Агрегат для возведения закладочного массива Советский патент 1993 года по МПК E21F15/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при отработке полезного ископаемого с закладкой выработанного пространства, а также при размещении в нем пустой породы или отходов производства, с целью их захоронения.

Известно устройство для возведения закладочного массива при разработке угольных пластов механизированными комплексами с торцовым выпуском закладочного материала из забойного трубопровода при пневматическом способе его транспорта.

К основным недостаткам указанного устройства нужно отнести большой расход сжатого воздуха, повышенный износ трубопровода, цикличность процесса, связанную с необходимостью передвижки части секций мехкрепи общей длиной вдоль забоя, равной длине факела выброса закладочного материала, которая не превышает

7-8 м, При этом также необходимо предусматривать надежную защиту мехкрепи со стороны выработанного пространства от срекошетировавших кусков закладочного материала, скорость которых в момент вылета из трубопровода 50 м/с и более. Кроме того, в процессе возведения массива отсутствует возможность воздействия на транспортируемый материал с целью повышения качества возведения массива - увеличения полноты заполнения выработанного пространства.

При разработке угольных пластов меха- низиро.ванными комплексами с закладкой выработанного пространства, также известно устройство для возведения закладочного массива, выбранное за прототип, основанное на установке в забойном распределительном трубопроводе боковых выпусков с заданным интервалом.

С их помощью закладочный материал, движущийся пневматическим способом, вы(Л

С

vi ю

ы

брасывается в выработанное пространство под углом к забою (заднему ограждению мехкрепи).

При этом может осуществляться непрерывность процесса, если достигается необходимая скорость переключения боковых выпусков. К основным недостаткам этого устройства также нужно отнести большой расход сжатого воздуха и необходимость защиты секций крепи со стороны выработанного пространства. Кроме того, ему присущи повышенный износ отклоняющих патрубков боковых выпусков, их громоздкость и низкое качество возводимого с их помощью закладочного массива - образование карманов, т.е. недозабучивание части выработанного пространства из-за невозможности воздействия на транспортируемый материал в момент его вылета из закладочного трубопровода.

Цель изобретения - повышение качества возводимого закладочного массива и снижение расхода сжатого воздуха. Поставленная цель достигается тем, что агрегат для возведения закладочного массива снабжен направляющим приспособлением с передвижкой вертикальной стойкой, гибким шлангом для подачи сжатого воздуха и крышками для закрытия отверстий трубопровода, при этом:закладочный трубопровод выполнен в виде кольцевого трубного элеватора, а устройство для бокового выпуска породы - в виде передвижного лотка с от- клоняющи.мся в вертикальной плоскости дополнительным днищем и отверстием в нижней части торца лотка для присоединения гибкого шланга, направляющее приспособление жестко прикреплено к верхнякам крепи, а лоток шарнирно закреплен на свободном конце вертикальной стойки с возможностью вращения.

Выявленные отличительные признаки в заявленном решении не обнаружены у аналогов и в других известных решениях, поэтому можно сделать вывод, что они соответствуют критерию существенные отличия.

На фиг. 1 показана секция механизированной крепи с подвешенными к верхняку трубами кольцевого элеватора и передвижным лотком; на фиг.2 -технологическая схема горных работ и транспорта закладочного материала до места укладки его в закладочный массив; на фиг.З - труба кольцевого элеватора с крышкой.

Агрегат содержит секции 1 механизированной, крепи, кольцевой трубный элеватор 2, продольный люк 3, передвижной лоток 4, гибкий воЗдухоподводящий шланг 5, воздушный вентиль 6, устройство 7 для передвижки лотка типа монорельсовой дорожки, вертикальную стойку 8, шарнир.9, заднее ограждение 10 основания секции, крышку 11 люка с клиновым затвором, отклоняющееся днище 12, закладочный конвейер 13, 14 - приемную воронку 14 кольцевого трубного элеватора, цилиндрические скребки 15, соединенные между собой с помощью троса или цепи, привод 16 кольцевого трубного

элеватора.

Возведение закладочного массива осуществляется следующим образом. После передвижки всех секций механизированной крепи 1, соединяют трубы кольцевогоэлева5 тора 2 и закрывают все продольные люки 3 крышками 11, кроме последнего. С помощью закладочного конвейера 13 с поверхности шахты или подземного дробильно-закладочного комплекса закла-

0 .дочный материал дозированно подают в приемную воронку 14 кольцевого трубного элеватора. В ее нижней части этот материал захватывается цилиндрическими скребками 15, соединенными между собой с помощью

5 троса или цепи по кольцевой схеме, и транспортируется по первой со стороны выработанного пространства ветви элеватора до открытого продольного люка 3. Под открытым продольным люком 3 устанавливают

0 передвижной лоток 4, к которому присоединен гибкий воздухоподводящий шланг 5 с воздушным вентилем 6. Передвижной лоток 4 передвигают по направляющему устройству 7 типа монорельсовой дорожки, крепя5 щемуся параллельно ветвям элеватора 2 к верхнякам секций 1. Закладочный материал, проваливаясь в продольный люк 3, попадает на передвижной лоток 4, откуда его с помощью сжатого воздуха выдувают в сто0 рону выработанного пространства и таким образом возводят закладочный массив. Для повышения качества возводимого закладочного массива - обеспечения более полного забучивания выработанного пространства

5 передвижной лоток 4 в процессе возведения закладочного массива с помощью шар- нира 9 плавно поворачивают в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной стойки 8, а для более полного под0 бучивания у кровли пласта, особенно в случаях ее вывалов, с помощью винтового соединения устанавливают под необходимым углом отклоняющееся днище 12 передвижного лотка 4. По мере окончания

5 возведения закладочного массива в этом районе открывают продольный люк 3 на предыдущей трубе кольцевого элеватора 2, а лоток 4 передвигают по направляющему устройству 7 и устанавливают под вновь открытым продольным люком. После его установки открывают вентиль 6 и продолжают возведение закладочного массива, Во время передвижки лотка А закладочный материал через открытый люк 3 падает на почву пласта за заднее ограждение 10 основания секции.

Такие операции по передвижке лотка 4 и открыванию люков 3 выполняют до полного возведения закладочного массива на всю необходимую длину или при полном расхо- де закладываемого материала.

Операции технологического цикла по возведению закладочного массива и выемке полезного ископаемого могут быть совмещены во времени. В качестве привода кольцевого трубного элеватора 16 может быть применен обычный электродвигатель с редуктором или гидромотор, работающий от гидравлической сети механизированной крепи.

Привод кольцевого трубного элеватора 16 размещают на крайней секции мехкрепи со стороны откаточного штрека, а приемную воронку 14 размещают на вентиляционном штреке, с целью ликвидации встречных по- токов полезного ископаемого и закладочного материала.

Производительность кольцевого трубного элеватора слагается из двух парамет ров - диаметра труб и скорости движения цилиндрических скребков. Принимая диаметр труб 200-250 мм (стандартные трубы, применяющиеся на шахтах и рудниках) и скорость скребков 1 м/с (средняя скорость цепи.скребковых конвейеров), получим в за- висимости от диаметра:

Q

ПО

зак

V-Кз 3600 100-160 MJ/M,

где К3 - коэффициент заполнения, равный 0,8-0,9..

Такая производительность при двухсменном режиме ведения закладочных.работ обеспечит подачу в сутки 1000 м и более закладочного материала, что соответствует суточной добыче при работе, напри- мер, мехкомплекса 2КМТ на пластах

мощностью 1,4-2 м.

Формула изобретения Агрегат для возведения закладочного массива, включающий размещенный под верхняками крепи секционный закладоч- ный трубопровод с отверстиями и устройство для бокового выпуска руды, отличающийся тем, что, с целью повышения качества возводимого закладочного масси5

10

15 20

5

0 5

0

.,.;.

Транспорт закладочного материала с помощью трубного элеватора, в отличие от взвесенесущего потока, отличается малой скоростью транспортируемых частиц. Следовательно, исключаются удары частиц о стенки трубопровода, особенно на поворотах трассы (коленах), которые приводят к значительным контактным напряжениям и, в конечном итоге, к интенсивному износу элементов закладочного трубопровода.

Данный способ транспорта допускает применение, например, эмалированных труб, благодаря которым значительно снижается износ труб и коэффициент трения.

При пневмотранспорте крупнокусковых материалов, каковым является и закладочный материал, массовая концентрация (от- .ношение массы транспортируемого материала к массе транспортирующего воздуха) составляет 10-15. Следовательно, для пневмотранспорта 100 м3/м закладочного материала потребуется

QB 101°2 . -9000 м3/ч или 150

ff. м /мин сжатого воздуха

т

где 1500 - средняя масса 1 м закладочного материала в насыпном состоянии;

1,2 - средняя масса 1м3 воздуха в нормальном состоянии.

Для выдувания этого же объема закладочного материала с передвижного лотка при максимальном удалении стенки возводимого закладочного массива до 3-4 м (4-5 шагов передвижки крепи), потребуется не более 50 м /мин сжатого воздуха. Таким образом, возведение закладочного массива с использованием предлагаемого агрегата позволит резко снизить расход сжатого воздуха, использовать легкие эмалированные трубы вместо тяжелых износостойких труб и довольно сложных в изготовлении боковых выпусков, а также осуществлять воздействие на транспортируемый материал в процессе возведения закладочного массива с целью повышения его качества - увеличения полноты заполнения.

ва и снижения расходов, он снабжен направляющим приспособлением с передвижной вертикальной стойкой, гибким шлангом для подачи сжатого воздуха-и крышками для закрытия отверстий трубопровода, при этом закладочный трубопровод выполнен в виде кольцевого трубного элеватора, а устройство для бокового выпуска породы - в виде

передвижного лотка с отклоняющимся внаправляющее приспособление жестко вертикальной плоскости дополнительнымприкреплено к верхнякам крепи, а лоток шар- днищем и отверстием в нижней части торцанирно закреплен на свободном конце верти- лотка для присоединения гибкого шланга,. кальной стойкие возможностью вращения.

Сущность изобретения: агрегат включает секционный кольцевой трубный элеватор, размещенный под верхняками крепи, оборудованный передвижным лотком, шар- нирно закрепленным на свободном конце пе- редвижной вертикальной стойки с возможностью вращения относительно последней, причем указанная стойка другим концом соединена с направляющим приспособлением, жестко прикрепленным к верхнякам крепи. В лотке установлено отклоняющееся в вертикальной плоскости дополнительное днище, а к нижней части торца лотка присоединен гибкий шланг для подачи сжатого воздуха, причем в каждой секции трубного кольцевого элеватора выполнены отверстия с крышками. 3 ил.

.7

Фиг. 5