Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Средства возведения крепи


По конструктивному выполнению современные наиболее совершенные конструкции средств возведения крепи подразделяются на установленные на тележках, подвесные и навесные.

Средства возведения крепи, устанавливаемые на тележках, имеют пневмошинную, гусеничную или колесную ходовую часть. Подвесные крепеустановщики и крепеукладчики монтируют на монорельсе, закрепленном на верхняках или стойках крепи, либо закрепляют непосредственно за элементы крепи.

Навесные конструкции устанавливают на распорных стойках либо нa других горнопроходческих машинах. Средства возведения крепи могут быть катучие, самоходные и переносные. По роду применяемой энергии различают пневматические, электрические и дизельгидравлическне конструкции.

По принципу работы и конструкции исполнительного органа ИГД им. А.А. Скочинского выделены пять типов машин и устройств для крепления: канатные, домкратные, рычажные, стреловые и комбинированные. Применяемые на шахтах и рудниках перспективные конструкции отечественных средств возведения сборных крепей и их основные параметры приведены в табл. 5.


Крепеукладчики УТ-1М начали применяться в Кузбассе с 1958 г. С этого времени Киселевским заводом горного машиностроения изготовлено несколько небольших партий в общем количестве около 20 шт.

Крепеукладчик УТ-1М смонтирован на платформе, где размещена поворотная колонка со стрелой. Захват и удержание тюбингов или блоков, доставляемых на платформе, производится с помощью монтажной вилки, укрепленной на конце стрелы. Стрела крепеукладчика в зависимости от принятого сечения горной выработки может удлиняться или укорачиваться. Подъем и опускание ее осуществляются посредством гидроцилиндра колонки.

Тюбингоукладчик ТУ-2 прошел промышленные испытания на шахте им. 50-летия Октябрьской революции Карагандинского угольного бассейна и представляет собой самоходный стреловой кран, уравновешенный контргрузом при любом положении стрелы.

Тюбингоукладчик ТУ-2 передвигается на ходовой тележке, где установлены поворотная платформа с телескопической стрелой, на конце которой находится полуавтоматическая захватная, головка. Основные узлы тюбингоукладчика заимствованы от серийно выпускаемого горного оборудования. Изготовлена опытная партия тюбингоукладчиков.

Крепеукладчик МШ разработан НИИОГРом для установки бетонных блоков. Этот крепеукладчик служит одновременно шаблоном закрепляемого сечения выработки и состоит из пяти сегментов, двух нижних, соединенных с двумя средними винтовыми домкратами, и одного верхнего, соединенного со средними шаровыми шарнирами. Для подъема блока используют пневматические и электрические лебедки грузоподъемностью 500—600 кг, а для их установки по периметру выработки — рольганг, закрепленный к переднему торцу верхнего сегмента. Партия крепеукладчиков МШ применяется на шахтах Челябинского бассейна.

Крепеустановщики ГС-03-1, выпущенные Опытным заводом НИПИГОРМАШ в 1966—1967 гг., работали на Дегтярском руднике, п/о Сихал и на шахтах треста Чиатурмарганец.
Средства возведения крепи

Крепеустановщик ГС—03—1 (рис. 7) состоит из самоходной тележки на базе электровоза и смонтированных на ней манипулятора, кабелеукладчика, гидравлического пульта управления, электроаппаратуры, кабины с пантографом и сиденья для машиниста. Манипулятор, с помощью которого осуществляется установка крепи, включает стрелу, поворотную колонку с цилиндром подъема стрелы и захват для подъема элементов крепи. Стрела длиной 2160 мм с помощью встроенной в нее винтовой пары может поворачиваться вокруг продольной осп на 380°, угол поворота стрелы на поворотной колонке — 180°. Цилиндр подъема стрелы вверх на 45° (при высоте захвата от головки рельсов 3 м) и вниз на 35°. Захват для подъема крепи состоит из двух неподвижных и двух подвижных челюстей, приводимых в движение пневмоцилиндрами, а также механизма поворота на 360° вокруг вертикальной оси с помощью винтовой пары. Устройство манипулятора позволяет помещать элемент крепи в различные положения.

Крепеустановщик был укомплектован набором вспомогательных приспособлений, позволяющих выполнять погрузочно-разгрузочные работы, очистку лунок и дренажных канав, погрузку породы с помощью ковша и грейдера и другие операции.

Конструктивные решения и опыт применения крепеустановщика ГС-03-1 сыграли заметную роль при создании отечественных самоходных крепеустановщиков.

Кран K-1000 (рис. 8) осваивается Новокарагандинским заводом Минуглепрома России и состоит из ходовой тележки 1, поворотной платформы 2, маслостанции 5, кабины 4, пульта управления 5, стрелы в и съемной захватной головки 7.

Кран К-1000 — самоходный с гидравлическим управлением, с его помощью, можно производить работы в одно- и двухпутных горных выработках при ширине колеи 900 мм. Наряду с установкой сборной железобетонной и тюбинговой крепи кран К-1000 применяют для подъема и перемещения груза по горизонтальным рельсовым выработкам, ремонта выработок и на других операциях. -Первые образцы кранов К-1000 применяют на шахтах Норильского горнометаллургического комбината, в п/о Воркутауголь, на шахтах Донецкого бассейна.

Универсальная машина "Штрек-1" прошла испытания на шахте «Зубовская» (п/о Новомосковскуголь). Освоение машины начато в Карагандинском объединении по производству горношахтного оборудования. Кроме возведения деревянной и железобетонной сборной крепей машина выполняет операции по монтажу и демонтажу шахтного оборудования, поддирке почвы и погрузке горной массы в вагонетки, очистке дренажных канав, установке опережающей крепи.

В зависимости от характера выполняемых машиной работ используется. навесное оборудование: клещевой захват элементов крепи, экскаваторный или погрузочный ковш, грейфер, крюковая подвеска, устройство для установки опережающей крепи. Машина характеризуется малыми размерами и массой. Наряду с применением самоходных крепеустановщиков на рельсовом ходу в последние годы ведется создание подвесных конструкций крепеустановщиков. НИПИГОРМАШ разработаны подвесные крепеустановщики для возведения деревянной крепи ДК (рис. 9, а) и ДК-1 (рис. 9, б).

Крепеустановщик ДК состоит из рамы 5, собранной из двух швеллеров и двух поперечных угольников. Один из угольников снабжен направляющими роликами для каната. Концы швеллеров утолщены и имеют прорези для съемного валика 1, который служит для направления каната и выравнивания верхняков при подъеме. На консольном конце рамы может крепиться также траверса 2, состоящая из лотка с рычажным ycтройством 6, и служащая для подъема верхняков в горизонтальном положении. Закрепление рамы к верхнякам крепи производится с помощью подвесок.

Подвеска состоит из двух угольников, соединенных между собой на ширину рамы. Каждый угольник оборудован с одной стороны натяжным устройством — червячной лебедкой 5, а с другой поворотной вилкой 4 для крепления натяжной цепи.

Для крепления лебедки к стойкам крепи служит подрамник. Он включает плиту 7 с отверстиями для натяжных болтов 8, направляющую втулку 9 и хомут 10 для закрепления трубы 11, на которой закреплена лебедка 12. Лебедка состоит из барабана со встроенным пневматическим двигателем ДАР-5, планетарного редуктора и тормоза.

Крепеустановщик ДК-1 в отличие от ДК подвешан к верхнякам крепи не с помощью переставных подвесок, а установлен на монорельсе. Крепеустановщик ДК-1 включает следующие основные узлы: раму, кронштейн, распорку, валик, монорельсовый путь и пневмолебедку. Монорельсовый путь состоит из 8—10 звеньев — отрезков спецпрофиля СВП-17. Для соединения звеньев между собой с одного конца звена приварены крюки, а с другого ось.

В верхней части звена предусмотрены четыре продольных паза для монтажных Т-образных болтов, которыми монорельс присоединяется к верхнякам крепи. По монорельсовому пути рама перемещается на роликовых тележках, соединенных осью с основанием рамы. На раме смонтирован тормоз рычажного типа с приводом от пневмоцилиндра.

Опытная партия крепеустановщиков ДК и ДК-1 эксплуатировалась на Дегтярском руднике при установке деревянной рамной крепи в подэтажных и откаточных штреках. В комплексе с крепеустановщиками использовали пневмопилы ПШР-1 и ПШЛ-2.

Крепеустановщик KП-1 (рис. 10 а, б) разработан для крепления откаточных выработок металлической арочной и рамной крепью.

Конструкция крепеустановщика КП-1 обеспечивает передвижение его вручную или тяговым канатом по монорельсу на тележке 1 с опорными роликами 3, без груза или с грузом. Для предотвращения отрыва рабочих роликов от монорельса снизу последнего установлены прижимные ролики 4. Тележка 1 с рамой 5 соединена узлом поворота 10, в котором расположена ось вращения 11 и шток 12. Рама свободно вращается на оси и фиксируется относительно тележки штоком. На тележке установлены два пневматических тормоза 2, сжатый воздух к которым подведен через ось вращения крепеустановщика. Для разгрузки, подтягивания и первоначального подъема элементов крепи служит канат 17 с крюком 16; а для их установки в проектное положение стрела 75 с подхватом 14. Стрела представляет собой параллелограммное устройство, ее подъем происходит при помощи каната, образующего с блоками полиспаст. Для подъема затяжки и забутовочного материала служит лоток закрепляемый на подхвате.

Привод представляет собой двухбарабанную пневмолебедку 5, пневмодвигатель которой встроен в капсулу, расположенную внутри барабанов. Барабаны снабжены нормально закрытыми тормозами 7. Управление крепе установщиком производится с. пульта 9, который можно устанавливать на необходимой оператору высоте и фиксировать пальцем 5. На пульте установлена масленка и краны управления тормозов тележки, фиксатора поворота, тормозов барабанов стрелы и каната пневмолебедки.

В комплект крепеустановщика КП-1 входит гайковерт ИП3106 с регулируемым моментом затяжки от 800 до 1500 Hм и массой 9 кг.

Монорельс, по которому передвигается крепеустановщик, служит одновременно верхней продольной стяжкой арочной крепи. Он собирается из отрезков длиной 1 м из спецпрофиля, соединенных с арками и между собой скобами и вкладышами.

Испытания крепеустановщика КП-1-на шахте «Саксогань» в Кривбассе показали, что его применение исключает тяжелый немеханизированный труд при возведении крепи, в 2—2,5. раза увеличивает производительность труда, повышает надежность крепи и обеспечивает безопасность работ.

Хорошая согласованность работы крепеустановщика КП-Г с породопогрузочной машиной, буровой кареткой и шахтными транспортными сосудами позволило решить вопрос комплексной механизации проведения горизонтальных горных выработок с креплением металлической арочной крепью.

Промышленное производство крепеустановщиков КП-1 осваивает Черемховский машиностроительный завод им, Карла Маркса.

Основные показатели работы подвесных крепеустановщиков конструкции КИПИГОРМАШа приведены в табл. 6. Разработкой крепеустановщиков подвесного типа занимаются также институты Минуглепрома России.

Подвесной крепеустановщик K-300 прошел испытания в Карагандинском угольном бассейне. Он состоит из тележки, поворотной каретки, гидросистемы телескопической стрелы, гидppзaxвaтa и пульта управления. Гидрофицированная конструкция крепеустановщика при сравнительно невысокой грузоподъёмности ведет к усложнению его конструкции.

Подвесное: устройство для подъема и установки: металлической двутавровой крепи типа ЖДЗ и КДА прошло испытание на опытно-экспериментальной шахте BHИИOMШCa.

B качестве привода устройства служит шахтная лебедка ЛТ-2, устанавливаемая на почве выработки. Лебедка может быть заменена погрузочной машиной, при этом для предотвращения срыва устройства натяжение каната производят через предохранительную муфту.

НИИОГРом разработана конструкция подвесного крепеустановщика ПК-1. Крепеустановщик с помощью специальных подвесок монтируется к двум ранее возведенным крепежным рамам. Основные узлы крепеустановщика: направляющая рама, захватная тележка, подвески и лебедка.

Несколько крепеустановщиков ПК-1 использованы в Челябинском бассейне для подъема верхняков сборной железобетонной крепи. ЦНИИподземмашем совместно с ИГД им. А.А. Скочинского создается гидравлический самоходный подвесной крепеустановщик КШМ вариантах шагающий, маятниковый (без монорельса) с двумя рабочими органами и маятниковый с монорельсом. Крепеустановщик предназначен для механизированного возведения в основном секционных крепей, но может быть использован также для возведения и обычных рамных крепей.

НПО Углемеханизации разработал тягач-подъемник ТП, представляющий собой самоходный стреловой кран, перемещающийся по; монорельсовому пути в верхней части выработки с площадью поперечного сечения свыше 8 м. На стреле имеется два крюка: один для грузов до 800 кг, другой до 1900 кг. Он механизирует операции; выгрузки элементов арочной крепи, рельсов, шпал, затяжек и других материалов; доставки материалов к забою из мест временного складирования; подъема и удержания верхняков при возведении постоянной крепи; возведения и снятия предохранительной крепи типа КПМ; подъема затяжек для укладки их на верхняки или за стойки крепи; перемонтажа звена подвесного пути, а также других вспомогательных операций.

При возведении временной и постоянной крепей использование тягача-подъемника исключает операции по установке и разборке временных полков.

Испытания тягача-подъемника ТП в условиях шахты «Славяносербская» п/о Ворошиловградуголь показали, что его применение в 2 раза снижает трудоемкость работ и уменьшает численность работающих на 3 человека в сутки. Довольно остро стоит проблема крепления горных выработок при их проведении комбайнами. Проведенный Московским горным институтом и ИГД им. А.А. Скочинского анализ работы проходческих комбайнов на ряде угольных шахт Донбасса, Кузбасса. Подмосковного и других бассейнов показал, что 36—40% общего времени простоев комбайнов связано с перерывами, необходимыми для возведения крепи.

При комбайновом способе проведения выработок создают средства механизации крепления, конструктивно и технологически связанные с проходческими комбайнами и являющейся составной частью механизированных комплексов, и индивидуальные средства механизации возведения крепи вслед за подвиганием забоя.

ЦНИИподземмашем подготовлен к серийному. производству комплекс горнопроходческого оборудования КГК-1, состоящий из проходческого комбайна, перегружателя, временной гидрофицированной крепи типа KMK и крепеустановщика металлической арочной крепи КПУ-1.

Опытный образец комплекса испытан на шахте «Южно-Донбасская» №1 комбината Донецкшахтострой.

На шахтах Подмосковного угольного бассейна внедряется установка УПВК для возведения постоянной трапециевидной рамной крепи при проведении выработок комбайном ПК-3М, разработанная ПНИУИ.

Крепеустановщик УПВК представляет собой расположенную на проходческом комбайне гидравлическую вертикальную колонку с горизонтальным домкратом для подъема и установки элементов рамной крепи. Колонка с домкратом может поворачиваться в сторону забоя на 180° и обладает соответствующим ходом подъема верхняков крепи.

На шахте «Прогресс» п/о Тулауголь испытан горнопроходческий механизированный комплекс конструкции ПНИУИ, состоящий из проходческого комбайна, поддерживающей временной крепи над комбайном и крепеустановщика для возведения постоянной крепи вслед за комбайном. Временная крепь представляет собой перекрытие, опирающееся на гидравлические стойки, соединенные с ходовой частью комбайна. Крепеустановщик выполняет операции по разгрузке элементов крепи, подачи их к месту установки и монтажу.

Комплекс KP-1 конструкции ЦНИИподземмаша включает проходческий комбайн 4ПП-2 (для угля) или 4ПП-4 (для породы), гидрофицированную передвижную призабойную крепь типа КМК, крепеустановщик и перегружатель.

Крепеустановщик манипуляторного типа обеспечивает монтаж рамной или арочной крепи в собранном виде. Трехзвенные арки, собранной крепи складываются и располагаются в виде кассеты на платформе в хвостовой части комбайна; затем по мере продвижения комбайна с помощью, манипулятора устанавливаются и раскрепляются в выработке. Манипулятор обеспечивает также подъем элементов затяжки межрамного ограждения.

Выпуск разработанных, проходческих комплексов, включающих средства возведения крепи, в ближайшее время будет освоен на машиностроительных заводах Союзуглегормаша.

Отечественный опыт разработки и применения крепеустановщиков и крепеукладчиков свидетельствует, что их развитие идет по трем направлениям: создание универсальной самоходной машины на рельсовом ходу, выполняющей кроме возведения крепи ряд других вспомогательных операций в. горных выработках (ГС-03-1, К-1000, «Штрек-1»), создание подвесной на монорельсе, легкой, недорогой конструкции, обслуживающей один проходческий забой и хорошо согласующейся в работе с другими машинами проходческого комплекса (ДК-1 КП-1). создание средств возведения крепи, конструктивно и технологически связанных с механизированными комбайновыми комплексами.

В дальнейшем совершенствование существующих и создание новых машин для возведения крепи необходимо сочетать с разработкой и внедрением крепей, в максимальной степени приспособленных для механизированного возведения, над созданием которых в настоящее время работает ряд технологических институтов. Необходимо решить вопросы более тесного технологического, а в ряде случаев и конструктивного взаимодействия средств возведения крепи с машинами проходческих комплексов при буровзрывном и комбайновом способах проведения горных выработок. Предстоит разработать крепеустановщики на пневмошинном либо гусеничном ходу, предназначенных для работы в комплексах самоходного дизельного оборудования, а также подвесные устройства и самоходные машины для возведения, сборных перекрытий крепи с затяжкой.

Крепеустановщики на тележках с пневмошинным и гусеничным ходом используют на ряде зарубежных шахт, применяющих самоходное оборудование.

На шахте «Кривтон Парк» (Великобритания) применяют крепеустановщики конструкции Мэрфина грузоподъемностью 400 кг и высотой подъема до 2,7 м. На тележке с четырьмя пневмошинными колесами было смонтировано подъемное устройство из стальных труб диаметром 37 мм. Подъем и спуск верхняков производили посредством винта с левой и правой резьбой, приводимого во вращение вручную.

Для монтажа металлической арочной крепи применяют гидравлический крепеустановщик Бушман (ФРГ), который представляет собой два гидравлических цилиндра, смонтированных на самоходной тележке. Каждый цилиндр приводят в действие ручным насосом. Один цилиндр служит для подъема крепи, а другой поднимает полок размером 2х1 м.

Компания «Бейкер-Раулэнг» (США) изготовляет машину для крепления горных выработок деревянной крепью Консол на пневмошинном ходу с аккумуляторным приводом.

Машина загружается элементами деревянной крепи на перегрузочной станции, куда крепежный лес подвозится на рельсовой тележке. Затем она доставляет крепь в забой. Верхняк по роликам перекатывают в переднюю часть к стреле машины. Стрелой поднимают верхняк к кровле, где он удерживается распорным механизмом. По направляющим роликам перекатывают стойки и устанавливают их под верхняк. После установки стоек опускают стрелу и машина переезжает для монтажа следующего станка крепи.

Компанией «Флетчер Сатклиф Вайлд Лимитед» (Великобритания) разрабатывается машина для воз-ведения металлической рамной крепи в горизонтальных горных выработках.

Машина состоит из двух секций, каждая из которых делится на две части, располагаемые по бокам выработки и сoединeнныe перекрытием. Перед передней и задней секциями имеются домкраты для передвижения машины по выработке. Для поднятия перекрытия, на которое вручную укладывают верхняки рам, также имеется самостоятельная система гидродомкратов.

Применением машины исключает тяжелый ручной труд по поднятию и удержанию в требуемом положении металлических верхняков, создает возможность быстрого воздействия крепи на обнаженных участках, к тому же крепь способна воспринимать любую нагрузку сразу после возведения. При желании можно создавать предварительное напряжение в элементах крепи.

Фирма «Акме Машинерп» (США) выпускает универсальную машину TSHR-3 для , транспортирования, погрузки, разгрузки и установки деревянной и металлической крепи. Все операции выполняются с помощью стрелы, оснащенной специальным захватывающим, устройством. Машина оборудуется электрическим или дизельным приводом.

Горным научно-исследовательским обществом ФРГ разработана машина для крепления на гусеничном ходу с поворотом стрелы на 270° (рис. 11).

Машина может захватывать отдельные сегменты или полностью смонтированные арки крепи и устанавливать их в забое. На объединенной шахте «Рейнланд» во время расширения пластового штрека прямоугольного сечения на участке 640 м за счет механизации, работ по креплению достигнуто повышение скорости проходки с 9 до 12 м/сут, т. е. на 33%.

Фирмой «Хиаб ГмбХ» (ФРГ) поставляется кран 550 с гидроприводом для возведения железобетонной крепи. Грузовая опора крана и подъемный гидроцилиндр опоры выполнены укороченными с учетом работ в стесненных условиях горных выработок. Кран имеет также качающуюся стрелу с подъемным гидроцилиндром. Грузоподъемность рана 1000 кг. Кран обеспечивает поворот в различные положения и точную установку на участок монтажа железобетонной панели длиной 3 м, шириной 0,64 м и толщиной 0,2 м.

При необходимости кран можно переоборудовать в буровую каретку, для чего па качающуюся стрелу помещают два пневмоподатчика с перфораторами. Для уборки строительных материалов и породы на стрелу устанавливают двустворчатый грейфер вместимостью 300 л.

Угольной компанией «Тайтео» (Япония) разработан самоходный гидравлический крепеустановщик. Ходовая тележка выполнена портальной для пропуска под ней конвейера погрузочной машины или ленточного перегружателя.

На раме тележки, установлены кран, гидравлический подъемник и платформа, на которой уложены секции арочной крепи. Секция крепи представляет собой шарнирную арочную балку, распираемую четырьмя гидродомкратами. Кран снимает секцию крепи с платформы и устанавливает ее на подъемник. Подъемник поджимает Шарнирную балку секции крепи к своду выработки. Затем распираются гидродомкраты и секция установлена. Подъёмник опускается, а крепеустаповщик. перемещается на шаг установки крепи. Рассмотренные крепеустановщики мобильны, могут обслуживать ряд выработок, проводимых на одном горизонте, наряду с работами по креплению выработок выполняют другие вспомогательные операции на шахте, безопасны в работе, вписываются в работу комплексов самоходных машин.

Подвесные крепеустановщика для возведения сборных крепей, передвигающиеся по монорельсу, смонтированному на верхняках крепи, в последние годы получают распространение на шахтах и рудниках- зарубежных стран.

На шахтах Чехии для возведения сборной, кольцевой железобетонной крепи в однопутных откаточных выработках применяют крепеустановщик Острой (рис. 12). Он состоит из тележки, на которой смонтированы стрела, гидропривод, водило с пультом управления: и шарнирно-складывающееся телескопическое плечо.

Двухкатковая тележка движется по монорельсу, подвешенному к ранее установленной крепи. Монорельс наращивается короткими секциями и закрепляется болтами, ввинчиваемыми в специальные муфты, находящиеся в центре сегментов.

На конце стрелы имеется держатель с ручкой для захвата болтов с круглой головкой. Для устойчивости крепеустановщика сбоку выработки проложен дополнительный монорельс, с которым он связан телескопичесКИМ плечом. Привод машины осуществляется от специальной маслостанции, расположенной на отдельной платформе. Масса крепеустановщика 600 кг.

При возведении сборной железобетонной крепи, состоящей из четырех сегментов, каждый из которых весит 100 кг, предварительно в сегмент ввинчивают монтажный болт с круглой головкой, затем захватывают и зажимают его держателем, расположенным на конце стрелы крепеустановщика. После установки сегментов крепи в рабочее положение они сбалчиваются, монтажные болты вывинчиваются и операции повторяются. Обслуживают машину три человека.

В НРБ для установки сборной железобетонной крепи в выработках круглого: сечения диаметром 2,4—3 м создан подвесной крепеустановщик КП-1 (рис. 13). Стрела Крепеустановщика грузоподъемностью 500 кг перемещается в вертикальной плоскости с помощью гидроцилиндра, снабженного рейкой, взаимодействующей с зубчатым сектором, связанным со стрелой. На верхней части корпуса установлены две пары роликов, предназначенных для передвижения крепеустановщика со скоростью 0,4 м/с. С задней чacти корпуса расположена маслостанция, обеспечивающая производительность 25 л/мин при давлений 16 МПа. С пульта управления осуществляют движение крепеустановщика вперед и назад, подъем и опускание стрелы. Поворот стрелы на угол 75° в горизонтальной плоскости производится вручную.

Крепеустановщик монтируется на монорельсе длиной около 20 м, состоящем из отдельных звеньев длиной 2,1 м. По мере, подвигания забоя последнее звено снимается к переносится вперед так, что монорельс перемещается за забоем. Перед взрыванием и при других работах крепеустановщик отводится от забоя на безопасное расстояние.

Размеры крепеустановщика: высота 0,6 м, ширина 0,4 м, длина стрелы 2,7 м. Масса крепеустановщика 600 кг.

На шахтах ФРГ для установки металлической арочной крепи из двутаврового профиля в двухпутных откаточных выработках применяют подвесной крепеустановщик фирмы «Зальцгиттер».

Крепеустановщик состоит из четырехкатковой тележки, передвигающейся по монорельсу, прикрепленному к металлическим аркам крепи. К тележке прикреплена рама с консолью для блоков. На раме шарнирно закреплены тяги, на концах которых шарнирно подвешан подвесной полок со специальным захватом для металлической крепи. Тяги, полок и рама благодаря шарнирным подвескам образуют параллелограмм, что обеспечивает горизонтальность положения площадки.

Привод параллелограммного устройства осуществляется от лебедки, расположенной на раме, и связанной с ним тросом через систему блоков. При монтаже крепи свободным концом троса подтаскивают арку к захвату, на который укладывают ее средней частью. После этого зацепляют трос за захват, шарнирно соединенный с подвесным полком.

Поднимая полок, устанавливают арку в проектное положение. Железобетонные плиты для затяжки и необходимый забутовочный материал также поднимают подвесным полком.

Подвесное устройство для установки крепи разработала фирма «Дайльман-Ханнель ГмбХ» (ФРГ). Оно передвигается по двум монорельсовым дорогам и имеет стрелу, поворачивающуюся на 180°, для приема заранее смонтированных верхняков крепи.

С помощью данного устройства 52,8% работ по креплению выполняется вне забоя. Если раньше на крепление участка выработки площадью поперечного сечения 23 и длиной 3 м (соответствующей подвиганию забоя за цикл) при расстоянии между арками 0,75 м шесть человек затрачивали 300 мин, то с применением устройства работы в забое заняли 142 мин, что вполне приемлемо для организации цикличной проходки.

Угольной компанией «Тайтео» (Япония) разработан подвесной крепеустановщик для монтажа и демонтажа инвентарных гидравлических, складывающихся пятизвенных арочно-щитовых секций для временного крепления кровли в призабойной зоне горной выработки, проходимой комбайном, а также для установки постоянной арочной крепи из балок двутаврового профиля. Крепеустановщик свободно проходит над комбайном и хорошо сочетается с ним в работе.

Фирма «Бекорит грубенаусбау» (ФРГ) разработала устройство для установки верхняков арочной крепи (рис. 14), которое применяется на шахте Вальзум. Устройство состоит из подъемного приспособления 1, толкающей ходовой тележки 2, двух переставных параллельно подвешенных ходовых рельсов 3 и передвижной машинной рамы 4.

Монтаж верхних арок крепи, включая соединительные элементы и сетки для затяжки кровли, производят на специальном основании, балки которого используют в дальнейшем в качестве ходовых рельсов.

Основание с сегментом крепи захватывают подъемным приспособлением, которое при помощи цепной тяги может подниматься и опускаться. С помощью ходовой тележки все устройство перемещается в забой, В забое подъёмное приспособление поднимают в крайнее верхнее положение и затем с помощью рычажного параллелограммного устройства поднимают сегмент крепи в проектное положение. После соединения ходовых рельсов последние служат в качестве верхняков опережающей крепи.

Смонтированные таким образом верхняки и сетку можно устанавливать сразу после взрывания и до уборки породы в качестве защитного перекрытия. После уборки породы у стенок штрека крепь возводят полностью. Эту операцию можно совместить с обуриванием забоя. Полок ATHB конструкции шахты «Цоль-ферайн» (ФРГ, рис. 15) сострит из подъемного стола 2, выполненного из двух несущих балок, поднимаемых цепными тягами 1. На балках установлены гидродомкраты 4. К раме на цепных тягах подвешен полок 6. Рама соединена с тележкой перемещающейся на роликах по монорельсу. Под монорельс подходит также опорный ролик 3. К полку подвешен фрикционный привод роликов хода и гидравлическая система, необходимая для управления различными цилиндрами. Co стороны забоя полок оборудован защитным экраном 5.

Элементы крепи предварительно монтируют на подъемном столе полка на расстоянии 15—20 м от забоя. Четыре арки сбалчивают и перекрывают сеткой для затяжки кровли. Полученное верхнее перекрытие подводят к забою и подъемный стол поднимает его на требуемую высоту. Необходимое для установки крепи боковое смещение обеспечивается с помощью поперечного цилиндра, который может перемещать полок перпендикулярно оси штрека. В проектное верхнее положение перекрытие поднимают четырьмя гидродомкратами. Затем верхнее перекрытие крепи дополняют до полных арок путем установки боковых сегментов, соединительных элементов и сетки для затяжки боков выработки.

Монтаж верхнего перекрытия на полке ATHB совмещают с погрузкой в забое горной массы. Погрузку производят машиной с боковой. разгрузкой, ковша на конвейер. Во время установки боковых сегментов крепи бурят шпуры для следующего цикла проходки. Таким образом, все рабочие процессы проходческого цикла могут совмещаться во времени и пространстве.

Ha монтаж полка, включая несущие рельсы, гидроагрегат и шланги, требуется около 30 чел-смен. Демонтаж еще менее трудоемкий.

Проходка штрека площадью поперечного сечения 19 в песчаниках при расстоянии, между арками крепи 0,75 м за 6-часовой проходческий цикл составила 3 м. Средняя скорость проведения колебалась, между 170 и 220 м, что в 2 раза выше, чем до применения полка АТНВ. Сменная производительность труда проходчика сравнялась 55—60, см (соответственно 9,5—11 м3). На проходку 1 м штрека затрачивали 595—610 чел/мин и 110—120 мин рабочего времени.

При комбинированном способе проведения горных выработок на угольных шахтах ФРГ также применяют подвесные, конструкции крепеустановщиков, которые работают почти независимо от проходческих комбайнов. Это позволяет большую часть работ по креплению выполнять без перерывов в процессе резания. Основные типы данных устройств на рис. 16.

Наиболее широко применяют устройства для транспортирования и установки одного верхнего сегмента крепи (рис. 16,а). К ним относятся представленные выше крепеустановщики фирм «Зальцгиттер», «Дайльман-Ханиель ГмбХ» и др. С усовершенствованием арочных крепей эти крепеустановщики смогут транспортировать и устанавливать в заданном положении не только верхний сегмент крепи, но и соединенные с ним боковые сегменты.

Устройства для транспортирования и установки нескольких верхних сегментов крепи (рис. 16, б) устанавливают в заданном положении верхнее перекрытие крепи, в котором отдельные сегменты соединены стяжками и установлена затяжка. Сборка перекрытия производится на монтажном столе крепеустановщика позади комбайна. К машинам этого типа относится устройство фирмы «Тиссен бергбаутехник», подвешенное на двух монорельсах, полок АТНВ, устройство фирмы «Бекорит грубенаусбау», подвесное устройство для установки четырех комплексов крепи фирмы «Дайльман-Ханиель ГмбХ» (ФРГ), крепеустановщик компании «Тайтео» (Япония), которые применяют как при буровзрывном, так и при комбайновом способе проведения выработок. Специальные крепеустановщики для монтажа крепежных перекрытий с затяжкой, предварительно собираемых на поддонах (рис. 16, б), разработаны, фирмами «Бохумер айзенхютте Хайнцман унд Ко» и «Паурат» (ФРГ).

В данных конструкциях по двум парам ходовых рельсов с зубчатыми рейками длиной 30—40 м, установленными вдоль выработки, перемещаются, две тележки. Одна доставляет на специальном поддоне крепежное перекрытие и удерживает его на период соединения с боковыми сегментами крепи с распорным усилием до 120 кН. Другая в это время доставляет следующее перекрытие и производит его монтаж в призабойной зоне. После установки боковых сегментов задняя тележка возвращается к монтажному столу и, оставив там освободившийся поддон, забирает и транспортирует к забою поддон с готовым перекрытием. В это время тележка, оставшаяся в призабойной зоне, производит распор с необходимым усилием верхнего перекрытия, к которому присоединяются боковые сегменты крепи. Два монтажных стола располагаются на расстоянии около 20 м позади проходческого комбайна. На одном ведется монтаж перекрытия, а на другом перекрытие из 2—3 сегментов с затяжкой, собранное на поддоне, находится в состоянии готовности. При данных средствах крепления и организации работ обеспечивается непрерывность проведения работ по монтажу перекрытий на монтажных столах и их возведению в призабойной зоне, что обеспечивает высокий коэффициент использования проходческого комбайна.

Опытные партии устройств для установки нескольких верхних сегментов крепи и крепеустановщики с опережающими поддонами эффективно используются в выработках арочного профиля площадью поперечного сечения более 16,7 м2 и трапециевидного профиля поперечного сечения более 15 м2.

Рассмотренные подвесные зарубежные крепеустановщики по производительности и организации работ согласуются с другими проходческими машинами, не требуют затрат труда и времени на разминовочные и маневровые операции, механизируют установку крепи, имеют не сложное конструктивное исполнение и обеспечивают безопасные условия работ, так как выполняют функции временной предохранительной крепи. Следует отметить, что отработанных и серийно выпускаемых конструкций подвесных крепеустановщиков за рубежом еще нет. Созданные образцы проходят опытную эксплуатацию на шахтах Чехии, Франции, Бельгии, Великобритании и других стран. Данные работы усиленно финансируются как специализированными фирмами, так и государственными организациями.

Навесные крепеустановщики при буровзрывном способе проходки горных выработок не нашли широкого применения на зарубежных шахтах и рудниках. Из известных конструкций следует отметить установки фирмы «Монтанбюро» (ФРГ), у которых приспособление для. установки крепи смонтировано на буровой каретке. С его помощью собранные элементы верхняка с затяжкой подаются в забой, где выверяются и устанавливаются.

На шахтах Бельгии для установки бетонных блоков применяют навесной крепеустановщик, установленный на распорной стойке. Различные виды специальных устройств для механизации крепления, навешиваемых на проходческих комбайнах, показаны на рис. 17.

Управляемое механическое приспособление для подъема сегментов крепи (рис. 17,а) применяют на комбайнах Роботер фирмы «Паурат». Установку крепи производят по окончании цикла резания. В требуемое, положение сегменты крепи устанавливают посредством передвижения комбайна.

Модификациями, этих приспособлений являются гидравлические управляемые устройства для подъема сегментов, крепи (рис. 17,б), а также для транспортирования и монтажа верхняков рамной и верхних сегментов арочной крепи (рис. 17,в).

После окончания процесса резания данное устройство транспортирует вперед верхние сегменты крепи без необходимости перемещения комбайна и устанавливает их в заданное положение. Без использования опережающих рельсов верхние сегменты крепи точно устанавливаются и удерживаются в заданном положении до соединения их с боковыми сегментами.

В устройстве, разработанном фирмой «Бергбаушпециальгезельшафт Гевершафт Вальтер», верхние сегменты крепи снимаются лебедкой с помещенной, в конце комбайна наклонной платформы и затягиваются на корпус комбайна; лишь незадолго до установки крепи эти сегменты подаются к гидравлическому устройству. Применение данных устройств значительно сокращает перерывы в работе комбайнов.

Снижение простоев проходческих комбайнов и повышение скоростей проведения горных выработок достигают также при применении временной механизированной предохранительной крепи. Такая крепь разработана фирмой «Машиненфабрик Герман Хемштайдт» (ФРГ). Эта крепь позволяет выполнять все работы по возведению постоянной крепи за проходческим комбайном на расстоянии около 30 м от забоя. Крепь состоит из двух перекрывающихся секций, которые перемещаются одна относительно другой с помощью цилиндров передвижки. Каждая-секция образована тремя портальными рамами. Между продольными элементами перекрытий одной, секции расположены продольные элементы перекрытия другой секции. Ход цилиндров передвижки равен 1300 мм, минимальный радиус поворота 22,5 м. Опытный образец механизированной крепи находится в промышленной эксплуатации.

Влияние различных средств механизации крепления на затраты времени и доля работ по креплению выполняемых в забое и позади проходческого комбайна по данным, полученным на шахтах ФРГ, показано в табл. 7. Без применения устройств для механизации крепления затраты времени на возведение крепи приняты за 100%. При использовании самого несложного устройства для механизации крепления объём работ по креплению в забое уменьшается на 5%. При применении более совершенных устройств общий объем работ на крепежные работы уменьшается на 25%. При этом численность крепильщиков сокращается в 1,3—1,5 раза.

По данным зарубежных источников, использование механизированных средств для возведения крепи дает увеличение скоростей проходки в 1,5—2 раза, значительно повышает безопасность работ, исключает тяжелый немеханизированный труд при креплении горных выработок и сокращает численность крепильщиков.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: