Вертикальный щит для проходки шахтных стволов

Вертикальный щит для проходки шахтных стволов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАЙИ Е

ИЗОВРЕТЕНИЯ

И A3VC6CNC}A%3 СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советеиик

° Сецнаииетичесиик

Раскалив

«ii861613 (б! ) Дополнительное к авт. свид-ву(22) ЗаЯвлено 22.06. 79 (21) .800064/22-03 с присоединением заявки М!

Ьвудауеиеей квшвтвт

ФФФФФ вв Маявши взвв1штенй в Фтк13эпмй

Е 212 1/08

Е 21Э 1/03 (23) П риоритет

Опубликовано 07.09.81 Бюллетень М- 33 (53) УДК 622. 25;

624. 191 6 (088. 8) Дата опубликования описания 10.09.81

В.В. Соловьев, Ю.В. Литинский, Л.N. Де и С.О. Васильцов (22} Авторы изобретеиия ков (71) Заявитель (54) ВЕРТИКАЛЬНЫИ ЩИТ ДЛЯ ПРОХОДКИ

ШАХТНЫХ СТВОЛОВ!

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при проходке шахтных стволов вертикальным щитом.

Известны щиты для проходки шахтных стволов по рыхлым водоносным горизонтам

Недостатком такой конструкции является значительная сложность ее и недостаточная надежность при проходке водоносных пород с твердыми пропласт16 ка зи.

Наиболее близким по технической сущности решением является щит для проходки шахтных стволов в водоносных

is горизонтах 121.

Этот щит содержит корпус, ножевое кольцо и силовые домкраты со штоками.

При этом ножевое кольцо имеет перфорированную поверхность и снабжено

20 струйными аппаратами.

К недостаткам этого щита относится боковой размыв грунта и невысокая эффективность его работы при проходке:высоконапорных водоносных горизонтов.

Целью изобретения является повышение эффективности проходки водоносных слоев.

Поставленная цель достигается теи, что известный вертикальный щит для проходки шахтных стволов, включающий корпус, ножевое кольцо и силовые домкраты со штоками, снабжен перфорированными трубаья, установленными с возможностью присоединения к ножевой части щита по его периметру, и меха» иизмои одновременного вращения и вер.тикального переиещения перфорированных труб, выполненным в виде кинематически связанных со штоком домкрата траверсы, винтовой и кулачковой иуфт, и штанги, при этом конец каждой перфорированной трубы имеет режущий инструмент.

На фиг.1 показаны варианты компановки рабочих звеньев: на фиг.2— рабочее звено, продольный разрез:

3 86!6 па фиг.З вЂ” поперечные разрезы по характерным сечениям рабочего звена: на фиг.4 — нижняя часть щита с водопонизительной установкой. продольный разрез.

Каждое рабочее звено устройства состоит из силового домкрата с верхней пятой 1, хомута 2, располагающегося наштоке Здомкрата, соединительной траверсы 4, винтовой муфты 5, 1р проходного сальника-вертлюга 6, снабженного штуцером 7 для подвода воды и винтового штока 8.

Шток 8 .в нижней части имеет жестко закрепленную храповую шестерню с упор-1s ным подшипником, входящим в кольцевую выточку муфты 9. Зацепление муф— ты 9 с винтовым штоком происходит при правом вращении посредством кулачков, помещаемых в пазы корпуса муфты (см. фиг.З, разрез Б-Б), закрепляемых с помощью фиксаторов с пружинами. Винтовая муфта с помощью переходника !

0 соединена с разъемной водоприемной трубой 11 проходящей через верти-д кальный направляющий кондуктор 12, оборудованный шламовой трубой 13, и далее через отверстие 14 ножевой части шита, соединяющейся с перфорированной частью водонриемника 15, зп оборудованного в нижней части шнековым забурником 16, заглубляемым ниже режущей части 17 ножа щита.

Направляющий кондуктор дополнительно снижает вибрацию перфорированных труб при их вращении винтовой штангой и крепится к ножевой части щита с помощью фланцевого соединения. Нижняя часть направляющего кондуктора пропускается через ножевую часть щита 40 на полную ее длину.

Устройство работает следующим образом.

При движении штока 3 домкрата вниз усилие через траверсу 4 и винтовую 4s муфту 5 передается на винтовой шток

8, получающий вращательное и возвратно-поступательное движение. Вращающий момент передается на муфту 9 и далее через переходник 10 и глухие трубы р)

11 — на перфорированную часть водоприемника 15. Одновременно производится подача рабочей воды через штуцер

7, вмонтированный в проходной сальник 8, которая отжимает нижний клапан, 5 подается на забой и с выбуренной породой по затрубному пространству и кондуктор попадает в шламоприемную трубу 13 и далее в шламосборник.

13 Д

Происходит заглубление водоприемника на глубину, равную примерно величине рабочего хода домкрата.

Дпя подачи штока домкрата в верхнее исходное положение устройство развинчивается на участке: переходник

10- глухая труба 11. В образовавшийся зазор вставляется новая короткомерная труба, равная по своей длине величине рабочего хода штока домкрата, и все операции повторяются в описанной выше последовательности.

После установки водоприемника на требуемой глубине переводят режим работы системы на вакуумирование. Прн этом происходит снижение динамического уровня. Количество водоприемников зависит в каждом случае от гидрологических параметров осушаемого пласта и определяется расчетным путем. . Расчет ожидае1;ого экономического эффекта от вертикального щита, оборудованного водопонизительной установкой, ведется, исходя из сравнения двух специальных способов проходки: вертикального щита с предварительным водопонижением и искусственного замораживания пород.

На примере проходки одного иэ стволов сопоставляется средняя скорость проходки по предварительно осушенным и по водоносным по!. дам в усФ ловиях повышенных водопритоков. Скорость составила соответственно 12,7 и 3,7 м/мес, т.е. превышение в среднем 3,4-3,5 раза.

Рекомендуемая щитовая водопонизительная установка сможет снять приблизительно 85-907. расчетного остаточного напора в зависимости от интенсивности и длительности откачки. Более длительная работа установки может привести к полному осушению участка проходки ствола.

Таким образом, ожидаемый экономический эффект определится на 1 м проходки ствола в 560 руб.

Предлагаемое устройство позволит проходить стволы в сложных гидрогеологических условиях, в частности, в ряде районов Средней Азии.

Формула изобретения

Вертикальный щит для проходки шахтных стволов, включающий корпус, ножевое кольцо и силовые домкраты со штоками, отличающий с я тем, что, с целью повышения эффектпв86161 ности проходки водоносных слоев, он снабжен перфорированными трубами, установленными с воэможностью присоединения к ножевой части щита по его периметру, и механизмом одновременного вращения и вертикального перемещения перфорированных труб, выполненным в виде кинематически связанных со штоком домкрата траверсы, винтовой и кулачковой муфт и штанги, 3 6 при этом конец каждой перфорированной трубы имеет режущий инструмент.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

;Р 404946 кл. E 219 1/08, 1971, 2. Авторское свидетельство СССР ,У 79465, кл. Е 213 1/08, 1948 (прототип) .