Установка для проходки вертикальных шахтных стволов Советский патент 1985 года по МПК E21D1/06 

Изобретение относится к горному делу, а именно, к инструменту для проходки шахтных стволов.

Цель изобретения - новышение производительности погрузки за счет фиксированного положения бадьи при ее загрузке выбуренными на забое шахтного ствола кернами горной породы.

На фиг. 1 представлена установка, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема подставки для бадьи.

Установка для проходки вертикальных шахтных стволов состоит из проходческого полка, трех смонтированных на полке буровых устройств и подставки для бадьи.

Проходческий полок выполнен двухсекционным с нижней секцией 1 и верхней секцией 2, связанными между собой механизмом шагания в виде гидроцилиндров 3 и снабженными устройствами 4 для распора секций относительно стенок ствола. В центральной части секций 1 и 2 закреплены раструбы 5 для прохода бадьи 6. Центральная часть полка нижней секции 1 с размерами примерно в половину диаметра Полка и несколько больше диаметра раструба 5 выполнена поворотной в горизонтальной плоскости. Для этого неподвижная периферийная часть нижней секции содержит круговьЕе направляющие 7, а центральная часть снабжена катками 8. Привод поворота центральной части нижней секции может быть выполнен в виде лебедок, установленных на неподвижной периферийной части нижней секции 1 полка (не показана).

Каждое буровое устройство смонтировано в центральной поворотной части полка и содержит снабженный приводом 9 подъема и поворота манипулятор, выполненный в виде L-образного вала 10 с горизонтальной, размещенной под полком, консолью 11. Ось вращения L-образного вала размещена на некотором расстоянии от оси ствола и параллел но последней. Горизонтальная консоль 11 на конце снабжена вилкой 12 для закрепления снабженного собственным приводом 13 колонкового бурового инструмента 14. Длина консоли обеспечивает возможность бурения кернов по всей пло1цади забоя при диаметрах ствола от 5 до 10 ,м. Буровой инструмент 14 выполнен в виде полого с высотой 2-2,5 м цилиндра, снабженного на нижних кромках резцами. Кроме того, буровой инструмент 14 имеет устройства для подрезания и удержания керна при его отрыве (не показаны). Исходя из размеров бадьи 6 для транспортировки кернов и минимально возможной площади сплошного разрушения забоя, диаметр цилиндра бурового инструмента выбран в 3-5 раз меньше диаметра проходимого ствола.

Подставка для бадьи 6 выполнена в виде вертикально подвижной штанки 15 с горизонтальными консольными кронштейнами 46 внизу, выполненными в плане криволинейными по форме стенок бадьи. Штанга 15 размещена в вертикальных направляющих 17, закрепленных в раструбе 5 центральной поворотной части нижней секции 1 полка. Для посадки и фиксации бадьи 6 кронштейны 16 снабжены выемками 18, а на бадье 6 имеются выступы 19. Для предотвращения столкнрвения бурового инструмента 14 при

погрузке керна в бадью 6 с канатом 20 подъема на штанге 15 закреплены захваты 21. Для подъема штанги 15 до уровня верхнего этажа нижней секции 1 полка, а бадьи 6 - до уровня нижнего этажа, установка снабжена лебедкой 22 с канатом-23, которая размещена на центральной поворотной части нижней секции 1 полка.

Кроме того, для уменьшения энергоемкости лебедки 22 штанга 15 соединена канатом 24, перекинутым через блок 25 в верхней части нижней секции 1 полка, с противовесом 26, расположенным в центральной поворотной части полка.

Для крепления ствола монолитным бетоном установка содержит опалубку 27, связанную с нижней секцией 1 полка.

Установка работает следующим образом.

Нижняя секция проходческого полка устанавливается от забоя ствола на высоте, равной ходу L-образных валов 10 манипулятора по вертикали. Посредством приводов 9 L-образные валы 10манипуляторов поворачивают относительно вертикальной оси для установки колонковых буровых инструментов 14 в заданные точки забоя ствола, включают приводы 13 и начинают бурение пород. Вращающиеся буровые инструменты 14 при подаче L-образных валов с консолями 11 на забой прорезают в нем кольцевые щели на глубину, равную высоте цилиндра бурового инструмента 14. Затем включают в работу

устройства для подрезания керна и перемещением L-образного вала вверх производят отрыв и подъем выбуренного керна.

Бадья 6, спущенная подъемной установкой с поверхности, устанавливается на кронштейны 16 расположенной на верхнем этаже нижней секции 1 полка. При этом прицепное устройство бадьи 5 укладывается в сторону штанги 15 подставки, а канат 20 подъема на высоту 2-3 м от бадьи пристегивается захватами 21 к штанге 15 подставки. Для

приема керна подставка с бадьей 6 опускается и фиксируется вблизи забоя для погрузки в нее керна.

Приводом 9 поворачивают L-образный вал 10 манипулятора к бадье 6 и выгружают в нее керн путем выведения из зацепления

устройства как удерживания керна. Отводят вал 10 манипулятора с буровым инструментом 14 в сторону. Штанга 15 с бадьей посредством лебедки 22 поднимается на верхНИИ этаж нижней секции полка, канат 20 подъема отстегивается от штанги 15 подставки и бадья 6 с керном выдается на поверхность для разгрузки.

Для упрощения перемещения подставки с бадьей 6 на забой с верхнего этажа нижней секции 1 полка и затем от забоя на верхний этаж нижней секции 1 полка, подставка через систему блоков 25 соединена канатом 24 с противовесом 26, а посредством другого каната 23, соединенного со щтангой подвески и барабаном грузовой лебедки 22, по грузоподъемности в 5-7 раз меньшей массы подставки с груженной бадьей, перемешается на дистанции забой ствола - нижний этаж полка 1.

В процессе бурения кернов производят также работы по возведению крепи путем подачи бетона за опалубку 27.

После обуривания кернов по всей площади забоя ствола проходческий полок с помощью гидроцилиндров 3 опускают на новую заходку, и цикл работы установки по бурению и выдаче кернов повторяется.

УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОХОДКИ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ШАХТНЫХ СТВОЛОВ, включающая полок с раструбом, смонтированные на полке манипуляторы с буровым инструментом и бадью, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности погрузки за счет фиксированного положения бадьи при ее загрузке выбуренными на забое шахтного ствола кернами горной породы, она снабжена подставкой, выполненной в виде штанги с консольными кронштейнами для бадьи, и лебедкой для подъема подставки, установленной на полке, а раструб снабжен направляюшими, при этом штанга подставки установлена в направляюш.их с возможностью ограниченного перемеш,ения.

12

Ю

19

16

фиг.2.