PL153117B1 - Lemniscate-type roof supports - Google Patents

Description

RZECZPOSPOLITA POLSKA REPUBLIC POLAND OPIS PATENTOWY PATENT DESCRIPTION 153117 153117 Patent dodatkowy Additional patent do patentu nr--- to patent no --- Int. Cl.5 _E21_D 23/04Int. Cl.5 _E2 1 _D 23/04 Zgłoszono: 88 07 04 (P. 273513) Reported: 88 07 04 (P. 273513) Pierwszeństwo Priority CZYTELNIA READING ROOM URZĄD OFFICE OGÓLΗλ GENERAL PATENTOWY PATENT Zgłoszenie ogłoszono: 89 02 20 Application announced: 89 02 20 RP RP Opis patentowy opublikowano: 1991 08 30 Patent description published: 1991 08 30

Twórcy wynalazku: Kazimierz Swiderski, Jerzy Kozielewicz, Stanisław Romanowiez, Jerzy Pilarski, Szczepan Korzeniowski, Marek Flak, Hubert Anczok, Kazimierz Spałek, Ryszard Bogus, Henryk IzydorczykCreators of the invention: Kazimierz Swiderski, Jerzy Kozielewicz, Stanisław Romanowiez, Jerzy Pilarski, Szczepan Korzeniowski, Marek Flak, Hubert Anczok, Kazimierz Spałek, Ryszard Bogus, Henryk Izydorczyk

Uprawniony z patentu: Centrum Mechanizacji Górnictwa KOMAG,The holder of the patent: KOMAG Mining Mechanization Center,

Gliwice (Polska)Gliwice (Poland)

OBUDOWA GÓRNICZA LEMNISKATOWAMILLING HOUSING

Przedmiotem wynalazku jest obudowa górnicza lemniskatowa podporowo-osłonowa, zawierająca spągnicę połączoną przegubowo z osłoną odzawałową, za pomocą lemniskatowego układu łączników o niejednakowej długości usytuowania od strony ociosu oraz od strony zawału wyrobiska górniczego, mająca stropnice połączoną przegubowo z osoną odzawałową oraz z co najmniej jednym stojakiem podporowym zamocowanym przegubowo do spągnicy.The subject of the invention is a mining lemniscate support and shielding support, including a floor connected articulated with a caving shield, by means of a lemniscate system of connectors of unequal length located on the side of the side of the side and on the fall side of the mining excavation, having canopies articulated with the cave shield and with at least one stand support articulated to the floor runner.

Znana, np. z polskiego opisu patentowego nr 126385, górnicza obudowa lemniskatowa jednosekcyjna zawiera spągnice połączoną z osłoną odzawałową za pomocą dwóch usytuowanych od strony ociosu - przednich łączników oraz dwóch - usytuowanych od strony zawału - łączników tylnych układu lemniskatowego, przy czym łączniki tylne są dłuższe od przednich łączników tego układu. Osłona odzawałowa połączona jest przegubowo ze stropnicą, która połączona jest przegubowo z tłoczyskiem stojaka hydraulicznego, którego cylinder zamocowany jest przegubowo do spągnicy obudowy jednosekcyjnej, przy czym stropnica połączona jest także przegubowo z hydraulicznym siłownikiem zamocowanym przegubowo do osłony odzawałowej. Poszczególne punkty stropnicy, podczas jej ruchu roboczego pionowego, przemieszczają się po krzywej będącej fragmentem lemniskaty Bernoulliego - to jest po krzywej, której początek znajduje się w początku prostokątnego układu odniesienia wyznaczonego przez pionową oś rzędnych Y oraz prostopadle do niej usytuowaną oś odciętych X. Krzywa ta odchyla się zgodnie z dodatnim zwrotem osi odciętych X,tak że w zakresie roboczych wysokości usytuowania stropnicy w wyrobisku górniczym jej punkty odchylają się od czoła ściany ociosu ku zawałowej, przy czym dla każdego punktu znajdującego się na przedniej krawędzi stropnicy spełniona jest nierówność Xl<X2<......Xn, gdzie XI znajduje się poniżejKnown, e.g. from the Polish patent description No. 126385, the mining single-section lemniscate casing includes floor chaps connected to the cave cover by means of two front connectors located from the side of the side wall and two rear lemniscate connectors located from the side of the fall, while the rear connectors are longer from the front links of this system. The cave cover is articulated with the canopy, which is articulated with the piston rod of the hydraulic stand, the cylinder of which is articulated to the floor of the single-section casing, and the canopy is also articulated with a hydraulic actuator articulated to the casing. Individual points of the canopy, during its vertical working movement, move along a curve that is a fragment of a Bernoulli lemniscate - that is, a curve whose beginning is at the beginning of a rectangular reference system defined by the vertical axis of ordinates Y and the axis of abscissa X situated perpendicular to it. deviates according to the positive sense of the abscissa axis X, so that in the range of the working heights of the canopy position in the mining excavation, its points deviate from the face of the side wall towards the gully, while for each point on the front edge of the canopy, the inequality Xl <X2 < ...... Xn, where XI is below

X2, itd. Ponadto w znanej obudowie stosunek długości łącznika przedniego do długości łącznika tylnego układu lemniskatowego wynosi Ι,ΟτΙ,Ι. Stosunek odległości przegubowych połączeń łączników z osłoną odzawałową do długości przedniego łącznika wynosi 0,35 τ 0,40. Stosunek pionowej odległości przegubowych połączeń łączników ze spągnicą do poziomej odległości tych połączeńX2, etc. Moreover, in the known housing, the ratio of the length of the front linkage to the length of the rear linkage of the lemniscate system is Ι, ΟτΙ, Ι. The ratio of the distance of the articulated connections of the connectors with the cave cover to the length of the front connector is 0.35 τ 0.40. The ratio of the vertical distance of articulated joints of the links with the floor run to the horizontal distance of these joints

153 117153 117

153 117 wynosi 0,5550,60. Stosunek długości przedniego łącznika do odległości pomiędzy przegubowym połączeniem stropnicy z osłoną odzawałową a przegubowym połączeniem tej osłony z tylnym łącznikiem wynosi 0,4850,52. Stosunek odległości pomiędzy przegubowym połączeniem stropnicy z osłoną odzawałową a przegubowym połączeniem tej osłony z tylnym łącznikiem do minimalnej, roboczej wysokości usytuowania stropnicy wynosi 1,5051,70.153 117 is 0.5550.60. The ratio of the length of the front connector to the distance between the canopy articulated connection with the cave cover and the articulated connection of the canopy with the rear connector is 0.4850.52. The ratio of the distance between the articulated connection of the canopy with the caving cover and the articulated connection of the canopy with the rear connector to the minimum working height of the canopy position is 1.5051.70.

Zagadnieniem technicznym wymagającym rozwiązania jest zmodyfikowanie znanej obudowy, przez zmianę wielkości stosunków pomiędzy geometrycznymi parametrami niektórych jej elementów konstrukcyjnych tak, aby możliwe było uzyskanie większego zakresu roboczych wysokości usytuowania stropnicy w wyrobisku, a także uzyskanie korzystniejszej krzywej lemniskatowej dla układu łącznikowo-przegubowego, zwłaszcza w zakresie średnich roboczych wysokości usytuowania stropnicy.A technical problem that requires a solution is the modification of the known casing, by changing the size of the relations between the geometrical parameters of some of its structural elements so that it is possible to obtain a greater range of working heights of the canopy position in the excavation, as well as to obtain a more favorable lemniscate curve for the link-joint system, especially in the field of average working heights of the canopy location.

Istota wynalazku polega na tym, że stosunek długość. przedniego łącznika do długości tylnego łącznika układu lemniskatowego wynosi 0,9650,99. Stosunek odległości przegubowych połączeń łączników z osłoną odzawałową do długości przedniego'łącznika wyn osi 0,2825347. Stosunek pionowej odległości przegubowych połączeń łączników ze spągnicą do poziomej odległości tych połączeń wynosi 0,6151,06. Stosunek długości przedniego łącznika do odległości pomiędzy przegubowym połączeniem stropnicy z osłoną odzawałową a przegubowym połączeniem tej osłony z tylnym łącznikiem wynosi 0,5450,58. Stosunek odległości pomiędzy przegubowym, połączeniem stropnicy z odzawałową osłoną a przegubowym połączeniem tej osłony z tylnym łącznikiem do minimalnej, roboczej wysokości usytuowania stropnicy wynosi 1,5651/65. Stosunek odległości pomiędzy przegubowym połączeniem przedniego łącznika ze spągnicą a ślizgową powierzchnią tej spągnicy do minimalnej, roboczej wysokości usytuowania stropnicy wynosi 0,5550,58, a stosunek odległości pomiędzy przegubowym połączeniem przedniego łącznika ze spągnicą a ślizgową powierzchnią tej spągnicy do maksymalnej, roboczej wysokości usytuowania stropnicy wynosi 0,1850,21.The essence of the invention is that the ratio of length. the front linkage to the length of the rear link of the lemniscate system is 0.9650.99. The ratio of the distance of articulated connections of the couplings with the cave cover to the length of the front coupler is 0.2825347. The ratio of the vertical distance of articulated joints of the links with the floor runner to the horizontal distance of these joints is 0.6151.06. The ratio of the length of the front connector to the distance between the canopy articulated connection with the cave cover and the articulated connection of the canopy with the rear connector is 0.5450.58. The ratio of the distance between the articulated connection of the canopy with the caving cover and the articulated connection of the canopy with the rear connector to the minimum working height of the canopy position is 1.5651 / 65. The ratio of the distance between the articulated joint of the front link with the floor runner and the sliding surface of this floor runner to the minimum working height of the canopy is 0.5550.58, and the ratio of the distance between the articulated joint of the front link with the floor runner and the sliding surface of this floor runner to the maximum working height of the canopy location is 0.1850.21.

Obudowa według wynalazku umożliwia zastąpienie dwóch, znanych obudów - jedną obudową w ten sposób, że obudowa według wynalazku może osiągać minimalną roboczą wysokość usytuowania stropnicy jednej znanej obudowy oraz maksymalną roboczą wysokość usytuowania stropnicy, drugiej znanej obudowy - co w istotny sposób zwiększa zakres unifikacji typów górniczych obudów lemniskatowych w zasadzie bez wzrostu kosztów ich wytwarzania oraz za pomocą tych samych co dotychczas maszyn i urządzeń produkcyjnych. Obudowa ma tę właściwość, że w całym zakresie roboczych wysokości usytuowania stropnicy w wyrobosku, zmiana pionowego położenia stropnicy odbywa się po krzywej lemniskatowej charakteryzującej się małym odchyleniem od pionowej osi prostokątnego układu odniesienia, powodując małą zmianę poziomej odległości stropnicy od czoła ściany wyrobiska, a w środkowym zakresie wysokości roboczych usytuowania stropnicy - krzywa lemniskatowa przechodzi w prostą, prostopadłą do stropu wyrobiska - co oznacza, że stropnica nie oddala się od czoła ściany ociosu wyrobiska. Ponadto obudowa charakteryzuje się zwiększoną sprawnością w zakresie podporności i stateczności podłużnej we wszystkich fazach swej pracy, a dzięki korzystnemu rozkładowi obciążeń statycznych i dynamicznych górotworu na stropnicę, umożliwia zachowanie dotychczasowej struktury geologicznej skał stropowych a także umożliwia równomierny rozkład obciążeń na spąg w całym zakresie roboczych wysokości usytuowania stropnicy w wyrobisku, dzięki prawie pionowej trajektroii ruchu stropnicy.The casing according to the invention makes it possible to replace two known casings - with one casing, in such a way that the casing according to the invention can reach the minimum working height of the canopy position of one known casing and the maximum working height of the canopy position of the other known casing - which significantly increases the scope of unification of mining types Lemniscate casings, basically without increasing the costs of their production, and with the use of the same machines and production devices as before. The cladding has the property that in the entire range of working heights of the canopy position in the pit, the change in the vertical position of the canopy takes place along a lemniscate curve characterized by a small deviation from the vertical axis of the rectangular reference system, resulting in a small change in the horizontal distance of the canopy from the face of the excavation wall, and in the middle range working heights of the canopy location - the lemniscate curve turns into a straight line, perpendicular to the excavation ceiling - which means that the canopy does not move away from the face of the excavation side wall. In addition, the support is characterized by increased efficiency in terms of support and longitudinal stability in all phases of its operation, and thanks to the favorable distribution of static and dynamic loads of the rock mass on the roof ridge, it allows to maintain the existing geological structure of the roof rocks and also enables an even distribution of loads on the floor over the entire working height range. location of the canopy in the excavation, thanks to the almost vertical trajectory of the canopy movement.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładzie wykonania na rysunku przedstawiającym w widoku z boku obudowę usytuowaną w wyrobisku.The subject of the invention is shown in the embodiment on the drawing showing the casing situated in the excavation in a side view.

Ze spągnicą 1 obudowy jednosekcyjnej są połączone, za pomocą dwóch sworzniowych przegubów 2, dwa przednie łączniki 3 oraz za pomocą dwóch sworzniowych przegubów 4 - dwa tylne łączniki 5 układu lemniskatowego. Każdy z przednich łączników 3 ma długość 11 a każdy z tylnych łącznikąw 5 ma długość 12, przy czym długość 12 tylnego łącznika jest większa od długości 11 przedniego łącznika. Ponadto każdy z przednich łączników 3, za pomocą sworzniowego przegubu 6, połączony jest z odzawałową osłoną 7 obudowy, a za pomocą sworzniowego przegubu 8 z odzawałową osłoną 7 połączony jest tylny łącznik 5. Z górnym końcem odzawałowej osłony 7 połączony jest tylny koniec stropnicy 9, za pomocą sworzniowego przegubu 10 a ze środkową częścią stropnicy 9Two front connectors 3 are connected to the floor 1 of the single-section casing by means of two bolt joints 2 and two rear connectors 5 of the lemniscate system by means of two bolt joints 4. Each of the front linkages 3 is 11 and each of the rear linkages 5 is 12, the length 12 of the rear link being greater than the length 11 of the front link. Moreover, each of the front connectors 3, by means of a pin joint 6, is connected to the casing 7 of the casing, and by means of a pin joint 8 to the casing 7, a rear connector 5 is connected. The rear end of the canopy 9 is connected to the upper end of the cave cover 7, by means of a pin joint 10 a with the central part of the canopy 9

153 117 jest połączony - za pomocą przegubu 11 - hydrauliczny, podporowy stojak 12, którego drugi koniec zamocowany jest za pomocą przegubu 13 do spągnicy 1 mającej roboczą, ślizgową powierzchnię P stykającą się ze spągiem 14 górniczego wyrobiska 15, przy czym spągnica 1 jest połączona - za pomocą przegubu 16 - z przenośnikiem 17 osadzonym na spągu 14 wyrobiska 15. Ponadto do stropnicy 9 jest zamocowany jednym końcem przegubowo-hydrauliczny, korekcyjny siłow nik 18, który drugim.końcem zamocowany jest przegubowo do odzawałowej osłony 7. Stropnica 9 ma minimalną roboczą wysokość H oraz maksymalną roboczą wysokość Hl usytuowania w wyrobisku 15.153 117 is connected - by means of a joint 11 - to a hydraulic support stand 12, the other end of which is attached by means of a joint 13 to a floor 1 having a working sliding surface P in contact with a floor 14 of mining excavation 15, the floor 1 being connected - by means of the articulation 16 - with the conveyor 17 mounted on the floor 14 of the excavation 15. Moreover, at one end of the canopy 9 there is an articulated-hydraulic corrective actuator 18, which with the other end is articulated to the caving cover 7. The roof structure 9 has a minimum working height H and the maximum working height Hl of location in the excavation 15.

Stosunek długości Ll przedniego łącznika 3 do długości 12 tylnego łącznika 5 układu lemniskatowego najkorzystniej wynosi 0,98. Stosunek odległości L przegubowych połączeń 6, łączników 3, 5 z odzawałową osłoną 7 do długości 11 przedniego łącznika 3 wynosi najkorzystniej 0,347. Stosunek pionowej odległości Ll przegubowych połączeń 2,4 łączników 3, 5 ze spągnicą 1 do poziomej odległości L2 tych połączeń najkorzystniej wynosi 0,75. Stosunek długości 11 przedniego łącznika 3 do odległości L3 pomiędzy przegubowym połączeniem 10 stropnicy z odzawałową osłoną 7 a przegubowym połączeniem 8 tej osłony z tylnym łącznikiem 5 do minimalnej roboczej wysokości H usytuowania stropnicy 9 najkorzystniej wynosi 1,61. Stosunek odległości L4 pomiędzy przegubowym połączeniem 2 przedniego łącznika 3 ze spągnicą 1 a ślizgową powierzchnią P spągnicy 1 do minimalnej roboczej wysokości H usytuowania stropnicy 9 najkorzystniej wynosi 0,56. Stosunek odległości L4 pomiędzy przegubowym połączeniem 2 przedniego łączenika 3 ze spągnicą a ślizgową powierzchnią P tej spągnicy do maksymalnej roboczej wysokości Hl usytuowania stropnicy_ 9 najkorzystniej wynosi 0,19. Stropnica 9 w swym minimalnym położeniu roboczym określonym wysokością H od spągu 14 wyrobiska 15 - znajduje się w odległości Xl od czoła ściany 19, a w swym maksymalnym położeniu roboczym określonym wysokością Hl - znajduje się w odległości -Xn od ściany. Każdy z punktów na przedniej krawędzi 20 stropnicy 9, podczas zmiany jej pionowego usytuowania od minimalnego do maksymalnego położenia, przemieszcza się po krzywej 21 będącej fragmentem lemniskaty Bernoulliego - przy · czym krzywa 21 dla średnich wysokości usytuowania stropnicy 9 przechodzi w prostą 22, równoległą do czoła ściany 19 wyrobiska 15, wówczas przednia krawędź 20 stropnicy 9 znajduje się praktycznie w stałej odległości X2 od czoła ściany 19 pomimo zmiany wysokości usytuowania stropnicy w wyrobisku.The ratio of the length L1 of the forward link 3 to the length 12 of the back link 5 of the lemniscate system is most preferably 0.98. The ratio of the distance L of the articulated links 6, links 3, 5 with cuff 7 to the length 11 of the front link 3 is most preferably 0.347. The ratio of the vertical distance L1 of the articulated joints 2.4 of the connectors 3, 5 with the floor 1 to the horizontal distance L2 of these joints is most preferably 0.75. The ratio of the length 11 of the front connector 3 to the distance L3 between the canopy articulation 10 with the cowl 7 and the canopy articulation 8 with the rear connector 5 to the minimum working height H of the canopy 9 location is most preferably 1.61. The ratio of the distance L4 between the articulated connection 2 of the front fitting 3 with the floor 1 and the sliding surface P of the floor 1 to the minimum working height H of the positioning of the canopy 9 is most preferably 0.56. The ratio of the distance L4 between the articulated connection 2 of the front link 3 with the floor runner and the sliding surface P of this floor runner to the maximum working height H1 of the canopy positioning 9 most preferably is 0.19. The roof board 9 in its minimum working position, defined by the height H from the floor 14 of the excavation 15, is at a distance Xl from the face of the wall 19, and in its maximum working position defined by the height Hl - is at a distance -Xn from the wall. Each of the points on the front edge 20 of the canopy 9, when changing its vertical position from the minimum to the maximum position, moves along the curve 21, which is a fragment of the Bernoulli lemniscate - while the curve 21 for the average heights of the canopy 9 turns into a straight line 22, parallel to the forehead wall 19 of the excavation 15, then the front edge 20 of the canopy 9 is practically at a constant distance X2 from the face of the wall 19 despite the change in the height of the canopy position in the excavation.

Claims (1)

Zastrzeżenie patentowePatent claim Obudowa górnicza lemniskatowa zawierająca spągnicę połączoną przegubowo z osoną odzawałową, za pomocą przednich oraz tylnych łącznikąw układu lemniskatowego, w którym łączniki tylne są dłuższe od łączników przednich, mająca stropnicę połączoną przegubowo z osłoną odzawałową oraz z co najmniej jednym stojakiem podporowym zamocowanym przegubowo do spągnicy, znamienna tym, że stosunek długości (11) przedniego łącznika (3) do długości (12) tylnego łącznika (5) układu lemniskatowego wynosi 0,96^0,99, najkorzystniej 0,98, stosunek odległości (L) przegubowych połączeń (6,7) łączników (3,5) z odzawałową osłoną (7) do długości (11) przedniego łącznika (3) wynosi 0,282-50,347, najkorzystniej 0,343, stosunek pionowej odległości (Ll) przegubowych połączeń (2,4) łączników (3,5) ze spągnicą (1) do poziomej odległościMining lemniscate support including a floor connected articulated with the caving cover, by means of front and rear fasteners in the lemniscate system, in which the rear fasteners are longer than the front ones, having a canopy connected articulated with the caving cover and with at least one support stand articulated to the bottom ridge, characterized by in that the ratio of the length (11) of the front link (3) to the length (12) of the rear link (5) of the lemniscate system is 0.96 ^ 0.99, most preferably 0.98, the ratio of the distance (L) of the articulated joints (6.7 ) of the couplings (3.5) with cuff (7) to the length (11) of the front link (3) is 0.282-50.347, most preferably 0.343, the ratio of the vertical distance (Ll) of articulated joints (2.4) of the couplings (3.5) with floorstand (1) to a horizontal distance L2) tych połączeń wynosi 0,615-1,06, najkorzystniej 0,75, stosunek długości (11) przedniego łącznika (3) do odległości (L3) pomiędzy przegubowym połączeniem (10) stropnicy (9) z odzawałową osłoną (7) a przegubowym połączeniem (8) tej osłony z tylnym łącznikiem (5) wynosi 0,5450,58,najkorzystniej 0,55, stosunek · odległości (L3) pomiędzy przegubowym połączeniem (10) stropnicy (9) z odzawałową osłoną (7) a przegubowym połączeniem (8) tej osłony z tylnym łącznikiem (5) do minimalnej, roboczej wysokości (H) usytuowania stropnicy (9) wynosi l,56rl,65, najkorzystniej 1,61, stosunek odległości (L4) pomiędzy przegubowym połączeniem (2) przedniego łącznika (3) ze spągnicą (1) a ślizgową powierzchnią (P) tej spągnicy do minimalnej, roboczej wysokości (H) usytuowania stropnicy (9) wynosi 0,55^0,58, najkorzystniej 0,56 a stosunek odległości (L4) pomiędzy przegubowym połączeniem (2) przedniego łącznika (3) ze spągnicą (1) a ślizgową powierzchnią (P) tej spągnicy do maksymalnej, roboczej wysokości (Hl) usytuowania stropnicy (9) wynosi 0,185-0,21, najkorzystniej 0,19.L2) of these joints is 0.615-1.06, most preferably 0.75, the ratio of the length (11) of the front link (3) to the distance (L3) between the articulated connection (10) of the canopy (9) with the cuff (7) and the articulated connection (8) of this cover with rear linkage (5) is 0.5450.58, most preferably 0.55, the ratio of the distance (L3) between the articulated connection (10) of the canopy (9) with the cuff (7) and the articulated connection (8). ) of this cover with the rear link (5) to the minimum working height (H) of the position of the canopy (9) is 1.56ll, most preferably 1.61, the ratio of the distance (L4) between the articulated connection (2) of the front link (3) with the floor runner (1) and the sliding surface (P) of this floor runner to the minimum working height (H) of the location of the canopy (9) is 0.55 ^ 0.58, most preferably 0.56, and the distance ratio (L4) between the articulated connection (2 ) of the front link (3) with the floor runner (1) and the sliding surface (P) of this floor runner up to the maximum working height ( Hl) of the location of the canopy (9) is 0.185-0.21, most preferably 0.19. 153 117153 117 Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 100 egzDepartment of Publishing of the UP RP. Circulation 100 copies Cena 3000 złPrice: PLN 3,000