Горнопроходческий щит Советский патент 1980 года по МПК E21D9/11 E21D9/06 

I

Изобретение относится к области щитовой проходки горных выработок.

Известен горнопроходческий шит, со- держащий корпус, герметизированный диафрагмой, рабочий орган и удерживающее забой устройство в вице заполненных рабочей средой баллонов из эластичного материала, смонтированнЕлх на диафрагме по всей ее площади со стороны, обращенной к рабочему органу l .

Однако он обладает замедленной ско ростью проходки из-за отсутствия аппа-. рата управления механической выемкой пород в забое. Эластичные баллоны хорошо удерживают забой при статическом состоянии его пород, но не в динамике. .При разрушении забоя сдвиЕ1утые породы, особенно их твердые включения, линейно внедряются в баллоны, деформируя их при любом паачонии рабочей среды изнутри. Лкней:ные внедрения пород в баллоны резко снижают темп про ходки я ухудшают ее качество, но стабилизуются и не комие(СИ уютс:я ял/к-тичными баллонами по

контуру выработки, что затрудняет выемку пород и усложняет подхват массива поступательно движущимся щитом. Кроме этого баллоны, выполненные из эластичного материала, имеют коэффициент сцепления с породами равный 1, что приводит к быстрому истиранию и разрушению их при работе исполнительног-о органа.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является горнопроходческий щит, включающий корпус, исполнительный орган, закрепленный на полом валу ротора, удерживающее устройство и направлшощий аппарат, содержащий жесткое кольцевое ограждение и ступенчатый забойный торец 2.

В данном щите отсутствует компенсация линейных отклонений со стороны по«род забоя в месте устутга.

Цель изобретения - повышенио надежности работы щита путем компенсации линейных отклонений со сторонГ1 пород забоя в месте уступа. 7 Поставленная цель достигается тем, что торцовая часть направлшощего аппарата выподнена в виде винтового уступа, которая посредством опорных подшипников, закрепленных на его внутренней стороне, взаимодействует с удерживающим устройством, выполненным в виде баллонов, размещенных в кондукто- pax. На фиг. 1 схематически изображен щит, поперечный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1. Щит содержит корпус 1, соединенный шарнирно с кольцевой частью ограждения 2, имеющего торцовую забойную часть Б виде винтового уступа витка шнека 3, насаженного на полый вал ротора 4 исполнительного органа 5. На внутренней поверхности забойного торца ограждения 2 закреплены опорные подшипники 6, в свободные обоймы которых опираются кондукторы 7, баллонов 8 расположенных между герметизирующей щит диафрагмой 9 и кондукторами 7 вок руг полых валов роторов 4 и 1О исполнительного органа 5 и гидропривода 11. Щит работает следующим образом. Корпус щита 1 подается на забой при синхронно вращающихся роторах 4 и 10. Виток шнека 3 и кольцевая часть ограждения 2 вслед за исполнительным органом 5, вращаясь,входит в массив, практически мгновенно подхватывая его в месте разрушения, а своей вращающей- с я нелинейной поверхностью линейно воздействует на нарушенную часть. Нелинейные динамические воздействия на массив стабилизируют его. Одновременно нелинейные воздействия на массив ограждением 2 сглаживают, затирая- и укрепляя в забое поверхность проходимой выработки, путем механической стабилизации пород при /соответствующем щ уплотнении и предупреждении вывалов. При такой динамической обработке пород в забое ограждением 2, щит плавно подхватывает массив и скользит по нему сохраняя стабилизованное состояние окружающего массива, заданное в забое, которое за шитом усиливается возводимой жесткой крепью., Величина захвата вынимаемых пород забоя соответствует расстоянию между концами витка шнека. омпенсация изменяющихся воздействий об- ушаемых пород в забое с испраачением соответствующих отклонений щита от заданного направления проходки осуществляется через опорные подшипники 6 баллонами 8, расположенными внутри ограждения 2, путем соответствующего изменения давления в баллонах 8, направляемого кондукторами 7 на обойму опорных подшипников 6 по площади торца ограждения 2 вокруг валов 4 и 1О. Под действием давления баллоны распи- ряются в герметизирующую щит диафрагму 9 и опорные подшипники 6 и направляются кондуктором 7 в место возникновения отклоняющих щит воздействий обрушаемых пород забоя, что приводит к соответствующим движениям ограждения 2, обеспечивающим возвращение щита в исходное заданное положение. При реализации заданной программы изменения направления проходки, работа аппаратом управления через опорный подшипник аналогична во всех случаях изменения. ормула изобретения Горнопроходческий щит, включающий корпус, исполнительный орган, закрепленный на полом валу ротора, удерживающее устройствр и направляющий аппарат, содержащий жесткое кольцевое ограждение и ступенчатый забойный торец, о тли ча ющийс я тем, что, с целью повышения надежности работы щита путем компенсации линейных отклонений со стороны пород забоя в месте уступа, торцовая часть направляющего аппарата выполнена в виде винтового уступа, которая посредством опорных подшипников, закрепленных на его внутренней стороне, взаимодействует с удерживающим устройством, выполненным в виде баллонов, размещенных в кондукторах. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 375340, кл. Е 21 D 9/06, 1969. 2. Авторское свидетельство СССР № 9763О, кл. Е 21 D 9/О6, 1949. (прототип).

Фиг. i

Фиг. 2.