double arrow

Механизированных крепей


Общие конструктивно-технологические особенности

ПОЛОГОНАКЛОННЫХ ПЛАСТОВ

ДАВЛЕНИЕМ В ОЧИСТНЫХ ВЫРАБОТКАХ ТОНКИХ

ПРОЦЕССЫ МЕХАНИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ ГОРНЫМ

Лекция 14

Механизированное управление горным давлением в очистной выра­ботке заключается в совмещенном во времени выполнении процессов креп­ления и управления кровлей, обеспечивающих поддержания рабочего про­странства для размещения выемочной и транспортной машин, а также безопас­ного выполнения операций технологического цикла. Функционально этот про­цесс осуществляется горной машиной - механизированной крепью. Конструкции механизированных крепей для очистных выработок весьма различны.

При выемке угольных пластов наибольшее распространение получили механизированные распорные гидрофицированные крепи, состоящие из ли­нейных и концевых секций, устанавливаемых соответственно в лаве и на ее концевых участках. В комплект механизированных крепей могут также вхо­дить крепи сопряжения.

Линейные секции механизированной крепи состоят из конструктивно увязанных основных сборочных единиц: перекрытия, основания, гидравличе­ских стоек и гидравлических домкратов передвижки.

Основные классификационные конструктивно-технологические при­знаки механизированных крепей (далее MK):

- кинематическая связь секций с базой и величина шага их передвижки;

- количество гидравлических стоек, их рабочее сопротивление и схема размещения в секции;

- конструкции перекрытия и основания;

- характер взаимодействия с боковыми породами в рабочем состоянии и при передвижке секций;

- шаг установки секций.

По кинематической связи гидродомкратов с базой передвижки секций MK различаются на агрегатированные, когда домкраты их передвижки соединены непосредственно с базой (скребковым конвейером), и комплектные, когда эти домкраты соединены между перекрытиями или основаниями секций (полусек­ций) крепи. В первом варианте перемещения линейных секций крепи и рештач-ного става скребкового конвейера взаимосвязаны, во втором независимы и сек­ции крепи перемещаются с опорой на рядом стоящие (рис. 14.1), где 1 - основание; 2 - перекрытие (верхняк); 3 - гидростойка; 4 - гидродомкрат пе­редвижки; 5 - тяга; 6 - буфер; 7 -став скребкового конвейера; точки подсоедине­ния домкрата передвижки соответственно к основанию секций (С), тяге (T), кон­вейеру (К), верхнякам полусекций (P и P") и буферу (В).


Рисунок 14.1 - Типы механизированных крепей по кинематической связи с базой передвижки их секций: а и б - агрегатированные, основания секций которых соответственно соединены домкратом передвижки и его тягой непосредственно со скребковым конвейером; в и г- агрегатированные, домкраты передвижки секций которых соединены соответственно с верхняками и основаниями полусекций

По количеству гидравлических стоек в секции с одинарной или двойной раздвижностями, обеспечивающих распор основания и перекрытия между почвой и кровлей, наибольшее распространение получили дву- и четырехстоечные MK (рис. 14.2), с наклоном стоек в сторону очистного забоя (см. рис. 14.2, б) и четырехстоечные - в противоположные стороны (см. рис. 14.2, г), а также без наклона, перпендикулярно плоскости пласта соответст­венно рисунки 14.2,а и 14.2, г. Различные схемы размещения стоек в секциях MK определяются особенностями их силового взаимодействия с боковыми породами при соответствующем направлении выемки пласта.

Перекрытия секций механизированных крепей состоит из поддержи­вающей и оградительной частей, включая и межсекционные перекрытия. Поддерживающая часть перекрытия совместно с ее консолью (козырьком) в пределах ширины призабойного пространства контактирует с необрушенным нижним слоем кровли, оградительная - с обрушенными породами. Основа­ние секций крепи, контактируя с почвой пласта, в совокупности с гидравли­ческими стойками и перекрытием создают несущую податливо-силовую кон­струкцию, взаимодействующую со сближающимися боковыми породами.

По характеру взаимодействия с боковыми породами MK, используе­мые при выемке угольных пластов по простиранию, подразделяются на со­ответствующие типы (рис. 14.3). Принцип определения этих типов MK за­ключается в сопоставлении величин проекций на плоскость пласта длины поддерживающей (1'п) и оградительной ( V0) ее частей.

Рисунок 14.2 - Схемы размещения стоек в секциях механизированной крепи (виды в плоскости пласта): а и б - двух с размещением соответственно поперек и вдоль линии очистного забоя; в и г - четырех: 1 и 2 - соответственно гидравлические стойки и перекрытия; 3 - очистной забой  

3

При l’n, l’0 =0 (см. рис. 14.3, а) имеет место MK поддерживающего; l’n > l0 (см. рис. 14.3, б) - под-держивающе-оградительного; l0 > l’n (см. рис. 14.3, в) - оградительного-поддерживающего и l’n =0, V l0 (см. рис. 14.3, г)-оградительного типов.

Рисунок 14.3 — Схемы к определению типов механизированных крепей по их взаимодействию с боковыми породами в рабочем состоянии при выемке пла­ста по простиранию: а — поддерживающего; б - поддерживающе-оградительного; в - оградительно-поддерживающего; 2 - оградительного

Типы MK по взаимодействию с боковыми породами в рабочем состоя­нии, используемые при выемке чаще наклонных, крутонаклонных и крутых угольных пластов по падению, определяются по сопоставлению величин проекций длины ее поддерживающей части (l’n) и нормальной мощности пласта (т') на горизонтальную плоскость (рис. 14.4). При l’n >т' имеет место MK поддерживающе-оградительного; l’n <т' - оградительно-поддерживающего и l’n =0, т'= т - оградительного типов.

По взаимодействию с боковыми породами MK при передвижке ее сек­ций подразделяются на перемещающиеся с потерей и без потери контакта с кровлей или почвой (рис. 14.5).

Усилие, развиваемое домкратами на передвижку секции (полусекции) крепи (см. рис. 14.5) Рg, зависит от ее массы Qc , коэффициента сопротивле­ния движению стальной поверхности по породе ксп, а также пассивного Νnn и активного Ναn подпоров. При потере контакта перекрытия с кровлей и об­разовании между ними зазора ΔZk (см. рис. 14.5, а), для обеспечения пере­мещения секции крепи при отсутствии вдавливания ее основания в почву сохраняться условие:

аналогично - при зазоре основания с почвой ΔZк (см. рис. 14.5, б)

без потери контакта с кровлей и почвой, но с подпором (см. рис. 16.5, в)

Рис. 14.4 – Схема к определению типа механизированной крепи по взаимодействию с боковыми породами в рабочем состоянии при выемке пласта по падению: lп – длина поддерживающей части секции крепи; m – мощность пласта
Подпор при передвижке секций MK дополнительно может создаваться гидропатронами, установленными у основания передних стоек, шток кото­рых скользит по тяге.

Рисунок 14.5 - Схема взаи-модействия с боковыми породами секции механизи-рованных крепей при их передвижке: а и б - с поте-рей контакта соответст-венно с кров­лей и почвой; в - без потери контакта, с подпором; V0 - направление вектора скорости переме- щения секций по мере подвигания очистного забоя

Консольные части перекрытий (козырьки) секций MK различаются пассивного и активного действий на кровлю в пределах бессточного приза-бойного пространства лавы (рис. 14.6). Конструкции основной части пере­крытий, как правило, жесткие.

Рисунок 14.6-Схемы конструкций консольных частей (козырьков) секций

механизированной крепи: а - жесткой; б-рессорной (пассивной); в, г и д - с

прижимом домкратами, установленными соответственно параллельно,

перпендикулярно и наклонно к плоскости пласта; е и ж - соответственно

рычажного и клинового типов (активные)

Основания секций MK по конфигурации площади их соприкосновения с почвой различаются сплошные (см. рис. 14.1, а), прерывные (см. рис. 14.1, в) и полупрерывные (см. рис. 14.1, б).

Ограждения секций MK, предотвращающие попадание обрушенных пород в рабочее пространство со стороны выработанного конструктивно прежде всего зависит от шаге передвижки MK, угла наклона очистной выра­ботки, а также типоразмера крепи и характера ее взаимодействия с боковыми породами (рис. 14.7).

Межсекционные перекрытия могут отсутствовать или быть представ­лены нерегулируемыми (пассивными) и регулируемыми (активными) зазор между секциями (рис. 14.8).

Заданное направление перемещения MK в зависимости от ее типа обеспечивается различными конструкциями направляющих, устанавливае­мыми между основаниями рядом стоящих секций (рис. 14.9), где 1 - основа­ния секций; 2 - гидростойки; 3 - направляющие; 4 - домкраты передвижки секции и скребкового конвейера 5; 6 - домкраты передвижки секций и при­жима стругового конвейера 7; 8 и 9 - прижимные устройства соответственно роликового и буферного типов; 10 - места закрепления домкратов и направ­ляющих к конвейеру.

Рисунок 14.7'- Схемы типов ограждений секций механизированных крепей (вид сбоку): а - подвесного; б - створчатого; в - желобообразного; г - П-образного коробчатого

Рисунок 14.8 - Схемы конструкций межсекционных перекрытий, устраняю­щих зазор между ними: а и б- нерегулируемые соответственно без бортов и с бортами; в -регулируемые: 1 - верхняк; 2 - стойка; 3 - борт; 4 - подвижный фартук с домкратами 5 его перемещения

Общие виды секций некоторых MK отечественного производства, применяемых при выемке тонких и средней мощности пологонаклонных угольных пластах, представлены на рисунках 14.10, 14.11, а основные их технические характеристики - в таблице 14.1 (по данным проспектов).

Рисунок 14.9 - Схемы расположения направ-ляющих секций механи-зированных крепей: а - комплектных; б - агрегатированных; IMKC, КГБ, М-87 И MT- типы крепей

Разнообразие типоразмеров MK обусловлено различными условиями залегания угольных пластов и структурно-прочностными свойствами вмещающих их пород.


Рисунок 14.11 - Общие виды секций механизированных крепей типов-а -ДМ; б - КД-90; в - КД-80м, г - IMKC

Таблица 14.1 - Основные технические характеристики механизированных

крепей

Механизи­рованная крепь Обслуживаемая мощность пласта, м Предельный угол падения пласта (град) при выемке Секция крепи
название типоразмер I удельное давление на кровлю поддержи­вающей части, кН/м габариты, мм шаг, м Масса, т
по простиранию по падению, восст. нию высота, ппп/тах ширина длина установки передвижки -
7
МК-98Д 0,8-1,1 20- 10 560/1060 1,6 0,8 3,1
0,95-1,3 640/1300 3,2
МК-98 0,7-1,0 20- 10 560/1080 1,6 0,8 2,27-2,32
0,85-1,1 630/1150 2,3- 2,32
0,85-1,25 630/1290 2,35-2,37
КГВ 05- 0,7 25- 8 450/760 1,3-1,6 0,8 0,97
0,6-0,9 550/1000 0,985
0,7-1,1 650/1200 1,0
1М-103М 0,71-0,95 35- 10 500/904 1,2 0,8 7,2
0,85-1,2 630/1030
МК-200 - 0,9-1,5 25 10 750/1450 - 1,5 0,8 3,7
МК-250 - 1,1- 2,5 25- 10 850/2500 - 1,5 0,63-0,8 9,5
М-87УМН 1,05-1,4 800/1440 0,95 0,63 2,0
1,25-1,95 1000/1340 2,23
1М-88 - 1,0-1,3 15 - 10 710/1340 0,95 0,63 1,84
                       

Продолжение таблицы 14.1

МТ-1,5 1,1-1,5 23- 8 835/1510 1,5 0,63 5,76
1,35-2,0 900-2010
КД-80 0,85-1,2 35- 10 560/1065 1,35 0,8 5,9
U-1,5 650/1315 6,2
КД-80М 0,85- 1,2 35- 10 590/1063 1,35 0,80 5,9
U-1,5 650/1312 6,2
КД-90 0,8-1,25 35- 10 560/1160 1,5 0,8 7,2
U-1,5 710/1420 7,7
1,35-2,0 1000/2000 7,7
КД-90Т 1,1-1,5 35- 10 750/1410 1,5 0,8 9,0
1,35-2,0 1000-1950 9,6
ДМ 0,85-1,5 35- 10 610/1500 1,5 0,63-0,7 7,4
0,95-1,75 730/1750 7,7
ДТ I 1,1-1,8 35- 10 880/1800 - 1,5 0,63 9,6
1,45- 2,5 1175/2500 10,1
КДД 1,0-1,6 740/ 1600 - 1,5 0,63 7,9
1,35- 2,4 1115/2400 1,5 8,6

В России выпускаются поддерживающе-оградительные (щитовые) универсальные MK [34], которые применимы для условий шахт Украины (табл. 14.2) с шагом их установки 1,5 м.

Таблица 14.2 - Краткая характеристика универсальных щитовых механизированных крепей

      Удельное Удельное    
    Высота, мм: сопротив- давление на Масса, т  
Тип Конструкция минимальная максимальная ление на 1 м длины лавы, кН/м почву (не более), МПа    
КС двустоечная, однорядная 630 1320 1976-2150 1,5 8,1  
2KCT двустоечная, однорядная 700 1520 2500-2850 2,4 8,7  
2KTK Четырехстоечная, двурядная 630 1320 1,5 8,9  

Примечание. С и К - соответственно для стругового и комбайнового способов выемки угля.


Сейчас читают про: