Установка для бурения восстающих выработок на крутых выбросоопасных пластах Советский патент 1986 года по МПК E21D3/00 

to

О5 N5

4 Изобретение относится к горной промышленности и может применяться для выемки угля гидравлическим способом без присутствия людей в забое, особенно на тонких и весьма тонких выбросоопасных пластах крутого залегания. Цель изобретения - предупреждение внезапных выбросов угля путем поддержания ширины выработки постоянной на всем ее протяжении. На фиг. 1 представлена установка, общий вид (экраны выдвинуты вверх); на фиг. 2 - щит в момент расширения (экраны отведены назад); на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 2. Установка для бурения восстающих выработок на крутых выбросоопасных пластах состоит из бурового станка 1, става 2 полых штанг, гидромониторной буровой головки 3, опорных фонарей 4, гидромониторного рас1иирителя 5, щита 6 с экранаБуровой станок 1 закреплен в аккумулирующей выработке догу кратами 8. Для монтажа става 2 П1танг и его осевого перемещения станок 1 снабжен гидроцилиндра.ми 9 подачи, а для придания буровой головке 3 и расширителю 5 возвратно-поворотного движения имеется «(ащатель 10. Подвод воды к буровой головке 3 и рас 1пирителю 5 обеспечивается по ставу 2 пгганг и гибкому рукаву П от высоконапорных на сосов (не гкжазаны). На ставе подачи шар нирно закреплен щит 6, при этом ось распжрите.ая 5 пересекается с плоскостью экранов 7, когда они находятся в крайнем выдвинутом положении. В П1ите 6 имеются окна 12. Шарнир 13 обеспечивает передачу щиту 6 осевых усилий и возможность свободного вращения в нем става 2 штанг. Щит 6 по боковым диаметрально противоположным сторонам оснащен двумя экранами 7, подвижно расположенными в продольных направляющих пазах 14, закрепленных на щите 6. Каждый экран 7 шарнирно соединен с плунжером 15 гидроцилиндра 16, корпус которого также шарнирно соединен с щитом 6. Полости гидроцилиндров 16, например, посредством гибких рукавов 17 гидравлически связаны с каналом 1ОЛОГО става 2 П1танг. При выдвинутом (переднем) положении экранов 7 ось расширителя 5 пересекается с экранами 7, а при вдвинутом положении находится за пределами их контуров. Передняя кромка 18 каждого экрана 7 выполнена в виде линии пересечения поверхности вращения оси расширителя 5 с плоскостью, параллельной ставу 2 штанг и проходящей через кромку 18 экрана 7 при выдвинутом плунжере 15. Установка для бурения рабо; .i-л с:1едую1ДИМ образом. Вода, подаваемая насосами по гибкому рукаву 11, вращателю 10 и полому ставу 2 штанг, поступает к гидромониторной буровой головке 3 и истекает из ее насадок в виде высоконапорных струй. После придания буровой головке 3 возвратно-поворотного движения от вращателя 10 и одновременной подаче ее на забой гидроцилиндром 9 подачи высоконапорные струи, раз рушая угольный массив, производят бурение опережающей скважины. При этом опорные фонари 4 поддерживают став 2 штанг над почвой пласта и способствуют направленному бурению. Опережающая скважина обеспечивает разгрузку выбросоопасного пласта по трассе проводимой выработки и определяет ее направление. После образования опережающей скважины в работу вступает гидромониторный расширитель 5, напорная струя которого при вращении става 2 штанг расширяет опережающую скважину. При подаче высоконапорной воды по ставу 2 штанг вода под давлением по гибким рукавам 17 поступает в гидроцилиндры 16 и, воздействуя на плунжеры 5, выдвигает их и удерживает экраны 7 в переднем выдвинутом положении, при котором струя расширителя 5 пересекается с ними. При подаче става 2 штанг на забой осевое усилие через парнир 13 передается щиту 6, подвигая его до упора в забой. При этом экраны 7, опираясь передней кромкой 18 на забой, остаются на месте. В то же время, преодолевая усилие гидроцилиндров 16 при перемещении щита 6 к забою, плунжеры 15 переводят в крайнее заднее положение, после чего струя расширителя 5 начинает снимать новую стружку угля с забоя выработки (фиг. 2). Когда струя расширителя с одной из сторон дойдет до экрана и начнет разрушать угольный массив, расположенный за ним, находящиеся под давление.м плунжеры 15 выдвигают экран вверх и отсекают в момент перехода экрана в крайнее верхнее положение его поверхностью струю расширителя 5 от угольного массива, исключая, таким образом, дальнейший размыв стенки выработки. Образованию плоской поверхности стенки выработки способствует также выполнение передней кромки 18 каждого экрана 7 в виде линии пересечения поверхности вращения оси расширителя 5 с плоскостью, параллельной ставу штанг и проходящей через кромку экрана 7 при выдвинутом плунжере 15. Образуемая при гидравлическом разрушении водоугольная смесь из опережающей скважины и от забоя печи поступает в окна 12 щита 6, течет по почве выработки и на нижележащем горизонте поступает в пульпоприемник или шахтпую вагонетку. По окончании углубки печи на длину 3А

одной штанги производят наращивание ста- без присутствия людей в забое. Крепление ва новой штангой и продолжают углубку.стенок печи производят по мере необходиБурение печи осуществляют дистанционно мости после остановки бурения.

1262044

1. УСТАНОВКА ДЛЯ БУРЕНИЯ ВОССТАЮЩИХ ВЫРАБОТОК НА КРУТЫХ ВЫБРОСООПАСНЫХ ПЛАСТАХ, включающая буровой станок, став полых штанг с гидромониторной буровой головкой и гидромониторным расширителем, отличающаяся тем, что, с целью предупреждения внезапных выбросов угля путем поддержания ширины выработки постоянной на всем ее протяжении, она снабжена щитом, щарнирно установленным на ставе щтанг, двумя гидроцилиндрами с плунжерами, закрепленными на диаметрально противоположных концах щита, и экранами, соединенными плунжерами, приче.м гидроцилиндры гидравлически связаны с полостью става щтанг, а ось расширителя направлена на экраны при выдвинутых плунжерах. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что передняя кромка каждого экрана выполнена в виде линии пересечения поверхности вращения оси расширителя с плосSS костью, параллельной ставу штанг и про(Л ходящей через кромку экрана при выдвинутом плунжере.

.

7 :U::: ТГ

E b|:S;l :Bi:;-:;:lL MaiMfi|j i±r

тжу 3

i - -UNlL,

iUiLJirf

Qju2.i

Х1-/1

Фиг.

Вид Б

ФигЛ