RU154794U1

RU154794U1 - SECTION OF MECHANIZED FASTENERS

Info

Publication number: RU154794U1
Application number: RU2015111886/03U
Authority: RU
Inventors: Сергей Артурович Прокопенко
Priority date: 2015-04-01
Filing date: 2015-04-01
Publication date: 2015-09-10

Abstract

Секция механизированной крепи, включающая горизонтальное основание, к которому посредством четырехзвенника присоединен подвижный ограждающий элемент крепи, шарнирно соединенный в верхней части с поддерживающим элементом, подкрепленным гидростойкой, шарнирно прикрепленной к поддерживающему элементу и основанию, расположенный в пазу основания гидродомкрат его передвижки, шарнирно прикрепленную к верхней части ограждающего элемента и подпружиненную панель, к противоположному концу которой шарнирно присоединена зубчатая рейка, контактирующая другим концом с шестерней электрогенератора, закрепленного на внутренней стороне ограждающего элемента и соединенного проводом с аккумулятором, размещенным на нижней поверхности поддерживающего элемента, отличающаяся тем, что зубчатая рейка выполнена из шарнирно соединенных звеньев, каждое из которых имеет на верхней стороне противоизгибочный выступ, при этом длина зубчатой рейки равна суммарной длине целого количества звеньев, превышающей расстояние максимального удаления нижнего конца подвижной панели от верхней точки шестерни электрогенератора.Mechanized roof support section, including a horizontal base, to which, through a four-link link, a movable roof support element is attached, pivotally connected in the upper part to a supporting element, supported by a hydraulic stand, pivotally attached to the supporting element and the base, located in the base groove of its sliding jack, pivotally attached to the upper parts of the enclosing element and a spring-loaded panel, to the opposite end of which a gear rack is pivotally connected, activating at the other end with the gear of the electric generator mounted on the inner side of the enclosing element and connected by a wire to the battery located on the lower surface of the supporting element, characterized in that the gear rack is made of articulated links, each of which has an anti-bending protrusion, while the length of the rack is equal to the total length of an integer number of links exceeding the distance of the maximum distance from the lower end of the movable panel from the upper point and gears of an electric generator.

Description

Полезная модель относится к горной промышленности и касается секций горной крепи, предназначенных для механизации очистных работ при разработке пластов угля, калийной соли и рудных залежей.The utility model relates to the mining industry and relates to sections of mountain lining intended for mechanization of treatment operations in the development of coal seams, potassium salt and ore deposits.

Известна секция механизированной крепи (Патент РФ на полезную модель №14968; МПК⁷ E21D 23/04), которая включает основание, выполненное из двух балок, шарнирно связанных между собой в передней части основания, с которым шарнирно связан гидродомкрат передвижения, другой конец гидродомкрата передвижения связан с направляющей лыжей, расположенной между балками основания, гидростойки, шарнирно установленные на каждой балке, ограждение, связанное с основанием с помощью передних и задних рычагов, верхняк, шарнирно установленный на гидростойках и шарнирно связанный с ограждением, защитный щиток, предохраняющий от заштыбовки и деформации элементов крепи обрушенными породами.A section of powered roof support is known (RF Patent for Utility Model No. 14968; IPC ⁷ E21D 23/04), which includes a base made of two beams pivotally connected to each other in front of the base, to which a movement jack is pivotally connected, the other end of a movement jack connected to the ski track located between the base beams, water stands pivotally mounted on each beam, a guard connected to the base with front and rear levers, the top, pivotally mounted on the water stands and a ball nirnno connected with the fence, a protective shield that protects from backfilling and deformation of the lining elements collapsed rocks.

Недостатком этого устройства является высокая энергоемкость процесса перемещения вслед за забоем, обусловленная работой маслостанции для привода гидродомкрата и гидростойки. При этом энергия обрушающихся пород не используется. Прикрепленный к ограждению щиток выполняет лишь защитную функцию и перепускает обрушающуюся породу кровли на почву в безопасной зоне.The disadvantage of this device is the high energy intensity of the displacement process after the slaughter, due to the operation of the oil station to drive a hydraulic jack and a hydraulic stand. In this case, the energy of collapsing rocks is not used. The shield attached to the fence performs only a protective function and passes the collapsing rock of the roof onto the soil in a safe area.

Известна также секция механизированной крепи (Буялич, Г.Д. Инновационный подход к вопросам монтажа и эксплуатации секции механизированной крепи / Г.Д. Буялич, В.М. Тарасов, Н.И. Тарасова // Вестник Научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. - 2013. - №1.1. - С. 115-126.). Секция включает горизонтальное основание, к которому посредством четырехзвенника присоединен подвижный ограждающий элемент крепи, шарнирно соединенный в верхней части с поддерживающим элементом, подкрепленным гидростойкой, шарнирно прикрепленной к поддерживающему элементу и основанию, и расположенный в пазу основания гидродомкрат его передвижки.The section of powered roof supports is also known (Buyalich, G.D. An innovative approach to the installation and operation of the section of powered roof supports / GD Buyalich, V.M. Tarasov, N.I. Tarasova // Bulletin of the Scientific Center for the Safety of Work in Coal industry. - 2013. - No. 1.1. - S. 115-126.). The section includes a horizontal base, to which, through a four-link, a movable roof support element is attached, pivotally connected in the upper part to a supporting element, supported by a hydraulic stand, pivotally attached to the supporting element and the base, and a hydraulic jack of its movement located in the groove of the base.

К недостаткам известного технического решения, принятого за прототип, можно отнести следующее:The disadvantages of the known technical solutions adopted for the prototype include the following:

- отсутствует возможность использования энергии обрушающихся на секцию и за секцией пород для привода механизмов секции;- there is no possibility of using the energy falling on the section and behind the section of rocks to drive the mechanisms of the section;

- низкая эффективность извлечения энергоресурсов массива полезного ископаемого;- low efficiency of energy extraction of a mineral massif;

- высокое потребление секцией электрической энергии для передвижки.- high consumption of electric energy by the section for mobility.

Кроме того электроэнергия в лаве необходима для работы очистного комбайна, конвейера, освещения и т.д. Ее поступление в лаву осуществляется по высоковольтным кабелям с поверхности.In addition, electricity in the lava is necessary for the operation of a shearer, conveyor, lighting, etc. Its entry into the lava is carried out via high-voltage cables from the surface.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявляемому устройству по совокупности признаков - прототипом - является секция механизированной крепи (Патент РФ №2543245; МПК E21D 23/00). Секция механизированной крепи содержит горизонтальное основание, к которому посредством четырехзвенника присоединен подвижный ограждающий элемент крепи, шарнирно соединенный в верхней части с поддерживающим элементом, подкрепленным гидростойкой, шарнирно прикрепленной к поддерживающему элементу и основанию, и расположенный в пазу основания гидродомкрат его передвижки. К верхней части ограждающего элемента шарнирно прикреплена подпружиненная панель, к противоположному концу которой шарнирно присоединена зубчатая рейка, другой конец которой контактирует с шестерней электрогенератора. Электрогенератор закреплен на внутренней стороне ограждающего элемента и соединен проводом с аккумулятором, размещенным на нижней поверхности поддерживающего элемента.The closest device of the same purpose to the claimed device according to the totality of features - the prototype - is a section of powered support (RF Patent No. 2543245; IPC E21D 23/00). The mechanized roof support section contains a horizontal base, to which a movable roof support is attached via a four link, pivotally connected in the upper part to a supporting element, supported by a hydraulic stand, pivotally attached to the supporting element and the base, and a hydraulic jack of its movement located in the groove of the base. A spring-loaded panel is pivotally attached to the upper part of the enclosing element, to the opposite end of which a gear rack is pivotally connected, the other end of which is in contact with the gear of the electric generator. An electric generator is fixed on the inner side of the enclosing element and is connected by a wire to a battery located on the lower surface of the supporting element.

К недостатку известного технического решения, принятого за прототип, можно отнести высокую опасность травмирования горнорабочих зубчатой рейкой в моменты опускания подпружиненной панели. Кроме того, неопределенная длина зубчатой рейки может привести к ее выпадению и поломке.The disadvantage of the known technical solution adopted for the prototype can be attributed to the high risk of injury to miners with a gear rack at the time of lowering the spring-loaded panel. In addition, the indefinite length of the rack can cause it to fall out and break.

Задача - повышение уровня безопасности горных работ в очистном шахтном забое путем удаления травмирующих деталей из зоны нахождения людей и предотвращения поломок механизма.The task is to increase the level of safety of mining in the mine face by removing traumatic parts from the area where people are located and preventing damage to the mechanism.

Секция механизированной крепи содержит горизонтальное основание, к которому посредством четырехзвенника присоединен подвижный ограждающий элемент крепи, шарнирно соединенный в верхней части с поддерживающим элементом, подкрепленным гидростойкой, шарнирно прикрепленной к поддерживающему элементу и основанию, и расположенный в пазу основания гидродомкрат его передвижки. К верхней части ограждающего элемента шарнирно закреплена подпружиненная панель, к противоположному концу которой шарнирно присоединена зубчатая рейка, другой конец которой контактирует с шестерней электрогенератора. Электрогенератор закреплен на внутренней стороне ограждающего элемента и соединен проводом с аккумулятором, размещенным на нижней поверхности поддерживающего элемента. Зубчатая рейка выполнена из шарнирно соединенных звеньев, каждое из которых имеет на верхней стороне противоизгибочный выступ. Длина зубчатой рейки установлена равной суммарной длине целого количества звеньев, минимально превышающей расстояние максимального удаления нижнего конца подвижной панели от верхней точки шестерни электрогенератора.The mechanized roof support section contains a horizontal base, to which a movable roof support is attached via a four link, pivotally connected in the upper part to a supporting element, supported by a hydraulic stand, pivotally attached to the supporting element and the base, and a hydraulic jack of its movement located in the groove of the base. A spring-loaded panel is pivotally attached to the upper part of the enclosing element, to the opposite end of which a gear rack is pivotally connected, the other end of which is in contact with the gear of the electric generator. An electric generator is fixed on the inner side of the enclosing element and is connected by a wire to a battery located on the lower surface of the supporting element. The gear rack is made of articulated links, each of which has an anti-bending protrusion on the upper side. The length of the rack is set equal to the total length of a whole number of links, minimally exceeding the distance of the maximum removal of the lower end of the movable panel from the upper point of the gear of the generator.

На фиг. 1 изображен вид сбоку на секцию крепи до обрушения пород кровли.In FIG. 1 shows a side view of the lining section before the collapse of the roof rocks.

На фиг. 2 изображен вид сбоку на секцию крепи после обрушения породы.In FIG. 2 shows a side view of the lining section after the collapse of the rock.

На фиг. 3 изображена конструкция шарнирной зубчатой рейки.In FIG. 3 shows the construction of the articulated gear rack.

На фиг. 1 и фиг. 2 показано - горизонтальное основание 1 секции крепи, к которому посредством четырехзвенника 2 присоединен подвижный ограждающий элемент 3, шарнирно соединенный в верхней части с поддерживающим элементом 4, подкрепленным гидростойкой 5, шарнирно прикрепленной к поддерживающему элементу 4 и основанию 1 секции крепи, и расположенный в пазу основания 1 гидродомкрат 6, соединенный со скребковым конвейером 7. К верхней части ограждающего элемента 3 при помощи шарнира 8 и пружины 9 закреплена подвижная панель 10, к противоположному концу которой шарнирно присоединен конец зубчатой рейки 11, другой конец которой контактирует с шестерней электрогенератора 12. Электрогенератор 12 закреплен на внутренней стороне ограждающего элемента 3 и соединен проводом с аккумулятором 13, размещенным на нижней поверхности поддерживающего элемента 4. Секция крепи расположена на почве 14 пласта 15 и поддерживает его кровлю 16.In FIG. 1 and FIG. 2 shows a horizontal base 1 of a lining section, to which a four-link 2 is connected to a movable enclosing element 3, pivotally connected in the upper part to a supporting element 4, supported by a hydraulic stand 5, pivotally attached to the supporting element 4 and the base 1 of the lining section, and located in the groove of the base 1, a hydraulic jack 6 connected to the scraper conveyor 7. A movable panel 10 is fixed to the upper part of the enclosing element 3 by means of a hinge 8 and a spring 9, to the opposite end of which a hinge The end of the rack 11 is irregularly connected, the other end of which is in contact with the gear of the electric generator 12. The electric generator 12 is mounted on the inner side of the enclosing element 3 and is connected by a wire to the battery 13 located on the lower surface of the supporting element 4. The lining section is located on the soil 14 of the formation 15 and supports his roof 16.

На фиг 3 показана зубчатая рейка 11, состоящая из шарнирно соединенных звеньев 17, на верхней стороне которых выполнены противоизгибочные выступы 18.In Fig. 3, a rack 11 is shown, consisting of pivotally connected links 17, on the upper side of which anti-bending protrusions 18 are made.

Секция крепи работает следующим образом.The lining section works as follows.

После снятия очистным комбайном стружки с угольного пласта 15 производят опускание гидростойки 5 и поддерживающего элемента 4, выдвигают гидродомкрат 6 и перемещают секцию к пласту 15. Далее распирают гидростойку 5 и, подняв поддерживающий элемент 4, удерживают кровлю 16 над призабойным пространством. Передвижка крепи вслед за прошедшим очистным комбайном (не показан) сопровождается зависанием пород кровли 16 за секцией на некоторое время на шаг обрушения L. В это время благодаря пружинному элементу 9 подвижная панель 10 отклоняется от ограждающего элемента 3 и принимает наклонное положение (в идеале - горизонтальное). Далее, потеряв со временем устойчивость породы, кровли 16 обрушаются. Куски породы давят на подвижную панель 10, которая, поворачиваясь вокруг шарнира 8, опускается. Соединенная одним концом с подвижной панелью 10, зубчатая рейка 11 через проем (не показан) в ограждающем элементе 3, передвигаясь по шестерне электрогенератора 12, вращает его вал, в результате чего вырабатывается электричество. Электричество по проводам поступает в аккумулятор 13, где оно накапливается для дальнейшего использования (для привода секции, освещения забоя, передвижения комбайна и т.д.). Обрушенные породы кровли размещаются на почве 14 пласта 15. Зубчатая рейка 11 на участке от подвижной панели 10 до электрогенератора 12 имеет жесткость и прямолинейную форму благодаря противоизгибочным выступам 18 на верхней стороне шарнирных звеньев 17. Проходя через шестерню электрогенератора 12, зубчатая рейка 11 изгибается и обвисает под действием силы тяжести. При возвратном движении зубчатой рейки 11 противоизгибочные выступы 18 звеньев 17 препятствуют ее прогибанию между электрогенератором 12 и подвижной панелью 10.After removing the chips from the coal seam 15 by the shearer, the hydrostand 5 and the supporting element 4 are lowered, the hydraulic jack 6 is pulled out and the section is moved to the seam 15. Next, the hydrostand 5 is burst and, by lifting the supporting element 4, the roof 16 is kept above the bottom hole. The movement of the lining after the past shearer (not shown) is accompanied by the suspension of the rocks of the roof 16 after section for a while by the collapse step L. At this time, thanks to the spring element 9, the movable panel 10 deviates from the enclosing element 3 and takes an inclined position (ideally horizontal ) Further, having lost stability over time, the roof 16 collapses. Pieces of rock are pressed against the movable panel 10, which, turning around the hinge 8, is lowered. Connected at one end to the movable panel 10, a gear rack 11 through an opening (not shown) in the enclosing element 3, moving along the gear of the electric generator 12, rotates its shaft, as a result of which electricity is generated. Electricity through the wires enters the battery 13, where it accumulates for future use (to drive the section, lighting the face, the movement of the harvester, etc.). Collapsed roof rocks are placed on the soil 14 of the formation 15. The gear rack 11 in the area from the movable panel 10 to the electric generator 12 has rigidity and a straight shape due to anti-bending protrusions 18 on the upper side of the articulated links 17. Passing through the gear of the electric generator 12, the gear rack 11 is bent and sagging under the influence of gravity. With the return movement of the rack 11, the anti-bending protrusions 18 of the links 17 prevent it from bending between the generator 12 and the movable panel 10.

После следующего прохода очистного комбайна и отбойки очередной стружки угля от пласта 15 осуществляют очередную передвижку секции, порода кровли 16, за которой зависает и подвижная панель 10, благодаря пружине 9, возвращается на время в отклоненное положение. Далее циклы работы секции и выработки электричества повторяются до полной отработки выемочного столба и завершения обрушения пород в нем. Демонтаж секций и перенос их в следующий выемочный столб позволяет продолжить выработку электроэнергии под землей обрушением других пород кровли.After the next pass of the shearer and breaking off the next coal shavings from the seam 15, the next movement of the section is carried out, the breed of the roof 16, behind which the movable panel 10 hangs, thanks to the spring 9, returns to the deviated position for a while. Further, the operation cycles of the section and the generation of electricity are repeated until the mining column is completely worked out and the collapse of the rocks in it is completed. Dismantling the sections and transferring them to the next extraction column allows you to continue generating electricity underground by the collapse of other roofing rocks.

Конструктивная жесткость зубчатой рейки 11 на участке от подвижной панели 10 до электрогенератора 12 обеспечивает вращение его шестерни, а гибкость за точкой контакта с электрогенератором 12 обеспечивает обвисание рейки и исключает попадание ее в зону нахождения работающих людей. Для исключения потери контакта с шестерней электрогенератора 12, выпадения и поломки длина зубчатой рейки 11 равна суммарной длине целого количества звеньев 17, превышающей расстояние максимального удаления нижнего конца подвижной панели 10 от верхней точки шестерни электрогенератора 12.The structural rigidity of the rack 11 in the area from the movable panel 10 to the generator 12 provides the rotation of its gears, and the flexibility behind the point of contact with the generator 12 provides the sagging of the rack and prevents it from falling into the working area. To avoid loss of contact with the gear of the electric generator 12, loss and breakage, the length of the gear rack 11 is equal to the total length of an integer number of links 17, exceeding the distance of the maximum distance of the lower end of the movable panel 10 from the upper point of the gear of the electric generator 12.

Во избежание фрикционного искрения подвижная панель 10 и зубчатая рейка 11 выполняются не из металла, а из углепластика или аналогичного материала, а электрогенераторы 12 используют во взрывозащищенном исполнении.In order to avoid frictional sparking, the movable panel 10 and the gear rack 11 are made not of metal, but of carbon fiber or similar material, and the electric generators 12 are used in explosion-proof execution.

Таким образом, предлагаемая секция механизированной крепи позволяет исключить травмирование горнорабочих передвигающейся зубчатой рейкой. Правильный конструктивный выбор длины зубчатой рейки исключает ее выпадение и повреждение при перемещении подвижной панели. Все это повышает уровень промышленной безопасности в шахте.Thus, the proposed section of mechanized lining allows to exclude injuries to miners moving a gear rack. The correct constructive choice of the length of the rack eliminates its loss and damage when moving the movable panel. All this increases the level of industrial safety in the mine.

Работоспособность предлагаемой секции механизированной крепи подтверждается практикой использования односторонне изгибающихся цепей, например, в некоторых конструкциях цепных пил на установках деревообработки.The performance of the proposed section of powered roof supports is confirmed by the practice of using one-way bending chains, for example, in some designs of chain saws in woodworking plants.

Claims

Секция механизированной крепи, включающая горизонтальное основание, к которому посредством четырехзвенника присоединен подвижный ограждающий элемент крепи, шарнирно соединенный в верхней части с поддерживающим элементом, подкрепленным гидростойкой, шарнирно прикрепленной к поддерживающему элементу и основанию, расположенный в пазу основания гидродомкрат его передвижки, шарнирно прикрепленную к верхней части ограждающего элемента и подпружиненную панель, к противоположному концу которой шарнирно присоединена зубчатая рейка, контактирующая другим концом с шестерней электрогенератора, закрепленного на внутренней стороне ограждающего элемента и соединенного проводом с аккумулятором, размещенным на нижней поверхности поддерживающего элемента, отличающаяся тем, что зубчатая рейка выполнена из шарнирно соединенных звеньев, каждое из которых имеет на верхней стороне противоизгибочный выступ, при этом длина зубчатой рейки равна суммарной длине целого количества звеньев, превышающей расстояние максимального удаления нижнего конца подвижной панели от верхней точки шестерни электрогенератора.

Mechanized roof support section, including a horizontal base, to which, through a four-link, a movable roof support is attached, pivotally connected in the upper part to a supporting element, supported by a hydraulic stand, pivotally attached to the supporting element and the base, a hydraulic jack of its movement, pivotally attached to the upper, located in the groove of the base parts of the enclosing element and a spring-loaded panel, to the opposite end of which a gear rack is pivotally connected, activating at the other end with the gear of the electric generator mounted on the inner side of the enclosing element and connected by a wire to the battery located on the lower surface of the supporting element, characterized in that the gear rack is made of articulated links, each of which has an anti-bending protrusion, while the length of the rack is equal to the total length of an integer number of links exceeding the distance of the maximum distance from the lower end of the movable panel from the upper point and gears of an electric generator.