книги из ГПНТБ / Гидрофицированная крепь очистных выработок

Применительно к наиболее распространенной универсальной схеме, в которой ее первая часть содержит стоечный гидроблок с пре­ дохранительным клапаном и гидравлически управляемым разгру­ зочным клапаном — гидрозамком (рис. 87, а), работа гидростоек зависит от того, с какой из рабочих магистралей соединяются вводы в стоечный гидроблок 1 и 2.

Рис. 87. Схемы включения стоечных гидроблоков:

о — схема сообщающихся сосудов; б — схема с индивидуаль­ ными стоечными гидроблоками

Возможны следующие варианты включения:

—попеременное соединение каждого из вводов гидро­ блока либо со сливной (С), либо с напорной (Н) магистралью.

Эти схемы включения вводов стоечного гидроблока соответст­ вуют следующим трем состояниям работы гидростоек:

первая — включение гидростоек для обеспечения их начального распора;

вторая — разгрузка и осадка гидростоек; третья — обычно относится к рабочему положению секции крепи,

при котором .гидростойки нагружены давлением пород кровли. В схеме, приведенной на рис. 87, а, две гидростойки группы со­ единены с отдельным стоечным гидроблоком. В схеме на рис. 87, б каждая гидростойка секции соединена с отдельным стоечным гидро­

блоком.

Основой второй части секционной гидросхемы являются распре­ делительные устройства, которыми задаются необходимые варианты соединений блоков гидростоек с рабочими магистралями крепи.

Анализируя возможные схемы включения распределительных устройств, можно заключить, что в секционных гидросхемах встре­ чаются три вида распределения потока жидкости:

сдвойной гидровинтовой раздвижностью;

сдвойной гидравлической раздвижностью.

Первая группа гидростоек применяется преимущественно в кре­ пях для пологих пластов мощностью от 1,5 м и выше, вторая — для пологих пластов мощностью от 1,1 до 1,8 м и третья группа — для тонких (от 0,7 м и выше), пологих и крутых пластов.

По характеру развиваемого рабочего сопротивления гидростойки могут быть постоянного, ступенчатого и регулируемого сопротивле­ ния (см. рис. 92).

Гидростойки с одинарной гидравлической и гидровинтовой раздвижпостыо выполняются обычно постоянного сопротивления. Гид-

Рис. 92. Классификационная схема гидравлических стоек механизированных крепей

ростойки с двойной гидравлической раздвижностью могут быть как постоянного, так и ступенчатого сопротивления.

Кроме того, независимо от характера раздвижности, в отдельных случаях гидростойки могут выполняться по особой гидросхеме с ре­ гулируемым сопротивлением, что предусматривает возможность в процессе работы регулировки рабочего сопротивления крепи в за­ висимости от состояния пород кровли, а также с целью использова­ ния горного давления для увеличения отжима угля.

По характеру действия все гидростойки могут быть односторон­ него и двустороннего действия, когда опускание выдвижной части гидростоек осуществляется либо свободно под действием силы тя­ жести, либо принудительно под действием давления рабочей жид­ кости.

Гидростойка с двойной гидравлической раздвижностью ступенча­ того сопротивления (рис. 93, а). При опускании пород кровли рабочее сопротивление этой гидростойки вначале определяется

усилием, возникающим на второй ступени стойки, а затем суммарным усилием первой и второй ступени. Преимуществом такого устройства является простота конструкции гидростойки. Недостатки ступенчато­ го сопротивления связаны с возможностью работы гидростойки при увеличении мощности пласта — с меньшим рабочим сопротивлением, при уменьшении мощности пласта — с большим рабочим сопроти­ влением. При такой конструкции недостаточно используются вес и размеры гидростойки и поэтому она не получила распространения в механизированных крепях.

Гидростойка постоянного сопротивления с встроенным обратным клапаном (рис. 93,6), размещенным между первой и второй ступе­ нями гидравлической раздвижности, наиболее прогрессивна.

При распоре гидростойки небольшой подпор, создаваемый об­ ратным клапаном, обеспечивает всегда выдвижение в первую оче­ редь первой ступени, и только после исчерпания ее хода или контакта

аб

1”

-Ыт

J 3 L I

Рис. 93. Принципиальные схемы устройства гидравли­ ческих стоек с двойной гидравлической раздвижностыо

перекрытия крепи с породами кровли давлением рабочей жидкости открывается обратный клапан и жидкость поступает во вторую сту­ пень. При опускании пород кровли обратный клапан изолирует рабочую полость второй ступени от первой.

После осадки стойки на величину раздвижки первой ступени клапан, упираясь своим хвостовиком в днище стойки, автоматически открывается, перепуская жидкость из второй ступени в первую, и стойка сокращается дополнительно на величину хода поршня второй ступени.

Рабочее сопротивление стойки остается постоянным, так как оно определяется диаметром поршня ступени и настройкой предохрани­ тельного клапана, установленного в полости первой ступени.

Несмотря на некоторое усложнение конструкции, такая схема устройства гидравлической стойки двойной гидравлической раздвиж­ ности является одной из лучших, при которой наиболее полно ис­ пользуются вес и размеры стойки и обеспечивается более эффектив­ ная ее работа.

Гидростойка постоянного сопротивления с замкнутым постоянным объемом жидкости (рис. 93, в). При подаче рабочей жидкости в порш-

иевую полость цилиндра первой ступени происходит переток жидко­ сти из штоковой полости первой ступени в поршневую полость вто­ рой ступени. Учитывая возможные утечки рабочей жидкости из замкнутого объема, в такой конструкции гидростойки необходимо предусмотреть периодическое восполнение рабочей жидкости через гидромагистраль В и управляемый клапан А. Это усложняет конст­ рукцию гидростойки. Кроме того, в такой гидростойке относительно уменьшено усилие начального распора и не полностью используется вес гидростойки, что является недостатком этой конструктивной схе­ мы.

Гидростойка постоянного сопротивления с запертым периоди­ чески изменяемым объемом жидкости (рис. 93, г). При такой схеме настройка гидростойки для работы в заданной мощности пласта осуществляется подачей жидкости в поршневую полость второй ступени с последующим ее запиранием управляемым клапаном D. Это аналогично настройке стойки с помощью винта («гидровинт»), после которой она работает как стойка с одинарной гидравлической раздвижностью.

При полном опускании выдвижной части первой ступени и исчер­ пании гидравлической раздвижности, когда гидростойка будет за­ жата, имеется возможность вывода ее из под горного давления за счет выпуска жидкости через управляемый клапан D из поршневой по­ лости второй ступени.

Такая схема конструкции гидростойки может быть рекомендована для применения только тогда, когда колебания мощности пласта в данной лаве в пределах выемочного поля с учетом величины воз­ можного опускания кровли не превышает величины гидравлической раздвижности первой ступени.

Коэффициент раздвижности стоек с двойной гидравлической телескопичностью значительно выше, чем у стоек с одинарной раздвиж­ ностью (0,86—1,17 против 0,38—0,63). Это позволяет эффективно их применять на тонких и маломощных пластах при значительных колебаниях мощности (до ±15%) для обеспечения приспосабливае­ мое™ крепи к встречающимся изменениям мощности пласта.

Конструкции гидростоек механизированных крепей. В настоящее время насчитывается большое количество конструкций и типов гид­ ростоек механизированных крепей, при этом их рабочее сопротивле­ ние изменяется от 12 до 80 тс, а рабочие диаметры гидроцилиндров имеют свыше 12 различных размеров.

Характеристика гидростоек ряда известных типов механизиро­ ванных крепей приведена в табл. 33.

Обилие типоразмеров и конструкций гидростоек объясняется в первую очередь серьезными недостатками в работах по стандарти­ зации и унификации параметров и основных элементов гидропривода механизированных крепей.

С целью некоторого наведения порядка в вопросах выбора основ­ ных параметров гидравлических стоек для механизированных кре­ пей лав Гипроуглемашем разработан и утвержден Минтяжмашем

125

130

предельная величина номинального рабочего сопротивления гидростойки (100 тс) является недостаточной, так как она выбрана без учета необходимости создания крепей для трудноуправляемых кровель;

отсутствует унификация по диаметрам с индивидуальными приза­ бойными гидростойками как с внутренней гидравликой, так и с внеш­ ним питанием;

в стандарте отсутствует увязка параметров гидростоек с сортамен­ том изготовляемых труб (в том числе холоднодеформируемых и повы­ шенной точности и прочности), применение которых особо перспек­ тивно для гидростоек.

ГИДРОДОМКРАТЫ ПЕРЕДВИЖЕНИЯ

По характеру действия гидродомкраты передвижения разделены на две группы — одностороннего и двустороннего действия (рис. 94).

Рабочий ход под действием давления жидкости в домкратах первой группы возможен только в одном направлении, обратный ход осуществляется механическим способом. Такие гидродомкраты применяются для выполнения только одной операции.

Одна из полостей гидродомкрата одностороннего действия всегда соединяется со сливом или с атмосферой.

Вгидродомкратах двустороннего действия перемещение поршня

вобоих направлениях осуществляется под действием давления рабочей жидкости. Применяются они для передвижения как секций

и комплектов крепи, так и забойного конвейера или базовой кон­ струкции.

По характеру конструкции (см. рис. 94) гидродомкраты выпол­

Приведенная классификация охватывает лишь принципиальные конструктивные схемы гидродомкратов, применяющихся в механизи­ рованных крепях, не учитывая разновидностей их конструкций по схеме подвода рабочей жидкости и прочим детальным особенностям.

КОНСТРУКЦИЯ ГИДРОДОМКРАТОВ ПЕРЕДВИЖЕНИЯ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ КРЕПЕЙ

Особенности конструкции гидродомкратов передвижения механи­ зированных крепей рассмотрим на примере отдельных наиболее распространенных характерных конструкций.

Гидродомкрат передвижения секции крепи ОМКТМ (рис. 95) — двустороннего действия, поршневой, одноштоковый, одинарной раз­ движности. Состоит из цилиндра 1 с приваренным днищем 2 и перед­ ней крышкой 5. В цилиндре перемещается поршень 3 с манжетными уплотнителями 7 и 6, закрепленный на конце штока 4. Рабочая поверхность поршня образована пластмассовыми кольцами, выпол­ ненными из капролита.

В передней крышке 5 смонтировано уплотнение 8; рабочие по­ верхности, прилегающие к штоку, выполнены бронзовыми (методом наплавки).