sliding jacks inside them, which are kinematically connected with the hydraulic struts of the bottomhole head and, accordingly, with the hydraulic struts of the wall of the block fence, and when turning the brackets racks are fed upward in the uprising of the formation, bursting in a new place and pulling all other support elements to themselves. Such kinematics of the lining allows it to “walk” both along the strike and on the uprising of the formation.

Этот интересный «шагающий» механизм стабилизации рискованно предлагать для крепей мощных пластов без испытаний в реальных условиях. Однако будущее, по-видимому, за этими «шагающими» и «паукообразными» монстрами, - роботоризованными интеллектуальными устройствами. Мы не должны переносить в новые условия самые «продвинутые» разработки, а должны эволюционно пройти часть уже пройденного пути создания крепей для пластов средней мощности с их конструктивной адаптацией для мощных пластов. Поэтому за прототип принимаем крепи RU 2398969 C1, RU 2403391. Вопросы монтажа крепи, ее устойчивости, вписываемости в гипсометрию пласта, передвигаемости, поддержания кровли и защиты рабочего пространства лавы от проникновения обрушенных пород применительно для отработки мощных крутых пластов превращаются в большие проблемы.This interesting “walking” stabilization mechanism is risky to offer for supports of powerful formations without testing in real conditions. However, the future, apparently, lies with these "walking" and "arachnid" monsters - robotic intellectual devices. We should not transfer the most “advanced” developments to the new conditions, but we must evolutionarily go through a part of the already covered path of creating supports for medium-power formations with their constructive adaptation for powerful formations. Therefore, we take roof supports RU 2398969 C1, RU 2403391 as a prototype. The issues of mounting roof support, its stability, fit into the formation hypsometry, mobility, roof maintenance and protection of the lava working space from the penetration of collapsed rocks when applied to mining powerful steep layers turn into big problems.

Принципы для решения этих вопросов могут быть следующие: монтаж крепи из крупных блоков с помощью замковых устройств, разделение функций раздвижности и сопротивления между разными устройствами, каждая секция крепи должна обладать средствами передвижения, восстановления устойчивости и подъема по восстанию без опоры на соседние секции.The principles for resolving these issues can be as follows: mounting the supports from large blocks using lock devices, separating the sliding and resistance functions between different devices, each section of the support should have the means of transportation, restoring stability and raising the rebellion without relying on neighboring sections.

Цель изобретения - создание устойчивой, работоспособной механизированной крепи для разработки крутых пластов мощностью до 6 м длинными столбами по простиранию с обрушением кровли.The purpose of the invention is the creation of a stable, efficient mechanized lining for the development of steep formations with a capacity of up to 6 m long posts along strike along the collapse of the roof.

Поставленная цель достигается тем, что капсулы аппаратного отсека из прочных легких полимеров и металлических ребер жесткости монтируются в 2-3 этажа с помощью замковых соединений; для увеличения раздвижности крепи применяется пневмоподъемник с жесткими стопорными устройствами; для распора крепи применяются легкие пневмоподушки; для обеспечения устойчивости секций крепи применяется опорная база, прижатая к почве пласта гидростойками, по которой секции крепи передвигаются к забою на роликовых опорах с помощью домкрата передвижки; для устранения сползания крепи служат корректирующие устройства, состоящие из раздвижных траверс с гидростойками распора; для придания секциям крепи строго нормального положения роликовые опоры снабжены гидродомкратами двойного действия, которые работают по сигналам датчиков положения. Корпус аппаратного отсека в целях сохранности электронной аппаратуры покрыт слоем пористой резины или полимера. Секции крепи соединены людским ходком. Рабочие отсеки крепи и людской ходок проветриваются свежим воздухом с повышенным давлением, что препятствует проникновению пыли в рабочее пространство лавы. Таким образом, намечается новое направление конструирования крепей для мощных пластов - блочная многоэтажность секций.This goal is achieved by the fact that the capsules of the hardware compartment of durable lightweight polymers and metal stiffeners are mounted in 2-3 floors using lock joints; To increase the span of the lining, a pneumatic hoist with rigid locking devices is used; lightweight airbags are used to spread the lining; to ensure the stability of the lining sections, a support base is applied, pressed against the soil of the formation by hydraulic pillars, along which the lining sections are moved to the bottom on the roller supports with the help of a jack; corrective devices, consisting of sliding traverses with hydrostatic struts, are used to eliminate the sliding of the lining; to give the support sections a strictly normal position, the roller bearings are equipped with double-acting hydraulic jacks that operate according to the signals of the position sensors. The case of the hardware compartment in order to preserve electronic equipment is covered with a layer of porous rubber or polymer. The lining sections are connected by a human walker. The working compartments of the lining and the human walker are ventilated with fresh air with high pressure, which prevents the penetration of dust into the working space of the lava. Thus, a new direction of designing supports for powerful layers is planned - block multi-storey sections.

Предлагается механизированная крепь для крутых пластов средней мощности и мощных до 5-6 м, состоящая из опорной базы, включающей забойную и завальную балки с ограждениями и стойками распора, связанными между собой хвостовиками из спецпрофиля, и линейных секций, каждая из которых имеет верхняк, башмак, аппаратный отсек, а также элементы распора, передвижки и коррекции, отличающаяся тем, что аппаратный отсек состоит из двух капсул с люком и людским ходком, технологическим люком и окнами для подачи лазерного или ультразвукового устройства на забой, между собой капсулы крепятся замковыми устройствами, а для сообщения имеют лазы.Mechanized support is proposed for steep formations of medium power and powerful up to 5-6 m, consisting of a support base, including bottomhole and blockage beams with fences and struts, interconnected by shanks from a special profile, and linear sections, each of which has an upper, shoe , a hardware compartment, as well as elements of a thrust, movement and correction, characterized in that the hardware compartment consists of two capsules with a hatch and a human walker, a technological hatch and windows for supplying a laser or ultrasonic device to Aba between a capsule mounted locking devices, while the messages are climbing.

Под аппаратным отсеком находится блок передвижки и стабилизации, включающий корпус, днище которого имеет утолщение в форме башмака. Непосредственно к корпусу блока передвижки с обеих сторон крепятся роликовые опоры, которые состоят из кронштейна с гидродомкратом нормальной стабилизации и пружинным амортизатором, каретки с роликами с возможностью перемещения их в пазах спецпрофиля хвостовиков. Над аппаратным отсеком находится блок сводчатой секции с отверстием для воздухопровода. В центре сводчатой секции установлен пневмоподъемник со штопорным устройством, который выполняет функции раздвижности крепи. Наличие гидродомкратов нормальной стабилизации по бокам линейной секции позволяет по сигналам датчика положения компенсировать любое отклонение секции крепи от перпендикулярного к пласту положения.Under the hardware compartment is a block of movement and stabilization, including a housing, the bottom of which has a thickening in the form of a shoe. On both sides of the sliding block body are mounted roller bearings, which consist of a bracket with a normal stabilization hydraulic jack and a spring shock absorber, carriages with rollers with the possibility of moving them in the grooves of the special profile of the shanks. Above the hardware compartment is a block of the vaulted section with an opening for the air duct. In the center of the vaulted section, a pneumatic hoist with a corkscrew device is installed, which performs the function of sliding the lining. The presence of normal stabilization jacks on the sides of the linear section makes it possible to compensate for any deviation of the lining section from the position perpendicular to the formation by the signals of the position sensor.

Другим отличием является то, что элемент распора, состоящий из верхняка и пневмоподушек, находящихся в кожухе на опорной плите, смонтирован на штоке пневмоподъемника, что позволяет изменять высоту крепи в зависимости от гипсометрии пласта.Another difference is that the spacer element, consisting of the upper and air bags located in the casing on the base plate, is mounted on the air lift rod, which allows you to change the height of the lining depending on the formation hypsometry.

Третьим отличием является то, что опорная база имеет выдвигающиеся в сторону восстания и падения пласта траверсы с домкратами выдвижения и гидростойками распора двойной раздвижности, которые позволяют корректировать положение крепи при ее сползании.The third difference is that the support base has traverses that extend to the side of the uprising and fall of the formation, with extension jacks and double-extension hydraulic pillars that allow you to adjust the position of the lining when it crawls.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 представлен вертикальный разрез секции крепи, на фиг.2 - вид на крепь сбоку с местным разрезом, на фиг.3 - вид на крепь сверху с разрезом.Figure 1 shows a vertical section of the lining section, figure 2 is a side view of the lining with a local cut, figure 3 is a view of the lining from above with a cut.

Линейная секция представляет собой набор блоков и состоит из двух капсул 7, 8 аппаратного отсека с люком и людским ходком 9, технологическим люком 10 и окнами 30 для подачи лазерного или ультразвукового устройства на забой. Между собой капсулы крепятся замковыми устройствами 20, а для сообщения имеют лазы 11. Под аппаратным отсеком находится блок передвижки и стабилизации 12, включающий корпус, днище которого имеет утолщение в форме башмака 17. Непосредственно к корпусу с обеих сторон крепятся роликовые опоры, которые состоят из кронштейна с гидродомкратом 18 нормальной стабилизации и пружинным амортизатором 14, каретки 15 с роликами с возможностью перемещения их в пазах спецпрофиля хвостовиков 16. Над аппаратным отсеком находится сводчатая секция 5 с отверстием для воздухопровода 6. В центре секции 5 установлен пневмоподъемник 19 со штопорным устройством 20, который выполняет функции раздвижности крепи. Элементами распора являются: верхняк 1, пневмоподушки 2, находящиеся в кожухе 4 на опорной плите 3. Элемент распора смонтирован на штоке пневматического подъемника 19, что позволяет изменять высоту крепи в зависимости от гипсометрии пласта.The linear section is a set of blocks and consists of two capsules 7, 8 of the hardware compartment with a hatch and a walker 9, a technological hatch 10 and windows 30 for supplying a laser or ultrasonic device to the face. The capsules are attached to each other by locking devices 20, and for communication they have a hole 11. Under the hardware compartment there is a block of movement and stabilization 12, which includes a housing whose bottom has a thickening in the form of a shoe 17. Roller bearings, which consist of bracket with a hydraulic jack 18 of normal stabilization and a spring shock absorber 14, carriage 15 with rollers with the ability to move them in the grooves of the special profile of the shanks 16. Above the hardware compartment there is a vaulted section 5 with a hole for I air duct 6. In the center section 5 is set pneumolift 19 with snap device 20, which serves as the sliding lining. The elements of the expansion are: the upper 1, air bags 2, located in the casing 4 on the base plate 3. The element of the expansion is mounted on the rod of the pneumatic lift 19, which allows you to change the height of the lining depending on the formation hypsometry.

Опорная база состоит из забойной балки 32, внутри которой находятся выдвигающиеся в сторону восстания и падения пласта траверсы 26 с домкратами выдвижения 33, 34 и гидростойками распора 27 двойной раздвижности. На забойной балке смонтированы забойное ограждение 29 и манипулятор 28 для управления органом разрушения угля с помощью струи воды высокого давления. Со стороны завала расположена балка 31, на которой смонтировано завальное ограждение 23 шатрового типа, гидростойки 24, выдвижные траверсы 25 с домкратами 33. Гидростойки 24, 27 предназначены только для удержания опорной базы от сползания, поэтому имеют небольшой диаметр, а значит и вес.The support base consists of a bottomhole beam 32, inside of which there are traverses 26 extending towards the side of rising and falling of the formation with extension jacks 33, 34 and hydraulic racks of the double extension strut 27. A downhole fence 29 and a manipulator 28 are mounted on the bottomhole beam to control the coal destruction organ using a high-pressure water jet. On the side of the block, there is a beam 31 on which a pavilion type fence 23 is mounted, hydraulic stands 24, retractable traverses 25 with jacks 33. The hydraulic stands 24, 27 are intended only to keep the support base from sliding, therefore they have a small diameter, and therefore weight.

Забойная балка 32 и завальная балка 31 соединены между собой хвостовиками 16 специального профиля, в пазах которого перемещаются ролики подвижной опоры. Линейная секция и опорная база соединены между собой домкратом передвижки 22 и роликовыми опорами 15, 18.The bottomhole beam 32 and the block beam 31 are interconnected by shanks 16 of a special profile, in the grooves of which the rollers of the movable support move. The linear section and the support base are interconnected by a sliding jack 22 and roller bearings 15, 18.

Работа осуществляется следующим образом.The work is as follows.

Выемочный цикл начинается с разрушения угля физическим способом: надпочвенный слой разрушается струей воды высокого давления, при этом движением струи гидранта управляет манипулятор 28. Последующие ослабленные врубовой щелью слои угля разрушаются лазерным или ультразвуковым устройством, которое выдвигается в сторону забоя из капсул 7, 8 через окна 30. Доставка угля по лаве на крутом падении осуществляется самотеком.The extraction cycle begins with the destruction of coal in a physical way: the subsoil layer is destroyed by a high-pressure water jet, while the manipulator 28 controls the movement of the hydrant stream. The subsequent coal layers weakened by a slit are destroyed by a laser or ultrasonic device, which extends toward the bottom from capsules 7, 8 through windows 30. Coal delivery on lava at a steep fall is carried out by gravity.

По мере выемки угля базовая секция с подпором (если позволяет устойчивость боковых пород) подается на забой домкратом 22. При этом хвостовики 16 свободно скользят под подвижными опорами линейной секции, причем линейная секция несет полную нагрузку боковых пород. Затем гидростойки опорной базы распираются, а пневмоподушки распора 2 линейной секции разгружаются. При этом амортизаторы 14 приподнимают линейную секцию вместе с башмаком 5, передавая ее вес на подвижные опоры, и линейная секция подтягивается домкратом 22 к забойному ограждению 29, практически переезжая по хвостовикам 16 опорной базы. В целях исключения потери устойчивости линейной секции крепи и ее наклона в сторону падения на роликовых опорах установлены домкраты 18, которые по сигналам датчиков положения удерживают секции в строго нормальном к пласту положения. На новом месте линейная секция распирается пневмоподушками 2 в боковые породы. При этом пневмоподъемник 19 по необходимости может изменять высоту крепи путем изменения раздвижности его штока. При принятии оптимального решения раздвижность крепи жестко фиксируется штопорным устройством 20, а пневмоподушки 2 создают начальный распор. При достижении номинального сопротивления срабатывают клапаны податливости пневмоподушек, а при полном смятии подушек 2 податливость крепи должна осуществляться штопорными устройствами 20, путем проскальзывания штока пневмоподъемника.As coal is mined, the base section with support (if stability of the lateral rocks allows) is supplied to the bottom by a jack 22. In this case, the shanks 16 freely slide under the movable supports of the linear section, and the linear section carries the full load of the lateral rocks. Then the hydraulic struts of the support base are bursting, and the air bags of the thrust of the 2 linear sections are unloaded. At the same time, the shock absorbers 14 raise the linear section together with the shoe 5, transferring its weight to the movable supports, and the linear section is pulled by the jack 22 to the downhole fence 29, almost moving along the shanks 16 of the support base. In order to eliminate the loss of stability of the linear section of the lining and its inclination towards the fall side, jacks 18 are installed on the roller bearings, which, according to the signals of the position sensors, keep the sections in a strictly normal position to the formation. In a new place, the linear section is bursting with air bags 2 in the side rocks. In this case, the air lift 19, if necessary, can change the height of the lining by changing the extension of its rod. When making the optimal decision, the extension of the lining is rigidly fixed with the corkscrew device 20, and the air bags 2 create the initial spacer. When the nominal resistance is reached, the airbag compliance valves are triggered, and when the pillows 2 are completely crushed, the backing compliance must be carried out with corkscrew devices 20 by slipping the air lift rod.

При необходимости коррекции крепи, в результате ее сползания или изменения длины лавы за счет перегибов и колебаний угла падения пласта, конструкция крепи позволяет передвигаться секциям по восстанию пласта поочередно, начиная с верхней.If it is necessary to correct the support, as a result of its sliding or changing the length of the lava due to kinks and fluctuations in the angle of incidence of the formation, the support structure allows the sections to move along the uprising of the formation in turn, starting from the top.

Процесс начинается с кратковременной разгрузки гидростоек 24, 27 со стороны восстания, выдвижения траверс 26 и распора гидростоек на новом месте. Затем кратковременно разгружается линейная секция и домкратами 33, 34 вместе с опорной базой подается по восстанию пласта. После распора линейной секции на новом месте разгружаются гидростойки 24, 27 по падению пласта и гидродомкратами 33, 34 с траверсами 25, 26 подтягиваются к опорной базе и вновь распираются.The process begins with a short-term unloading of the hydraulic struts 24, 27 from the side of the uprising, extension of the traverse 26 and the expansion of the hydraulic struts in a new place. Then the linear section is briefly unloaded and the jacks 33, 34 together with the support base are fed through the uprising of the formation. After the expansion of the linear section at the new place, the hydraulic stands 24, 27 are unloaded by the dip of the formation and the hydraulic jacks 33, 34 with traverses 25, 26 are pulled to the support base and again burst.

Аналогичный процесс повторяется со всеми секциями от верха до низа лавы. При изменении длины лавы возможен обратный процесс - опускание секций крепи, начиная с самой нижней.A similar process is repeated with all sections from the top to the bottom of the lava. When changing the length of the lava, the reverse process is possible - lowering the lining sections, starting from the lowest.

Техническая и экономическая польза от внедрения данного изобретения очевидна: из-за отсутствия работоспособных крепей огромные запасы угля в крутых пластах консервируются. Так, под городом Прокопьевск залегают пласты коксующегося угля мощностью до 30 м.The technical and economic benefits of the implementation of this invention are obvious: due to the lack of workable supports, huge coal reserves in steep seams are preserved. So, under the city of Prokopyevsk there are layers of coking coal with a thickness of up to 30 m.

Источники информацииInformation sources

1. Совершенствование разработки угольных пластов Прокопьевско-Киселевского месторождения Кузбасса. Сборник трудов. Прокопьевск, 1972.1. Improving the development of coal seams of the Prokopyevsk-Kiselevsky field of the Kuzbass. Collection of works. Prokopyevsk, 1972.

2. Хорин В.Н. Развитие техники для подземной добычи угля, калийных и марганцевых руд. М.: Недра, 1985, с. 148-167.2. Khorin V.N. Development of technology for underground mining of coal, potash and manganese ores. M .: Nedra, 1985, p. 148-167.

3. Орлов А.А.и др. Крепление и управление кровлей в комплексно механизированных очистных забоях. - М.: Недра, 1993, с. 217-279.3. Orlov A.A. et al. Fastening and roof management in complex mechanized treatment faces. - M .: Nedra, 1993, p. 217-279.

4. К.А.Ардашев, А.А. Перфилов (ВНИМИ) А.М. Долинский (Гипроуглемаш). Результаты испытаний агрегата АК. М., «Горные машины и автоматика», 3, 1972.4.K.A. Ardashev, A.A. Perfilov (VNIMI) A.M. Dolinsky (Giprouglemash). Test results for the AK unit. M., "Mining machines and automation", 3, 1972.

5. К.А.Ардашев, В.М.Шик, А.А. Перфилов. Исследование взаимодействия с боковыми породами и управляемости агрегата АК на крутом пласте. Ленинград, Труды ВНИМИ, сб. 85, 1972.5. K.A. Ardashev, V.M. Shik, A.A. Perfilov. The study of interaction with the side rocks and the controllability of the AK unit on a steep formation. Leningrad, Transactions of VNIMI, sb. 85, 1972.

Claims (3)

1. Механизированная крепь для крутых пластов средней мощности и мощных до 5-6 м, состоящая из опорной базы, включающей забойную и завальную балки с ограждениями и стойками распора, связанными между собой хвостовиками из спецпрофиля, и линейных секций, каждая из которых имеет верхняк, башмак, аппаратный отсек, а также элементы распора, передвижки и коррекции, отличающаяся тем, что аппаратный отсек состоит из двух капсул с люком и людским ходком, технологическим люком и окнами для подачи лазерного или ультразвукового устройства на забой, между собой капсулы крепятся замковыми устройствами, а для сообщения имеют лазы, под аппаратным отсеком находится блок передвижки и стабилизации, днище корпуса которого имеет утолщение в форме башмака, непосредственно к корпусу блока передвижки с обеих сторон крепятся роликовые опоры, которые состоят из кронштейна с гидродомкратом нормальной стабилизации и пружинным амортизатором, каретки с роликами с возможностью перемещения их в пазах спецпрофиля хвостовиков, над аппаратным отсеком находится блок сводчатой секция с отверстием для воздухопровода, в центре сводчатой секции установлен пневмоподъемник со штопорным устройством.1. Mechanized support for steep formations of medium power and powerful up to 5-6 m, consisting of a support base, including bottomhole and blockage beams with fences and struts, interconnected by shanks from a special profile, and linear sections, each of which has an upper section, shoe, hardware compartment, as well as elements of pressure, movement and correction, characterized in that the hardware compartment consists of two capsules with a hatch and a human walker, a technological hatch and windows for supplying a laser or ultrasonic device to the face, between the capsules are fixed by locking devices, and for communication they have manholes, under the hardware compartment there is a movement and stabilization unit, the bottom of the case of which has a shoe-shaped thickening, roller supports are mounted directly to the case of the movement unit on both sides, which consist of a bracket with a normal stabilization jack and a spring shock absorber, carriages with rollers with the ability to move them in the grooves of the special profile of the shanks, above the hardware compartment there is a vaulted section block with an opening for air the wire, in the center of the vaulted section a pneumatic hoist with a corkscrew is installed. 2. Механизированная крепь по п.1, отличающаяся тем, что элемент распора, состоящий из верхняка и пневмоподушек, находящихся в кожухе на опорной плите, смонтирован на штоке пневмоподъемника, что позволяет изменять высоту крепи в зависимости от гипсометрии пласта.2. Mechanized lining according to claim 1, characterized in that the spacer element, consisting of the upper and air bags located in the casing on the base plate, is mounted on the rod of the air lift, which allows you to change the height of the lining depending on the formation hypsometry. 3. Механизированная крепь по п.1, отличающаяся тем, что опорная база имеет выдвигающиеся в сторону восстания и падения пласта траверсы с домкратами выдвижения и гидростойками распора двойной раздвижности, которые позволяют корректировать положение крепи при ее сползании и отклонении от перпендикулярного к пласту положения. 3. The mechanized roof support according to claim 1, characterized in that the support base has traverses that extend to the side of the uprising and falling of the formation with extension jacks and double-span hydraulic struts that allow you to adjust the position of the support during its sliding and deviation from the position perpendicular to the formation.
RU2011142846/03A 2011-10-25 2011-10-25 Powered support for steep slopes RU2514059C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011142846/03A RU2514059C2 (en) 2011-10-25 2011-10-25 Powered support for steep slopes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011142846/03A RU2514059C2 (en) 2011-10-25 2011-10-25 Powered support for steep slopes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011142846A RU2011142846A (en) 2013-04-27
RU2514059C2 true RU2514059C2 (en) 2014-04-27

Family

ID=49152070

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011142846/03A RU2514059C2 (en) 2011-10-25 2011-10-25 Powered support for steep slopes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2514059C2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111441825B (en) * 2020-03-05 2025-07-01 天地科技股份有限公司 A monitoring system for the working status of hydraulic support in fully mechanized mining working face

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU483531A1 (en) * 1973-08-07 1975-09-05 Сибирский Государственный Проектно-Конструкторский И Экспериментальный Институт Горного Машиностроения Mechanized roof support
SU609906A1 (en) * 1976-12-02 1978-06-05 Производственное Объединение По Добыче Угля "Прокопьевскуголь" Powered roof support
SU694091A3 (en) * 1975-03-06 1979-10-25 Геверкшафт Эйзенхютте Вестфалия (Фирма) Power roof support for thick seams
RU2002967C1 (en) * 1990-06-05 1993-11-15 Михаил Михайлович Курепин Hydroautomated complex support
RU2398969C1 (en) * 2009-06-26 2010-09-10 Александр Александрович Перфилов Powered support for steep beds

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU483531A1 (en) * 1973-08-07 1975-09-05 Сибирский Государственный Проектно-Конструкторский И Экспериментальный Институт Горного Машиностроения Mechanized roof support
SU694091A3 (en) * 1975-03-06 1979-10-25 Геверкшафт Эйзенхютте Вестфалия (Фирма) Power roof support for thick seams
SU609906A1 (en) * 1976-12-02 1978-06-05 Производственное Объединение По Добыче Угля "Прокопьевскуголь" Powered roof support
RU2002967C1 (en) * 1990-06-05 1993-11-15 Михаил Михайлович Курепин Hydroautomated complex support
RU2398969C1 (en) * 2009-06-26 2010-09-10 Александр Александрович Перфилов Powered support for steep beds

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011142846A (en) 2013-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104358572B (en) Non-pillar mining technology by spontaneous caving filling roadway at large inclined angle steeply inclined seam
CN103775084B (en) High inclination-angle, mining height workface equipment cross geological structure crushed zone construction technology
CN110397448B (en) Fully mechanized mining face through-roadway pumping support parameter optimization and crossheading coal pillar recovery method
CN103397905A (en) System and method for achieving natural striding, falling and filling of coal beds, flexible roadway protection and complete gob-side entry retaining
CN112610218A (en) Thick coal seam fully-mechanized top-tunneling top-cutting pressure relief automatic roadway forming method
CN109838261A (en) A kind of novel full-mechanized roadway advance support rack
CN110318761A (en) A kind of construction method controlling roadway deformation
RU2324820C1 (en) Powered support for steep seams
CN101498216A (en) Thick coal seam large height workface step coal wall coal mining method
CN109931074A (en) Speedy drivage system and speedy drivage method
RU2372483C1 (en) Powered support for steep medium thickness seams with physical method of breaking coal (by laser, ultrasound, cutting jet of water)
CN102094660A (en) Integral high-strength flexible support method of roadway at large-inclined angle coal-seam longwall mining section
CN106285770A (en) A method of mining coal seam floor mudstone as a protective layer to increase the air permeability of protruding coal seam groups in close distance
CN104895592A (en) Fully-mechanized coal mining and caving face support retracement supporting method
CA2998001C (en) Rapid development mobile canopy for underground mining
CN201915983U (en) Hydraulic support
RU2398969C1 (en) Powered support for steep beds
RU2514059C2 (en) Powered support for steep slopes
CN209892217U (en) Rapid tunneling system
RU2487244C1 (en) Powered support for steep beds
CN106593444A (en) Method for reducing mining vibration energy under hard rock stratum
RU2482277C1 (en) Powered support for steep beds
RU2461714C1 (en) Powered support for steep beds
RU2563003C1 (en) Method of excavation of thick flat coal beds
RU2403391C1 (en) Mechanised support for steep beds

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141026