Устройство для возведения ледяных ленточных опор Советский патент 1984 года по МПК E21F15/02 

Изобретение относится к горной промьшшенности и может быть использовано при подземной разработке многолетнемерзлых россыпных месторождений с закладкой выработанного пространства.

Известно устройство для закладки вьфаботанного пространства, сгслючающее ограждение, состоящее из соединенных между собой щитов, средства для жесткого крепления к корпусу комбайна и средства для подачи закладываемого материала. Устройство снабжено приспособлением для образования сквозной полости и желобчатого профиля Л .

Недостатками этого устройства являются сложность конструкции и невозможность формирования отдельно расположенных ленточных опор, возводимых перпендикулярно линии забоя в условиях низких температур вслед продвиганию забоя.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для возведения ледяных ленточных опор, включающее механизированный очистной комплекс для подземной разработки многолетнемерзлых россыпей, П-образную холодильную камеру-опалубку для наращивания ледяной опоры столбами и емкости для заливйй в полость камеры воды порциями. П-образная камера снабжена уплотнителями донной и верхней части камеры и состоит из боковых и торцовых стенок 2.

Недостатком данного устройства является возможность нар1шения конструктивной целости первоначально образованной корки льда при очередной порции воды. Воду для заливки в пространство, ограниченное с трех сторон камерой-опалубкой и с одной стороны коркой льда ранее образованного столба, подают по трубопроводам температурой + 15-20°С, более холодная вода может замерзнуть при движении по трубопроводам. Вода такой температуры, соприкасаясь с коркой наиболее тонкого льда, растепляет его до такой стецени, что емкость из льда не выдерживает давления воды, содержащейся в ней.

Цель изобретения - интенсификация процесса возведения опор.

02998J

Поставленнаяцель достигается тем, что в устройстве длА возведения ледяных ленточных опор, включающем П-образную холодильную камеру5 опалубку, состоящую из боковьк и торцовой стенок, торцовая стенка опалубки снабжена коническими гидроизоляционными пробками, которые посредством подвижных штоков установле10 ны в направляющих, выполненных в нижней части торцовой стенки.

На фиг. 1 изображены шахтное поле и система ледяных ленточньк опор, общий вид; на фиг. 2 - разрез

15 А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - устройство для образования и стадии формирования ледяной ленточной опоры.

Шахтное, поле при сплошной системе разработки продуктивного пласта

20 представляет собой панель 1, ограниченную с одной стороны вентиляционным штреком 2, а с другой - транспортным штреком 3. Со стороны, перпендикулярной штрекам 2 и 3, распо5 ложена лава 4, в которой размещен комбайн 5. Базой комбайна 5 служит забойный конвейер 6, сочлененный с гидрофицированной крепью 7 и холодильными П-образными камерамиQ Ьпалубками 8, расположенными в одйой линии с крепью 7.

В шт4)еке 2 1)азмещается емкость 9 для подачи воды порциями по трубопроводу 10 и его отводам 11 на замораживание в ледяной ленточной опоре 12 столбами 13 на всю высоту вынимаемой мощности h. Опоры 12 со стороны комбайна 5 охвачены П-образными камерами 8. Передвижка камер 8 производится гидропередвижками 14, закрепленными к торцам камер 8 и к конвейеру 6, после прохода комбайном 5 и снятия стружки панели 1, равной величине захода комбайна 5. Отбитая им порода конвейером 6 передается

на транспортный конвейер 15.

П-образная холодильная камераопалубка 8 представляет собой пустотелый металлический короб 16 с центрально расположённым на внутренней

стенке 17 патрубком 18, имеющим длину больше шага передвижки. Внутри короба 16 камеры 8 имеется система направляницих 19, обеспечивающих направленный ток хладоагента вдоль обеих стенок и торца камеры 8. На боковых стенках камеры 8 имеются патрубки 20 одинакового диаметра с центральным патрубком 18. Камеры 8 между собой соединены рукавами 21. Каждая ледяная ленточная опора 1 представляет собой предварительно сформированный из льда блок 22 с центральрым сквозным каналом 23, который посредством колена 24 связан скважиной 25 с дневной поверхностью. В скважину 25 вентилятором 26 нагнетается холодный воздух. (хладоагент). Блок 22 в начальньй момент образования опоры 12 охватывается камерой 8. К ледяному блоку 22 опора 12 наращивается столбами 13 формированием емкостей 27 из льда только по периметру камеры 8. Одновременно ,с этим образовывают сквозные каналы 23, формируемые вокруг патрубка 18. Кроме того, одновременно с каналом 23 формируются и отверстия 28, сообщающие емкости 27 между собой. Отверстия 28 формируются вокруг конических выступов 29 на внутренне стенке короба 16. Конические выступы 29 выполнены из несмачиваемого теплоизоляционного материала и расположены в нижней части под патрубком 18 по обеим его сторонам. Длина конических выступов 29 имеет разме ры, превьшающие толщину возможного замерзания корки льда 30. Сдми пробки вьтолнены с возможностью перемещения вдоль оси штоков 31 по направляющей 32, смонтированной в торцовой части короба 16 камеры 8. В момент очередной передвижки камеры 8 емкости 27 в порядке передвижки образовывают емкости 27 8, 275, 27 q и камеру 33 для заполнения водой. П-образные холодильные камеры-опалубки 8 имеют уплотнители дой ной части (не показаны), исключающи утечку воды при передвижке камеры 8 в новое положение. Камеры 8, кроме того, образованы электронагревателя ми в риде тонких металлических плас тин из материала большой теплопрово ости (не показаны) на внутренних стенках камеры 8 и внешней стороне патрубка 18. Образование ледяных ленточньк опор 12 происходит следующим образ Каждая камера 8 охватывает соответствующий предварительно замороже шли ледяной блок 22, а патрубок 18 входит в канал 23 таким образом, чт между блоком 22 и внутренней поверхностью камерыобразуется емкость 33 для воды. В емкость 33 через верх из емкости 9 заливается вода с положительной температурой, гарантирующей исключение замерзания ее в трубопроводе 1 и отвода 11. Холодный воздух вентилятором 26 по скважине 25, колену 24 и каналу 23 подается через патрубок 18 в пустотелый короб 16 камеры8. Воздух системой направляющих 15 обеспечивает омывание как торцовой части камеры 8, так и боковых ее стенок, при входе . в патрубок 18 истекает через боковые патрубки 20 одного диаметра с патрубком 18 и по рукаву 21 - в аналогичйый патрубок 20 другой камеры 8. При этом, если воздух входит в патрубки 20, то выходит из патрубка 18 в канал 23 через колено 24, скважину 25 на дневную поверхность. После заливки в емкость 33 водь она охлаждается стенками камеры 8 и патрубка 18 до тех пор пока не образует по периметру этой емкости корку льда 30, достаточную для удержания воды в емкости 27, образованной из льда. В этот момент отключают .вентилятор 26 и включают электрообогреватели, которые нагревают стенки камеры 8 и патрубка 18 до образования водяной смазки на внешней поверхности корки льда 30. Как только образовалась водяная смазка, отключают электронагреватели, включают вентилятор 26 и осуществляют передвижку камер 8 на очередной шаг. Так как конструктивно длину стенок камеры 8 выбирают больше двух длин пере-. движек, то при очередной передвижке камеры 8 емкость 27q остается охваченной боковыми стенками 8 и продолжает охлаждаться. В момент передвижки камеры 8, пробки 29 остаются неподвижными и перекрывают отверстия, образовавшиеся, в нижней части емкости 27а вокруг их. В этот момент штоки 31, закрепленные на пробках 29, выходят из направляющих 32. В момент полной пере;Е(вижки камер 8, часть штока (его конец) остается за пределами короба 16 наружной стороны и может быть возвращена посредством их в исходное положение. Очереднзпо порцию воды доливают сверху в емкость 27а, через верх, уравнивая температуру воды из емкости 9 до среднеарифметической с температурой воды в емкости 27 после возвращения пробок 29 в исходное положение..Так как емкости 33 и 27а сообщаются через отверстия 28, то заливку воды производят до верхнего уровня. Такая заливка выгодна не только для интенсификации процесса замораживания воды, но и с точки зрения, что при заливке воды в емкость 33 корка льда 30 может растеплиться. При этом температура воды в емкости 27а несколько повышается, feM исключается возможность замерзания ее сверху, препятствуя образованию закрытой полости воды, которая при замерзании может разрушить опору 12 за счет расширения воды. После очередного замораживания во

да в емкости 33 процесс повторяется. 1

качество. 86 Воду после очередной передвижки заливают в емкость 27g ипотом в емкость 27Ьдо тех пор, пока полость емкости 27Ь не будет полностью перекрыта в поперечном направлении. Перетекание воды при увеличении объема льда происходит до тех пор пока полностью не замерзнет вода в нижней части емкости 27fe. При замораживании опоры 12 в дальнейшем она охлаждается с внешней стороны отрицательной температурой воздуха в шахте и изнутри от поверхяости канала 23 за счет нагнетания холодного воздуха дневной поверхности. Использование предлагаемого устройства увеличивает скорость йамораживания опор и повышает их

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ ЛЕДЯНЫХ ЛЕНТОЧНЫХ ОПОР, включающее П-образную холодильную камеру-опалубку, состоящую из боковых и торцовых стенок, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса возведения опор, торцовая стенка опалубки снабжена коническими гидроизоляционными пробками, которые посредством подвижных штоков установлены в направляющих, выполненных в нижней части торцовой стенки.

А - А 18 1 -# IJ .о ; ь; о-: : 1 Х.... : о-.„--...-9-:о:о -о:°l°- :i./ I .iL -Д / Р .о-, 4 . . . / ш--Д- - Д Ti 7 21 25 . . а-о. ъ .. о- о . Ч .-. .VL ; j&J yjbXro ; pV;il..il..l - л eV « V,VЙ5/г,2