CC BY
63
Горные машины и комплексы
49
Рис. 2. Изменение сопротивления секции Рс, передней Р] и задней Р2 гидростоек серийной крепи и опускания кровли в течение цикла над забойной частью консоли АН} и завальной ЛН2 гидростойками
провождались увеличением
трудоемкости работ в очистном забое и снижением темпов под-вигания забоя.
Результаты шахтных исследований, в также материал, отражающий состояние вопроса, позволяют представить процесс взаимодействия механизиро-
ванной крепи с непосредственной кровлей следующим образом. В исходном положении кровля имеет в качестве естественной опоры угольный пласт, который в силу своих природных особенностей является как бы идеальной крепью. При выемке угля кровля лишается своей естественной опоры, и в пределах очистного забоя поддерживается искусственным сооружением, каким является механизированная крепь.
Само по себе ограниченное сопротивление механизированной крепи обусловливает монотонное опускание кровли в поддерживаемом пространстве, а расположение равнодействующей крепи на значительном расстоянии от забоя создает предпосылки к существенному опусканию кровли в бесстоеч-ном пространстве, обжиму пласта и его раздавливанию, сопровождающимся отжимом угля. В свою очередь, отжим угля при-
водит к образованию значи-
тельных обнажений кровли перед забойными консолями механизированных крепей, в результате чего опускание кровли еще в большей степени
возрастает.
Таким образом, очевидна
связь между
глубиной проявления отжима и опусканием кровли в поддерживаемом и, особенно, бес-стоечном пространстве. Чем больше величина опускания кровли в бесстоечном пространстве, тем в большей степени и на большую глубину проявляется отжим. И наоборот, чем больше глубина отжима, тем больше величины опускания кровли в бесстоечном пространстве. Значительное опускание кровли в бесстоечном пространстве, сопровождающееся растягивающими напряжениями,
приводит к нарушению ее сплошности уже в призабойной зоне. По мере удаления от забоя к завалу развивается процесс ухудшения состояния кровли, что можно предотвратить применением противоотжимных устройств, реализующих эффект взаимного удержания забоя и кровли.
□ Авторы статьи:
Антонов Юрий Анатольевич -канд.техн.наук, доцент каф. горных машин и комплексов
Лупий
Михаил Григорьевич -директор ш. «Дальние горы»
Александров Борис Алексеевич -докт.техн.наук, профессор каф. горных машин и комплексов
УДК 622.285:624.042.3
Г.Д. Буялич, Ю.А. Антонов, М.Г. Лупий, Б.А. Александров
ОБОСНОВАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ К ГИДРОСИСТЕМАМ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ КРЕПЕЙ ТРЕТЬЕГО ПОКОЛЕНИЯ
Кафедра горных машин и комплексов работает над совершенствованием гидросистем механизированных крепей на протяжении тридцати лет. За этот период выполнен комплекс лабораторных и шахтных исследований, позволивших сделать существенный вклад в разработку технических требова-
ний к гидросистемам механизированных крепей первого, второго и третьего поколений.
В процессе исследований установлено:
• начальный распор не достигает проектного, что объясняется субъективными факторами, зависящими от машиниста крепи;
• гидравлические стойки механизированной крепи не имеют защиты от динамических нагрузок;
• гидросистемы крепи практически не имеют средств контроля ее технического состояния;
50
Г.Д. Буялич, Ю.А. Антонов, М.Г. Лупий, Б.А. Александров
• отсутствуют средства контроля качества рабочей жидкости;
• расходная характеристика предохранительных клапанов не обеспечивает сохранения работоспособности гидростойки после резких осадок кровли.
Анализируя изложенное и учитывая результаты исследований, полученные академическими и отраслевыми институтами горного профиля, ведущими вузами, представляется возможным сформировать следующие технические требования к гидроситемам механизированных крепей третьего поколения.
1. Гидравлическая система должна предусматривать устройства, обеспечивающие:
• автоматическое создание начального распора с диапазоном регулирования от нуля до рабочего сопротивления крепи;
• защиту от динамических нагрузок;
• передвижку крепи с регулируемым подпором;
□ Авторы статьи:
Буялич
Геннадий Даниилович
- канд.техн.наук, доц. каф. горных машин и комплексов
• контроль распора и нагрузки на гидростойках;
• очистку эмульсии от механических примесей и сигнализацию о засорении фильтров.
2. Пропускная способность гидромагистралей должна обеспечивать реализацию суммарной производительности насосных станций 240 л/мин при давлении до 40 МПа.
3. Пропускная способность сливных магистралей должна превышать пропускную способность напорных не менее чем в 1,5 раза.
4. Все соединения трубопроводов должны быть быстро-разъемными и иметь отсекате-ли.
5. Разгрузочные и предохранительные клапаны должны иметь производительность не менее 100 л/мин, быть быстродействующими с разбросом давления срабатывания не более 5 %.
6. В гидросистеме должна быть предусмотрена возможность установки средств управления с многоканальными рукавами.
7. Гидросистема должна обеспечивать одновременное и раздельное управление всеми гидростойками и гидродомкратами секций крепи.
8. Блоки управления
должны быть расположены так, чтобы обеспечивались максимальное удобство и безопасность при передвижке секций, забойного конвейера и выемочного комбайна и не создавались помехи передвижению людей под крепью.
9. Гидростойки должны быть с наружной гидроразводкой, иметь двойную гидравлическую раздвижность до 1400 мм и более.
10. Гидростойки должны оборудоваться приборами для контроля за давлением жидкости в поршневой полости.
Перечисленные технические требования являются основными исходными данными для разработки гидросистем механизированных крепей третьего поколения для отработки пластов с трудноуправляемыми кровлями мощностью до 5,0 м и углом падения до 35°.
Александров Борис Алексеевич
- докт.техн.наук, проф. каф. горных машин и комплексов
Антонов Юрий Анатольевич - канд.техн.наук, доц. каф. горных машин и комплексов
Лупий
Михаил Григорьевич - директор шахты «Дальние горы»
