Рабочий орган проходческих машин для крепких пород

Рабочий орган проходческих машин для крепких пород

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 09.! 1.77 (21) 2541298/22-03 (51) М. Кл.а

Е 21 В 10/00

Е 21 В 9/22 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комнтет (23) Приоритет—

Опубликовано 23.10.81. Бюллетень №39

Дата опубликования описания 28.10.81 (53) УДК 622.233 .051.77:622.

243.94 (088.8) по делан нзобретеннй н открытий

А. H. Москалев, А. А. Галяс, Н. Я. Трохио(ец, А . Н..Зорин, В, С. Горбатов и Л. H. Ма (ащов

Институт геотехнической механики АН Украийской ббР"-.. / (72) Авторы изобретении

;71) Заявитель (54) РАБОЧИЛ ОРГАН ПРОХОДЧЕСКИХ МАШИН

ДЛЯ КРЕГ1КИХ ПОРОД

Изобретение относится к горному делу, з именно к машинам для проведения подземных горных выработок в крепких породах и может быть использовано также в строительстве в тоннелепроходческих машинах.

Известны термомеханические рабочие органы проходческих машин с использованием различшнх средств теплового воздействия на породы, вклктчающие рабочий орган с шароцтками. соединенными с валом, крестовину и источник тепловой энергии J I J

В этом рабочем органе тепловая и механическая энергии подводятся к забою с одной стороны, а ограниченное время нагрева нс обеспечивает достаточной глубины проникновения тепла в массив, вследствие чего эффективное разупрочнение породы достигается локк lbHO в очень тонком слое— в зоне работы механического инструмента.

Наиболее близким решением по технической суlllnocTn и достигаемому результату к изобретению является рабочий орган проходческой. M

Недостатком указанного рабочего органа является недостаточная эффективность разрушения пород из-за большого диаметра и роводи и ы т выработок и необходимости . осуществлять тепловое воздействие в течение большого времени, пока тепловой фронт не достигнет контура выработки, а высокая концентрация теплового потока от высокотемпературных струй теплоносителя приводит к шелушению и растрескиванню породы.

Цель изобретения — повышение эффективности разрушения за счет создания опережающего теплового фронта конической формы для отжима породы от забоя.

Указанная цель достигается тем, что источник тепловой энергии выполнен в виде спирали накаливания, соединенной с источНиком питания, при этом длина опережаю20 щей штанги со спиралью выбирается в за» .висимости от скорости проведения выработ. ки и времени распространения тепла дЬ контура выработки.

874953

Формула изобретения

Осуществление нагрева на значитель ном отрезке опережающей скважины обус лавливает. то обстоятельство, что при движении комбайна самое малое время нагрева и глубина проникновения тепла отме;чаются вблизи забурника, а самое большое время нагрева и глубина проникновения тепла — вблизи ротора, вследствие чего тепловой фронт имеет коническую форму с вершиной, ориентированной в направлении движения комбайна.,Так как внутри конуса порода нагрета н стремится расшириться, а окружающий горный массив препятствует расширению, то нагретая порода нз конуса вытесняется в сторону свободной поверхности в выработанное пространство, вследerase чего происходит отслаивание породы от массива и шелушение на забое, что обуславлнвает возможность ее эффективного доразрушення механическими породоразрушающнми инструментами, установленными на роторе.

На чертеже схематически показан рабочий орган.

Он содержнт ротор с механическими нородоразрушающими инструментами 2, в центре которого размещена буровая штан.га 3 с забурником 4. На штанге 3 размещена термостойкая диэлектрическая прокладка 5, на которой навнта спираль 6 накаливания, соединенная клеммами 7 и токопроводами 8 с источником электрического питания, причем буровая штанга 3 является элементом токопроводящей цепи. Для удаления продуктов разрушения нз опережающей скважины внутри буровой штанги 3 помещена труба 9, по которой подается сжатый воздух. Для исключения охлаждения нагревателя продувочным агентом на штанге 3 установлены уплотннтельные щитки IO, за границами которых в буровой. штанге 3 выцолнены отверстия l l. Таким образом, сжатый воздух, поступая к забурнику 4 по внутренней трубе 9, осуществляет вынос продуктов разрушения через отверстия I I н зазор между трубой 9 н буровой штангой 3 внутри излучателя, охлаждая буровую штангу 3.

Для уменьшения радиуса закругления проводимой выработкн буровая штанга 3 имеет возможность осевого перемещения при помощи механизма 12 выдвиженйя, например гндроцилиндра.

Рабочий орган работает следующим образом.

Включают механизм 12 вращения рабочего органа н выдвижения буровой штанги с целью образования опережающей скважины, после чего включают нагреватель 6, механизм подачи рабочего органа на забой н осуществляют процесс проходки. После продвижения выработки на длину,нагревателя 6 образуется конический тепловой фронт, приводящий к отжиму породы от забоя и разупрочненню массива, далее процесс проходки стабилизируется н рабочий орган работает в . заданном режиме. Продукты разрушения от заборника 4 из опережающей скважины выносятся в п риза бой ное пространство и вместе с продуктами разрушения породоразрушающнми инструментами 2 подбираются к погрузочным устройствам рабочего органа. В призабойном пространстве осуществляется пылеподавление н охлаждение продуктов разрушения путем распыла воды.

1з Отличительной особенностью рабочего органа является то, что температура накаливания спирали и плотность излучаемой энергии приняты ниже пороговых значений, прн которых начинается процесс шелушения породы со стенок скважины, чем достигаются благоприятные условия. для проникновения тепла в массив.

Использование предла гаемого рабочего органа позволяет расширить диапазон пород, в которых целесообразно осуществлять комбайновую проходку выработок в сторону повышения нх крепости, увеличить скорость проходки н стойкость породоразрушаюшего инструмента.

Рабочий орган проходческих машин для крепких пород, содержащий ротор с механическими породоразрушающими инструментами, опережающую буровую штангу с забурником, установленную с возможностью осевого перемещения, и источник тепловой энергии, размещенный на штанге, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разрушения за счет создания one1В режающего теплового фронта конической формы для отжима породы от забоя, источник тепловой энергии выполнен в виде спирали накаливания, соединенной с источником питання, при этом длина опережающей штанги со спиралью выбирается в зависимости от скорости проведения выработки н времени распространения тепла до контура выработки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № !09349, кл. Е 21 С 27/01, 1962.

2. Авторское свидетвльство СССР № 355342, кл. Е 21 .С 17/00, 1971 (прототип).

874953

Редактор Г. Клюкииа

Заказ 9282 53

Составитель В. Теклев

Техред А.-Бойкас Корректор У. Пономаренко

Тирщк 639 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! l3035. Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 !