СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКИ Российский патент 2017 года по МПК E21C27/12 E21D9/11 

Изобретение относится к горнодобывающим отраслям промышленности и может быть использовано при строительстве подземных технологических сооружений и объектов оборонного значения.

Известен способ проведения горной выработки, включающий бурение нагнетательных скважин, нарезание в породе щелей, вершины которых расположены по эллипсу, и закачку в них химических растворов (а.с. СССР №1401138, МПК Е21С 9/00, опубл. в 1988 г.).

Недостатками этого способа являются циклический характер работы по проведению горной выработки, что существенно снижает скорость продвижения забоя подготовительной выработки, при этом требуется выполнение нескольких технологических операций, а также необходимость применения высоконапорного гидравлического оборудования, что повышает опасность работы обслуживающего персонала.

Наиболее близким к заявляемому является способ проведения выработки из описания к патенту РФ №2159851, МПК Е21С 27/24, опубл. в 2000 г., который заключается в использовании резцов для разрушения породы, описывающих при движении плоские эпициклоиды.

Недостатком такого способа является ограниченность области применения породами средней крепости, что делает его неконкурентоспособным для работы по породам средней и выше средней крепости, где невозможно применить проходческие комбайны с резцовым инструментом.

Техническая задача состоит в расширении механического способа разрушения на крепкие породы ударным силовым воздействием с осуществлением поточной технологии проведения выработки и снижением опасности работы для обслуживающего персонала.

Техническая задача достигается тем, что в способе проведения горной выработки, заключающемся в многоточечном воздействии на свободную поверхность забоя исполнительными органами, приводимыми в действие от внешних источников энергии, придании центральным исполнительным органом направления движения комбайну с последующей активизацией периферийных исполнительных органов и перемещением их по траектории эпициклоиды, на свободную поверхность забоя осуществляют ударно-скалывающее воздействие посредством генераторов механических импульсов путем приложения ими пролонгированных ударных нагрузок с последовательным пошаговым смещением по всей поверхности сечения забоя.

Технический результат заключается в расширении применения механического ударно-силового воздействия для разрушения крепких горных пород, возможности изменения направления проведения горных выработок, особенно в сложных горно-геологических условиях, снижении энергоемкости, улучшении условий труда обслуживающего персонала.

На фиг. 1 представлена схема обработки поверхности забоя ударно-скалывающими инструментами; на фиг. 2 - следы покрытия ударно-скалывающим воздействием пролонгированных нагрузок по эпициклоиде за полный цикл обработки.

Способ осуществляется следующим образом.

Направление проведения выработки (фиг. 1) задают центральным исполнительным органом 1. Передний щит 2, определяющий контуры выработки, разделяет горную выработку на две функциональные зоны: забойную - между щитом 2 и поверхностью забоя и откаточную, где размещены все остальные механизмы и устройства (на рисунке не показаны) обеспечения движения периферийных исполнительных органов 3 и центрального исполнительного органа 1. Водило 4, на котором смонтированы периферийные исполнительные органы 3, совершает вращательное (переносное) движение и позиционирует их перемещение в плоскости забоя. Периферийные исполнительные органы 3 оснащены по меньшей мере одним породоразрушающим инструментом ударного действия (на рисунке не показано), активация которого производится автономными генераторами 5 механических импульсов, приводная часть которых расположена за щитом 2 в откаточной зоне выработки. Генераторы 5 механических импульсов выходят в забойную часть выработки только породоразрушающими инструментами. Разрушенную периферийными исполнительными органами 3 породу с почвы выработки зачерпывают ковшом 6, переносят вверх и разгружают в окно 7, откуда перегружают на транспортное средство. Следовательно, генератор 5 механических импульсов участвует в нескольких движениях одновременно: переносном - за счет вращения водила 4, относительном - при вращении периферийных исполнительных органов 3, суммирование которых обеспечивает в плоскости забоя для каждого инструмента пошаговое перемещение по эпициклоиде, оказывая при этом многоточечное воздействие на свободную поверхность забоя (фиг. 2). Импульсные движения генераторов 5 и пролонгированный удар по груди забоя обеспечивают поражение массива в виде отдельных каверн, причем глубина и площадь разрушения груди забоя зависят от прочностных характеристик породы, энергетических параметров удара и геометрии инструмента. Последовательное нанесение пролонгированных ударов генератором 5 по забою при его пошаговом перемещении по эпициклоиде обеспечивает обработку (разрушение) всей поверхности забоя на заданную величину и продвижение горной выработки вглубь массива.

Изобретение относится к горнодобывающим отраслям промышленности, а именно к способу проведения горной выработки. Способ заключается в многоточечном воздействии на свободную поверхность забоя исполнительными органами, приводимыми в действие от внешних источников энергии, придании центральным исполнительным органом направления движения комбайну с последующей активацией периферийных исполнительных органов и перемещением их по траектории эпициклоиды. При этом на свободную поверхность забоя осуществляют ударно-скалывающее воздействие породоразрушающим инструментом посредством генераторов механических импульсов путем приложения ими пролонгированных ударных нагрузок с последовательным пошаговым смещением по всей поверхности сечения забоя. Технический результат заключается в расширении применения механического ударно-силового воздействия для разрушения крепких горных пород, возможности изменения направления проведения горных выработок, особенно в сложных горно-геологических условиях, снижении энергоемкости, улучшении условий труда обслуживающего персонала. 2 ил.

Способ проведения горной выработки, заключающийся в многоточечном воздействии на свободную поверхность забоя исполнительными органами, приводимыми в действие от внешних источников энергии, придании центральным исполнительным органом направления движения комбайну с последующей активацией периферийных исполнительных органов и перемещением их по траектории эпициклоиды, отличающийся тем, что на свободную поверхность забоя осуществляют ударно-скалывающее воздействие породоразрушающим инструментом посредством генераторов механических импульсов путем приложения ими пролонгированных ударных нагрузок с последовательным пошаговым смещением по всей поверхности сечения забоя.