023-0085 (729572), страница 7
Текст из файла (страница 7)
- высокий уровень унификации по типоразмерам (до 90%) основных элементов: оснований, консолей, перекрытий, механизмов передвижения и подъема носка основания, систем управления, что существенно упрощает производство и обслуживание крепей;
- надежность работы благодаря: опережающему прижатию консолей к кровле непосредственно стойками без дополнительных цилиндров; передвижению крепи с подъемом носка основания; наличию четырехзвенного механизма связи перекрытия с основанием, что обеспечивает разгрузку стоек от боковых нагрузок и постоянство размеров от конца консолей до забоя. Особой прочностью отличается перекрытие крепи благодаря отсутствию в нем коробчатых сечений и внутренних сварных швов;
- безопасность труда за счет применения гидравлически управляемых боковых щитов вдоль консолей, основного и оградительного перекрытий.
Системы управления крепью существенно улучшены за счет применения модульных гидрораспределителей, стоечных блоков, установленных непосредственно на стойках, и верхней гидроразведки.
Козырек секции опирается на выдвижную балку, встроенную в оградительное перекрытие.
Оградительное перекрытие с забойной стороны опирается на две гидростойки одинарной раздвижности, а со стороны выработанного пространства шарнирно соединено с кронштейном основания. При раздвижке перекрытие поворачивается относительно основания и его забойная часть, описывая дугу, удаляется от забоя. Для сохранения постоянного расстояния от забойной кромки козырька до забоя применен механизм компенсации, состоящий из двух рычагов, траверсы и выдвижной балки, который выталкивает из полости перекрытия или втягивает в нее выдвижную балку вместе с навешенным на нее козырьком. Этим обеспечивается практически постоянная величина зазора между кромкой козырька и забоем.
Для закрытия зазоров между соседними оградительными перекрытиями и выравнивания секции при ее боковом наклоне служит боковой борт на одной стороне каждой секции, управляемый гидравлическим домкратом, вмонтированным в корпус перекрытия.
Гидростойки секции могут быть установлены в двух положениях: ближе к конвейеру, при котором в исходном положении комплекса крепь подтянута к конвейеру, и ближе к завальной стороне, когда в исходном положении комплекса крепь располагается по оттянутой схеме. В последнем случае обеспечивается удобство управления комбайном из бесстоечного пространства, однако уменьшается сопротивление крепи по поддержанию кровли.
Передвижка крепи производится одним гидродомкратом, посредством которого передвигается и забойный конвейер.
Комплекс 1УКП производится серийно на Дружковском машиностроительном заводе имени 50-летия Советской Украины.
В качестве четырех первых и последних секций крепи предлагаю использовать концевые комплекты 2КК.
Концевые секции с обратными консолями предназначены для механизации процессов поддержания кровли, передвижки конвейера, создания безопасных условия для обслуживающего персонала, при отработке пологих пластов в составе механизированного комплекса.
В зависимости от мощности вынимаемых пластов применяются концевые секции второго или третьего типоразмеров. Концевые секции могут работать как в правом, так и в левом забоях с выполнением перемонтажа отдельных узлов в шахтных условиях.
Концевые секции однотипные, четырехстоечные и имеют шарнирную связь с призабойным конвейером, который осуществляет силовую связь между секциями крепи при их передвижке с опорой на соседние секции.
Крепление и поддержание кровли в рабочем пространстве после прохода комбайна обеспечивается забойными поджимными консолями, жестким перекрытием, опирающимся на четыре гидравлические стойки. Со стороны выработанного пространства секции оснащены обратными консолями. Для обеспечения работы крепи в условиях слабой почвы концевые секции оснащены механизмом для подъема основания при передвижке. Управление осуществляется с соседних загруженных концевых секций.
Наличие обратных консолей на концевых секциях позволяет создать безопасные условия для обслуживающего персонала и снизить расход лесоматериалов.
Техническую характеристику концевых комплектов 2КК привожу в таблице 11.
Таблица 11 – Техническая характеристика концевых комплектов 2КК
| Наименование параметра | 2 типоразмер | 3 типоразмер |
| Вынимаемая мощность пласта | 1,0-1,5 | 1,35-2,0 |
| Угол падения пласта при подвигании забоя, градус, не более: по простиранию по падению или восстанию | 25 10 | 25 10 |
| Сопротивление концевой секции, кН | 3000 | 3000 |
| Удельное сопротивление на 1 м2 поддерживаемой площади, кН/м2 | 380 | 380 |
| Рабочее давление, Мпа | 32,5 | 32,5 |
| Давление срабатывания предохранительного клапана гидростойки, Мпа | 39 | 39 |
| Шаг установки концевых секций, м | 1,5 | 1,5 |
| Шаг передвижки, м | 0,8 или 0,63 | 0,63 |
| Коэффициент затяжки кровли | 0,9 | 0,9 |
Типоразмер механизированной крепи устанавливаю на основании расчетов допустимой минимальной и максимальной высоты ее по заднему ряду стоек в метрах.
Нmin=тmin(1-lз)-
Нmах=тmах(1-lп),
где тmin – минимальная мощность пласта в метрах,
тmin=m-m
тmах – максимальная мощность пласта в метрах,
тmах=m+m
m – колебания пласта по мощности в пределах выемочного участка в метрах; m=0,05 [таб. 5]
тmin=1,3-0,05=1,25
тmах=1,3+0,05=1,35
– коэффициент сближения пород кровли и почвы, зависящий от класса пород по обрушению; =0,04 [5, стр. 8]
lп – расстояние от передней стойки до плоскости забоя, м; lп=2,325 [1, стр. 249]
lз – расстояние от задней стойки до плоскости забоя, м; lп=3,615 [1, стр. 249]
– запас раздвижки на разгрузку крепи от давления пород, м; =0,05 [5, стр. 9]
Нmin=1,25(1-0,043,615)-0,05=1,019
Нmах=1,35(1-0,042,325)=1,224
На основании произведенных расчетов принимаю к эксплуатации второй типоразмер крепи 2МКД90, у которого минимальный и максимальный размеры по высоте соответственно равны 0,71 метра и 1,42 метра.
2.5.6 Проверка принятой крепи на прочность
2.5.6.1 Определения давления пород кровли на 1 м2 крепи
Определяю давление пород кровли на 1 м2 крепи по формуле в кН/м2
Qз=hпп,
где hп – мощность непосредственной кровли, м; hп=9,2 [таб. 5];
п – средний удельный вес пород, определяется по формуле
п=Рп9,81
Рп – плотность пород; Рп=2,35 [таб. 5]
п=2,359,81=23,05
Qз=9,223,05=212,06
Полученное значение должно удовлетворять условию
QзQтех
где Qтех=500 [таб. 10]
212,06500
Полученное значение удовлетворяет данному требованию.
2.5.6.2 Определение нагрузки на 1 м посадочного ряда
Определяем нагрузку на 1 м посадочного ряда крепи по формуле в кН/м
где b – длина секции крепи по перекрытию, м; b=3,542[таб. 10];
l – шаг посадки непосредственной кровли, равен шагу передвижки секции, м; l=0,63 [таб. 10]
Полученное значение должно удовлетворять условию
RрRmax.тех
где Rmax.тех=3000 [таб. 10]
230,942000
Полученное значение удовлетворяет данному требованию.
2.5.6.3 Определение давления на одну секцию
Давление пород кровли на одну секцию крепи определяю по формуле в кН
Qc=hппbac,
где ас – шаг установки секций, м; ас=1,5 [таб. 10]
Qc=9,223,053,5421,5=1126,67
Полученное значение должно удовлетворять условию
Qc Qc.тех
где Qc.тех=3000 [таб. 10]
1126,673000
Полученное значение удовлетворяет данному требованию.
По всем выше приведенным проверкам, делаю вывод, что данный типоразмер крепи удовлетворяет всем условиям заданной лавы, и окончательно принимаю для работы в лаве механизированный комплекс МКД90 с механизированной крепью второго типоразмера 2КД90.
2.6 Крепление сопряжения лавы с прилегающими выработками
На сопряжении лавы с прилегающими выработками, в процессе эксплуатации лавы, возникает большое опорное давление, и крепление не выдерживает данного давления, деформируется, уменьшается сечение, уменьшается безопасность из-за обрушения пород кровли. Поэтому целесообразно усиливать крепление сопряжений.
На практике предусматривают различные варианты крепления сопряжений:
1. установка ремонтин или гидравлических стоек под каждую раму;
2. использование механизированной специальной крепи сопряжения, которая при помощи специального приспособления перемещается вслед за лавой.
Использование специальной крепи сопряжения полностью механизирует процесс крепления сопряжения, способствует повышению безопасности и производительности работ.
На основании выше изложенного предлагаю использовать для крепления сопряжения лавы с прилегающими выработками механизированную крепь сопряжения КСШ5К, которая предназначена для эксплуатации в составе комплекса 1УКП. Технические характеристики крепи КСШ5К привожу в таблице 12.
Таблица 12 – Технические характеристики крепи КСШ5К
| Сопротивление, кН: крепи стойки на 1 м по длине поддерживаемой кровли | 2760 460 430 |
| Давление на почву, МПа | |
| Усилие домкрата при передвижке секций, кН: опережающей отстающей | 172 312 |
| Шаг передвижки секций крепи, м | 0,8 |
| Габариты крепи, мм: высота минимальная – максимальная длина/ширина по верхнякам | 2200 – 3100 7500/1000 |
| Масса комплекта крепи, кг | 8000 |
Крепь сопряжения штрековая КСШ5К предназначена для механизации в трапециевидных, прямоугольных и арочных выработках, прилегающих к лаве, а также в зоне выхода приводной головки забойного конвейера в эти выработки, операций по поддержанию кровли, поддержанию головки конвейера и ее передвижке по мере подвигания забоев, оборудованных очистными комплексами КМК97, КМ87, КМ88, КМТ, КД90, УКП и др.
Крепь сопряжения штрековая КСШ5К состоит из опережающей и отстающей секций. Опережающая четырехстоечная секция поддерживает кровлю через боковые верхняки, соединенные между собой рессорными пакетами. Отстающая двухстоечная секция с одним (средним) верхняком имеет стол для размещения на нем головки забойного конвейера с механизмом для ступенчатой регулировки ее высоты, а также регулировки по углу падения пласта. Предусмотрены гидродомкраты для регулировки положения головки конвейера по ширине выработки.















