книги / Устройство, эксплуатация и ремонт шахтного оборудования

Транзитные магистрали из жестких трубопроводов, связанных рукавами высокого давления, нашли применение в агрегатных крепях типа «Донбасс», М87Э, 1МКМ и др.

Транзитные магистрали из гибких рукавов высокого давления

используют в крепях 1МКСекционные магистрали выполняют из рукавов высокого давле­

ния оплеточной или навивочной конструкции.

Для соединения с гидроэлементами крепи рукава высокого давления снабжены разборной или неразборной концевой арма­

турой.

Рукав или шланги высокого давления (рис. 13.6, а) 1 диамет­ ром 12 мм с разборной арматурой содержит муфту 2, ниппели 3, 4, штуцер 5 и капроновые заглушки 8. Места соединения шланга с* блоком управления уплотняются резиновыми кольцами 7, под­ жимаемыми металлическими кольцами 6 при завинчивании шту­

церов.

Рукав высокого давления с неразборной концевой арматурой (рис. 13.6, б) более надежен в работе. Рукав высокого давления 1 содержит ниппели 2, муфты 3 и защитное пружинное ограждение 8, выполненное из проволоки. На каждый ниппель надеты уплот­ нительное 4 и подкладное 5 кольца. В гнезде гидроблока рукав запирается скобой 7. На ниппелях установлены транспортные за­

глушки 6.

Гидравлическая схема крепи является ее основной характери­ стикой, определяющей взаимосвязь и функциональное назначение отдельных элементов и состав гидрооборудования, входящего в гидросистему крепи, а также порядок выполнения операций по управлению крепью.

В гидравлической схеме механизированной крепи «Донбасс» (рис. 13.7) в процессе работы рабочая жидкость от насосной стан­ ции по напорной магистрали 1 проходит через фильтр 2 и нор­ мально открытый запорный клапан 3 в распределитель 4 блока управления секцией крепи. Из распределителя рабочая жидкость

Распределитель можно установить в различные положения, от которых зависит работа гидрооборудования секции крепи.

В положении ВВ рабочая жидкость поступает в поршневую полость ППВ гидродомкрата 7 выдвижения верхняка, воздействует

на толкатель гидрозамка 8 и соединяет штоковую полость гидро­ домкрата 7 со сливом, обеспечивая выдвижение верхняка.

В положении ПК рабочая жидкость направляется в поршневую полость ППП домкрата 9 передвижения секции крепи и конвейера

ипоступает через клапан в штоковую полость ШПП домкрата 9.

Вэтом случае домкрат 9 передвигает забойный конвейер.

Вположении ОС1 рабочая жидкость из напорной магистрали одновременно проходит в штоковые полости ШПС1 гидростоек 11 переднего ряда секций крепи и под поршень обратного разгрузоч­ ного клапана 12, чем обеспечивается соединение поршневых поло­ стей ППС1 этих стоек со сливом. В этом случае передние стойки будут разгружены и опущены.

Вположении ОС2,3 рабочая жидкость поступает в штоковые полости ШПСЗ задних стоек 15 и, воздействуя на поршни обрат­ ных разгрузочных клапанов 14 и 16, соединяет поршневые полости

ППС2 и ППСЗ стоек 13, 15 со сливной магистралью. В этом слу­ чае средние и задние гидростойки разгружаются и опускаются.

Вположении ПС рабочая жидкость через клапан 10 поступает

вштоковые полости ШПП домкратов 9 и через клапан 8 направ­ ляется в штоковую полость ШПВ гидродомкрата 7 выдвижения верхняка.

Вэтом случае секции крепи подтягиваются к конвейеру, а вы­ движной верхняк втягивается. Поршневые полости ППВ и ППП

домкратов 8, 9 при этом соединены со сливной магистралью.

Вположении РС1 рабочая жидкость из напорной магистрали проходит через клапан 12 в поршневые полости ППС1 передних гидростоек 11, которые будут распираться между кровлей и поч­ вой. Штоковые полости ШПС1 этих стоек соединены со сливной магистралью, а штоковые полости ШПП домкратов передвиже­ ния 9 отсечены от сливной магистрали втулками распределителя*4, что исключает отход секции крепи от конвейера при распоре пе­ редних стоек.

Вположении PC рабочая жидкость из напорной магистрали проходит через клапаны 14, 16 и поступает в поршневые полости

ППС2 и ППСЗ средних и задних 15 гидростоек, а через обратный клапан 17 и клапан 12 — в поршневые полости ППС1 передних гидростоек. В этом случае происходит распор всех гидростоек сек­ ции, штоковые полости которых соединены со сливной магист­ ралью.

В процессе работы секций податливость гидростоек обеспечи­ вается срабатыванием предохранительных клапанов 18, 19, 20, установленных в передних, средних и задних гидростойках. При срабатывании клапанов рабочая жидкость из поршневых полостей

следующим образом. При установке рукоятки золотника управле­ ния 3 гидродомкратом в положение /, а золотника управления 4

Рис. 13.8. Гидравлическая схема крепи ОКП

гидростойкой в положение III открывается отсекатель 5, и рабочая жидкость из напорной магистрали одновременно поступает в што­ ковую полость гидродомкрата передвижения 1, в пилотный кла­ пан 2, установленный в блоке 9 активного подпора, а также в штоко­ вую полость гидростойки 6 и под торец плунжера обратного раз­ грузочного клапана стоечного гидроблока управления 7. В резуль­ тате этого пилотный клапан 2 будет закрыт, а обратный разгру­ зочный — открыт.

Поршневая полость гидростойки 6 через подпорный клапан Ю будет соединена со сливной магистралью, а через дроссель 8— с напорной. Поршневая полость гидростойки будет таким образом разгружена до давления 12—12,5 МПа (120—125 кгс/см2), и стой­ ка опустится, а секция будет передвигаться на шаг передвижки. Если секция будет перемещаться по неровности в почве или кров­ ле, то избыточная рабочая жидкость вытеснится из стойки через подпорный клапан 10 в сливную магистраль.

При увеличении расстояния между кровлей и почвой в про­ цессе перемещения секции к линии забоя (нормальное состояние кровли) дроссель 8 обеспечивает подпитку поршневой полости гид­ ростойки до установления контакта перекрытия с кровлей.

Давление рабочей жидкости в поршневой полости гидростойки для достижения заданного подпора при передвижении секции за­ дается настройкой подпорного клапана 10.

Станция СНУ5 предназначена для питания гидропривода ме­ ханизированных крепей и комплексов, домкратов передвижения забойных конвейеров и других машин рабочей жидкостью под дав­ лением в подземных выработках шахт, опасных по газу или пыли.

С помощью насосной станции СНУ5 осуществляют питание рабочей жидкостью гидростоек механизированных крепей и за­ щиту гидросистем от повреждений. Эта станция заменила ранее выпускавшиеся насосные станции СНУ-MK и 1СНУ-4.

Насосную станцию СНУ5 выпускают в четырех исполнениях: СНУ5— производительностью 40 или 80 л/мин при давлении рабо­ чей жидкости 8—20 МПа (80—200 кгс/см2); СНУ5П — при тех же производительности и давлении, но с пневматическим приводом; СНУ5Р для струговых установок— (производительностью 40 или 80 л/мин с двумя магистралями, одна из которых имеет давление

1,5—2%-ной присадкой ВНИИНП-117 или присадкой «Аквол-3». Насосная станция СНУ5 (рис. 13.9) состоит из двух высокона­

порных радиально-поршневых насосов 1 и 2 типа ВНР 32/20 с ин­ дивидуальными электроприводами 3. Питание высоконапорных насосов производится от подпиточного насоса 4, оборудованного электродвигателем. Насос 4 всасывает рабочую жидкость из ем­ кости 5 через кран 6 и подает ее в блок фильтров 7, откуда она через регулятор производительности 8 поступает к высоконапор­ ным насосам 1, 2. Насосы через клапан минимального давления 9 нагнетают рабочую жидкость в гидросистему крепи, присоединен­ ную к крану 10 трубопровода 11. Из гидросистемы крепи жид­ кость поступает по сливной магистрали через фильтры грубой очистки 12 в емкость 5.

Подпорный клапан 13 служит для регулирования давления подпитки рабочей жидкости, которое контролируется реле давле­ ния 14.

В гидросистеме для защиты от перегрузки установлены предо­ хранительные клапаны 15, 16.

Краны 17, 18, дроссель 19 и расходомер 20 служат для регули­ рования производительности станции. Контроль давления в гидро­ системе производят по манометру 21. Краны 22 и 23 предназначе­ ны для отключения насосной станции при ремонтах. Устойчивая работа насосной станции обеспечивается с помощью гидроаккуму­ лятора 24.

Насосную станцию СНУ5 устанавливают на почве на нижнем или верхнем штреке либо на передвижной платформе.

Для непрерывного контроля состояния гидроаппаратуры и гидросистемы механизированных крепей в условиях шахт, опас­ ных по газу или пыли, служит аппаратура контроля гидросистемы

АКГ-2, выполняющая следующие функции: автоматическое вклю­ чение насосной станции в начале рабочей операции и ее автома­ тическое отключение через определенное время после окончания рабочей операции; автоматический контроль герметичности гидро­ системы крепи и отключение насосной станции при аварийной утечке рабочей жидкости и разрыве в гидросистеме; автоматиче­ ский контроль объема рабочей жидкости в баке насосной станции и отключение станции при нижнем предельном уровне; контроль по показывающим приборам за расходом рабочей жидкости, про­ изводительностью станции и объемами рабочей жидкости в баке станции, величиной утечек из системы; автоматическое подключе­ ние второй насосной станции при падении давления рабочей жид­ кости в гидросистеме ниже установленного предела и отключение второй станции при достижении номинального давления в гидро­ системе. Аппаратура состоит из расходомеров, датчиков уровня, реле давления, аппаратуры контроля и управления.

§ 6. Рабочие жидкости для гидросистем механизированных крепей

В гидросистеме механизированных крепей для передачи энер­ гии от насосной станции к силовым органам крепи и для смазки гидромеханизмов служит рабочая жидкость — негорючие водные эмульсии (1,5%-ная на основе присадки ВНИИНП-117 или 3%-ная «Аквол-3»).

Водная эмульсия представляет собой коллоидную систему, со­ стоящую из воды и взвешенных капель масла или эмульсола.

Водную эмульсию для крепей готовят непосредственно на шах­ те, на специально оборудованном участке перед ее применением путем смешивания присадки с водой по определенной технологии и с соблюдением общегигиенических правил.

Основным оборудованием участка для приготовления эмульсии является установка, состоящая из бака вместимостью 1000 л для приготовления эмульсии и емкости, в которую через вентиль и тру­ бопроводы из бака вместимостью 200 л самотеком поступает при­ садка. Для перемешивания воды с присадкой и приготовления концентрата служит мотор-редуктор. Бак заполняется водой насо­ сом с подачей 96 л/мин при -напоре 0,2 МПа (20 м вод. ст.).

Для загрузки присадки в бак служит передвижная установка, смонтированная на колесах и снабженная насосом.

§7. Назначение, классификация

итехнические характеристики комплексов и агрегатов

Механизированный или очистной комплекс представляет собой группу машин и механизмов, технологически и кинематически свя­ занных между собой и предназначенных для механизации выемки и погрузки угля на забойный конвейер, механизации доставки угля на откаточный штрек и механизации крепления призабойного пространства.

Агрегаты отличаются от комплексов средствами механизации выемки угля и конструктивными связями между основными эле­ ментами, что позволяет более полно во времени совместить техно­ логические операции по выемке угля в забоях.

В настоящее время основным средством комплексной меха­ низации подземной добычи угля в условиях длинных очистных забоев на шахтах СССР являются механизированные комп­ лексы.

В 1979 г. на угольных шахтах СССР находилось в работе 1240 очистных комплексов, с помощью которых было добыто 275 млн. т угля.

Наибольшее распространение очистные комплексы получили при выемке угля на пологих пластах (до 35°) мощностью 0,9 м и более.

В 1979 г. на крутых пластах Центрального района Донбасса

Основные технические характеристики очистных комплексов для пологих пластов

работало 47 щитовых агрегатов 1АЩМ и 1АНЩ, при этом добыча составила 18,9% от общей добычи из крутых пластов.

Очистные комплексы позволили резко увеличить нагрузку на забой, облегчили труд рабочих, улучшили санитарно-гигиениче­ ские условия труда в забоях.

Внастоящее время создаются более совершенные очистные комплексы и агрегаты, способные работать в обычных и сложных горно-геологических условиях и, следовательно, с более широкой областью применения.

Всостав очистных комплексов входят: выемочная машина (узкозахватный комбайн, струг), передвижной скребковый нераз­

борный конвейер, механизированная крепь, гидрооборудование, электрооборудование, системы сигнализации и связи.

В комплексах, предназначенных для работы на пластах с углом падения более 9°, предусматривается предохранительная лебедка. При выемке крутых пластов конвейер может отсутствовать.

Очистные комплексы со скребковыми конвейерами, снабженны-

ми кабелеукладчиками и по­ грузочными лемехами, меха­ низируют процесс зачистки угля, оставшегося между за­ боем и конвейером, а также укладку кабелей и шлангов орошения.

Для механизации крепле­ ния и управления кровлей в местах сопряжения лавы со штреками очистные ком­ плексы применяют совмест­ но с механизированными крепями сопряжений.

Очистные комплексы и агрегаты в зависимости от их конструктивного исполне­ ния предназначены для вы­ емки пластов различной мощности, а также пологих (до 35°) крутых пластов. В настоящее время для поло­ гих пластов серийно изго­ товляют более 15 типов очи­ стных комплексов и агрега­ тов (табл. 13.1), технические характеристики которых приведены в табл. 13.2.

§ 8. Очистные

комплексы для пологих пластов

Для выемки тонких пла­ стов применяют комплексы КМКД («Донбасс) и 1КМ 97Д.

Комплекс КМКД («Дон­ басс») предназначен для ме­ ханизации выемки угля на пластах мощностью 0,85— 1,2 м (П—типоразмер) с со­ противляемостью угла реза­ нию до 3 кН/см (300 кгс/см) _ с породами не ниже средней устойчивости при управле-

нии кровлей полным обрушением. Подвигание забоя может производиться по простиранию пласта (при угле падения до 35°) и повосстанию (при угле падения до 10°).

В состав комплекса входят механизированная крепь МКД «Донбасс», выемочный комбайн МК67 или 1КЮ1, забойный кон­ вейер СП63М с кабелеукладчиком, насосная станция СНУ5, крепь сопряжения, гидро- и электроборудование.

Комбайны МК67 и КЮ1 работают с рамы конвейера по Чел­ ноковой схеме.

По мере перемещения комбайна по лаве вслед за ним выдви­ гают выдвижные элементы верхняков секции и передвигают за­ бойный конвейер. Секции крепи передвигают с отставанием от комбайна на 10—15 м. На концевых участках лавы проходят ниши для комбайна.

Комплекс 1КМ97Д (рис. 13.10) предназначен для механизации выемки угля на пластах мощностью 0,7—1,2 м с углом падения до 20°, сопротивляемостью резанию до 2,5 кН/см (250 кгс/см), с ус­ тойчивыми породами почвы. Управление кровлей — полное обру­ шение при подвигании забоя по простиранию пласта.

Комплекс состоит из механизированной крепи 1 типа 1МК97Д, очистного комбайна 2 типа 1К101 или струговой установки УСТ2А или 1УСБ67, скребкового забойного конвейера 3 типа СП63М с кабелеукладчиком (при работе с комбайном) и приводами 4, электро- и гидрооборудования 5, крепи 6 для крепления ниши.

Крепь комплекса 1МК97Д двухстоечная, поддерживающего ти­ па, комплектная, состоит из отдельных комплектов, не связанных с конвейером. Каждый комплект содержит две секции, связанные между собой гидродомкратом передвижения крепи.

Гидростойки в секциях крепи имеют двойную гидравлическую раздвижность. Поочередная передвижка секции осуществляется гидродомкратом передвижения, расположенным между перекры­ тиями секции. Выемка очередной полосы угля происходит при рас­ положении исполнительного органа комбайна или струга в верх­ ней или нижней нише.

Секции крепи и забойный конвейер передвигают вслед за ком­ байном. При выемке стругом конвейер передвигают вслед за стру­ гом, а секции — после выемки полосы угля шириной 630 мм. Наи­ большее распространение при выемке пластов пологого падения мощностью 1,1—1,9 м с углом падения до 15°'нолучили комплек­ сы КМ87Э. Для выемки пластов этой же мощности с углом паде­ ния до 20° и с трудноуправляемой основной кровлей применяют комплексы КМ87П. Изготовляют также автоматизированные очи­ стные комплексы 2КМ87А. Основой этих комплексов служит механизированная крепь типа М87 и ее модификации М87Э, М87П, М87ДН, М87А.

Комплекс КМ87Э предназначен для механизации выемки угля 'из дюлогих (до 15°) пластов мощностью 1,1—1,9 м при кровле не ниже средней устойчивости. Комплекс изготовляют двух типо­ размеров: I — для выемки пластов мощностью 1,1—1,4 м с углом падения до 15° и II —для выемки пластов мощностью 1,3—1,9 м с углом падения до 10°, отрабатываемых длинными столбами по простиранию при управлении кровлей полным обрушением.