Щит для проходки горизонтальных горных выработок по замороженным породам Советский патент 1989 года по МПК E21D9/06 

fff 15 П

О1

00

1чЭ

О

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для сооружения горных выработок в особо сложных горно-геологических условиях щитовым способом. Цель - повышение производительности при проходке выработок путем обеспечения направленного перемещения щита. Для этого вдоль внутренней поверхности оболочки домкратной секции 2 расположены направляющие 12, с которыми сообщена заполненная теплоносителем ножевая часть 1. В хвостовой части домкратной секции 2 щита размещен рабочий орган. В ножевой части 1 щита установлены тэны 5 для размягчения породы. Тэны 5 разогревают теплоноситель, который передает тепло внешней поверхности ножевой части 1. Под действием тепла часть замороженного массива 29 оттаивает и клином раздвигается в стороны. Полученный ледопородный цилиндр 30 точно соответствует внутреннему диаметру оболочки щита. В конце домкратной секции 2 этот цилиндр разрушается рабочим органом. 2 ил.

Фиг.2

Изобретение относится к горной промьппленности и может быть использовано при сооружении горных выработок в особо сложных горно-геологических условиях.щитовым СПОСОбОМо

Цель изобретения - повышение производительности при проходке выработок путем обеспечения направленного перемещения щита.

На фиг, t. изображен щит, общий вид; на фиг, 2 - направляющие установленные в оболочке щита.

Щит для проходки горизонтальных горных выработок по замороженным породам включает оболочку, состоящую и ножевой 1 (фиг, 1), домкратной 2 и хвостовой 3 секций, жестко связанных между собой, при этом в собранном состоянии их внутренние оболочки образуют единую гладкую поверхность о Ножевая секция 1 представляет собой герметическую емкость 4, передняя часть которой выполнена в виде клина со скосом на внешнюю, сторону, а внут ренний объем заполнен теплоносителем .(например, маслом) образующим совместно с тзнами 5, закрепленными там же, устройство для размягчения замороженной породы Внутренняя поверхность ножевой секции 1 снабжена теплоизоляционным материалом 6 и имеет кольцевой желоб 7,внутри которого размещен герметизирующий элемент 8, Ножевая секция 1 связана с домкратной секцией 2, внутри которой размещены гидродомкраты 9 передвижки щита, в задней части - исполнительный орган 10, а по периметру внутренней поверхности на равном расстоянии друг от друга выполнены пазы 11, в которых установлены направляющие 12, Направляющие 12 представляют собой трубы, передние концы которых посредством шарниров 13 закреплены в пазах 11, а задние снабжены отжимными пружинами 14, обеспечивающими их выход за пределы оболочки.

Все направляюоще 12 связаны гибкими трубопроводами 15 с коллекторами 16, соединенными с емкостью, при это один из колллекторов 16 снабжен насосом 17, обеспечивающим принудительную циркуляцию теплоносителя по направляющим 12о

Исполнительный орган 10 выполнен в виде кольцаэ внутренние отверстия 18 которого предназначены для пропус ка обсадной трубы 19 замораживающей

скважины, и оснащен привб,,ом 20 и режущим инструментом 21 с тэнами 22, обеспечивающими его нагрев, Домкрат- ная секция 2 связана с хвостовой секцией 3, в которой размещены блоко- укладчик 23, предназначенный для установки постоянной крепи 24 выработки, лоток 25 с отстойником 26, разделенными сеткой (не показана), предназначенной для обезвоживания породы и отделения ее от жидкости, транспортер 27 и герметизирующий элемент 28, предотвращающий возможный прорыв

воды внутрь щита из закрытого пространства.

Щит работает следующим образом Перед началом проходки из монтажной камеры по центру намечаемой трасQ сы выработки бурится одна или несколько скважин, с помощью которых замораживается обводненный массив, при этом, диаметр замороженного массива, 29 должен быть равным или не5 сколько превыщающим внутренний диаметр оболочки щита.- Щит в монтажной камере устанавливается .таким образом, чтобы обсадная труба 19 замораживающей скважины находилась против центQ рального отверстия 18 исполнительного органа 10, 1Цитовыми гидродомкратами 9, упирающимися в крепь 24, щит подвигают на замороженный массив 29. Тэны. 5 ножевой части I разогревают теплоноситель в емкости 4, который

5 передает тепло внешней поверхности ножевой секции 1, Под воздействием тепла часть замороженного массива 29 оттаивает и клином раздвигается в стороны. Полученньш в результате этого ледопородный цилиндр 30 точно соответствует внутреннему диаметру оболочки щита, а теплоизоляционный материал 6 предотвращает дальнейшее

... оплавление ледопородного цилиндра 30, 5

Внутренняя поверхность оболочки щита, контактируя с внешней поверх-, ностью ледопородного цилиндра 30 при ее надвигании на него, препятствует уходу щита от проектной трассы проходимой выработки, осью которой является обсадная труба 19 заморажийаю- щей скважины. В конце домкратной секции 2 зтот ледопородный цилиндр 30 разрушается исполнительным органом Ю, при зтом для ум-еньщения энергоемкости резания к режущему инструменту 21 подается тепло от тэнов 22,

0

50

5-1

Отбитая ледопородная масса попадает в лоток 25, где с помощью сетки отделяется от воды н удаляется транспортером 27. Вода попадает в отстойник и удаляется из него насосом (не показан). В исходном положении насос I 7 выключен и направляюо ие 12 ледопородным цилиндром 30 прижаты в пазы 11. В случае начала проворо- та щита насос ,17 включается и через трубопроводы 15 перегоняет теплоноситель по направляющим 12, которые нагреваясь, под действием пружины 14 внедряются в ледопородный цилиндр 30, выплавляя в нем борозды, Взаимодей- . ствуя с бороздами, направляющие 12 Предотвращают проворот щита,

Ф о рмула изобретения

Щит для проходки горизонтальных горных .выработок по замороженным по4 Я/ // iBfsiHi fff г д 23 3 IIIII L I

266

родам, включающий оболочку с дом- KpaTHoii секц1тей и ножевой частью, которая выполнена с обратным укло- ном, устройство раэмягчения породы, рабочий орган и средство передвижения щита, отличающийся тем, что, с целью повьшения производительности при проходке выработок

путем обеспечения направленного перемещения щита, он снабжен подпружиненными полыми направляющими, которые расположены вдоль внутренней поверхности оболочки домкратной секции, а устройство размягчения породы выполнено в виде тэнов, которые установлены в ножевой части щита,, при этом ножевая часть заполнен теплоносителем и сообщена с полыми направляющими, а рабочий орган размещен в хвостовой части домкратной секции щита.

-27

24