Устройство для выдачи грузов из шахты Советский патент 1986 года по МПК B66B17/00 B66B9/04 

ветственно наклонными выработками 15 и 16 соединены с загрузочными камерами 17 и 18. Параметры СЦ 8 и 9 связаны с минимальным превышением уровня жидкости в шахтном стволе соотношением Д/г ( + Do, где FC - сумма сил сопротивления перемещения поршня в силовом цилиндре,

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к транспортированию горной породы из шахты на поверхность.

Целью изобретения является повь П1ение производительности подъема.

На чертеже представлено устройство, общий вид.

Устройство для выдачи грузов из шахты включает вертикальный ствол 1, заполненный жидкостью до уровня h-, надшахтное здание 2 с приспособление.м 3 для подъема грузового контейнера 4 до уровня эстакады 5, скважину 6 с емкостью 7 в устье, заполненную жидкостью до уровня Ль В нижней части ствола 1 размещены два силовых цилиндра 8 и 9, содержащие поршни 10, штоки 11 и платформы 12. Диаметр поршней 10 - DO, диаметр платформы 12 - О. Силовые цилиндры 8 и 9 гидравлически связаны со стволом 1 и посредством штоков соединены с переходными камерами 13 и 14 соответственно, которые наклонными выработками 15 и 16 соединены с загрузочными камерами 17 и 18. Поршневая нолость силового цилиндра 8 трубопроводом 19 с клапаном 20 связана со стволом 1. Аналогично, поршневая полость силового цилиндра 9 трубопроводом 21 с клапаном 22 связана со стволом 1. Поршневые полости силовых цилиндров 8 и 9 трубопроводом 23 с клапа- пами 24 и 25 также соединены со скважиной 6. LLlTOKOBbie полости силовых цилиндров 8 и 9 связаны между собой трубопроводом 26.

Трубонровод 27 соединяет через клапан 28 переходную камеру 13 и через клапан 29 - переходную камеру 14 со скважиной 6. Переходная камера 13 отделена от наклонной выработки 15 шлюзом 30, а от ствола 1 - шлюзом 31. Переходная камера 14 отделена от наклонной выработки 16 шлюзом 32 и от ствола 1 - шлюзом 33. Загрузочные камеры 17 и 18 имеют соответственно бункеры 34 и 35, а выработкой 36 связаны со стволом 37, оборудованным бесконечным канатом 38 для транспортирования порожних контейнеров 39. Для перекачки жидкости из емкости 7 в ствол 1 имеетН; j - плотность жидкости, кг/м ; Do - диаметр поршня, м; D - диаметр платформы, м; /2овысота столба жидкости в стволе

Переходные камеры 13 и 14 гидравлически связаны с емкостью 41, установленной на горизонте загрузочной камеры. з. п. ф-лы, 1 ил.

5

0

5

0

5

0

СИ насос 40. В устройстве возможно использование подземной емкости 41.

Устройство работает следуюп.1им образо.м.

Порожний контейнер 39 по екважине 37 при помощи бесконечного каната 38 опускают до горизонта , по выработке 36 одним из известных способов, например, наклонным желобом и; и конвейеро.м, подают поочередно в загрузочные камеры 17 или 18 под бункеры 34 или 35 и загружают полезным ископаемым. Г|1ужепый контейнер 4 по наклонной выработке, например 15, через открытый шлюз 30 поступает под действием собственного веса в переходную камеру 13. Шлюз 30 закрывается, и шреходная камера 13 через трубопровод 27 с открытым клапаном 28 заполняется жидкостью из скважины 6 или емкости И (положение, показанное на чертеже), при этом клапаны 22 и 24 также открыты, а клапаны 20, 25 и 29 закрыты. Клапан 28 закрывается, открывается П1ЛЮЗ 31 и груженый кО Ггейнср 4 под действием под ьемной силы за счет разности плотности поднимается по стволу 1 в пад- inaxTHoe здание 2, где при помощи приспособления 3 поднимается на уровень эстакады 5 и по ней поступает к месту разгрузки. Открываются клапаны 28, 20 и 25, а клапаны 24, 22 и шлюз 31 закрываются. Открытый клапан 20 обеспечивает сообщение порпше- вой полости силовог о цилиндра 8 со стволом 1, а открытый 28 сообщает переходную камеру 13 со скважиной 6 или емкостью 41.

За счет )оста давления в поршневой полости силового цилинд)а 8 и его уменьшения в переходпой камере 13 в результате различного уровня жидкости в стволе 1 п скважине 6 или емкости 41 поршень 10 со штоком 11 и платформой 12 получает поступательное перемещение, вытесняя при помощи платформы 12 жидкость из переходной камеры 13 по трубопроводу 27 в скважину 6 или емкость 41. Жидкость из штоковой полости силового цилиндра 8 поступает в равновеликую штоковую полость цилиндра 9, перемещая поршепь 10 силового цилиндра 9 и вытесняя жидкость из порп.ч;евой полости последнего через открытый клапан 25 и трубопровод 23 в скважину 6 или емкость 41. При этом переходная камера 14 будет освобождаться и заполняться воздухом из выработки 16, например, через обратный клапан в шлюзе 32. Когда жидкость будет полностью вытеснена из переходной камеры 13, переходная камера 14 будет свободна для размещения груза. Затем цикл повторяется, но уже будет работать силовой цилиндр 9. Избыток жидкости в емкости 7 насосом 40 откачивается в ствол 1.

Необходимым условием работы устройства является поддержание определенной разности уровней жидкости в стволе 1 и в скважине 6 или емкости 41. Величина мини- мального превышения жидкости в стволе 1 зависит от глубины ствола и параметров силовых цилиндров 8 и 9.

Пусть условие равновесия для рабочего хода поршня при вытеснении жидкости из переходной камеры 13 в скважину 6 будет следующим: FO - площадь сечения поршня 10; F - площадь сечения платформы 12; J. - плотность жидкости; hz - уровень жидкости в емкости 41.

Тогда

jhoFo h,(F + Г„) - f, 0, но h ho - Л/г;

/ftofo i(ho-M-J(F+Fo)-Fc 0;

ihoFo-ihoF - jhoFo + il hF+j hFo-F, 0 После преобразования получим

., jhoF+Fc

Л.П -TTis-.-кя

(F+Fo}

или, переходя к диаметрам поршня Do и платформы D, окончательно имеем

Условие равновесия при вытеснении жидкости из переходной камеры 13 в емкость 41 имеет следующий вид:

jhoFo-jhzF-jhiFo-Fc 0;

jhoFg-ihoFo + j hFo-jhiF-Fc 0. отсюда

д/г jFo

или окончательно

DO

в таблице приведены параметры конструктивных элементов силового цилиндра и зависящая от них величина минимального превышения уровня жидкости в стволе и скважине (если пренебречь силами сопротивления перемещению поршня и жидкости).

Превышение ЛЛ, м

При /1п При /io При /(| 100м 200 м 300 м

Do

10С уватичением соотнощения , как видно из таблицы, уменьшается величина минимального превышения А/г, но, с другой стороны, при заданных габаритах силового цилиндра (т. е. Do) уменьшается диаметр платформы и соответственно размеры контейнеров, что, в свою очередь, скажется на производительности подъема. Поэтому оптимальное соотношение параметров силового цилиндра может быть установлено детальными технико-экономическими расчетами.

В случае расположения емкости 41 в шахте величина минимального превышения Д/г не зависит от глубины разработки, а зависит только от диа.метров D и Do и уровня жидкости h-2 в емкости 41. При /i2 20 м, Д/г

20(-|° 1), Д/г

5f Ь(;

2), Д/г 2,2(3

0

5

0

5

0

5

3), Д/г 1,2(4), Д/7 0,8(), если

пренебречь силами сопротивления. Формула изобретения

1. Устройство для выдачи грузов из щах- ты, включающее контейнеры, перемещающиеся в шахтном стволе, заполненном жидкостью, параллельную шахтному стволу скважину, заполненную жидкостью, уровень которой ниже минимального уровня жидкости в шахтном стволе, силовой цилиндр, поршневая полость которого гидравлически связана с шахтным стволом и скважиной, а на щтоке его закреплена платформа для проталкивания груженых контейнеров в переходную камеру, загрузочную камеру и емкость, установленную в устье скважины, отличающееся тем, что, с целью повыщения производительности подъема, оно снабжено дополнительны.ми переходной камерой и силовым цилиндром, установленными в зоне выдачи груженых контейнеров в шахтный ствол, при этом штоковая полость дополнительного силового цилиндра сообщена со штоковой полостью первого силового цилиндра для обеспечения последовательного проталкивания груженых контейнеров в переходные камеры, причем, параметры силовых цилиндров связаны с минимальным превышением уровня жидкости в шахтном стволе соотношением

дй /LO± %

Дй , ,

где FC - сумма сил сопротивления перемещения поршня в силовом цилинд- ре, Н;,3

/ - плотность жидкости, кг/м ;

DO - диаметр поршня, м;

D - диаметр платформы, м;

/1о - высота столба жидкости в стволе.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что переходные камеры гидравлически связаны с емкостью, установленной на горизонте загрузочной камеры, а параметры силовых цилиндров связаны с минимальным превышением уровня жидкости в шахтном стволе соотношением

k . ,

UQ

где/Z2 - уровень жидкости в емкости, м; / - плотность жидкости, DO - диаметр поршня, м; D - диаметр платформы, м; FC -сумма сопротивления перемеш.ения поршня в силовом цилиндре, Н.

Изобретение относится к транспортированию горной породы и грузов из шахты на поверхность. Цель - повышение производительности подъема. Устройство включает ствол 1 и скважину 6, заполненные жидкостью. В нижней части ствола 1 размеш,ены два силовых цилиндра (СЦ) 8 и 9 с поршнями 10, штоками 11 и платформами 12. СЦ 8 и 9 связаны со стволом 1 и с переходными камерами 13 и 14. Последние соот(Л оо ю 00 сд ZS