Способ проведения горных выработок и устройство для его осуществления Советский патент 1985 года по МПК E21D9/00 E21D9/10 

2.Способ проведения горных выработок ПОП.1, отличающийс я тем, что tipH образовании усеченного конуса первую из окружностей размечают от центра забоя на расстоянии, равном удвоенной линии наименьшего сопротивления, а глубт ну шпуров в каждой последующей окружности увеличивают пропорционально тангенсу угла конуса и линии наимень шего сопротивления, при этом взрывание зарядов производят, начиная со шпуров, расположенных в первой от центра забоя окружности.

3.Устройство для проведения горных выработок, включающее самоход кую тележку с платформой, вдоль 1ф.одольной оси которой смонтирован погрузочно-транспортньй орган, установленные на опорах манипуляторы с

бурильными машинами и защитным устройством, зарядчики со шлангами, маслостанцию, гидросистему и пульт управления, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным защитным устройством с манипулятором, установленным на опоре, а защитные устройства установлены перпендикулярно платформе, при этом опоры манипуляторов защитных устройств установлены на передней части платформы по обе стороны от погрузочно-транспортного органа, а опоры манипуляторов бурильных машин размещены на платформе с внешней стороны по отношению к опорам манипуляторов защитных устройств, высота их превьш ает высоту опор защитных устройств на величину диамбтра бурового манипулятора.

1. Способ проведения горных выработок, включающий формирование поверхности забоя путем бурения шпуров переменной глубины, их заряжения, взрьтания и дальнейшее разрушение массива с сохранением формы забоя взрывами зарядов в шпурах постоянной глубины, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости проведения горных выработок, поверхность забоя формируют в виде усеченного конуса, выступающего меньшим основанием в выработанное пространство, а при разрушении массива сначала образуют щель параллельно боковой поверхности конуса от верхнего основания до границы . нижнего основания у почвы выработки, после чего разрушают целик на.эту сл щель взрьтамикоротких шпуров по одному, при этом разворот фронта отбрйки шпуров производят снизу вверх в левой части забоя почасовой стрелке, а в правой против часовой стрелки. -а 4ik СП Од ее

1

Изобретение относится к горной промьшшенности и может быть использовано при проведении горных вырабо ТОК буровзрьшным способом.

На фиг. 1 показано устройство для осуществления пpeдJlaгaeмoгo способа, поперечное сечение, выработки; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1J на фиг. 4 - забой после бурения шпуров| на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 4; на фиг. 6 - забой, выполненный в вид усеченного конуса; на фиг. 7 - разрез Г-Г на фиг. 6.

Устройство дпя проведения горных выработок имеет платформу 1, установленную на гусеничной тележке 2. Вдоль продольной оси платформы размещен закрепленный на ней погрузочнотранспортный орган 3, опоры 4 манипуляторов 5 защитных устройств 6 и опоры 7 буровых манипуляторов 8 бурильных машин 9. На опорах 7 закрепу лены поворотные устройства 10 буровых манипуляторов. .

Устройство содержит также зарядные шланги 11, зарядчики 12, маслостанцию 13 и пульт 14 управления.

Опорб 4 расположены на передней части платформы по обе стороны от

погрузочно-транспортного органа 3, а опоры 7 размещены на платформе с внешней стороны по отношению к опорам 4, причем высота опор 7 превышает высоту опор 4 на величину диаметра бурового манипулятора, а защитные устройства установлены перпендикулярно платформе.

Способ проведения горных выра-боток осуществляют с помощью предлагаемого устройства следующим образом

Вначале на забое 15 плоской формы образуют забой в виде усеченного конуса 16. Дпя этого бурят шпуры 17 бурильными машинами 9, перемещая их по концентрическим окружностям 18, с помощью буровых манипуляторов 8. При этом правую часть забоя обуривают с помощью бурильной машины 9, расположенной на правой стороне платформы 1, а левую часть - бурильной машиной 9, установленной на левой стороне платформы 1.

Величина линии наименьшего сопротивления (W) определяется в зависимости от крепости и структуры породы, типа и характеристик взрывяатого вещества. Число концентрических окружностей (п) определяется исходя из наибольшего размера .(ши3

рины или высоты) выработки и линии наименьшего сопротивления (ЛНС). Например, если высота выработки больше ширины, то

Н .

(1)

W .Ь

где Н - высота выработки, м; W - ЛНС, м;

1 - величина, равная одной ЛНС, являющаяся радиусом основания конуса.

Если ширина выработки будет больше высоты, то

п |- 1

(2)

где В - ширина вьфаботки.

При одинаковой ширине и высоте вьфаботки концентрические окружности расположения шпуров вписываются в сечения полностью, а при неравных величинах высоты и ширины, окружности вписываются не полностью (фиг.1). Расстояние между шпурами в окружностях определяется аналогично расстоянию между шпурами в ряду.

Для получения усеченного конуса шпуры первой окружности размечают на расстоянии от центра забоя, равном удвоенной ЛНС. Такое расстояние заложения шпуров первой окружности обусловлено тем, что после взрьгоа зарядов в этих шпурах произойдет разрушение массива на вели-чину равную одной ЛНС в сторону центра и на забое останется основание усеченного конуса с радиусом, равным ЛНС. Это основание в последующем будет paapjraieHO взрывом зарядов в шпурах.

Каждую последующую концентрическую окружность размещают на расстоянии одной ЛНС от предыдущей. При этом глубину шпуров в каждой последующей окружности увеличивают. Глубина шпуров в каждой последующей окружности определяется, исходя из расстояния от центра забоя до окружности, выраженного числом ЛНС, и угла конуса по формуле

,. (п; + 1)tg«,

(3)

глубина шпуров в окружности порядковый номер окружности, величина ЛНСГ угол конуса (угол между основанием и образующей KOHvna).

45634

После обуривания шпуров, расположенных по концентрическим окружностям 18, шпуры 17 заряжают при помощи зарядчиков 12 и зарядных шлангов 11. J Затем устройство отгоняют из забоя на безопасное расстояние и производят взрывание, начиная со шпуров первой окружности. После этого проветривается забой, подгоняют устройство

0 и при помощи погрузочно-транспортного органа 3 убирают отбитую горную массу. После сборки забоя раздельшают щель 19 вдоль поверхности усеченного конуса 16 от верхнего основания

5 к почве выработки. Дпя этого с помощью одной из бурильных машин 9 бурят один ряд шпуров (или два ряда шпуров.в зависимости от крепости породы), располагая их от верхнего

0 основания к почве, заряжают их взрывчатым веществом, закрьюают защитным устройством 6 и взрьшают по одному, начиная со шпура, расположенного ближе к верхнему основанию конуса 16,

5 производят уборку отбитой горной массы погрузочно-транспортным органом 3.

Размеры поперечного сечения щели будут зависеть от глубины заложения шпуров, крепости и структуры пород, типа и характеристик взрьшчато. го вещества и определяются в каждом конкретном случае экспериментально. Такой порядок определения размеров щели необходим для определения места заложения первого (нижнего) ряда отбойных шпуров 20 справа от щели и аналогичного ряда отбойных щпуров 21 слева от щели.

После образования щели 19 приступают к разрушению породы по площади усеченного конуса с одновременной уборкой отбитой Горной массы. Для этого обуривают вначале по одному ряду шпуров с каждой стороны щели 19 шпуры 20 с правой стороны щели и шпуры 21 с левой с помощью бурильных машин 9, которые передвигают от шпура к шпуру манипуляторами 8. Шпуры заряжают при помощи зарядчиков

Q 12 через шланги 11.

После окончания обуривания и заряжения шпуров 20 и 21 бурильные мащины 9 переставляют манипуляторами 8 на обуривание шпуров в следующих 22 и 23 рядах, а защитньми устройствами 5 закрывают шпуры 20 и 21 и взрывают в них заряды, начиная с ближнего к верхнему основанию усеченного конуса. Параллельно с вьшолнением операций бурения шпуров в рядах 22 и 23 производят уборку отбитой горной массы погрузочнотранспортным органом 3.

Такую последовательность вьшолнеНИН операций осуществляют на протяжении всего процесса разрушения целика при постоянном перемещении фронта отбойки снизу вверх в левой половине забоя по часовой стрелке, а против часовой стрелки в правой части забоя. В каждом конкретном случае число рядов определяется, исходя из размеров поперечного сечения вьфаботки (высоты и параметра) и ЛНС по формуле

Р - b

(4)

N

W где N - число рядов;

Р - периметр выработки,

b - ширина щели, определяемая

экспериментально. При радиальном расположении рядо шпуров с расстоянием между ними, равном ЛНС у контура выработки, расстояние между рядами у верхнего основания усеченного конуса будет меньше ЛНС, что повышает надежность разрушения породы по всей поверхности усеченного конуса.

Для перемещения бурильных машин 9 вдоль рядов шпуров и от почвы до кровли выработки без сопршсос новеНИН с элементами защитных устройств и их манипуляторами, которые перемещаются вслед за бурильными машинами 9 от ряда к ряду, опоры манипуляторов защитных устройств 4 расположены в передней части платформы 1 по обе стороны от транспортного органа 3, а опоры 7 буровых манипуляторов расположены также на передней части платформы 1, но с внешней

стороны по отношению к опорам манипуляторов защитных устройств, а высота их превышает высоту опор манипуляторов защитных устройств на величину, равную не менее диаметра

цилиндра бурового манипулятора, что обеспечивает возможность беспрепятственного взаимного перемещения бурового манипулятора и защитного устройства в процессе выполнения работ

по разрушению породы по всей поверхности усеченного конуса.

После окончания разрушения целика в выработке вновь получится забой в виде усеченного конуса 16, а проходку начинают вновь с образования щели 19 и выполняют по указанной последовательности. S 11 в 4 S

Фиг.З f

ФигЛ

.5

Фиг.6

Г-Г

Фиг. 7