книги из ГПНТБ / Гидрофицированная крепь очистных выработок

ливости, к площади рабочего пространства очистного забоя, закреп­ ленного крепью.

Коэффициент затяжки кровли к3 — отношение проекции пло­ щади всех верхних перекрытий крепи на плоскость по контакту порода — уголь к площади рабочего пространства, закрепленного крепью.

Гидрозамок — управляемый обратный клапан, при этом открытие клапана осуществляется гидравлическими или механическими устрой­ ствами. Используется в механизированных крепях в качестве раз­ грузочного клапана гидростоек.

Гидроблок стойки — аппаратура управления гидростойки крепи, состоящая обычно из предохранительного клапана и гидрозамка, смонтированных в общем корпусе.

Распределитель стоечный — распределительная аппаратура упра­ вления гидростойками секции крепи, распределяющая поступление рабочей жидкости под давлением в рабочие полости гидростоек или каждой гидростойки в отдельности и обеспечивающая разгрузку стоек из-под горного давления.

Иногда гидроблок стойки и гидрораспределитель стоечный кон­ структивно компануется в одном общем корпусе блока.

Распределитель гидродомкрата (гидродомкратов секции) — рас­ пределительная аппаратура управления гидродомкратом (гидродом­ кратами секции) крепи, обеспечивающая поступление рабочей жидкости под давлением в поршневую или штоковую полость гидро­ домкратов и слив рабочей жидкости из этих полостей в сливную гидромагистраль.

Электрогидроклапан — управляемый дистанционно с помощью электрической энергии клапанный распределитель, имеющий два фиксированных положения: открыто и закрыто. Применяется в си­ стемах автоматического и дистанционного управления механизиро­ ванной крепью.

Гидромагистраль — устройство для подвода рабочей жидкости. Напорная гидромагистраль — гидромагистраль, подводящая

жидкость под давлением от насоса к потребителям энергии. Сливная гидромагистраль — гидромагистраль, отводящая рабо­

чую жидкость от потребителей энергии, а также утечки в резервуар для рабочей ж и д к о с т и .

Насосная станция гидропривода крепи — агрегат, обеспечиваю­ щий питание системы гидропривода механизированной или инди­ видуальной гидрофицированной крепи рабочей жидкостью с задан­ ными производительностью и давлением.

Насосная станция обычно состоит из резервуара для рабочей жидкости, подпиточного насоса (он же используется для закачки рабочей жидкости в резервуар при его пополнении), двух основных насосов, двух автоматов разгрузки, фильтров грубой и тонкой очи­ стки, гидропневмоаккумуляторов и вспомогательных устройств (реле давления, указателя уровня рабочей жидкости, кранов переключе­ ния и т. п.).

Автомат разгрузки — устройство, автоматически переключающее работающий насос от напорной магистрали при достижении в ней заданного давления па сливную магистраль и автоматически подклю­ чающее насос к напорной магистрали при снижении в ней давления до установленной величины.

В период отключения от напорной магистрали автомат разгрузки подключает насос к сливной магистрали, обеспечивая его работу на циркуляцию рабочей жидкости из резервуара через насос в резер­ вуар при минимальном давлении, разгружая насос от работы при полном давлении на предохранительный клапан.

Автоматы разгрузки бывают прямого действия и с сервоуправле­ нием. Применение последних в системе гидропривода механизиро­ ванных крепей предпочтительно вследствие их большей надеж­ ности в эксплуатации.

ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ СТОЙКИ

§ 1. ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ СХЕМЫ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СТОЕК

Гидравлическая стойка предназначена для крепления призабой­ ного пространства в очистных выработках, нишах и местах сопря­ жения очистного забоя со штреком. В отдельных случаях гидравли­ ческие стойки, кроме того, используются для управления кровлей обрушением (безорганная посадка кровли).

Гидравлическая стойка состоит из корпуса — цилиндра с рабо­ чей жидкостью, выдвижной части, являющейся по сути поршнем и штоком гидроцилиндра, предохранительного и разгрузочного клапанов, верхней и нижней опор.

Для раздвижки и создания начального распора стойки исполь­ зуются насос (встроенный в стойку или внешний), а также другие источники энергии.

В зависимости от мощности пластов имеются две принципиальные конструктивные схемы гидравлических стоек (рис. 5). Для пластов мощностью до 2,5 м характерна схема, показанная на рис. 5, а. Стойка состоит из следующих основных частей: корпуса (внешнего цилиндра) 1, внутри которого размещена выдвижная часть (шток) 2 с поршнем 3 и насосом 4, промежуточного корпуса 5 с предо­ хранительным и разгрузочным клапанами, насадки 6 и нижней опоры 7.

Стойка работает следующим образом. При установке стойки с по­ мощью насоса 4 рабочая жидкость перекачивается из выдвижной части 2 в полость 8 корпуса, раздвигая ее на необходимую величину и распирая между кровлей и почвой с некоторым усилием (см. рис. 2, точка А). В дальнейшем за счет опускания кровли цилиндр гидростойки и заключенная в нем рабочая жидкость упруго дефор­ мируются и выдвижная часть стойки несколько опускается (участок AB, рис. 2). При дальнейшем возрастании нагрузки до величины номинального рабочего сопротивления (точка В) предохранительный

клапан открывается и часть рабочей жидкости через трубку 9 пере­ пускается из корпуса в выдвижную часть, в результате чего сокра­ щается длина стойки и уменьшается нагрузка (точка С), затем клапан закрывается, нагрузка снова несколько возрастает и цикл повто­ ряется. Таким образом осуществляется податливость гидростойки при постоянном сопротивлении опусканию пород кровли, которое

в пластах мощностью более 2,5 м.

Основными частями гидравлической стойки, выполненной по рас­ сматриваемой схеме, являются: корпус 1, в котором расположены насос 2, и промежуточный корпус 3 с предохранительным и разгру­ зочным клапанами, выдвижная часть 4, насадка 5 и нижняя опора 6.

При установке стойки в рабочее положение жидкость с помощью насоса перекачивается по трубке 7 из резервуара 8 в полость 9 под выдвижной частью, которая при этом поднимается на требуемую высоту, и стойка распирается между кровлей и почвой.

В зависимости от назначения и условий эксплуатации гидравличе­ ские стойки имеют различные конструктивные и эксплуатационные особенности.

§ 2. КЛАССИФИКАЦИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СТОЕК

Разнообразие конструкций и отсутствие достаточно четкой клас­ сификации гидравлических стоек в известной степени затрудняет их систематизированный анализ с целью совершенствования и выбора рациональных типов для промышленного применения в различных

делятся на стойки с внутренним и внешним питанием. В первом слу­ чае насос встроен внутрь каждой гидравлической стойки, и рабочая жидкость, залитая в стойки перед вводом в работу, находится в них постоянно в течение всего периода эксплуатации. В стойках с внеш­ ним питанием насос находится вне стойки, и требуется подвод жид­ кости под давлением от насоса по напорной магистрали при каждой установке гидростойки.

Раздвижность гидравлических стоек может быть одинарной гид­ равлической, гидровинтовой и двойной гидравлической. Одинарная раздвижность осуществляется за счет перемещения поршня в ци­ линдре. У гидровинтовых стоек одна ступень раздвижности выпол­ няется с помощью перемещения поршня в цилиндре, а вторая — посредством винта, встраиваемого в выдвижную часть стойки. При

двойной гидравлической раздвижиости обе ступени раздвижки осу­ ществляются за счет применения двух телескопически раздвига­ ющихся гидроцилиндров.

По принципиальной конструктивной схеме гидравлические стойки, как было отмечено выше, разделяются на стойки с нижним и верх­ ним расположением гидроцилиндра.

Гидросистемы гидравлических стоек могут быть замкнутыми (стойки с внутренней гидравликой), с возвратом жидкости в гидро­ магистраль или с выпуском ее на почву выработки. При замкнутой гидросистеме рабочая жидкость в процессе работы стойки через предохранительный или разгрузочный клапан перепускается из одной полости в другую. В стойках с внешним питанием жидкость в процессе работы стойки под нагрузкой или при ее разгрузке от давления выпускается во внешнюю гидросистему (сливная маги­ страль) или выбрасывается непосредственно на почву выработки.

§ 3. КОНСТРУКЦИИ И ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СТОЕК

СТОЙКИ С ВНУТРЕННИМ ПИТАНИЕМ

В Советском Союзе серийно изготовляются и применяются следу­ ющие гидравлические призабойные стойки с внутренним питанием и двухступенчатыми насосами: типов ГСУ и ГСК, призабойные гидравлические стойки с внешним питанием ГВТ и ГВС и механи­ зированные посадочные крепи «Спутник».

Гидравлическая стойка ГСУ (рис. 7) состоит из цилиндра 1, выдвижной части 2, двухступенчатого насоса 5, разгрузочно-предо­ хранительного клапана 4, шарнирной верхней головки 5 и нижней опоры 6.

Отличительными особенностями стойки ГСУ являются: применение двухступенчатого насоса двойного действия, позво­

ляющего, наряду с высокой скоростью установки, получить началь­ ный распор, практически равный рабочему сопротивлению;

использование для основных деталей (шток, цилиндр), восприни­ мающих силовые нагрузки, высокопрочных труб уменьшенного диа­ метра, что позволяет перейти на гидростатическое давление, равное

Повышенная скорость опускания выдвижной части при разгрузке стойки достигается за счет более рационального выбора проходных сечений в магистрали разгрузочного клапана и уменьшения скорости перетока рабочей жидкости.

Привод насоса осуществляется рукояткой, которая через криво­ шипный механизм передает возвратно-поступательное движение поршню насоса, раздвигая и распирая стойку между кровлей и поч­ вой.

Рис. 7. Гидравлическая стойка ГСУ

Конструкция разгрузочного клапана позволяет производить дистанционную разгрузку стойки.

В качестве рабочей жидкости в стойке ГСУ применяется масло индустриальное «20».

Стойка ГСУ принята к серийному производству в 1972 г. взамен стоек ГСЛ и ГСТ.

Стойка ГСК (рис. 8) состоит из корпуса 1, выдвижной части 2, клапанного блока 3, втулки накидной 4 с ручкой, ручного насоса 5 и опор верхней 6 и нижней 7.

Отличительной особенностью стойки ГСК от известных отече­ ственных и зарубежных конструкций является замена кривошипно­ шатунного механизма привода насоса на шестеренно-реечный, что значительно повышает надежность этого узла. Кроме того, применен­ ный в стойке двухступенчатый ручной насос оригинальной конструк­ ции позволяет использовать в качестве центральной трубки внутрен­ нюю полость рейки-ползушки, что позволяет упростить конструк­ цию стойки.

Гидростойка ГСК обладает повышенной эксплуатационной надеж­ ностью, более технологична и менее трудоемка в изготовлении.

Стойка снабжается верхней опорой под металлический или дере­ вянный верхняк.

В качестве рабочей жидкости в стойке применяется минеральное масло.

Рабочей жидкостью в стойке является минеральное масло с анти­ коррозийной присадкой.

СТОЙКИ С ВНЕШНИМ ПИТАНИЕМ

Призабойная стойка ГВТ (рис. 9) состоит из корпуса 1, выдвиж­ ной части 2 с поршнем 3 и уплотнением 4. Корпус 1 заканчивается в нижней части приваренной опорой 5 с обтекателем 6. В верхней части на корпусе закреплена грундбукса 7 с направляющей втул­ кой 8.

К верхнему торцу выдвижной части 2 приварена приставка 9 с разгрузочно-предохранительным клапаном 10 и обратным клапа­ ном 11, через который осуществляется подвод рабочей жидкости под давлением.

В качестве предохранительно-разгрузочного клапана использо­ ван газовый клапан с увеличенным ресурсом, конструкция которого приведена на рис. 10.

Подвод рабочей жидкости от насосной станции к стойке осуще­ ствляется с помощью устройства, показанного на рис. 11. Это устрой­ ство состоит из запорного крана 1, присоединительного патрубка 2 с уплотнениями 3 и рукоятки 4. При повороте рукоятки 4 жидкость подается в стойку, которая распирается между кровлей и почвой. При разгрузке стойки и ее податливости часть жидкости сбрасывается наружу.

Призабойная стойка ГВС (рис. 12) выполнена по схеме устройства гидростоек типа ГСК. Основной особенностью этой схемы устройства гидростойки является верхнее расположение цилиндра 1 с вы­ движной частью 2. Корпус стой­ ки состоит из нижней трубы 3, приставки 4 с предохранитель­ но-разгрузочным клапаном 5 и обратным клапаном питающего устройства.

К нижней трубе 3 приварена нижняя рукоятка 6, а к вы­ движной части — верхняя по­ воротная рукоятка 7.

Выдвижная часть 2 состоит из трубы, съемной насадки 8 с верхней опорой 9 под металли­ ческий верхняк или опорой под деревянный верхняк и поршня 10 с уплотнением 11.

Нижняя труба заканчивает­ ся съемной опорой 12. Для слабых почв предусмотрена уве­ личенная опора.

В качестве рабочей жидкости для гидростоек с внешним пита­ нием используются водно-мас­ ляные эмульсии. Для работы стоек с внешним питанием при­ меняется насосная станция СНУ-5.

МЕХАНИЗИРОВАННАЯ ПОСАДОЧНАЯ КРЕПЬ «СПУТНИК»

Гидравлическая посадочная крепь «Спутник» предназначена для механизации процессов уп­ равления кровлей и передви­ жения забойного изгибающего­ ся конвейера при узкозахват­ ной выемке угля в лавах по­ логих пластов (до 15°) мощ­ ностью 0,6—1,8 м.

Комплект крепи (рис. 13) состоит И8 посадочной гидровинтовой стойки 1 и домкрата передвижения 2, соединяющего стойку с забой­ ным конвейером СП-63М.