Устройство для образования теплообменных каналов малого диаметра в твердеющей закладке Советский патент 1992 года по МПК E21F3/00 E21F15/00 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при проходке и эксплуатации выработок в массиве твердеющей закладки.

Цель изобретения - увеличение высоты закладываемого слоя над оболочкой и многократности ее использования за счет повышения сопротивляемости оболочки давлению, оказываемому на нее закладочным массивом.

На фиг.1 показано устройство в момент образования канала в закладке, поперечный разрез; на фиг,2 - то же, в момент извлечения устройства из закладки; на фиг.З - то же, продольный разрез; на фиг.4 - схема соединения жесткой и гибкой полос; на фиг.5 - схема соединения вставки и гибкой полосы.

Устройство включает водонепроницаемую оболочку, состоящую из жестких 1 и гибких 2 полос. Жесткие полосы могут быть выполнены из стали, гибкие полосы - из полиэтилена высокой плотности ГОСТ 16338-70. Полосы 1 и 2 соединены между собой посредством шипов 3, выполненных в полосе 1. Шипы 3 вводятся в паз 4, выполненный в полосе 2, после чего полосы 1 и 2 стягиваются болтом 5, устанавливаемым в отверстие (не обозначено) в шипе 3 и полосе 2. Соединенные между собой полосы 1 и 2 образуют оболочку, имеющую в сечении форму кольца, полосы 1 и 2 находятся на равном расстоянии от центра оболочки. Внутри оболочки размещены жесткие кольца, выполненные в виде стальных дуг 6. По- следние соединены вставками 7 из металла с эффектом памяти формы ТН-1. Дуги 6 и вставки 7 соединены между собой с помощью резьбы. Концы дуги б и вставки 7 снабжены резьбой, на которую навинчива- ется соединительная муфта. Каждая дуга 6 крепится сваркой к жесткой полосе 1, а каждая вставка соединена с гибкой полосой 2 посредством выступа 8, в котором для вставки 7 предусмотрено отверстие 9. Вставке 7 при +20°С придана форма дуги, все точки которой равноудалены от центра оболочки (фиг.1). При +60°С вставке 7 придана зигзагообразная форма, вершина зигзага находится на наименьшем от центра оболочки расстоянии по сравнению с другими точками зигзага (фиг.2).

Расстояние между концами зигзага 7 (фиг.2) меньше, чем расстояние между концами вставки 7 (фиг.1). Уменьшение длины вставки 7 при нагревании до +60 °С приводит к уменьшению длины окружности жесткого кольца, образованного дугами 6 и вставками 7, а следовательно, и к уменьшению диаметра этого кольца. Поскольку гибкая полоса 2 соединена с вставкой 7, то при изменении формы вставки 7 при нагревании (охлаждении) изменяется также форма поперечного сечения гибкой полосы 2 (фиг.1 и 2). При этом нагревание вставок 7 ведет к уменьшению диаметра оболочки. Торцы оболочки перекрываются упругими пробками 10, выполненными из изношенных автомобильных покрышек.

Устройство работает следующим образом.

Температура воздуха в горной выработке (камере), как и температура подаваемой закладочной смеси, равна i-20°C. На уровне и по направлению предполагаемого проведения горной выработки через 5-15 м устанавливают металлические рамы с кольцами, в которые устанавливают водонепроницаемую оболочку. Температура вставок 7 равна н-20°С, оболочка имеет в сечении вид кольца (фиг.1). Торцы оболочки перекрыты упругими пробками 10. По закладочным трубопроводам в камеру подают закладочную смесь температурой +20°С. Оболочка, воспринимая вес закладочной смеси, сохраняет свою исходную форму, формируя полость в закладочном массиве. Через 7-10 сут температура закладочного массива достигает +60°С, посредством теплоотдачи через стальные жесткие полосы 1 до +60°С нагреется воздух внутри оболочки, до +60°С нагреются также вставки 7, при этом они примут зигзагообразную форму, Деформация вставок 7 приведет к уменьшению диаметра жесткого кольца (фиг.2). При деформации вставок 7 вместе с ними смещаются к центру также и дуги 6. Смещение дуг 6 и вставок 7 сопровождается также смещением к центру жестких полос 1, соединенных с дугами 6, и смещением и изгибом гибких полос 2, соединенных с вставками 7, При этом произойдет отделение полос 1 и 2 от стенок образованной в закладке полости, после чего оболочка извлекается из образованной полости.

Для извлечения оболочки из полости может быть использована самоходная машина, например ПД-8. На торцах жестких полос 1 могут быть закреплены крюки (не показаны), к которым крепится канатная петля, зацепленная также за ковш ПД-8. При движении назад ИД-8 оболочка выдерживается из образованной полости. После охлаждения до +20°С оболочка вновь примет форму кольца (фиг.1) и может быть использована для дальнейших работ.

С целью исключения прилипания внешней поверхности полос 1 и 2 к закладочной смеси на внешнюю поверхность полос 1 и 2 может быть нанесен слой композиционного

материала на основе стеклохолста марки ХЖКН, пропитанного анилинофенолфор- мальдегидной смолой марки 214.

Формула изобретения Устройство для образования теплооб- менных каналов малого диаметра в твердеющей закладке, включающее оболочку цилиндрической формы из водонепроницаемого материала с торцами, жесткие кольца, вставленные внутрь оболочки, равноудаленные от центра оболочки и расположенные по периметру канала вдоль оболочки, отличающееся тем, что, с целью увеличения высоты закладываемого слоя над оболочкой и многократности ее

использования за счет повышения сопротивляемости оболочки давлению, оказываемому на нее закладочным массивом, оболочка выполнена в виде жестких и гибких полос, соединенных между собой посредством болта, а кольца - в виде дуг с вставками из металла с эффектом памяти формы, температура термоупругого мартен- ситового превращения которых совпадает с

температурой экзотермического разогрева созданного закладочного массива, при этом дуги соединены сваркой с жесткими полосами, а вставки посредством выступа - с гибкими полосами, при этом дуги имеют резьбу

и торцы оболочки снабжены упругими пробками.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при проведении выработок в массиве твердеющей закладки. Цель изобретения - узеличение высоты закладываемого слоя над оболочкой и многократности ее использования за счет повышения сопротивляемости оболочки давлению. Устройство включает водонепроницаемую оболочку (ВО), состоящую из жестких полос 1 и гибких полос 2 Внутри ВО расположены жесткие кольца, выполнен ные в виде стальных дуг 6, соединенных вставками из металла с эффектом памяти формы ТН-1. Каждая дуга 6 крепится к жесткой полосе 1, а вставка 7 соединена с гибкой полосой 2, Вставке 7 при 20°С придана форма дуги, а при 60°С - форма зигзага (ФЗ). При подаче закладочной смеси, имеющей температуру 20°С, ВО воспринимает ее вес, сохраняя исходную форму и формируя полость в закладочном массиве. После набора закладкой прочности нагревают до 60°С вставки 7, которые деформируются, принимая ФЗ, при этом уменьшается длина периметра жестких колец с одновременным уменьшением длины периметра ВО, после чего ее извлекают из образованной полости. 5 ил. С ч оп 00 го

(/S ///////// S/S/y///S///////////sS// /S//S////Ss

4&.

т

т

Фаг. 2

THZZJ

/

5

Ю

J(/S

////// S/S/y///S///////////sS// /S//S

4&.

т

т

22;

ж.

Z ZZ L ZZZ//} /У///////777///7f////////////y777 / /.ff7Z/Z(.

Фиг 3