Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Гидрофицированная крепь очистных выработок

..pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
15.13 Mб
Скачать

Привод лавокомплекта осуществляется от насосной станции СНУ1МК и двух гидромагистралей (напорной и сливной), составлен­ ных из рукавов 3 высокого давления.

Крепь может применяться в комплексе с узкозахватными комбай­

нами МК-67,

Ш-101, 2К-52, БК-52 и др., работающими как с рамы

конвейера, так и в лоб уступа

с захватом до 0,8 м.

 

 

 

 

 

В качестве призабойной крепи

 

 

используются

существующие

се­

 

 

рийные

гидравлические

стойки

 

 

ГС (ГСЛ и ГСТ) или ГСУ

и шар­

 

 

нирные верхняки типа В-20.

 

 

 

На рис. 14

приведена

гидрав­

 

 

лическая схема секциикрепи«Спут­

 

 

ник».

 

 

рабочими

опера­

 

 

Управление

 

 

циями

стойки

и домкрата пере­

 

 

движения

осуществляется

с

по­

 

 

мощью пятипозиционного

шести­

Рис. 14. Гидросхема секции крепи «Спут­

канального

плоского

кранового

распределителя ЭРА с ручным пе­

 

ник» :

1 — стойка;

2 — гидродомкрат

реключением.

позиции

распреде­

 

 

В первой

 

 

лителя происходит передвижение

конвейера на шаг 0,8 м; вторая позиция соответствует операции раз­ грузки и осадки стойки. Переключение распределителя в третью по­ зицию обеспечивает подачу давления в штоковую полость гидродом­ крата, в результате чего происходит передвижка стойки; в четвертой позиции осуществляется раздвижка и начальный распор стойки.

Для поддержания заданного постоянного сопротивления крепи используется предохранительный клапан обратного действия типа ЭКП, отрегулированный на рабочее давление 255 кгс/см2, которое соответствует грузоподъемности стойки 80 тс (диаметр цилиндра 200 мм).

Гидрозамок представлен обратно-разгрузочным клапаном ЭКОР с гидравлическим управлением.

Посадочные стойки в крепи «Спутник» устанавливаются по длине лавы попарно (расстояние между осями стоек в каждой паре равно 0,9 м). Расстояние между осями ближайших стоек соседних пар составляет 1,8 м. При этом расположении стоек сопротивление поса­ дочного ряда составляет 80 тс на 1 м лавы.

Передвижка конвейера осуществляется гидродомкратами пере­ движения за проходом комбайна на расстоянии от него не менее 15 м. При посадке кровли под защитой посадочных стоек извлекаются призабойные гидростойки и шарнирные верхняки, после чего раз­ гружаются и передвигаются посадочные стойки.

Применение посадочной крепи «Спутник» снижает трудоемкость работ на процессах передвижки конвейера и управления кровлей, так как отпадают такие операции, как установка упорных стоек гид­ родомкратов передвижника (ГП-1УМ), ручная передвижка посадоч­ ных стоек, уменьшается время разгрузки и установки посадочной стойки. Кроме того, обеспечивается безопасность работ посадчиков, так как операции разгрузки и передвижки стоек выполняются ди­ станционно с места расположения гидрораспределителя.

Посадочная крепь «Спутник» рассчитана на длину лавы от 120 до 180 м.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СТОЕК

Техническая характеристика отечественных гидравлических стоек приведена в табл. 1.

§4. ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СТОЕК

ВШАХТНЫХ УСЛОВИЯХ

Исследования работы гидравлических стоек в шахтных условиях проводились с целью изучения характера работы стоек и взаимодей­ ствия их с другими элементами крепи и боковыми породами, уточне­ ния и определения основных технических параметров стоек, сравне­ ния характера работы гидравлических стоек со стойками трения и деревянными стойками, выявления технико-экономической эффек­ тивности и области эффективного применения гидравлических стоек.

В шахтных условиях проводились исследования работы отече­ ственных гидравлических стоек ГС, СГС-3; СГС-2; СГТ-1А; ГСД; СЭГ, английских стоек фирмы Даути и других в сравнении с метал­ лическими стойками трения и деревянными стойками [5,7].

T a б л il и a 1

Техническая характеристика гидравлических стоек, изготовляемых в СССР

 

 

Высота

 

стойки

 

с минималь-

 

 

ной

 

насадкой,

 

 

мм

Типоразмер

наименьшая

наибольшая

 

J

 

я

5R

Ен (

за Увеличениесчет вЫнасаді С<и, ТО Ымм

Вес стойки, кг

««

с минимально насадкой

с максимально насадкой

 

Он

Рабочее

g

 

давление

 

жидкости,

а

 

кгс/см2

о

 

 

с

 

 

О

 

 

04

 

« я

«

 

2

 

®ft

Я

 

№сз

л

 

ûa

ft

 

о н

се

 

ка

Я

 

евЯ

ев

ев

ЯР-

И

Рн

« S

Стойки с внутренним питанием

 

п

480

630

 

 

19.5

 

 

 

 

 

 

Г2

560

780

 

 

21.5

 

 

 

 

 

 

ГЗ

670

950

 

25,1

15

20

400

ГСУ

Г4

800

1150

 

 

28,4

 

 

 

 

 

 

Г5

950

1370

 

 

32,0

 

 

 

 

 

 

Гб

1120

1620

 

 

36,3

 

 

 

 

 

 

Г5

980

1360

 

 

44,7

55,2

 

 

 

 

 

Гб

1150

1630

40;

85

49,8

60,8

 

 

 

TVIJ

Г7

1350

1930

140;

200

53,8

65.2

1 0 - 2 5

25

380

 

Г8

1630

2430

260

61,5

72,9

 

 

 

 

 

гд

1900

2700

 

 

68,2

79,6

 

 

 

 

 

п о

2240

3040

 

 

74,2

85.6

 

 

 

 

Стойки с внешним питанием

 

ГВ1

480

710

40;

85;

22

 

10,0

20

380

150

 

ГВ2

560

860

140

24

 

 

 

 

 

 

г в з

670

1070

40;

85

28

 

10

20

380

150

 

ГВ4

800

1280

40

 

33

 

 

 

 

 

 

ГВТ

ГВ5

950

1550

40;

85

38

 

 

 

 

 

 

ГВ6

1120

1870

40

 

44

 

 

 

 

 

 

ГВ7

1350

1930

40;

85

42

 

 

 

 

г в с

ГВ8

1630

2370

48

 

10

25

380

150

ГВ9

1900

2700

140;

200

54

 

 

 

 

 

 

 

 

ГВ10

2240

3040

260

60

 

 

 

 

 

«Спут-

I

460

750

 

 

318

 

 

 

 

 

II

560

1050

 

 

345

 

 

 

 

П И К »

III

700

1390

 

 

380

47

80

255

150

 

IV

950

1750

 

 

404

*--

 

 

 

 

При исследовании работы стоек использовались новые самопишу­ щие манометры, измерительные стойки СУ-П, механические динамо­ метры и другие приборы.

Краткая характеристика горно-геологических и горнотехнических

условий

лав, в которых проводились исследования, приведена

в табл.

2.

 

а

Рис. 15. Величины и скорости опускания

кровли в лаве

№ 46 со стойками СГС-3 при выемке угля

(а) и при по­

садке кровли (б):

 

1 — работа комбайна; 2 — величина опускания кровли;

3 — скорость опускания кровли

Исследования работы стоек проводились в различных горно-гео­ логических и горнотехнических условиях Донецкого, Кузнецкого

иКарагандинского угольных бассейнов на пластах мощностью от 0,75 до 2,5 м с углами падения от 6 до 16° при узкозахватной и широ­ козахватной выемке угля, применении металлических и деревянных верхняков и специальной крепи в виде посадочных стоек, органки

икустов.

Замерами установлено, что начальный распор гидравлических стоек составляет: при металлических верхняках 2,6—13,8 тс, при

3 Заказ 249

33

Х арактеристика горно-геологических в которы х проводи

 

 

Пласт угля

 

Боковые породы

 

Шахта,

Лава

 

« а

«

кровля

почва

 

комбинат

синонимика

fi

А

 

ГО►

а

(вверх

(вниз

ГО

 

 

(название)

s e

ф

от пласта)

от пласта)

ГО

 

 

«

 

 

 

 

сСО

го

 

 

 

 

 

 

Ц

Ч et

 

 

S

 

 

 

Э І

о го

 

 

 

 

 

 

h и

 

 

Й

 

 

 

« s

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

№ 3-бис,

5-я

Кш

0,95—

15

Песчано­

Г линисты й

110

 

150

Донецк-

запад­

 

1,30

10

глинистый

сланец

уголь

ная,

 

 

 

сланец

4 м

 

 

16-я

 

 

 

4,0 м,

 

 

 

запад­

 

 

 

песчаник

 

 

 

ная

 

 

 

10 м

 

 

«Красно-

Верх­

т 3

0,75

12—

Песчано­

Глинисты й

120

полье

няя

 

 

16

глинистый

сланец

 

глубокое»,

запад­

 

 

 

сланец

2 м

 

Луганск-

ная

 

 

 

15 м,

 

 

уголь

 

 

 

 

песчаник

 

 

 

 

 

 

 

5 м,

 

 

 

 

 

 

 

глинистый

 

 

 

 

 

 

 

сланец 3 м,

 

 

 

 

 

 

 

известняк

 

 

 

 

 

 

 

5 м

 

 

«Ново-

8-я

Аі

1,70

14

Глинистый

Глинистый

127

Бутовка»,

север-

 

 

 

сланец

сланец

 

Донецк- ная-бис

 

 

 

2 м,

 

 

уголь

 

 

 

 

песчаник

 

 

«Ясинов-

3-я

І8

1,30

3 - 4

Песчани­

Углистый

120

ская-

запад­

 

 

 

стый

сланец

 

Глубокая»,

ная

 

 

 

сланец 8 м,

0,1—0,25 м,

 

Донецк-

 

 

 

 

песчаник

песчани­

 

уголь

 

 

 

 

4—5 м

стый сланец

 

чШолысаев-

№ 46

Полысаев-

2,25

6

Углистый

Аргиллит

85

ская 2»,

 

ский

 

 

сланец

15—20 м

 

Кузбасс-

 

 

 

 

0,3 м,

 

 

уголь

 

 

 

 

аргиллит

 

 

 

 

 

 

 

25—30 м

 

 

il горнотехнических условии лав. лпсь исследован ия

Выемочная

 

 

Призабойная крепь

машина

 

 

О

 

 

 

 

 

Р,

 

 

 

 

 

я

 

в

 

03

 

о

 

 

Е*

 

a

 

а>

 

Л

 

в

 

о

 

я

 

в

 

н

 

X

 

 

о

тип

со

а

в

Т И П

в

 

Е-

л

О

а>

 

О «ч

 

«

о ч

 

 

 

В

а>

о и

 

 

 

В

и

о л

 

 

 

Си

В

о a

 

О

 

S

о

в е

 

Л

 

a s

К

о

 

в в

9

10

н

12

13

14

Ком­

1,0

СКР-20

Полное

Стойки ГС-3,

1,0

байн

 

 

обруше­

верхняки М45

 

ДУ-1

 

 

ние

Стойки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СДТ-ІѴ,

 

 

 

 

 

верхняки М45

 

Ком­ 1,8 КС-10

То же

Стойки ГС-1

і,и

байн

 

 

 

в нижней

 

«Киро­

 

 

 

половине

 

вец»

 

 

 

лавы, стойки

 

 

 

 

 

СГТ-1А

 

 

 

 

 

в верхней

 

половине

лавы,

верхняки

деревянные

крепь

 

Ширина

 

 

приза-

 

Я

 

про-

 

 

 

стран-

 

О

ства,

м

 

Е-

 

О

 

 

 

 

тип

В

 

 

 

 

н

 

в

 

«

 

о

 

1

 

g s

'

л

Л

 

к

а к

 

 

 

 

о в

 

О

§

£

в в

 

В л

В

то

л л

 

В К

S £

S S

15

іб

17

18

ОКУ-04

0,91

2,7

4,7

ОКУ-0,2 0,5 2,0 3,8

Ком­

0,75

СП-63

»

Стойки ГСД-3

1,4

ОКУ

0,5

2,0

3,5

байн

 

 

 

и деревянные.

 

 

 

 

 

1К-52М

 

 

 

Верхняки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

деревянные

 

 

 

 

 

Ком­

1,0

СП-63

»

Стойки СЭГ,

1,1

ОКУ-0,4

0,9

2,3

3,3

байн

 

 

 

верхняки

 

 

 

 

 

ДУ-1

 

 

 

ВДУ-1

 

 

 

 

 

Ком­ 1,5 КСА-6

»

Стойки СГС-3, 1,5

Стойки

2,85

1.9

3.4

байн

 

верхняки

СГС-3 или

 

 

 

ЛГД

 

деревянные

кусты

 

 

 

 

 

 

из 8 стоек

 

 

 

 

 

 

трешія

3,2

2.9

4.4

 

 

 

и КСТ

 

 

Пласт угля

падения,угол градус

Боковые породы

Шахта,

Лава

синонимика

вынимаемая ммощность,

кровля

почва

комбинат

 

 

 

(вверх

(вниз

 

 

(название)

 

 

от пласта)

от пласта)

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

№ 22,

1-я

*12

2,55

8 -1 0

Глинистый

Уголь

Управление

запад­

Верхняя

 

 

и песчано­

 

угольной

ная

Марианна

 

 

глинистый

 

промыш­

 

(верхний

 

 

сланец Юм,

 

ленности

 

слой)

 

 

песчаник

 

Каз. ССР

 

 

 

 

14—18 м

 

«Севрюгов-

№ 18

т\

1,50

14

Глинистый

Песчани­

ка»,

 

 

 

 

сланец

стый

Ростов-

 

 

 

 

0,5—2,0 м

сланец

уголь

 

 

 

 

или песча­

6 м

 

 

 

 

 

нистый

 

сланец 6 м, песчаник 1 м, песча­ нистый сланец 3 м, уголь 0,3 м, глинистый сланец

2 м

Длина млавы,

8

95

100

деревянных 2,5—10,0 тс, или соответственно 13—69 и 12—50% их

рабочего сопротивления.

В сопоставимых условиях при металлических верхняках началь­ ный распор стоек ГС-3 в среднем почти в 3 раза превышает начальный распор стоек трения, а при деревянных верхняках начальный распор гидравлических стоек во много раз больше, чем деревянных стоек.

При основных производственных процессах выемки угля и по­ садки кровли происходит наиболее интенсивное опускание кровли в лавах (рис. 15).

Влияние процессов выемки и посадки на опускание кровли стано­ вится заметным на расстоянии выемочной машины и места посадки до замерной станции от 8 до 20 мм в зависимости от структуры и физико-механических свойств боковых пород.

Максимальная скорость опускания кровли достигает при выемке угля 0,8—1,0 мм/мин, при посадке кровли 0,54—0,86 мм/мин, а при отсутствии этих процессов составляет 0,10—0,15 мм/мин, т. е.

Выемочная

 

 

машина

 

 

о

 

«

 

а

 

 

о

 

н

 

а

 

се

 

X

 

а

 

к

 

X

О-

тип

«

я

 

О

2

«

О

 

ѵо Ч

 

s

О

О03

 

Œ

о се

 

а

 

о о,

 

s

О

Я Я

 

а г

К

О

9

10

и

12

Ком­

1,4

СТР-30

Полное

байн

 

 

обруше­

«Укра­

 

 

ние

ина»

 

 

 

Врубо­ 13 СТР-30 То же вая

машина КМП-1

Призабойная крепь

 

X

 

О

 

о

 

н

 

о

ТИП

х

 

н

 

Ом

 

§ s

 

Нч н

 

О

 

ч се

 

в в

13

14

Стойки СГС-2, 1,4 верхняки деревянные

Стойки 1,11 «Даути» —

в верхней половине лавы, деревянные — в нижней половине лавы, верхняки деревянные

крепь

тип

15

Органка из стоек С ГС-2

МОК-4

 

Ширина

 

приза-

 

XО

про-

 

стран-

 

О

ства, м

н

о

 

 

 

X

 

 

 

н

В

 

 

о

13

§ s

се

«в

в и

Нчн

В X

О

X

о

я ч

X

ч

Ч се

В се

се се

В В

S g

g g

іб

17

18

4,0

2 , 6

4,0

1,15 2,0 3,8

меньше, чем при выемке и посадке соответственно в 7—8 и 5—6 раз. Графики, построенные на основе инструментальных измерений нагрузок на стойки и величин и скоростей опускания кровли (рис. 16 и 17), характеризуют работу гидравлических стоек разных типов с металлическими и деревянными верхняками. При металлических верхняках гидравлические стойки устанавливаются с более высоким начальным распором по сравнению с деревянными верхняками. Наиболее интенсивное нагружение стоек происходит при выемке угля и посадке кровли, когда величина и скорость опускания кровли имеют максимальные значения. Скорость нагружения стоек при ме­ таллических верхняках больше, чем при деревянных. За счет смятия деревянных верхняков стойки почти весь период пребывания под нагрузкой работают в режиме нарастания рабочего сопротивления

и только к концу

цикла набирают номинальную рабочую нагрузку.

Лабораторные

исследования работы гидравлических стоек с ме­

таллическими и

деревянными верхняками также показали, что

Рис. 16. Характер работы стойки ГС-3

с металлическим верхняком в 5-й западной

'

лаве:

 

1 — работа комбайна; 2

— величина

опускания

кровли; з — скорость опуска­

ния

кровли; 4 — нагрузка

на стойку

Рис. 17. Характер работы стойки СГС-2 с деревяным верхняком (тол­ щиной 150 мм) в 1-й западной лаве;

1 — величина

опускания

кровли;

2 — нагрузка

на стойку;

з — по­

датливость стойки

 

Рис. 18. Характер нагружения гидравлических стоек ГС-2 при различной величине начального распора:

-----при металлических верхняках;-----------

при

деревянных верхняках

 

применение деревянных верхняков ухудшает характер работы гидрав­ лических стоек, так как увеличивается участок работы крепи в режиме нарастания сопротивления до постоянной рабочей величины [6]. Начальная податливость крепи в зависимости от начального распора (О—7 тс) стоек ГС-2 при металлическом верхняке составляет 5—11 мм, а при деревянном (толщиной 80 мм) — 31—54 мм (рис. 18). Следова­ тельно, при применении деревянных верхняков увеличивается на­ чальная податливость крепи в 5—6 раз, причем эта податливость с увеличением толщины верхняков возрастает. При деревянных верхняках уменьшается сопротивление крепи в начальный период ее работы после установки.

Рис. 19. Изменение величин опускания кровли и на­ грузок на стойки:

1 , 2 — опускание кровли при стойках ГС-3 соответ­ ственно в обычных условиях и при вторичной осадке основной кровли; з — опускание кровли при стой­ ках СДТ в обычных условиях; 4 ,5 — соответственно нагрузки на стойки ГС-3 и СДТ-ІѴ

В процессе шахтных испытаний установлено изменение величин опускания кровли и нагрузок на стойки гидравлические, трения

идеревянные в зависимости от расстояния до забоя.

Всопоставимых горно-геологических условиях средняя величина опускания кровли на максимальном расстоянии от забоя при гидра­ влических стойках ГС-3 была на 12% меньше, чем при стойках тре­ ния (рис. 19), а при стойках СГС-3, СГС-2 и «Даути» — на 17—47% меньше, чем при деревянных (рис. 20 и 21), за счет более высокого начального распора и рабочего сопротивления гидравлических стоек. Во время вторичной осадки величина опускания кровли в 5-й запад­ ной лаве при стойках ГС-3 увеличивалась в 2—2,4 раза по сравне­ нию с обычными условиями (см. рис. 19).

Скорость опускания кровли, так же как и величина опускания кровли, в лавах при применении гидравлических стоек меньше, чем при применении стоек нарастающего сопротивления. Так, средняя скорость опускания кровли уменьшилась при стойках ГС-3 по срав­ нению со стойками СДТ на 10%, при стойках «Даути» — на 15%,

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ