Исследование работы лав с тонкими пластами, страница 7

Расстояние от угольного массива до конца перекрытия должно быть минимальным, лучше размещать их вплотную или с опережением. Согласно данным немецких специалистов, площадь вывалов неустойчивой кровли у забоя пропорциональна квадрату расстояния между концом перекрытия и забоем. Вероятно, нужно немедленно подхватить обнаженную неустойчивую кровлю вслед за движением исполнительного органа выемочной машины.

Для обеспечения устойчивости нижних слоев пород кровли у забоя и улучшения эпюры сопротивления крепи в специальной части настоящего дипломного проекта непосредственно в призабойном пространстве устанавливается силовой опорный механизм. Этот механизм состоит из гидроцилиндра, рычагов, опорной плиты и работает аналогично гидростойке.

На козырек перекрытия на расстоянии 130 мм от конца на шарнирах устанавливается опорный механизм, способный раздвигаться и складываться с помощью гидроцилиндра.

В состав оборудования секции крепи М-138 входят: перекрытие, основание, 4 гидростойки, гидродомкрат передвижки, силовой опорный механизм, 2 гидроцилиндра поджима консоли, гидропатрон тяги, 4 боковых домкрата, гидроаппаратура.

С целью поддержания кровли, в момент разгрузки силового механизма, при проходе исполнительного органа комбайна, призабойная часть перекрытия поддерживается специальным гидропатроном. Гидропатрон обеспечивает прижатие конца перекрытия к кровле с усилием 24,5 кН. Силовой механизм расположен на конце козырька секции и устанавливается на уступ, образованный верхним барабаном исполнительного органа комбайна.

Предлагаемая секция может работать в комплексе с выемочной машиной, исполнительный орган которой позволяет выполнить уступ в угольном массиве. Комбайн должен вынимать 2 пачки угля шириной захвата по 0,5 м, тем самым, образуя уступ, в который распирается опорный механизм.

В исходном положении секции крепи отстоят от конвейера на шаг передвижки, силовой механизм расположен на уступе. Перед подходом комбайна механизм секции складывается, и исполнительный орган проходит под перекрытием. После выемки полосы угля в зоне рассматриваемой секции, последняя разгружает гидродомкрат и передвигается на забой. Далее производится распор силового механизма на уступ, распор забойных и посадочных гидростоек.

Таким образом, выполняется качественно новый подход к управлению кровлей у забоя. Основным преимуществом такой схемы перекрытия является возможность снижения расслоения боковых пород кровли на границе «пласт-кровля». Это позволяет сохранить целостность и несущую способность ее слоев и избежать вывалов в призабойное пространство лавы после выемки угля и в начале передвижки секции крепи.

Усиление сопротивления секции крепи не будет противоречить природе распределения давления вокруг лавы. Реализация этого принципа путем ликвидации бесстоечного пространства повышает надежность работы очистного забоя, снижает травматизм, улучшает качество добываемого угля и позволяет решать вопрос отработки пластов с неустойчивой кровлей.

2.6 Выбор и расчет гидроцилиндра силового опорного механизма

Для раздвижки и сокращения в вертикальной плоскости опорного механизма принимаем одноштоковый гидроцилиндр с подводом рабочей жидкости через цилиндр.

В целях унификации конструкции гидроцилиндров с одинаковой гидравлической раздвижностью по ГОСТ  6540-68 установлены основные параметры, по которым принимаются основные размеры гидроцилиндра. Диаметр цилиндра и штока выбирают исходя из рабочего давления жидкости, развиваемой насосной станцией, с учетом необходимых усилий.

Высота сложенного силового механизма не должна быть больше расстояния между козырьком перекрытия и корпусом комбайна.

Исходя из этого по ГОСТу в ряде параметров подбираем: внутренний диаметр цилиндра мм, внешний диаметр штока мм, ход поршня – 180 мм. Такие параметры гидроцилиндра должны обеспечить нормальную работу силового механизма, а также развивать усилие, необходимое для распора и поддержания кровли непосредственно у забоя.

Гидродомкрат может быть нагружен как сжимающим, так и растягивающим усилиями.

Рис. 2.2 Расчетная схема гидроцилиндра.

Исходные данные для расчета:

Расчетное давление, МПа                                      

Марки стали и твердость:

        цилиндр                  30ХГСА, HB=241-285