Проходческий щит Советский патент 1982 года по МПК E21D9/06 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при проходке горных выработок.

Известно устройство для подачи горнопроходческих мгилин, которое представляет собой двухсекционный щит, состоящий из передней и задней секции, связанных между собой горизонтально расположенными гидроцилиндрами, причем передняя секция щита выполнена жесткой,неподатливой в радиальном направлении,а задняя - в виде жесткогр кольца с наружным конусом, снабженным захватом,взаиьюдействупщим с кольцеобразной раздвижной податливой опорой, имеющей внутренний конусГ1 «

К недостаткам указанного устройства следует отнести то, что при передвижении передней секции,.. не имеющей податливости в радиальном направлении, на ее боковой поверхности возникают большие силы сопротивления, вызванные трением находящихся под горным давлением пород о поверхность оболочки. При подтягивании задней секции ножевой распор, хотя и снимается и горное давление не действует, высокие сопротивления все же остаются, так как задняя часть.

волоком перемещается по почве выработки. Кроме того, при неравномерных физико-механических свойствах горных пород проводимой выработки, например, ее почвы и кровли, наличии вывалов в стенках и кровле выработки, а также из-за различного кливажа по периметру выработки ножевая часть щита может испытывать по периметру неравномерную нагрузку, а порода, прилегающая к распорной pciMe, может скалываться. При этом штоки гидроцилидров привода щита будут выдвигаться на разную величину и перекашивать одну секцию щита относительной другой, что может привести к изменению направления движения щита и снижению надежности его работы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является проходческий щит, включающий совмещенные по длине и связанные между собой гидроцилиндрами переднюю и заднюю опорные рамы с опорными кольцами, элементы оболочки одной из которых размещены между элементами другой, а опорные кольца передней рамы установлены поочередно с соответствующими коль-, цами задней ,

Указанный щит позволяет повысить безопасность ведения горных работ по слабым и неустойчивым горным породам при одновременном повышении маневренности щита.Однако секции щита при их перемещении не разгружа- 5 |ются от-действующей на них нагрузки, так как их элемен не имеют радиаль ной податливости и требуют для своего перемещения значительно больщего усилия,которое в свою очередь 10 приводит к применению более мощного гидропровода и к увеличению эксплуатационных расходов.

Целью изобретения является повышение надежности работы щита. 15

Указанная цель достигается тем, что элементы оболочки щита с внутренней стороны снабжены продольными клиновыми направляющими, установленными с возможностью взаимодействия 20 с наружной поверхностью -опорных колец посредством закрепленных на опорных кольцах роликов, при этом опорные кольца жестко связаны между собой посредством продольных тяг, уставов- 25 ленных с возможностью перемещения в отверстиях, выполненных в переднем кольце, задней рамы и заднем кольце передней рамы.

На фиг. 1 изображен проходческий щит, продольный разрезf на фиг. 2 вид А на фиг.1.

Проходческий щит содержитпереднюю 1 и заднюю 2 опорные рамы и соответствующие им элементы оболочки 3 и 4. Передняя рама 1 состоит из переднего 35 5 и заднего б колец, связанных продольными тягами 7, а задняя рама 2 состоит из переднего 8 и заднего 9 колец, связанных продольными тягами 10. Заднее кольцо передней рамы. 1 -40 чередуется с передним кольцом задней рамы 2, Оба эти кольца имеют отверстия 11 и 12, через которые проходят продольные тяги 7 и 10, образуя поступательные пары колец (две рамы). 45 Передняя и задняя рамы связаны между собой гидроцилиндрами 13. Элементы оболочки. имеют, в месте контакта их с кольцами опорных рам клиновые направляющие 14 и 15, ограниченные eg соответственно,упорами 16-17 и 18,19, а кольца опорных рам снабжены ролиKaMfa 20 и 21, установленными в месте онтакта этих колец с элементами обоочки поперек их продольной оси. бльные 7 и 10 тяти распределены имметрично по периметру колец опорр рам относительно оси щита и свяывают кольца в жесткие рамы.

Работа проходческого щита заключатся в следующем.°

В исходном положении проходческий ит монтируется таким образом, что токи гидроцилиндров 13, связываищие порные рамы 1 и 2, втянуты. Кольца ередней опорной рамы 1 установлены 65

возле упоров 16 элементов оболочки 3 а кольца задней опорной рамы 2 - воз. ле упоров 19 элементов 4 оболочки. При включении гидроцилиндров 13 опорная рама 1 передвигается назад, а задняя рама 2 - вперед. В процессе взаимодействия опорных рам 1 и 2 с элементами 3 и 4 оболочки через клиновые направляющие 14,15 и ролики

1/20,21 элементы 3 оболочки разжимаютс в радиальном направлении, а элементы 4 оболочки сжимаются в радиальном направлении и смещаются-ют центра и к центру опорных колец соответственно. Элементы 3 оболочки разгружаются от горного давления, а элементы 4 воспринимают горное давление, при этом площадь контакта щита с окружающими породами равномерно распределяется по всей боковой поверхности щита.

При расклинивании опорной рамы 1 между элементами 3 оболочки таким образом, что опорная рама 1 назад двигаться не может или. при упоре рамы 1 в упоры 17, а рамы 2 в упоры 18, задняя рама передвигается на забой на ход гидроцилиндров.

Подтягивание элементов 3 оболочки осуществляется аналогичным образом подачей масла в штоковую полость гидроцилиндров. Тогда элементы 3 оболочки сжимаются в радиальном направлении, а элементы 4 оболочки разжиМс1ются, при этом давление боковых пород будут воспринимать элементы 4 оболочки, а элементы 3 оболочки соответственно будут разгружаться. При расклинивании опорной рамы 2 между элементами 4 оболочки или при упоре опорной рамы 2 в упоры 19 элементов 4 опорная рама 1 упирается в упоры 16 элементов 3 оболочки и подает их вперед на ход штоков гидроцилиндров. Повторением этих операций проходческий щит передвигается на требуемое расстояние (разрушающий впереди щита породу механизм не показан).

Таким образом, предлагаемое изобретение повышает надежность работы щита за счет равномерного распределения площади контакта секции с боковыми породами и снижения усилий перемещения элементов оболочки.

. Формула изобретения

Проходческий щит, включающий совмещенные по длине и связанные между собой гидроцилиндрами переднюю и заднюю опорные рамы с опорными кольцами, элементы оболочки одной из которых размещены между элементами другой, а опорные кольца передней рамы установлены поочередно с- соответствующими кольцами задней рамы, отличающийся тем, что, с целью по