Способ армирования вертикальных стволов и устройство для его осуществления Советский патент 1986 года по МПК E21D7/00 

2. Устройство для армирования вертикальных стволов, включающее проходческий полок с круговым монорельсом, на котором установлена поворотная рама с механизмом для образования лунок в крепи ствола, отличающееся тем, что проходческий полок снабжен емкостью для цементного раствора и генератором импульсного тока, а механизм для образования лунок в крепи ствола выполнен в виде полой консоли, внутри которой размещен электрод, соединенный с положительным полюсом генератора импульсного тока, а консоль соединена с отрицательным

1

Изобретение относится к шахтному ст ро- ительству и предназначено для использования при армировании вертикальных стволов щахт, в частности при установке расстрелов.

Цель изобретения - повыщение производительности работ по армированию и снижение трудоемкости при одновременном повыще,нии надежности закрепления расстрелов в стволе.

На фиг. 1 дан план нижнего этажа проходческого полка с размещением механизмов для установки элементов расстрело15 в крепи ствола; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1: на фиг. 5 - принципиальная электрическая схема усг- ройства.

Для осуществления предлагаемого способа предназначено устройство, содержащее двухэтажный проходческий полок , подвешенный в стволе на канатах 2 и отцентрированный относительно осей ствола с но- моц1,ью распорных домкратов 3. На нижне.м этаже полки установлен круговой монорельс 4, по которому на катках 5 вокруг центральной опоры 6 вращается поворотная рама 7, снабженная секто)ным монорельсом 8. По секторному монорельсу 8 вокруг щарнира 9 на роликах 10 вращается секторная рама 11, на которой с номопхью направляющих стоек 12 и подъемного домкрата 13 установлена с возможностью вертикального перемещения подъемная рама 14, снабженная горизонтальными направляющими 15, по которым с помощью винтового механизма 16 перемещается выдвижная рама 17. На выдвижной раме 17 жестко установлены пневматический цилиндр подачи 18, снабженный упорной щайбой 19, и оправка 20 с гофрированным уплотнением 21, служащая для придания нужного направления уста- нав. 1иваемому в стенке , элементу располюсом генератора импульсного тока, при этом консоль соединена с емкостью с цементным раствором, причем механизм для образования лунок в крепи ствола снабжен вдавливающим приспособлением для взаимодействия с консолью.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что, с целью обеспечения точности установки консоли, вдавливающее приспособление установлено на поворотной раме, снабженной механизмом для перемещения его в вертикальной и горизонтальной плоскости.

стре.ча 22. На верхнем этаже полка 1 установлены емкость 23 для цементного раствора и генератор импульсного тока 4, представ- собой емкостной накопитель С и разрядное устройство с поджогом ФН. Питание г енератора 24 осуществляется от трансформатора Тр через выпрямительное устройство Д по гибкому экранированному кабелю 25, подвешенному в стволе на канате 26, с воз.можностью перемещения синхронно с перемещением полка. Емкость цементного раствора сообпдается с помощью ибкого шланга 27 через упорную найбу 19 с внутренней полостью консоли расстрела 22. а Глонтакты генератора соединены с элементами 1сги). 1нителы ого органа - электродами, из которых положительный представляет собой стержень 28. введенный во внутреннюю по. Юсть расстрела 22, а отрицательный сос.чннеп с корпусом расстрела 22, полость которого заполнена цементным раствором.

Консоли расстрелов, предназначенные для установки в стенки ствола, подаются с поверхности на проходческий полок с помощью бадьи 29.

Предлагаемый способ осуществляется следуюн-1,им образом.

Проходческий полок 1 опускают на нужную отметку в стволе, которую контролируют обычным способом с помощью дистан1.1.ион- ных 1наблонов по верхнему предыдущему ярусу расстрелов, центрируют и раскрепляют полок с помощью распорных домкратов 3.

По (ч дсрск:;м отвесам шаблонам определяют места установки , расстрелов в стенкзх ствола, затем,путем пово- рота Е5округ центра.льной опоры 6 на требуемый угол а поворотной рамы 7 по люнорель- су 4, устанавливают и фикси) К)т ее в нужном pa;i ifi,nbiiOM положении за оно)сльс 4.

после чего вокруг шарнира 9, по секторному монорельсу 8 на роликах 10 поворачивают секторную раму 11 на требуемый угол Р, обеспечивающий правильное расположение расстрела 22 в горизонтальной плоскости и точное соблюдение размера Z, после чего также фиксируют секторную раму 11 за монорельс 8. Точность установки расстрела 22 в вертикальной плоскости .согласно шагу армировки Н, контролируемая дистанционным шаблоном, достигается вертикальным перемеш.ением подъемной рамы 14, которое производят с помощью винтового домкрата 13, при этом подъемная рама благодаря направляющим стойкам 12, переме цается строго вертикально. Консоль расстрела 22 из числа доставленных на полок в бадье 29 устанавливают в оправку 20 выдвижной рамы 17. Выдвижную раму с помощью винтового механизма 16 устанавливают так, чтобы точно выполнялся размер L от оси ствола до обреза оправки, который является ограничителем при вдавливании консоли в стенку ствола и, следовательно, обеспечивают в дальнейшем возможность правильности сборки яруса армировки, крепящегося к консолям расстрелов 22, установленных

10

тельный электрод подсоединяется к корпусу консоли. После этого включают трансформатор Тр, расположенный на поверхности около ствола, и через выпрямительное устройство Д импульсными зарядами произво- 5 дят заряд емкостного накопителя С, представляющего собой конденсаторную батарею. При достижеиии расчетного, заряда, равного приблизительно 100 кДж, через разрядное устройство с поджогом ФП происходит импульсный разряд между электродами исполнительного органа.

Разряд происходит во внутренней полости консоли 22 в среде цементного раствора. После этого снова происходит заряд емкостного накопителя С с последующим импульсным разрядом. Частота разрядов при работающем генераторе 20-60 в минуту продолжительность одного разряда 100- 200 мк с. Величина разрядного тока / кА.

Под действием этих разрядов в жидкой среде цементного молока возникает явление электрогидравлического эффекта, результатом которого является разрушение бетонной крепи ствола в зоне прилегания к ней торца консоли и последнюю с помощью пневмо15

20

в стенке ствола. При этом гофрированное 25 Цилиндра подачи 18 внедряют в крепь ствола

уплотнение 21, закрепленное на оправке 20 сжимаясь плотно прилегает к стенке ствола. Включают подачу сжатого воздуха в пнев- моцилиндр подачи, который своим щтоком через упорную шайбу 19 давит на консоль расстрела 22 и плотно прижимает его к стенке ствола. К упорной 1лайбе подключают шланг 27 подачи цементного раствора из емкости 23 во внутреннюю полость консоли расстрела 22, открывают кран и полость консоли заполняют цементным раствором, при этом гофрированное уплотнение 21 пре- 35 дотвращает утечки раствора в зазоры между элементом расстрела и крепью ствола, которые могут возникнуть из-за неточности прилеган+1я последних. Во внутреннюю полость консоли через упорную 19 вводят изолированн :,1Й от упорной шайбы и консоли положительный электрод 28, а отрицаа разрушенный до порошкообразного состояния бетон крепи смешивается с цементным раствором и, заполняя зазоры между расстрелом и крепью, а также капиллярные трещины, могущие возникнуть в крепи в пезо риод ее разрушения, обеспечивает надежную заделку консоли в стенке ствола. Вдавливание консоли продолжают до тех пор, пока упорная шайба 19 не упрется в оправку 20, после чего отключают питание трансформатора Т и прекращают процесс.

Параллельно с установкой с нижнего этажа полка консоли расстрелов 22 в стенку ствола с верхнего этажа полка производят монтаж ярусов расстрелов на установленные ранее консоли расстрелов. После окончания работ на обоих этажах полка происходит перемещение его вниз по стволу на величину шага армиропки Н и IUIK.:I работ повторяется.

40

тельный электрод подсоединяется к корпусу консоли. После этого включают трансформатор Тр, расположенный на поверхности около ствола, и через выпрямительное устройство Д импульсными зарядами произво- дят заряд емкостного накопителя С, представляющего собой конденсаторную батарею. При достижеиии расчетного, заряда, равного приблизительно 100 кДж, через разрядное устройство с поджогом ФП происходит импульсный разряд между электродами исполнительного органа.

Разряд происходит во внутренней полости консоли 22 в среде цементного раствора. После этого снова происходит заряд емкостного накопителя С с последующим импульсным разрядом. Частота разрядов при работающем генераторе 20-60 в минуту продолжительность одного разряда 100- 200 мк с. Величина разрядного тока / кА.

Под действием этих разрядов в жидкой среде цементного молока возникает явление электрогидравлического эффекта, результатом которого является разрушение бетонной крепи ствола в зоне прилегания к ней торца консоли и последнюю с помощью пневмо

а разрушенный до порошкообразного состояния бетон крепи смешивается с цементным раствором и, заполняя зазоры между расстрелом и крепью, а также капиллярные трещины, могущие возникнуть в крепи в период ее разрушения, обеспечивает надежную заделку консоли в стенке ствола. Вдавливание консоли продолжают до тех пор, пока упорная шайба 19 не упрется в оправку 20, после чего отключают питание трансформатора Т и прекращают процесс.

Параллельно с установкой с нижнего этажа полка консоли расстрелов 22 в стенку ствола с верхнего этажа полка производят монтаж ярусов расстрелов на установленные ранее консоли расстрелов. После окончания работ на обоих этажах полка происходит перемещение его вниз по стволу на величину шага армиропки Н и IUIK.:I работ повторяется.

фиг. 3

цементный раствор

ь-в

1. Способ армирования вертикальных стволов, включающий установку полых консолей яруса расстрелов относительно стенок ствола и закрепление их быстротвердеюшим цементным раствором, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности работ по армированию и снижения трудоемкости при одновременном повышении надежности закрепления расстрелов в стволе, подключают корпус консоли к отрицательному полюсу генератора импульсного тока, а в полость консоли вводят электрод, соединенный с положительным полюсом генератора импульсного тока, и цементный раствор, разрушают материал крепи и закрепленного массива импульсными электрогидравлическими ударами и вдавливают консоль в стенку ствола по мере образования в ней полости с одновременной цементацией зоны внедрения консоли. / (О (Л 1C 4ib СП .1 00 23

Составитель В. Пьянов

Техред И. ВересКорректор О. Луговая

Тираж 470Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

фиг.5