СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПРОХОДЧЕСКОГО ЗАБОЯ Российский патент 2015 года по МПК E21D9/10 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способу обработки проходческого забоя россыпных шахт криолитозоны комбайном с комбинированным исполнительным органом.

Известен проходческий комбайн (см. RU №2126888, E21D 09/08, 27.02 1999), использующийся для подготовительных горных выработок по смешанному забою и в анкерном креплении выработок. Комбайн содержит корпус, ходовой и погрузочные механизмы, стрелу с режущей коронкой с приводом, телескопическую бурильную машину и отличается тем, что стрела снабжена поворотной опорой с механизмом вращения опоры вокруг ее продольной горизонтальной оси.

Устройство характерно малой производительностью в условиях россыпных шахт криолитозоны и, в основном, предназначено для бурения шпуров под анкерную крепь.

Из известных способов обработки проходческого забоя наиболее близким по технической сущности является способ обработки проходческого забоя проходческим комбайном с комбинированным исполнительным органом (ударно-режущим) в условиях россыпных шахт Севера (см. Берон А.И. и др. Резание угля // Москва: Госгортехиздат, 1962, С.109). Сущность способа заключается в том, что при проведении подготовительных и нарезных выработок комбайном с комбинированным исполнительным органом в первую очередь режущей коронкой по нижней части забоя проходится врубовая щель, затем основную часть забоя, представленную многолетнемерзлыми крупнообломочными породами с твердыми включениями размером 80-100 мм (10%), разрушают ударным устройством.

Основным недостатком известного решения является то, что ударным устройством практически невозможно придать сводчатую форму и в связи с этим уменьшается устойчивость выработки, возможны отдельные отслоения и вывалы пород. Попытки придания более устойчивой формы своду выработки ударным устройством приводят к уменьшению скорости проходки.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, выражается в повышении эффективности горных выработок в условиях россыпных шахт криолитозоны.

Технический эффект, получаемый при решении поставленной задачи, выражается в получении способа обработки проходческого забоя, обеспечивающего устойчивость и безопасность выработок в условиях россыпных шахт криолитозоны.

Для решения поставленной задачи предлагается способ обработки проходческого забоя комбинированным исполнительным органом комбайна, включающий образование опережающего вруба по коренным породам режущей коронкой, а разрушение многолетнемерзлых крупнообломочных пород с твердыми включениями ударным инструментом, при этом с целью повышения устойчивости выработки после каждого цикла проходки приконтурную часть забоя, ослабленную от ударных импульсов, разрушают дополнительным воздействием режущей коронкой на глубину, величина которой определяется из соотношения:

$$D=\sqrt{A\left(B+A\right)}-A$$ ,

где D - глубина ослабленной зоны; A - толщина отбиваемой стружки; B - глубина, на которую распространяется влияние ударного импульса (приблизительно приравнивается к 2A).

Кроме того, с целью повышения эффективности выработки разрушение породы в забое ударным устройством осуществляют повторным шахматным срезом.

Заявленное решение имеет следующие отличительные признаки:

- после каждого цикла проходки кровлю и бока проходческого забоя, ослабленные от ударных импульсов, разрушают дополнительным воздействием режущей коронки;

- глубину ослабленной зоны определяют из соотношения:

$$D=\sqrt{A\left(B+A\right)}-A$$

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».

Признаки отличительной части формулы изобретения обеспечивают повышение устойчивости и эффективности горной выработки.

Заявленное решение иллюстрируется чертежом, где схематически показан забой подготовительной горной выработки россыпной шахты, пройденной комбайном с комбинированным исполнительным органом.

Способ обработки проходческого забоя комбинированным исполнительным органом комбайна заключается в следующем.

В первую очередь по нижней части забоя 1 (коренные породы) режущей коронкой комбайна 4 проходится опережающая врубовая щель на глубину до 0,5 м для создания дополнительной обнаженной поверхности, затем основную часть забоя 2, представленную многолетнемерзлыми крупнообломочными породами (МКП), разрушают ударным устройством 5, в качестве которого, например, могут быть использованы пневмо- или гидромолоты. Так как ударным устройством невозможно придать выработке сводчатую форму, приконтурную часть забоя 3, ослабленную от воздействия ударных импульсов, разрушают режущей коронкой 4.

При этом глубину ослабленной зоны приблизительно можно расчитать по предложенному соотношению, например, при оптимальной толщине стружки равной 20 см глубина ослабленной зоны составит:

$$D=\sqrt{20(40+20)}-20=\sqrt{1200}-20=14см$$

Таким образом, использование заявляемого изобретения будет способствовать устойчивости и эффективности выработки, исключая возможные отслоения и вывалы пород, и обеспечит безопасность последующих горных работ в условиях россыпных шахт криолитозоны.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способу обработки проходческого забоя комбайном с комбинированным исполнительным органом. Технический результат заключается в повышении устойчивости и эффективности выработки и обеспечивает безопасность последующих горных работ в условиях россыпных шахт криолитозоны. Способ включает образование опережающего вруба по коренным породам режущей коронкой. Разрушение многолетнемерзлых крупнообломочных пород ударным инструментом. После каждого цикла проходки приконтурную часть забоя, ослабленную от ударных импульсов, разрушают дополнительным воздействием режущей коронкой на глубину D, величину которой определяют из соотношения: $$D=\sqrt{A\left(B+A\right)}-A,$$ где D - глубина ослабленной зоны; А - толщина отбиваемой стружки; В - глубина, на которую распространяется влияние ударного импульса, принимаемая для расчетов равной 2А. 1 ил.

Способ обработки проходческого забоя с комбинированным исполнительным органом проходческого комбайна, включающий образование опережающего вруба по коренным породам режущей коронкой, разрушение многолетнемерзлых крупнообломочных пород ударным инструментом, отличающийся тем, что после каждого цикла проходки приконтурную часть забоя, ослабленную от ударных импульсов, разрушают дополнительным воздействием режущей коронкой на глубину D, величину которой определяют из соотношения:
$$D=\sqrt{A\left(B+A\right)}-A,$$
где D - глубина ослабленной зоны; А - толщина отбиваемой стружки; В - глубина, на которую распространяется влияние ударного импульса, принимаемая для расчетов равной 2А.