Механизированная крепь - самопередвигающаяся металлическая гидрофицированная крепь очистного забоя, предназначенная для поддержания пород кровли, сохранения очистной выработки в рабочем и безопасном состоянии; обеспечивает механизацию процессов крепления и управления породами кровли, передвижения и удержания става забойного конвейера или базовой балки вместе с выемочной машиной [1].

Технические характеристики анимации:
разрешение: 512x260
количество кадров: 15
количество повторений: 8
размер: 50кБ

Механизированная крепь является специфической горной машиной, в основе которой лежит применение довольно сложного объемного гидропривода типа насос - силовые гидроцилиндры. Особенностями гидропривода механизированных крепей являются: применение в качестве рабочей жидкости преимущественно водо-масляных эмульсий; высокие значения рабочих давлений, развиваемых в гидросистеме (150-400 кГ/см²) и в замкнутых гидросистемах гидравлических стоек (от 300 до 800 кГ/см²); большая протяженность гидравлических коммуникаций (200-250 м); значительное количество (примерно от 180 до 1400) исполнительных и распределительных элементов - гидростоек, гидродомкратов, распределителей, стоечных гидроблоков, предохранительных и разгрузочных клапанов и др., сгруппированных посекционно; работа в стесненных и загрязненных условиях очистного забоя при практически непрерывном передвижении в рабочем пространстве; высокие требования к надежности и долговечности в процессе эксплуатации при минимальной трудоемкости работ на профилактическое обслуживание.

В связи с указанными специфическими особенностями гидропривод механизированных крепей существенно отличается по своими схемным и конструктивным решениям ряда основных элементов от известных систем гидропривода других отраслей машиностроения.

Основными гидравлическими элементами секции крепи являются: гидравлические стойки (выполняют силовую функцию удержания кровли), гидравлические домкраты (передвигают секцию крепи), предохранительный клапан, гидрораспределитель, гидроблок или гидравлически управляемый обратный клапан.

Гидравлическая стойка состоит из силового гидроцилиндра, функционирующего обычно при открытии управляемого обратного клапана (который выполняет функцию удерживания и называется гидрозамком), и с предохранительным клапаном. Управляющая команда поступает из распределителя. Указанный аппарат может быть индивидуальным или собранным в гидравлический блок, соединенный со стойкой в одну сеть. В секциях крепи, гидравлические стойки используются парами или четыре одновременно [2].

Для питания гидравличекой энергией стоек и домкратов передвижки гидрокрепи, используются насосные станции. Располагаются насосные станции обычно на нижнем откаточном штреке и управляются дистанционно. Подача насосной станции принимается равной 35-70 л/мин при рабочем давлении 12- 20 МПа [3].

На рисунке приведена гидравлическая схема насосной станции гидравлической крепи.

Насосная станция состоит из следующих элементов:

• резервуара для рабочей жидкости с фильтром на заливной пробке, указателем уровня и спускным краном;
• подпиточного насоса шестеренного типа; этот же насос используется для закачки рабочей жидкости в резервуар;
• главного насоса (одного или чаще двух, работающих параллельно) многопоршневого типа с автоматом разгрузки;
• фильтра грубой и тонкой очистки, устанавливаемого в напорной магистрали подпиточного насоса;
• гидропневматического аккумулятора, сглаживающего колебания давления в напорной гидромагистрали;
• реле давления, отключающего электродвигатель привода насоса в случае падения давления в напорной гидромагистрали. Это исключает излишние потери рабочей жидкости при разрывах или нарушении целостности напорной гидромагистрали;
• контрольных манометров, регистрирующих давление в напорных магистралях основного и подпиточного насосов.

Насос поршневого типа, используемый в насосной станции крепи, имеет ряд недостатков, таких как: большие габариты, усиленный износ поршней и невозможность работать без предохранительного клапана.

Целью моей работы является изменение гидравлической схемы насосной станции:

• замена поршневых насосов центробежным, который обладает намного большим сроком службы из-за почти полного отсутствия трущихся деталей.
• использование с центробежным насосом группу мультипликаторов, которые позволят преобразовать большую подачу и низкое давление центробежного насоса в малую подачу и высокое давление в гидромагистрали крепи.

Эти изменения позволят существенно повысить срок действия насоса и снизят затраты на ремонт гидрооборудования, что позволит более эффективно использовать трудовую мощь рабочего коллектива, стабильность работы гидравлической крепи, снизит простои оборудования и горных работ при ремонте.

В связи с тяжелой экономической обстановкой страны, которая зависит во многом и от объема добываемого угля, остро стала задача повышения эффективности работы гидравлической крепи, используемой в шахтах. Она позволяет поддерживать породы кровли, сохраняя очистную выработку в рабочем и безопасном состоянии. От стабильности работы крепи зависит стабильность добычи угля. Поэтому принято было решение пересмотреть гидравлическую схему насосной станции, питающей крепь и заменить элементы с наименьшим сроком службы на более надежные, что позволит снизить затраты на последующие ремонты и простой оборудования, а следовательно, и экономические затраты вследствие поломок.

Предложенная система в данный момент находится в стадии разработки, поэтому точных результатов экономического эффекта я привести не могу. Они будут известны ближе к окончанию написания магистерской работы.

Перечень ссылок:

1. И.В. Вернер, Г.А. Симанович, А.А. Тарасенко К ОБОСНОВАНИЮ ВЫБОРА МЕХАНИЗИРОВАННЫХ КРЕПЕЙ
2. CONSTRUCTIVE AND CALCULUS PARTICULARITIES FOR THE HYDRAULIC PROPS OF POWERED ROOF SUPPORT Sorin Vatavu, Niculina Vatavu
3. НАСОСНЫЕ СТАНЦИИ Гидрофицированная крепь очистных выработок. Под общей редакцией проф., докт. техн. наук В. Н. Хорина. М., <Недра>, 1973г., стр. 217-223