CC BY
32
© Е.И. Винников, Ф.Р. 2003
УДК 622.23.05
Е.И. Винников, Ф.Р. Сабируллов АНАЛИЗ И ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНЫХ КИНЕМАТИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ КОМПЛЕКСОВ
В работе рассмотрены две принципиально различные схемы крепей: с однотипными связями (связями поворотного типа) и комбинированными. В понятие «комбинированные связи» входят связи как поворотного типа (домкраты управления, гидроштанги), так и скользящего. Кинематическая система очистного механизированного комплекса в общем виде может быть представлена структурными схемами и азработанной на их основе математической моделью, в которой основной подсистемой является механизированная крепь и вторая зависимая (второстепенная) в виде продольной балки или става скребкового забойного конвейера (рисунок.).
Именно математическое моделирование кинематической схемы с комбинированными связями позволило сделать вывод, что применение связей скользящего типа более перспективно. Эта идея подтверждена математическим моделированием и шахтными испытаниями крепей типа МКТ. При угле наклона забоя р>15° крепь фактически работала со связями скользящего типа. И, как показал шахтный эксперимент, крепь передвигалась вдоль столба практически без заклинивания секций на расстояние более 100 м, даже при наличии искривления фронта крепи. Существенным недостатком связей скользящего типа крепей типа МКТ является то, что они пассивны, и для передвижения секций крепи необходим так называемый «бегущий» зазор, образуемый первоначально опорным комплектом.
Из этого можно сделать вывод, что более рациональными являются связи скользящего типа активного действия.
На сегодняшний день таковыми являются домкраты или гидропатроны. Исследованиями кинематической схемы крепи МКТ была доказана возможность передвижения крепей с последовательной стыковкой секций без заклиниваний. Анализ кинематической схемы крепи МКТ с углом наклона линии фронта крепи более 15° показывает, что при таком расположении крепи зазоры между секциями практически остаются постоянными. Следовательно, основное требование к рациональным кинематическим схемам крепей с последовательной стыковкой секций заключается в сохранении гарантированных зазоров между секциями в процессе многократных передвижений крепи. Из чего следует, что криволи-нейность и наличие разброса хода домкратов
передвижения не должны оказывать существенного влияния на интервалы между секциями крепи. Выбор связей между секциями должен осуществляться с учетом этого ос-
Структура схема очистного механизированного комплекса
Сабируллов,
новного требования.
В результате шахтных исследований крепей типа КГД и МКТ определились два возможных варианта согласования линии фронта крепи и линии забоя, в связи с чем ставится задача по разработке двух принципиально различных кинематических схем.
Первая схема крепи с рациональными кинематическими связями без балки должна обеспечить надежную работу крепи (без заклинивания секций) при относительном смещении секций по простиранию на половину хода домкрата передвижения, независимо от проектного угла наклона линии фронта крепи. Однако недостатком такой крепи является постоянное слежение за согласованием линии забоя и линии фронта крепи и периодическая корректировка положения секций после передвижения крепи. В связи с этим во второй кинематической схеме должна решаться задача связи крепи с комбайном. Кинематическая связь крепи с комбайном не должна нарушать интервалы между секциями в процессе многократной их передвижки.
Общими требованиями к рациональным схемам крепей с последовательной стыковкой секций являются:
1. Связи между секциями крепей должны быть скользящего типа с активным восстановлением.
2. Конструктивные решения боковой устойчивости сек-
ций крепи не должны влиять на кинематику крепи по осно- ществляться опорным комплектом относительно линии под-ваниям секций. вигания забоя.
3. Управление крепью в плоскости пласта должно осу-
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Винников Е.И. - доцент, кандидат технических наук, ОАО «Воркутауголь».
Сабируллов Ф.Р. - главный энергетик ОАО «Воркутауголь».
