Установка для расширения скважин Советский патент 1986 года по МПК E21C25/60 E21C27/20 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при механизации безлюдной выемки угля на тонких пластах в условиях гидрошахт. Целью изобретения является улучшение передвижки секций крепи при безлюдной выемке угля из тонких плас ,тов. На фиг. 1 изображена установка для расширения скважин, вид сверху; на фиг. 2 - гидромеханическая схема для установки. Установка для расширения скважин включает исполнительньй орган I с двумя крыльями (левым 2 и правьм 3) режущих барабанов 4. Крылья установлены с осевым просветом Ij мезвду ними . Установка включает также левую 5 и правую 6 секции крепи с гидростой- ками 7, подающий двухлинейный ставводовод 8, расположенный со стороны органа 1, противоположной секциям крепи, и источники гидроэнергии: шахтную насосную установку 9, маслонасосную станцию 10. Крыпья 2 и 3 со единены между собой посредством трубы 11, став 8 соединен с трубой 11 в пределах просвета 1. В состав забойной части установки входит орган с трубой 11 и секции 5,6 крепи. Секции 5 и 6 расположены напротив просвета 1,, соединены между собой цепью Галля 12 в горизонтальной плос кости (в плоскости фиг. 1). На трубе 1 1 в пределах просвета 1 закреплен блок 13 с вертикальной осью вращения 14. Блок соединен механически (посредством болтов 15) с распределительным золотником 16. Золотн1Ж со общен гидролинией 17 с источником гидроэнергии - маслостанцией 10, а именно с ее насосом 18, и гидролиниями 19 и 20 с гидростойками 7 соответственно левой 5 и правой 6 секций. Цепь 12 перекинута через блок и введена с ним в зацепление. Золотник 16 имеет проходные каналы в двух горизонтальных плоскостях; в одной из них иаггорная гидролиния 17 сообща ется с гидростойками 7 левой 5 или правой 6 секций соответственно по гидролиниям 19 или 20, в другой плоскости гидростойки противоположной секции сообщаются со сливной гид ролинией 21. Направление движениям жидкости может реверсироваться поворотом золотника 16. Маслостанция 10 с приводной гидротурбиной 22 закреплена на лыже 23, которая жестко соединена с трубой 11. Гидролиния 24 питания турбины 22 сообщена с трубой 11 через штуцер 25. На чертеже также изображены:гидрокинематическая передача 26, отверстия 27 в трубе 11, отверстия 28 в барабанах 4, стартовая площадка 29, ограждение 30, тяги 31 ограждения, откаточный штрек 32, первичная скважина 33, криволинейные направляющие 34, верхний гидроцилиндр 35,верхняя траверса 36, нижняя траверса 37 и ширина захвата Lj. . Количество режущих барабанов 4 в пределах одного крыла 2,3 может быт|ь больше одного. Ширина просвета 1 может быть равна ширине первичной сква.жины 33 или меньше ее. Подающий став-водовод 8 может быть одно- и двухлинейным. Маслостанция 10 может быть установлена на одной из секций крепи. При отсутствии маслостанции 10 установка будет работать, если гидролишпо 17 подключить к штуцеру 25, а гидролинию 21 сообщить с атмосферой непосредственно. Гидрокинематическая передача 26 и золотник 16 могут быть иньми, чем изображено на фиг. 2. Механическое соединение блока 13 с золотником 16 может быть иным, например через шестерню. Гидростойки 7 могут быть оснащены гидрозгмками. Вместо цепи Галля 12 можно использовать трос, концы которого следует прикрепить к блоку. Ограждение 30 может иметь иную конструкцию, чем изображена на фиг. 1. Секции 5 и 6 могут быть соединены между собой дополнительно, например, с помощью известного шпунтового соединения по основаниям или по-перекрытиям. Расширенная скважина может быть перекрыта на всей длине 1 секциями крепи, при этом количество секций не должно быть произвольным. Секции, подтягиваемые одной ветвью цепи 12, должны быть расположены относительно этой ветви симметрично, чтобы обеспечить равномерность хода секций. Установка работает следующим образом, Вода с давлением р поступает от насосной энергетической установки 9 по ставу 8 в трубу 11 и через ее отверстия 27 - в гидрокинематические 31 передачи 26 барабанов 4. В передаче 26 энергия водотока преобразуется в механическую энергию вращающегося барабана 4, которая расходуется на резание угля. В передаче 26 срабатывается часть /Jp подведенного давления,, а другая часть служит для созда ния противодавления р перед сливными отверстиями 28, через которые вода истекает в атмосферу и служит для пыпеподавления, охлаждения резцов и для гидротранспорта угля по первичной скважине 33 и штреку 32. Одновременно с давлением р вода поступа ет через штуцер 25 на нужды управле ния секциями 5 и 6 крепи. При отсутствии маслостанции 10 канализация этой энергии происходит от штуцера 2 по гидролшши 17, а при наличии, маслостанции вода с давлением р служит для вращения турбины 22 и поступает к ней по линии 24. Турбина приводит во вращение маслонасос 18; маслопоток от насоса поступает на йужды управления секциями 5 и 6 по линии 17. Силовыми.гидроцилиндрами на стартовой площадке 29 (верхним 35 и нижним) , питаемыми маслом от другой маслостанции, расположенной на штреке (не показана), производится перемещение става 8 по падению, а вместе , со ставом 8 и исполнительного органа 1 с лыжей 23 и маслостанцией 10 (если она имеется), ограждением 30, блоком 13 с золотником 16 и секциями 5 и 6 крепи. Перемещение става 8 с указанным оборудованием осуществляется непрерьшно с заданной скоростью подачи. Непрерывность достигается работой гидроцилиндров на площадке 29 в противофазе: своими траверсами 36 и 37 они попеременно сверху става и снизу захватывают его шарниры и подают на себя. Когда один гидроцилиндр совершает силовое движение, другой взводится. Непрерывность движения обеспечена также шарнирными фиксированными связями трубчатых зве ньев става 8, расфиксация которых осу ществляется направляющими полозьями 34, и наличием компенсирующего эвена между ставом 8 и насосом 9.Ограждение 30 перемещается вслед за органом 1, увлекаемое тягами31. 4 Механизм перемещения секций 5 и 6 и крепления ими забоя при непрерьшном движении органа 1 следующий (фиг. 2). Блок 13, перемещаясь вдоль оси скважины 33, будучи соединенным с жесткой трубой 11, стремится через цепь 12 переместить за собой обе секции 5 и 6. Так как по линии I7 через одну плоскость золотника 16 масло под давлением поступает к гидростойкам 7 только правой секции 6 по линии 20, то эта секция раскреплена в кровлю и перемещаться вслед за органом 1 не может, являясь как бы якорем для смежной секции 5. Гидростойки секции 5 в это время по линии 19 сообщены со сливной линией 2I через вторую плоскость золотника 16. Поскольку цепь 12 находится в зацеплении с блоком 13, а последний посредством болтов 15 механически соединен с золотником 16, блок с золотником поворачиваются вокруг своей вертикальной, оси 14 цепью 12, заякоренной за неподвижную секцию 6. Секция 5 перемещается вслед за органом 1, подтягиваемая вперед цепью 12. Движение секции 5 вперед продолжается до тех пор, пока золотник 16 не сообщит напорную линию 17 с линией 19 подвода энергии масла к гидростойкам 7 секции 5 и одновременно сливную линию 21 с линией 20 секцш 6. В этот момент про- исходит реверсирование направления движения масла: гидростойки 7 секции 5 растираются, уподобляя эту секцию якорю, а гидростойк Г секции 6 освобождаются от давления масла и сокращаются под действием своих пружин, приобретя возможность следовать за движением органа 1. Блок 13 поворачивается в направлении, противоположном изображенному на фиг. 2. Далее процесс реверсирования поторяется многократно в течение всего времени движения органа 1 при расирении скважины. Таким образом, используя свободый просвет 1 между крыльями 2,3 ргана 1, можно разместить на труе 11 в пределах просвета эле 1енты, беспечивающие непрерьтность движения екций крепи.

фиг,Т

фиг. 2

УСТАНОВКА ДЛЯ РАСШИРЕНИЯ СКВАШШ, включающая исполнительный орган с двумя крыльями режущих барабанов, установленными с осевым просветом между ними, секхцш крепи с г одростойками, подающий став-водовод, расположенный со стороны, противоположной крепи, и источник гвдроэпергии для питания элементов забойной части установки, причем крылья режущих барабанов соединены между собой посредством трубы, став-водовод соединён с этой трубой в пределах просвета, а в состав забойной части -входит исполнительный орган с трубой и крепь, отличающаяся тем, что, с целью улучшения передвижки секций крепи при безлюдной выемке УГЛЯ из тонких пластбв, смежные секции крепи, расположенные напротив просвета между крыпьями исполнительного органа, соединены мезеду собой гибким элементом в горизонтальной плоскости, причем на трубе исполнительного органа в пределах просвета закреплен блок с вертикальной осью вращения, который соединен механически с дополнительно установленным распределительным золотником, гидравлически, сообщенным с источником гидро(Л энергии и с гидростойками секций крепи, при этом гибкий элемент перекинут через блок и введен с ним в зацепление, а золотник выполнен с возможностью сообщения одних гидростоек крепи с подачей жидкости и одновреND менно других гидростоек - со сливом с последующим реверсированием направ Э ления движения жидкости. У