Вертикальный щит для проходки шахтных стволов Советский патент 1982 года по МПК E21D1/00 

(54) ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ЩИТ ДЛЯ ПРОХОДКИ ШАХТНЫХ

СТВОЛОВ

1

Изобретение относится к горной промышленности и касается оборудования для проходки шахтных стволов по водоносным горизонтам, сложенным рыхлыми песчаными породами.

Известен шит для проходки шахтных стволов по рыхлым водоносным горизонталям 1

Недостатком этого шита является значительная сложность и недостаточная надежность в работе.

Наиболее близким по технической суш,ности и достигаемому результату к изобретению является щит для проходки шахтных стволов в водоносных горизонтах, содержаший корпус, ножевое кольцо и силовые домкраты со штоками. При этом ножевое кольцо имеет перфорированную поверхность и снабжено струйными аппаратами 2.

Недостатком этого щита является боковой размыв грунта и невысокая эффективность его работы при проходке высрконапорных водоносных горизонтов.

Цель изобретения - повышение эффективности проходки путем принудительной закачки и последующего разуплотнения призабойной зоны водой, поступающей из напорного пласта.

Поставленная цель достигается тем, что щит снабжен конусом с вертикальными каналами, обращенным вершиной вниз со смон5 тированным на нем полым перфорированным инъектором, съемным фильтрующим механизмом, емкостью для воды и нагнетательными насосами, при этом вертикальные каналы конуса гидравлически связаны через

Q фильтрующий механизм с емкостью для воды и нагнетательными насосами.

На фиг. 1 показано положение щита при проходке напорного водоносного горизонта; на фиг. 2 - рабочий призабойный орган щита, общий вид; на фиг. 3 - нижняя часть

15 щита, продольный разрез.

Щит содержит конус 1 с выполненными в нем сквозными каналами 2. Внутри конуса 1 смонтирована накопительная емкость 3 для воды. Нижняя часть емкости заканчи2Q вается напорными водоводами 4 с установленными в них нагнетательными насосами 5, оборудованными на выпусках обратными клапанами. Конус 1 своим основанием присоединен к нижней части щита 6 и вершиной направлен вниз. К конусу 1 в нижней его части через перфорированный переходник 7 присоединен полый инъектор 8, в котором выполнены отверстия 9. Сквозные отверстия 2 в конусе 1 соединены между собой коллектором 10, снабженным аварийными выпусками 11 для его очистки в случае засорения. Кроме того, коллектор 10 снабжен рабочими выпусками 12 с задвижками 13. На конусе 1 смонтирован приемный стенд 14 для установки съемного фильтрующего механизма 15. Съемным фильтрующим м.еханизмом является перфорированная по дну и боковой образующей проходческая бадья 15. Проходческая бадья 15 при ее опускании устанавливается на выступы 16 стенда 14. Устройство монтируется перед вскрытием высоконапорного водоносного пласта и работает следующим образом. При вскрытии высоконапорного водоносного нласта вода вместе с песком через отверстия 2 поступает в коллектор 10 и далее через рабочие выпуски 12 в бадью 15, где происходит концентрация взвещенного в воде песка, а профильтровавшаяся вода через емкость 3 и насосы 5, напор которых превышает действующий напор водоносного пласта, подается в призабойную зону через отверстия в переходнике 7 к инъектору 8. Тем самым обеспечивается непрерывная циркуляция воды с одновременным отбором песка и разуплотнением призабойной воды. Передвижка щита происходит с помощью силовых домкратов. По мере накопления песка в бадье она выдается на поверхность. Предлагаемое изобретение следует применять при проходке шахтных стволов в сложных гидравлических условиях. Предлагаемый щит исключает затраты на бурение и устройство скважин водопонизительной системы и их последующую эксплуатацию. Кроме того, отсутствует вынос фильтрационно-неустойчивых пород в стволе, который в большинстве случаев осложняет проходку, сопровождающуюся длительными простоями. Формула изобретения Вертикальный щит для проходки щахтных стволов, включающий корпус, ножевое кольцо и силовые домкраты, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности проходки путем разуплотнения горизонтальной зоны породы водой, щит снабжен конусом с вертикальными каналами, обращенным верщиной вниз и установленным на нем полым перфорированным инъектором, фильтрующим механизмом, емкостью для воды и нагнетательными насосами, установленными над инъектором, при этом вертикальные каналы конуса гидравлически связаны через фильтрующий механизм с емкостью для воды и нагнетательными насосами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 404944, кл. Е 21 D 1/08, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР № 79465, кл. Е 21 D 1/00, 1948 (прототип).

Фиг. г