PL163498B1 - Układ podpornościowy górniczej obudowy zmechanizowanej z zastosowaniem regulacji podpornoścl wstępnej - Google Patents

Abstract

Układ podpornościowy górniczej obudowy zmechanizowanej z zastosowaniem regulacji podpomości wstępnej, składający się ze stojaków hydraulicznych,stojakowych bloków zaworowych, rozdzielaczy hydraulicznych do sterowania tymi stojakami i przewodów hydraulicznych, znamienny tym, że ma zawory redukcyjne (ZR) włączone szeregowo w przewody hydrauliczne (A) łączące rozdzielacze hydrauliczne (R) z przestrzeniamipodtłokowymi (P) stojaków hydraulicznych (S) oraz ma zawory zwrotne (ZZ) dołączone równolegle do zaworówredukcyjnych (ZR), dla wypływu cieczy ze wspomnianych przestrzeni do rozdzielaczy w czasie rabowania obudowy.

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ podpomościowy górniczej obudowy zmechanizowanej z zastosowaniem regulacji podpomości wstępnej, zapewniający właściwą współpracę obudowy ze stropem.

Dotychczas produkowane krajowe obudowy górnicze nie mają możliwości regulacji podpomości wstępnej. Układy podpomościowe tych obudów są prymitywne, dające przypadkową siłę rozparcia pod stropem poszczególnych stojaków i sekcji. Taki układ podpomościowy powoduje niewłaściwą współpracę obudowy ze stropem, objawiającą się pękaniem i rozsypywaniem się stropu, w wyniku czego mają miejsce liczne obwały skał stropowych, stwarzające poważne zagrożenia dla załogi i zakłócenia w cyklu eksploatacji pokładu.

Niektóre obudowy zagraniczne, wyposażone w elektroniczne systemy sterowania mają ograniczoną możliwość regulacji podpomości wstępnej, lecz systemy elektroniczne są wrażliwe na wilgoć i kurz, ulegając częstym awariom w zanieczyszczonej i zawilgoconej atmosferze wyrobisk górniczych. Poza tym systemy elektroniczne są bardzo drogie i wymagają dodatkowej ekipy specjalistów do ich utrzymywania w ruchu, co znacznie podnosi koszty eksploatacji.

163 498

Opisane powyżej niedogodności eliminuje całkowicie układ podpomościowy górniczej obudowy zmechanizowanej z zastosowaniem regulacji podpomości wstępnej, według wynalazku, składający się ze stojaków hydraulicznych, stojaków bloków zaworowych, rozdzielaczy hydraulicznych do sterowania tymi stojakami i przewodów hydraulicznych, który ma zawory redukcyjne włączone szeregowo w przewody hydrauliczne łączące rozdzielacze hydrauliczne z przestrzeniami podtłokowymi stojaków hydraulicznych oraz ma zawory zwrotne dołączone równolegle do zaworów redukcyjnych, dla wypływu cieczy ze wspomnianych przestrzeni do rozdzielaczy w czasie rabowania obudowy. Rozdzielacze hydrauliczne mają dźwignie z przełączającymi siłownikami, których przestrzenie podtłokowe są połączone z magistralą odpływową poprzez sterujące zawory redukcyjne-rozdzielające.

Układ ma urządzenie wtórnego doładowania stojaków hydraulicznych, wyposażone w rozgałęźnik połączony poprzez zawory zwrotne odpowiednio z przestrzeniami podtłokowymi tych stojaków i przewodem hydraulicznym łączącym te przestrzenie z rozdzielaczami hydraulicznymi. Między przewodami hydraulicznymi łączącymi rozdzielacze hydrauliczne z przestrzeniami nadtłokowymi stojaków hydraulicznych a przewodem, połączonym poprzez zawór odcinający z przestrzenią podtłokową przesuwnika sekcji obudowy, układ ma zamontowane przełączniki obiegu do sterowania otwarciem zaworów zwrotnych stojakowych bloków zaworowych oraz ma zawór redukcyjny połączony ze wspomnianą przestrzenią przesuwnika sekcji poprzez zawór odcinający, połączony drugostronnie na wylocie poprzez zawory zwrotne z przewodami hydraulicznymi łączącymi przestrzenie podtłokowe stojaków hydraulicznych z rozdzielaczami hydraulicznymi, pomiędzy którymi i magistralą odpływową znajduje się zawór progowy i zawór odcinający usytuowane równolegle. Zawory redukcyjne układu są zbocznikowane zaworami odcinającymi.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat hydrauliczny układu podpomościowego obudowy dwustojakowej, z indywidualnym sterowaniem stojaków, fig. 2 - schemat hydrauliczny obudowy jednostojakowej, z samoczynnym wyłączaniem zasilania układu podpomościowego, fig. 3 - schemat hydrauliczny układu podpomościowego obudowy dwustojakowej z doładowaniem wtórnym a fig. 4 - schemat hydrauliczny zasilania obudowy dwustojakowej, z indywidualnym sterowaniem stojaków, przystosowanej do przesuwania w kontakcie ze stropem.

Układ podpomościowy górniczej obudowy zmechanizowanej z zastosowaniem regulacji podpomości wstępnej, według wynalazku, składa się ze stojaków S (fig. 1), których przestrzenie P podtłokowe zabezpieczono stojakowymi blokami zaworowymi Z. Przestrzenie podtłokowe P stojaków S połączono hydraulicznymi przewodami A, a przestrzenie nadtłokowe N - przewodami B, z hydraulicznymi rozdzielaczami R, poprzee stojakowe bloki zaworowe Z. Rozdzielacze R połączono przewodem W z ciśnieniową magistralą M i przewodem Y z odpływową magistralą O. Do przewodów A, łączących rozdzielacze R z podtłokowymi przestrzeniami P stojaków S, włączono szeregowo zawory redukcyjne ZR z regulowanym ciśnieniem zredukowanym, wyposażonym we wskaźniki informujące o otwarciu i zamknięciu zaworu. Równolegle do zaworów redukcyjnych ZR przyłączono zawory zwrotne ZZ, umożliwiające wypływanie cieczy z podtłokowych przestrzeni P stojaków S, w czasie rabowania obudowy. Dla ewentualnego doraźnego wykorzystania pełnego ciśnienia ciśnieniowej magistrali M do zasilania układu podpomościowego obudowy, zawory redukcyjne ZR zbocznikowano zaworami odcinającymi ZO.

Dla skrócenia czasu operacji zasilania układu podpomościowego obudowy, rozdzielacz R (fig. 2 ) sterujący stojakiem S, wyposażono w siłownik 1 przełączający samoczynnie dźwignię 2 rozdzielacza R w położenie neutralne - pionowe. Siłownik 1 składa się z cylindra 3, tłoka 4 z tłoczyskiem 5, sprężyny 6 i oporowej tulei 7. Siłownik 1 jest sterowany zaworem 8 składającym się z kadłuba 9, suwaka 10, sprężyny 11 i regulacyjnej śruby 12. Zawór 8 ma cztery sekcje, a mianowicie: sekcje I - ciśnienia zrdukowanego, sekcję II - ciśnienia zasialania, sekcję III siłownika i sekcję IV - odpływową. Sekcję I zaworu 8 połączono ydraulicznym przewodem 13, poprzez trójnik 14, przewód A i zawór zwrotny sterowany 15 stojakowego bloku zaworowego Z, z podtłokową przestrzenią P stojaka S. Sekcję II połączono przewodem 16, poprzez trójnik 17, z rozdzielaczem R sterującym stojakiem S. Sekcję III połączono przewodem 18 z podtłokową

163 498 przstrzenią 19 siłownika 1, a sekcję IV zaworu 8 połączono przewodem 20 z odpływową magistralą O. Zawór zwrotny ZZ zlokalizowano pomiędzy trójnikami 14 i 17.

W celu wtórnego doładowania stojaków układ podpomościowy górniczej obudowy zmechanizowanej z zastosowaniem regulacji podpomości wstępnej, według wynalazku, wyposażono w urządzenie UDS (fig. 3), rozgałęźnik - czwórnika 21, zawór zwrotny 22 czwórnika 21 i zawory zwrotne 23 stojaków S. Urządzenie UDS zawiera suwak przeplwu 24, suwak regulacji 25, sprężyny 26 i 27 oraz śrubę regulacyjną 28. Przestrzenie 29 i 30 urządzenie UDS są połączone hydraulicznie z rozgałęźnikiem 21. Urządzenie UDS połączono hydraulicznie z ciśnieniową magistralą M za pomocą zaworu odcinającego 31 i przewodu 32. W czasie działania UDS jego przestrzeń 33 jest połączona, poprzez zawór odcinający 31 i przewód 32, z ciśnieniową magistralą M. Przestrzeń 34 urządzenia UDS połączono z atmosferą.

Dla przystosowania obudowy do przesuwania w kontakcie ze stropem, układ podpomościowy górniczej obudowy zmechanizowanej z zastosowaniem regulacji podpomości wstępnej, według wynalazku, uzupełniono zaworem progowym 35 (fig. 4), zaworem redukcyjnym 36, przełącznikami obiegu 37, zaworami zwrotnymi 38 oraz zaworami odcinającymi 39 i 40. Przełączniki obiegu 37 sterują otwieraniem zaworów zwrotnych sterowanych 15 stojakowych bloków zaworowych Z. Przełączniki obiegu 37 włączono pomiędzy przewody B i przewód 41, połączony poprzez zawór odcinający 39 i przewód 42, z podtłokową przestrzenią 43 przesuwnika 44 sekcji. Nadtłokowa przstrzeń 45 przesuwnika 44 jest zwykle zabezpieczona blokiem zaworowym 46. Przesuwnik 44 sekcji jest sterowany rozdzielaczem 47 połączonym przewodem 48 z ciśnieniową magistralą M i przewodem 49 z odpływową magistralą O.

Układ podpomościowy górniczej obudowy zmechanizowanej z zastosowaniem regulacji podpomości wstępnej, według wynalazku, działa w sposób następujący. Po przełączeniu rozdzielaczy R na rozpieranie obudowy pod stropem, przy zamkniętych zaworach odcinających ZO (fig. 1), ciecz z ciśnieniowej magistrali M płynie przez przewód W, rozdzielacze R. zawory redukcyjne ZR, przewody A i stojakowe bloki zaworowe Z do podtłokowych przestrzeni P stojaków S. Po oparciu się obudowy o strop i uzyskaniu w podtłokowych przestrzeniach P nasiawionego w zaworach redukcyjnych ZR, ciśnienia, zawory te zamykają dopływ cieczy do stojaków S. Ponieważ zawory redukcyjne ZR są umieszczone blisko rozdzielaczy R, operator widzi na wskaźnikach tych zaworów ZR, że cykl zasilania stojaków S został zakończony. W czasie rabowania obudowy ciecz z podtłokowych przestrzeni P stojaków S wypływa, przez stojakowe bloki zaworowe Z, przewody A, zawory zwrotne ZZ, rozdzielacze R i przewód Y, do odpływowej magistrali O. W przypadku doraźnej potrzeby użycia pełnego ciśnienia zasilania, otwiera się zawory odcinające ZO i przechodzi na prymitywny układ sterowania.

Przy zastosowaniu rozdzielacza R zaopatrzonego w siłownik 1 (fig. 2), po włączeniu dźwigni 2 na rozpieranie obudowy pod stropem, ciecz z ciśnieniowej magistrali M płynie przewodem W, poprzez rozdzielacz R, przewód 16 i trójnik 17 do sekcji II zaworu 8, a stamtąd, poprzee sekcję I, przewód 13, trójnik 14, przewód A i zawór 15 stojakowego bloku zaworowego Z, do podtłokowej przestrzeni P stojaka S. Za pomocą regulacyjnej śruby 12 i sprężyny 11, wywierając odpowiedni nacisk na suwak 10, reguluje się wartość ciśnienia cieczy, przy którym zawór 8 zamyka przepływ. Po uzyskaniu żądanego ciśnienia wstępnego w podtłokowej przestrzeni P stojaka S, ciśnienie cieczy w sekcji I powoduje przesunięcie suwaka 10 w kierunku sprężyny 11, zamykając przepłw z sekcji I do sekcji Π zaworu 8. Jednocześnie otwiera się przepływ z sekcji Π do sekcji III i zamyka się połączenie pomiędzy sekcjami III i IV. Ciecz pod ciśnieniem przepływa z sekcji II do sekcji III i dalej przewodem 18 do podtłokowej przestrzeni 19 siłownika 1. Tłok 4 siłownika 1 wraz z tłoczyskiem 5 przesuwa się w kierunku dźwigni 2, uginając sprężynę 6 i przestawiając dźwignię 2 w położenie neutralne. Przepływ cieczy przez rozdzielacz R ustaje. Suwak 10 zaworu 8 wraca do swojego pierwotnego położenia, łącząc podtłokową przestrzeń 19 siłownika 1 z odpływową magistralą O, poprzez przewód 18, sekcje III i IV zaworu 8 i przewód 20. Sprężyna 6 siłownika 1 cofa tłok 4 wraz z tłoczyskiem 5 do ich pierwotnego położenia. W czasie rabowania obudowy ciecz z podtłokowej przestrzeni P stojaka S wypływa, poprzez otwarty zawór zwrotny sterowany 15 i przewód A do trójnika 14, a stamtąd część cieczy płynie przez zawór zwrotny ZZ do trójnika 17, a część - przez przewód 13 i zawór 8 również do trójnika 17 i dalej przewodem 16, przez rozdzielacz R i przewód Y, do odpływowej

163 498 magistali O. W przypadku wzrostu ciśnienia cieczy w przewodzie A, wskutek oporów przepływu, zawór 8 może się zamknąć i wówczas cała ciecz z podtłokowej przestrzeni P stojaka S wypłwa przez zawór zwrotny ZZ.

Stosując, w układzie według wynalazku, urządzenie UDS wtórnego doładowania stojaków należy otworzyć zawór odcinający 31 (fig. 3). Po przestawieniu rozdzielaczy R na rozpieranie obudowy pod stropem, ciecz z ciśnieniowej magistrali M płynie przewodem W, przez rozdzielacze R, zawory redukcyjne ZR i stojakowe bloki zaworowe Z, do podtłokowych przestrzeni P stojaków S. Jednocześnie ciecz płynie przez zawór zwrotny 22, rozgałęźnik 21 i zawory zwrotne 23 do stojaków S oraz do przestrzeni 30 i 29 urządzenia UDS. Gdy w przestrzeni 29 urządzenia UDS ciśnienie cieczy odpowiednio wzrośnie, sprężyna 26 ugina się, a suwak 24 przesuwa się w jej kierunku, otwierając przepływ cieczy z zaworu odcinającego 31 do przestrzeni 33 urządzenia UDS. Następnie zamykają się zawory redukcyjne ZR. Ciśnienie wstępne w podtłokowych przestrzeniach P stojaków S ustawia się za pomocą śruby 28 i sprężyny 27 urządzenia UDS, wywierając odpowiedni nacisk na suwak 25. Jeżeli w przestrzeni 30 urządzenia UDS i w podtłokowych przestrzeniach P stojaków S ciśnienie cieczy jest mniejsze od ustawionego śrubą 28, to suwak 25 przesuwa się, powodując ugięcie sprężyn 27 i ciecz z przestrzeni 33 przepłwa do przestrzeni 30, uzupełniając do nastawionej wartości ciśnienie cieczy w stojakach S. W czasie rabowania obudowy, ciecz z podtłokowych przestrzeni P stojaków S wypływa, poprzez stojakowe bloki zaworowe Z, przewody A, zawory zwrotne ZZ, rozdzielacze R i przewód Y, do odpływowej magistrali O. Gdy ciśnienie cieczy w podtłokowych przestrzeniach P stojaków S oraz przestrzeniach 30 i 29 urządzenia UDS odpowiednio spadnie, suwak 24 wraca do swego pierwotnego położenia, zamykając dopływ cieczy z zaworu odcinającego 31 do przestrzeni 33 urządzenia UDS. Zamykając zawór 31 wyłącza się wtórne doładowanie stojaków S obudowy.

W czasie przesuwania obudowy w kontakcie ze stropem, rozdzielacz 47 przełącza się na przesuwanie sekcji, doprowadzając ciecz pod ciśnieniem, przewodem 48, do podtłokowej przestrzeni 43 przesuwnika 44 sekcji i do przewodu 42, skąd przez otwarty zawór odcinający 39 ciecz pod ciśnieniem płynie przewodem 41 do przełączników obiegu 37 i zaworów 15, powodując ich otwarcie i wyrabowanie obudowy. Jednocześnie ciecz z otwartego zaworu odcinającego 39 zasila zawór redukcyjny 36. Po wyrabowaniu obudowy za pomocą przełączników obiegu 37, ciecz z podtłokowych przestrzeni P stojaków S wypłwa przewodami A, przez rozdzielacze R i zawór progowy 35, do odpływowej magistrali O. W ten sposób ciśnienie cieczy w przewodach A nie może spaść poniżej wartości nastawionej na zaworze progowym 35. Jeżeli w czasie przesuwania obudowy wysokość wyrobiska zwiększa się, zawór redukcyjny 36, zamykający się przy ciśnieniu nieco mniejszym (o 0,1 MPa) od ciśnienia zatrzymywanego w przewodach A układu przez zawór progowy 35, doładuje przewody A doprowadzając ciecz przez zawory zwrotne 38, powodując dosunięcie obudowy do stropu. W czasie przesuwania obudowy w kontakcie ze stropem zawór odcinający 40 jest zamknięty. Przez otwarcie zaworu odcinającego 40 i zamknięcie zaworu odcinającego 39 pozbawia się obudowę możliwości przesuwania w kontakcie ze stropem. Ciecz wypływająca wówczas z podtłokowych przestrzeni P stojaków S przewodami A, omija zawór progowy 35 uchodząc przez otwarty zawór odcinający 40 do odpływowej magistrali O, a zamknięty zawór odcinający 39 nie pozwala na dopływanie cieczy pod ciśnieniem do zaworu redukcyjnego 36.

Układ podpomościowy górniczej obudowy zmechanizowanej z zastosowaniem regulacji podpomości wstępnej, według wynalazku, może również realizować inne specjalne funkcje przypisane obudowie.

163 498

Fig. 4

Fiq. 3

163 498

Fig.2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Układ podpomościowy górniczej obudowy zmechanizowanej z zastosowaniem regulacji podpomości wstępnej, składający się ze stojaków hydraulicznych, stojakowych bloków zaworowych, rozdzielaczy hydraulicznych do sterowania tymi stojakami i przewodów hydraulicznych, znamienny tym, że ma zawory redukcyjne (ZR) włączone szeregowo w przewody hydrauliczne (A) łączące rozdzielacze hydrauliczne (R) z przestrzeniami podtłokowymi (P) stojaków hydraulicznych (S) oraz ma zawory zwrotne (ZZ) dołączone równolegle do zaworów redukcyjnych (ZR), dla wypływu cieczy ze wspomnianych przestrzeni do rozdzielaczy w czasie rabowania obudowy.
2. 2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że rozdzielacze hydrauliczne (R) mają dźwignie (2) z przełączającymi siłownikami (1), których przestrzenie podtłokowe (19) są połączone z magistralą odpływową (0) poprzez sterujące zawory (8) redukcyjno- rozdzielające.
3. 3. Układ według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że ma urządzenie (UDS) wtórnego doładowania stojaków hydraulicznych (S), wyposażone w rozgałęźnik (21) połączony poprzez zawory zwrotne (23, 22) odpowiednio z przestrzeniami podtłokowymi (P) tych stojaków i przewodem hydraulicznym (A) łączącym te przestrzenie z rozdzielaczami hydraulicznymi (R).
4. 4. Układ według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że między przewodami hydraulicznymi (B) łączącymi rozdzielacze hydrauliczne (R) z przestrzeniami nadtłokowymi (N) stojaków hydraulicznych (S) a przewodem (41), połączonym poprzez zawór odcinający (39) z przestrzenią podtłokową (43) przesuwnika (44) sekcji obudowy, ma zamontowane przełączniki (37) obiegu do sterowania otwarciem zaworów zwrotnych (15) stojakowych bloków zaworowych (Z) oraz ma zawór redukcyjny (36) połączony ze wspomnianą przestrzenią przesuwnika (44) sekcji poprzez zawór odcinający (39), połączony drugostronnie na wylocie poprzez zawory zwrotne (38) z przewodami hydraulicznymi (A) łączącymi przestrzenie podtłokowe (P) stojaków hydraulicznych (S) z rozdzielaczami hydraulicznymi (R), pomiędzy którymi i magistralą odpływową (0) znajduje się zawór progowy (35) i zawór odcinający (40) usytuopwane równolegle.
5. 5. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że zawory redukcyjne (ZR) są zbocznikowane zaworami odcinającymi (ZO).