Устройство для сооружения шахтных стволов Советский патент 1992 года по МПК E21D1/08 

е

СО

С

Использование - для механизированной проходки вертикальных стволов. Устройство содержит кольцевой двухъярусный монорельс с нижним перфорированным ярусом. Рабочий орган, выполненный в виде фрезы, и механизм погрузки породы установлены на каретках. Фреза, вращаясь вокруг своей оси и оси монорельса, разрушает породу. Каретки по монорельсу перемещаются посредством гидроцилиндров, одни концы которых соединены с каретками, имеющими механизм их фиксации относительно перфорационных отверстий нижнего яруса.2 ил.

Изобретение относится к области тоннеле- и метростроения, а непосредственно к устройствам для сооружения вертикальных (шахтных) стволов.

Известно устройство для сооружения вертикального ствола, возводимого буровзрывным способом, содержащее одногрей- ферную погрузочную машину, бурильную установку, подвесной проходческий полок с оборудованием для спуска бетонной смеси (приемный бункер с лебедкой для его опрокидывания, бетонопровод с приемной воронкой и тупиковым гасителем скорости, телескопическое устройство и гибкий бетонопровод, бадью, направляющую рамку, направляющий раструб и оборудование на поверхности (разгрузочная ляда, привод для ее открывания, пульт управления и др.), забойный насос, спасательную лестницу,

вентиляционный трубопровод,трубопровод сжатого воздуха и другое оборудование.

Известен аналогичный комплекс для сооружения вертикального ствола, включающий подвесной двухэтажный полок, одногрейферную погрузочную машину с передвижной распорной кареткой, перемещающейся внутри щита, створчатую металлическую опалубку, подвешенную на отдельных канатах, опорное кольцо, подвешенную на цепях и талях к опалубке, большегрузные самоопрокидывающиеся бадьи. Передвижная распорная каретка с погрузочной машиной подвешена независимо от проходческого полка. Бурение шпуров производится ручными перфораторами (типа ПР).

Недостатками известных устройств для сооружения вертикальных стволов являют-

VJ

сл

Ю Ю

о

ся ограниченная область применения, в основном в монолитных и устойчивых поро- чдах; недостаточная эффективность устройства; зависимость скорости проходки от глубины шпуров, которая зависит от технических возможностей бурильного и погрузочного оборудования, характера пересекаемых пород и квалификации проходчиков; необходимость в улучшении санитарно-гигиенических условий и безопасности труда проходчиков; необходимость в более полной механизации большинства производственных процессов и повышении производительности труда проходчиков.

Известен комплекс для реализации комбайнового способа проходки с механическим разрушением породы резцовым или шарошечным породоразрушающим инструментом. Стволопроходческий буровой комбайновый комплекс включает комбайн, опалубку, проходческие подъемные сосуды, копер, разгрузочный станок, лебедки, подъемную установку и другое оборудование. Комбайн смонтирован на металлическом цельносварном полке, состоящем из двух секций.

Недостатками известного бурового комбайнового комплекса являются ограниченная область применения; нецелесообразность применения комплекса для проходки стволов глубиной менее 500 м; сложность устройства, недостаточная его надежность; необходимость в сменном, суточном и месячном техническом обслуживании комбайна; невозможность использования комплекса в неустойчивых породах

Известен комплекс для проходки вертикальных стволов с опускной крепью в неустойчивых водоносных породах. Этот комплекс включает ножевое кольцо, уплотняющее устройство для удержания тиксот- ропного раствора и оборудование для разработки и выдачи породы на поверхность, задавлмвания крепи, приготовления и подачи тиксотропного раствора, монтажа опускной крепи. Для разработки породы применяются четырехчелюстные канатные грейферы. Оборудование для задавливания крепи включает гидравлические домкраты, маслостанцию и опорную конструкцию.

Создаваемая домкратами нагрузка на опускную крепь позволяет задавливать ее и внедрять ножевую часть в породу, а также регулировать нагрузку на крепь.

Опорные конструкции, к которым подвешиваются гидравлические домкраты, закрепляются в железобетонной форшахте, заглубленной в породе на 5-6 м.

Опускная крепь монтируется на поверхности со специального кольцевого подвесного полка.

Недостатками известного комплекса

5 задавливанием являются ограниченная область применения; возможность применения в основном для проходки стволов небольшой глубины, а также устоев стволов; недостаточная эффективность способа,

0 Наиболее близким к предлагаемому является щитовой комплекс для сооружения шахтных стволов, включающий корпус, внутри которого расположены силовые домкраты, шарнирно соединенные с прессколь5 цом, скользящую опалубку, соединенную посредством домкратов с нижним полком, жестко связанным с корпусом щита, и верхний полок.

Щитовой комплекс снабжен упорными

0 домкратами и шаровыми опорами, связывающими скользящую опалубку с верхним полком, причем упорные домкраты установлены шзрнирно по периметру корпуса щита и обращены опорными пятами в сторону

5 забоя.

Недостатком известного комплекса является то, что при пересечении водоносных горизонтов сборка тюбинговой или железобетонной крепи посредством этого

0 комплекса возможна только после демонтажа скользящей опалубки и прессующего кольца.

Очевидно, что противопоставленное устройство с монолитно прессованной обдел5 кой не может быть использовано для сооружения вертикальных стволов в неустойчивых водонасыщенных грунтах, а сборка тюбинговой или железобетонной крепи невозможна без предварительного

0 демонтажа скользящей опалубки и прессующего кольца, т.е. в таких условиях противопоставленный комплекс оказывается неработоспособным и не обеспечивает достижение цели изобретения - эффективное

5 сооружение шахтных стволов в породах с различными физико-механическими свойствами; применение монолитно-прессованной обделки затруднительно в слабых неустойчивых грунтах, преобладающих, на0 пример, в 40-метровой зоне от поверхности, при строительстве шахтных стволов Ленинградского метрополитена; такие грунты надо сначала укреплять, замораживая их, или химическими методами; устройство непри5 годно для разработки замороженного грунта; разрабатывающий орган не имеет жесткой фиксации, при разработке породы будет большая вибрация, что не позволит обеспечить точный контур выработки; не обеспечивается техника безопасности при

20

%

21

11

15

Фиг.2