книги из ГПНТБ / Гидрофицированная крепь очистных выработок

§ 4. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К МЕХАНИЗИРОВАННЫМ КРЕПЯМ ДЛЯ ЛАВ ПОЛОГИХ ПЛАСТОВ

С целью повышения технического уровня и улучшения качества изготовления механизированных крепей, ИГД им. А. А. Скочинского совместно с Гипроуглемашем, ВНИМИ и другими организа­ циями разработан ГОСТ «Крепи механизированные для лав пологих пластов. Технические требования», который утвержден Государст­ венным комитетом стандартов Совета Министров СССР в 1972 г.

Согласно этому ГОСТу технические требования разработаны на механизированные крепи поддерживающего типа по ГОСТ 15852—70 и крепи оградительно-поддерживающего типа, работающие в ком­ плексе с узкозахватными комбайнами в очистных забоях, подвига­ ющихся по простиранию с углами падения до 35°.

Для максимально-возможного удовлетворения условиям эксплу­ атации конструкция крепи должна обеспечивать:

1. Поддержание кровли в призабойном пространстве лавы, упра­ вление кровлей, защиту рабочего пространства от проникновения пород кровли, передвижку конвейера, в том числе при его работе с погрузочными лемехами с обеспечением подачи комбайна на забой при самозарубке и поддержание кровли за комбайном с отставанием от исполнительного органа последнего не более одного шага уста­ новки секций (комплекта) крепи.

2.Работу в правом и левом забоях.

3.Приспособляемость к изменению длины лавы за счет изменения

числа секций или изменения шага установки комплектов крепи.

4.Работу при радиусе кривизны поверхности почвы и кровли от 30 м и более.

5.Расчетную скорость крепления вдоль лавы не менее макси­ мальной величины рабочей скорости комбайна (ГОСТ 11986—66)г применяемого с данной крепью.

6.Расстояние от забоя до передней кромки перекрытия в исход­ ном положении не более 150 мм, за исключением условий, оговари­ ваемых особыми требованиями.

7.Доступ к сборочным единицам для их осмотра и текущего

ремонта в лавах.

8. Возможность замены основных сборочных единиц секции крепи в лаве.

9.Удобство транспортных, монтажных и демонтажных работ.

10.Направленное передвижение секций крепи относительно базы

или фиксацию заданного положения в конце хода передвижки, про­ дольную и боковую устойчивость во время работы и передвижки, с учетом веса слоя пород толщиной не менее 0,5 м, лежащих на сек­ ции.

И. Передвижку крепи при местных ступенях в кровле и почве высотой до 10% мощности пласта, но не более 150 мм.

12.Управляемость в плоскости пласта IÎ периодическую кор­ ректировку положения комплектов комплектной крепи.

13.Сопротивление крепи на конце передней консоли перекрытия не менее:

оговариваемых особыми требованиями; 35 кгс/см2 — для пород почвы средней и выше средней крепости.

15. Удержание угля в забое при наличии отжима для крепей с минимальной конструктивной высотой 1600 мм и более при приме­ нении выемочных машин, не обеспечивающих форму забоя, исключа­ ющего проявление отжима угля.

16.Проход для людей по всей длине лавы шириной не менее 0,7 м и высотой не менее 0,4 м при минимальной конструктивной высоте крепи.

17.Передвижку секции крепи без ручной зачистки почвы.

18.Взаимозаменяемость сборочных единиц и деталей в крепи данной модели по посадочным местам и сопрягаемым размерам, предохранительных и обратных разгрузочных клапанов и рукавов высокого давления с одинаковыми проходными сечениями во всех крепях.

19. Возможность отклонения стоек при упругошарнирном соеди­

ходное положение.

Управление передвигаемой секцией должно производиться с со­ седней секции при расположении пульта управления под ее защитой.

В качестве рабочей жидкости в гидросистеме крепи должна при­ меняться негорючая водомасляная эмульсия с 1,5% присадки ВНИИНП-117 или другая, не уступающая ей по качеству.

Гидравлическая система крепи должна обеспечивать:

1.Герметичность стоек до уровня 1,25 номинальной настройки предохранительных клапанов.

2.Независимую (индивидуальную) податливость, одновремен­ ную и раздельную разгрузку, принудительное сокращение высоты

ираспор стоек секции крепи. Допускается одновременная разгрузка

ираспор стоек, расположенных в одном ряду на одинаковом расстоя­ нии от забоя.

3.Возможность установки прибора для измерения давления ра­ бочей жидкости на каждую стойку, а также на гидромагистраль вы­ сокого давления на расстояниях не более 50 м по ее длине.

4.Отключение коммуникации секции крени от магистрали для ремонта и замены ее сборочных единиц и деталей без остановки ра­ боты насосной станции.

5.Возможность передвижки секций крепи с постоянным актив­ ным подпором не менее 1 тс/м2 поддерживаемой площади кровли.

Насосная станция должна быть унифицирована для всех крепей.

Рабочие трущиеся поверхности плунжеров гидростоек и штоков гидродомкратов должны иметь износостойкое антикоррозионное хромовое покрытие по ГОСТ 9791—68 с толщиной не менее 48 мк или другое, не уступающее по коррозионной стойкости и твердости.

Детали гидравлических блоков и пультов управления, а также все крепежные детали должны иметь защитное антикоррозионное покрытие по ГОСТ 9791—68.

Все детали гидравлических сборочных единиц, намагниченные в результате производственных процессов, перед сборкой должны быть размагничены и тщательно промыты. Посадочные и привалочные поверхности деталей должны быть покрыты смесью масла ИС-20 ГОСТ 8675—62 с 10 % ингибиторной присадки КП2 или АКОР-1.

Внешние необработанные поверхности крепей должны быть окрашены белой эмалью ХСЭ-1 ГОСТ 7313—55 или эмалями светлых тонов НЦ-132 ГОСТ 6631-65 и ПФ-133 ГОСТ 926-63. Поверхности основания и перекрытия, контактирующие с почвой и кровлей, должны быть окрашены черным лаком БТ577 ГОСТ 5631—70.

Ресурс крепи до первого капитального ремонта должен быть не менее 20 000 ч работы в лаве.

Срок службы до списания должен быть не менее 5 лет. Элементы гидросистемы (гидрораспределители, стойки, гидро­

домкраты, рукава высокого давления) и секция в сборе должны под­ вергаться приемо-сдаточным типовым и периодическим испытаниям на предприятии-изготовителе на соответствие требованиям ГОСТа.

Приемо-сдаточным испытаниям должна подвергаться каждая крепь. При приемо-сдаточных испытаниях крепь должна проверяться

собязательным заневоливанием 10% стоек или секций крепи в сборе

склапанами.

Типовым испытаниям должна подвергаться одна крепь на лаву при выпуске первой промышленной партии. При изменении конструк­ ции крепи, материалов и технологических процессов ее производ­ ства, если эти изменения могут оказать влияние на техническую ха­ рактеристику или эксплуатационные качества, испытаниям под­ вергаются те сборочные единицы, у которых меняются техническая характеристика или эксплуатационные качества.

При типовых испытаниях, кроме контроля качества, крепь под­ вергается проверке на соответствие технической характеристике и требованиям ГОСТа, а также должна проводиться контрольная разборка выборочно не менее двух секций и сборка крепи группами секций на длину не менее 25 м совместно со сборочными единицами присоединения к конвейеру.

Периодическим испытаниям должны подвергаться каждое полу­ годие 3 секции крепи в объеме типовых испытаний.

Крепь, поступившая на типовые и периодические испытания, должна предварительно пройти приемо-сдаточные испытания.

Если типовые испытания совпадают по срокам проведения с пе­ риодическими, допускается их совмещение.

Результаты каждого вида испытаний должны оформляться про­ токолом.

Предприятие-изготовитель обязано предъявлять по требованию потребителя протоколы типовых и периодических испытаний.

Испытания крепи должны проводиться по методикам, утвер­ жденным в установленном порядке. Методика приемо-сдаточных испытаний должна предусматривать контроль качества изготовле­ ния крепи и ее соответствие требованиям стандартов и технической документации.

Методика типовых испытаний кроме контроля качества должна предусматривать проверку крепи на соответствие технической ха­ рактеристике, требованиям ГОСТа и действующим правилам без­ опасности для угольных шахт.

В комплект поставки лавной крепи должны входить: механизированная крепь на лаву с гидрооборудованием; насосная станция; запасные сборочные единицы и детали, измерительные приборы,

приспособления и инструмент, в соответствии с ведомостью ЗИП по ГОСТ 2601-68.

К комплекту крепи прилагается эксплуатационная документа­ ция по ГОСТ 2601—68 — техническое описание инструкции по экс­ плуатации, техническому обслуживанию, монтажу, пуску и регули­ рованию, формуляр и ведомость ЗИП.

На одном из изделий, входящем в комплект крепи, должна быть прикреплена табличка, содержащая товарный знак предприятия-из­ готовителя, обозначение модели крепи, порядковый номер крепи по системе нумерации предприятия-изготовителя, год и месяц вы­ пуска, условное обозначение крепи по ГОСТ 15852—70.

Основные сборочные единицы (секции, стойки, домкраты, блоки, пульты управления, клапанные блоки) должны быть маркированы с указанием порядкового номера по системе нумерации предприятияизготовителя, а секции крепи, транспортируемые в сборе, — с ука­ занием порядкового номера.

Консервация крепи производится по ГОСТ 13168—69 для очень жестких условий.

Неокрашенные внешние поверхности крепи, сопрягаемые по­ верхности неподвижных соединений, рукоятки управления, сменные сборочные единицы и детали, запасные части, инструмент и приспо­ собления, а также открытые обработанные поверхности деталей должны быть покрыты консервационными смазками и антикорро­ зионными покрытиями.

Все полости гидрооборудования после испытаний крепи должны

консервироваться методом замещения эмульсии смесью масла ИС-20 ГОСТ 8675—62 с 10% ингибиторной присадки КП2 или АКОР-1, а уплотняемые стыковые поверхности и отверстия в деталях гидро­ оборудования и в рукавах должны быть плотно закрыты пробками или крышками.

Консервация крепи должна обеспечивать ее сохранность не менее одного года с момента консервации. При более длительном хранении должна быть произведена переконсервация.

Секции крепи должны транспортироваться в собранном и закре­ пленном на минимальную конструктивную высоту виде со сдвину­ тыми домкратами. Секции крепи с минимальной конструктивной высотой 1000 мм и более и перекрытия допускается транспортировать отдельными сборочными единицами.

Насосная станция, отдельные сборочные единицы гидрооборудо­ вания, запасные части, сменные сборочные единицы и мелкие детали, приспособления и инструмент транспортируются упакованными в ящики.

Крепи должны храниться в упаковке предприятия-изготовителя или на деревянных брусьях в месте, защищенном от атмосферных воздействий и прямого влияния солнечных лучей.

Запасные части крепи, сменные сборочные единицы и детали должны храниться на стеллажах в закрытом помещении.

Детали и сборочные единицы гидрооборудования должны быть покрыты предохранительной смазкой.

Запасные резиновые уплотнения должны быть рассортированы по типам и размерам, упакованы в герметизированные прозрачные полиэтиленовые пакеты с ярлыками внутри. Запасные перекрытия, основания и ограждения при отправке связываются проволокой в пакеты.

ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ПРИВОДА

ИЭЛЕМЕНТЫ ГИДРООБОРУДОВАНИЯ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ КРЕПЕЙ

§1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СИСТЕМ ОБЪЕМНОГО ГИДРОПРИВОДА МЕХАНИЗИРОВАННЫХ КРЕПЕЙ

Современные конструкции механизированных крепей имеют по длине очистного забоя секционное строение и предусматривают ме­ ханизированную направленную передвижку секций (комплектов) в определенном порядке и последовательности. Кроме того, механи­ зированная крепь обеспечивает механизированное передвижение (подачу) на забой выемочной машины и забойного конвейера.

Таким образом, наряду со своей основной функцией — поддер­ жание кровли и ограждение рабочего пространства лавы от проник­ новения обрушенных пород — механизированная крепь обеспечи­ вает полную механизацию процессов передвижения забойного обо­ рудования.

В большинстве механизированных крепей для приведения их в действие используется гидравлический привод, который сущест­ венно отличается от систем гидропривода других машин в силу це­ лого ряда специфических требований, предъявляемых к нему.

Основными исполнительными механизмами системы гидропри­ вода являются силовые цилиндры, которые по назначению делятся на три группы: гидростойки, гидродомкраты передвижения и вспо­ могательные гидроцилиндры. Гидростойки являются опорными эле­ ментами крепи, поддерживают через перекрытие кровлю и оказывают сопротивление ее опусканию; гидродомкраты передвижения предна­ значены для передвижения секций крепи и забойного конвейера (или специальной базовой конструкции крепи в условиях крутых пластов), а также выемочной машины; вспомогательные гидроцилиндры обес­ печивают корректировку положения базовых секций в пространстве, выдвижение или прижатие консольных верхняков и др.

Гидростойки крепи устанавливаются со значительным предвари­ тельным распором, а затем отключаются от источника давления и об­ разуют замкнутую гидростатическую систему высокого давления, в которой под действием опускания пород кровли повышается давле­ ние до заданной величины (300—800 кгс/см2), соответствующей на-

стройке предохранительного клапана, которым обеспечивается ре­ гулирование рабочего сопротивления крепи. При дальнейшем опу­ скании пород кровли жидкость из замкнутой гидросистемы стойки вытесняется через предохранительный клапан, при этом стойка сопротивляется опусканию кровли с заданным рабочим сопротивле­ нием. Для разгрузки гидростойки и вывода ее из-под горного да­ вления ее гидросистема снабжена управляемым разгрузочным кла­ паном (односторонним гидрозамком).

Гидродомкраты передвижения, приводящие в движение значи­ тельные массы, образуют гидрокинетическую силовую инерционную систему, в которой циркулируют значительные объемы жид­ кости.

Гидравлические магистрали, соединяющие гидростойки, гидро­ домкраты и гидроцилиндры с насосной станцией в единую систему гидропривода крепи, имеют значительную протяженность (200 м и более).

Гидропривод, как и сама крепь, имеет секционное строение. Работа всей гидросистемы состоит в основном из многократного повторения одних и тех же операций в каждой секции крепи.

При работе механизированной крепи приходится управлять большим количеством гидроаппаратуры, хотя общее число операций, выполняемых всей гидросистемой, невелико. Система гидропривода крепи может работать в режимах ручного или автоматического упра­ вления.

Эти основные особенности обусловливают определенную специ­ фику схемных и конструктивных решений, применяемых в гидро­ приводе механизированных крепей.

Встречаются две схемы замкнутой силовой системы гидравличе­ ских стоек:

схема включения стоек по принципу сообщающихся сосудов с общим разгрузочным и предохранительным клапаном на группу гидростоек;

схема с изолированной гидросистемой каждой гидростойки и ин­ дивидуальными предохранительными и разгрузочными клапанами для каждой стойки или двух стоек в одном ряду.

При первой схеме уменьшается количество гидроаппаратуры (предохранительных и разгрузочных клапанов) и сокращается время на операции по управлению группой гидростоек (одновременный распор или разгрузка группы гидростоек). Однако при этом ухуд­ шается управляемость стойками крепи, что в ряде случаев вызывает серьезные осложнения в эксплуатации.

Вторая схема хотя и требует увеличения количества предохрани­ тельных и разгрузочных клапанов, однако она является более на­ дежной в работе и прогрессивной, так как исключается в процессе эксплуатации опасность одновременной разгрузки групп гидростоек и секций крепи при повреждениях гидрокоммуникаций, а также гарантируется безаварийная работа гидростоек и верхних перекры­ тий в условиях местных нарушений и вывалов пород кровли.

Соединение гидростоек на параллельную работу по схеме сооб­ щающихся сосудов целесообразно осуществлять в отдельных слу­ чаях по группе секций крепи, а также в секциях кострового типа {«крепь «Донбасс») с объединением гидростоек, параллельных забою. Аналогичное соединение гидростоек на параллельную работу в ли­ ниях, перпендикулярных забою, из-за ухудшения управляемости при вывалах кровли является нецелесообразным.

Передвижение секций крепи и конвейера (или специальной базы крепи) осуществляется с помощью двух принципиально различных систем объемного гидропривода: насос — гидростойка или гидро­ домкрат (иногда два гидродомкрата на секцию); насос — группа гидростоек или гидродомкратов.

Гидросистемы большинства существующих механизированных кре­ пей, работающих в комплексе с изгибающимися конвейерами (КМ-81, МК-97, «Донбасс» и др.), построены по первой схеме, которая пол­ ностью соответствует последовательному передвижению секций кре­ пи в ставе конвейера.

Гидросистемы агрегатных крепей с жесткой базой или с фрон­ тальным передвижением конвейера отличаются тем, что домкраты передвижения или часть их включаются при передвижении базовой конструкции или става конвейера на параллельную работу по схеме сообщающихся сосудов (крепи М-87Д, ОМКТМ, МК и др.). Такая ■система характеризуется крайне неравномерным распределением усилий и скоростей перемещения штоков в гидродомкратах по длине лавы.

В качестве технических средств, обеспечивающих качественное изменение условий силового взаимодействия крепи с жесткой базой, могут быть использованы дроссели-регуляторы и другие устройства, автоматически регулирующие или дозирующие подачу жидкости в зависимости от скоростей движения гидродомкратов. Последние могут приблизить гидросистему к условиям, при которых подача жидкости в гидроцилиндры распределится обратно пропорционально ■сопротивлениям. По такому принципу построена гидросистема крепи угледобывающего агрегата типа СА.

Гидросистема типа насос — группа параллельно включенных силовых цилиндров более производительная, так как не требует ин­ дивидуального управления гидроаппаратурой в каждой секции.

Рассматривая в целом любую гидросистему, можно определить ее как совокупность исполнительных, командных и вспомогательных элементов, соединенных между собой гидрокоммуникациями. В состав гидросистемы входит источник гидромеханической энергии — насос

ирезервуар для рабочей жидкости.

Всистеме гидропривода механизированных крепей нашли при­ менение гидроцилиндры возвратно-поступательного действия, раз­ личного конструктивного исполнения, одинарной и двойной телескопичности, одностороннего и двустороннего действия.

Вкачестве управляющих элементов широко применяются как многопозиционные, так и двухпозиционные гидрораспределители

с ручным, гидравлическим или соленоидным управлением, обеспе­ чивающие распределение подачи жидкости к исполнительным ор­ ганам и соответственно отвод ее в сливную магистраль.

Распределение потока жидкости от насосной станции к магист­ ральным линиям крепи производится центральным пультом упра­ вления, устройство которого зависит от гидравлической схемы крепи и способа управления операциями.

Т а б л il ц а 32 Основные параметры гидравлических систем механизированных крепей

кгс/см2

Втабл. 32 приведены основные параметры гидросистем механи­ зированных крепей.

Всилу секционного строения гидросистемы механизированных крепей основным структурным элементом гидропривода в соответ­ ствии с вышеприведенной классификацией (см. гл. VI, § 1) является гидросхема линейной секции (комплекта), выполняющей определен­ ный цикл рабочих операций, необходимых для осуществления функ­ ций механизированной крепи.

Всекционную гидросхему входят гидростойки, гидродомкраты передвижения, вспомогательные гидроцилиндры, распределительная аппаратура и гидромагистрали. Операции, выполняемые в линейных секциях, одинаковы в основном во всех крепях [распор и разгрузка стоек, передвижение конвейера (базы), передвижение секций (ком­ плектов)]. В некоторых крепях предусматривается также выполнение вспомогательных операций (отодвигание конвейера от забоя, боковое выравнивание положения секций и др.). Обычно эти операции свя­ заны с монтажными работами или аварийными ситуациями, необ­

ходимостью корректировки направления движения секций крепи

идр.

Вобщем случае в секционной гидросхеме механизированной крепи можно выделить следующие гидравлические цепи:

гидравлическую цепь, по которой отводится жидкость из поршне­ вой полости стойки при сокращении ее под действием давления пород кровли; эта цепь состоит из двух участков: напорного — от порш­ невой полости стойки до предохранительного клапана стоечного блока и сливного — от предохранительного клапана до сливной ма­ гистрали;

гидравлическую цепь распора и разгрузки гидростойки; при распоре жидкость подается от напорной магистрали через разгрузоч­ ный клапан в рабочую полость и из штоковой полости на слив; при выводе крепи из-под давления кровли движения потока жидкости

вцепи реверсируется, при этом гидравлическим давлением принуди­

тельно открывается разгрузочный клапан; гидравлическую цепь гидродомкрата передвижения; при раз­

движке домкрата (прямой ход) поршневая полость соединяется с на­ порной магистралью, а штоковая — со сливной; при сокращении домкрата (обратный ход) направление движения потока жидкости в цепи меняется на обратное.

Из этого общего случая, характерного для гидросхемы любой крепи, следуют и отдельные частные случаи, когда применяются однополостные стойки, гидродомкраты одностороннего действия, осуществляется включение гидродомкрата передвижения по диффе­ ренциальной схеме и др.

Рассматривая секционную гидросхему, можно выделить в ней две части. Первая является схемой соединения рабочих полостей гидростоек со стоечными гидроблоками, вторая — представляет со­ бой схему распределения потока жидкости от магистральной крепи к стоечным гидроблокам и домкрату передвижения.