Стенд для исследования торцового выпуска руды Советский патент 1982 года по МПК E21C41/06 E21F13/00 

(54) СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТОРЦОВОГО ВЫПУСКА

1

Изобретение относится к экспериментальному оборудованию для изучения взаимодействия устройств выпуска руды с обрушенным слоем при торцовом выпуске неустойчивых руд и может быть использовано при выполнении исследований в шахтных условиях.

Известно устройство для выпуска и погрузки руды, включающее корпус, питатель, подвижный затвор, установленный в направляющих. Причем подвижный затвор выполнен арочной формы, а корпус в виде оболочки, укрепленной на раме и имеющей форму выработки с проемом в верхней части, перекрываемым подвижным затвором. При этом продольные направляющие выходят в зону перекрываемого проема. При внедрении затвора корпус распирается между почвой и кровлей посредством вертикальнь х гидроцилиндров, установленных по бокам внутри корпуса, а при передвижении устройства распор снимается, корпус опускается на плоскую раму, расположенную под корпусом устройства, и перемещается по раме гидроцилиндрами, связывающими раму и корпус устройства 1.

РУДЫ

Недостатком данного устройства является то, что при неустойчивых породах выработки корпус может воспринимать значительные нагрузки и сил трения и сцепления рамы с почвой недостаточно для передвижения

корпуса устройства по раме. Кроме того, ход подвижного затвора этого устройства ограничивается длиной гидроцилиндров его привода, а внедрение корпуса устройства под завал ограничено трением и сцеплением

10 рамы с почвой выработки. Это ограничивает возможные пределы исследования, усилие и глубину внедрения затвора под завал обрушенной руды и усилие вытягивания устройства из завала, а также размеры отбиваемых слоев руды.

15

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является стенд для исследования торцового выпуска руды, включающий опорную раму, установленную в выпускной выработке, подвижный в продольном направлении

20 затвор с гидроцилиндрами привода, установленный в направляющих на опорной раме, питатель с приводом и датчики регистрации усилий перемещения затвора 2.

Недостатком указанного ycTpoftcfea является некпзможность проведения исследований непосредственно в шахтных условиях.

Цель изобретения - получение непосредственно в шахтных условиях достоверных данных о величине и характере изменения усилия внедрения затвора в откос обрушенной руды и усилия вытягивания затвора из откоса обрушенной руды в зависимости от перемеш,ения, а также определение оптимальной величины выпускного отверстия по показателям извлечения.

Поставленная цель достигается тем, что стенд снабжен упорной секцией, подвижно установленной в направляюших с перекрывателем, и механизмом -перехвата, который связан с гидроцилиндрами привода и выполнен в виде штанги с подвижно установленной траверсой и фиксаторами, при этом затвор и упорная секция имеют фиксаторы для независимого стопорения относительно опорной рамы, а опорная рама жестко связана с рудным массивом выработки.

На фиг. 1 показан стенд для исследования в промышленных условиях торцового выпуска руды, общий вид, продольный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.

Стенд включает опорную раму 1, на которую установлен затвор 2 и упорная секция 3. На упорной секции со стороны забоя закреплен перекрыватель 4, а с обратной стороны - козырек 5. Затвор 2 и упорная секция 3 связаны гидроцилиндрами их привода 6. Гидроцилиндры 6 соединены шарнирно с траверсами механизмов перехвата их упора 7, установленными на продольных штангах 8, жестко закрепленных внутри упорной секции 3. Продольные штанги 8 имеют поперечные выточки 9, а траверсы механизмов перехвата 7 - упоры 10, взаимодействующие с выточками 9 на продольных штангах,8. Опорная рама состоит из отдельных жестко связанных между собой секций и имеет в верхней части ряд отверстий 11 и 12, а затвор 2 и упорная секция 3 имеют в нижней части направляюш,ие 13 и 14 с отверстиями 15 и 16. Посредством фиксаторов 17, вставляемых в отверстия 15 и 16 направляюших 13 и 14 и отверстия И опорной рамы 1, затвор 2 и упорная секция 3 жестко фиксируются на опорной раме 1 в требуемом положении. Опорная рама 1 через отверстия 12 анкерными болтами 18 жестко связана со стенками погрузочной выработки 19. Для жесткого закрепления опорной рамы 1 в выработке 19 пространство между рамой и стенками выработки по длине опорной рамы, равной ширине первого отбиваемого слоя, заполняется бетоном 20. Для регистрации усилий и перемещений на гидроцилиндрах устанавливаются датчики 21 и 22, связанные со штоковой и поршневой полостями цилиндров.

Работа стенда происходит следующим образом.

В погрузочнойвыработке 19 устанавливается и выставляется горизонтально по уровню опорная рама 1 таким образом, чтобы она выходила под обрушаемый слой руды на величину требуемого перемещения затвора 2, после чего через отверстия в опорной раме 12 бурятся шпуры, в которые вставляются анкерные болты 18 для крепления рамы к стенкам выработки. На опорную раму устанавливаются затвор 2, упорная секция 3 (с продольными штангами 8, гидроцилиндрами 6, траверсами механизмов перехвата упора гидроцилиндров 7, перекрывателем 4, а также козырьком 5).

Между опорной рамой 1 и стенками выработки 19 на ширину первого отбиваемого слоя по длине опорных рам укладывается бетон 20. Под прикрытием затвора 2 производится подготовка слоя руды к обрушению, после чего затвор 2 устанавливается на границе с обрушаемым слоем. Упорная секция 3 подтягивается к затвору 2 и фиксаторами 17, вставляемыми в отверстия 16 направляюших и отверстия 11 опорной рамы, жестко фиксируется на ней. Устанавливаются датчики 21 и 22. Для предохранения гидрокоммуникаций и датчиков от повреждения устанавливаются кожухи (не показано). После отбойки руды внутри стенда образуется откос. Уборка руды из откоса производится питателем или погрузочной машиной. По мере уборки руды из откоса и образования перед затворрм 2 разрыхленной области затвор 2 гидроцилиндрами 6 подается на забой, отсекая таким образом порцию руды. При выдвижении штоков гидроцилиндров 6

на полную длину упоры 10 механизмов перехвата 7 выводятся из зацепления с продольными штангами 8 и сокращением гидроцилиндров 6 траверсы механизмов перехвата 7 перемещаются по продольным штангам 8 пока упоры 10 не войдут в зацепление с выточками 9 на штангах 8, после чего затвор 2 по мере подборки из откоса руды снова подается на забой. В случае необходимости упорная секция 3 может быть подтянута к затвору 2 для перемещения затвора 2 снова на забой. Для этого необходимо вытянуть фиксаторы 17 и зафиксировать ими затвор 2, вставив их в отверстия 15 направляющих 13 и отверстия 11 опорной рамы 1. При подборе руды до начала ее истечения через носок полностью внедренного затвора 2, в обратной последовательности внедрению, затвор отводится от забоя. Отбитая руда выпускается на почву выработки через отверстие сечением, равным ширине выработки, умноженной на ход затвора. При внедрении и втягивании затвора датчиками 21 и 22 производится регистрация усилия его внедрения, а также перемещения затвора. В процессе исследований изменяется толщина отбиваемых .слоев руды и глубина внедрения затвора в обрушенную руду. Это дает возможность определить зависимость показателей извлечения руды от параметров отбиваемого слоя и величины выпускного отверстия. По полученному усилию вытягивания расчетным путем вычисляется давление обрушенной руды на затвор. После выпуска слоя руды до браковочного содержания полезного компонента в руде, затвор 2, упорная секция 3 с перекрывателем 4 и козырьком 5 передвигается по опорной раме 1 для выпуска очередного слоя руды. Для этого вытягиваются фиксаторы 17 из отверстия 11 и 16 и вставляются в отверстия 11 и 15, жестко фиксируя таким образом затвор 2 на опорной раме 1. Подается давление в поршневую полость гидроцилиндров и упорная секция 3 переМеш.ается на ход штоков гидроцилиндров 6. При использовании механизма перехвата упора гидроцилиндров она передвигается еще на один ход гидроцилиндров 6. Далее освобождается затвор 2 и фиксируется упорная секция 3, после чего затвор 2 подтягивается к упорной секции 3. Повторением таких операций затвор 2 и упорная секция 3 перемешаются на требуемое расстояние, после чего обрушается новый слой. Далее работа продолжается в описанной последовательности. Применение стенда позволяет определить в действующем забое шахты усилия внедрения затвора в откос руды и вытягивания при фиксированной глубине внедрения; получить данные о показателях извлечения руды при торцовом выпуске через различные по величине выпускные отверстия, расположенные на уровне потолочины погрузочной выработки, путем внедрения в откос затвора и последующего его вытягивания после уборки отсеченной таким образом порции руды; по полученному усилию вытягивания и глубине внедрения затвора определить расчетным путем нагрузки от обрушенной руды на затвор. Формула изобретения Стенд для исследования торцового выпуска руды, включающий опорную раму с направляю1щими, установленную в выпускной выработке, подвижный в продольном направлении затвор с гидроцилиндрами привода, установленный в направляющих на опорной раме, питатель с приводом и датчики регистрации усилий перемещения затвора, отличающийся тем, что, с целью получения данных о величине усилия внедрения затвора в откос обрущенной руды и усилия вытягивания затвора из откоса, а также определения оптимальной величины выпускного отверстия по показателям извлечения рунепосредственно в шахтных условиях, ду стенд снабжен упорной секцией, подвижно установленной в направляюших с перекрывателем, и механизмом перехвата, который связан с гидроцилиндрами привода и выполнен в виде штанги с подвижно установленной траверсой и фиксаторами, при этом затвор и упорная секция имеют фиксаторы для независимого стопорения относительно опорной рамы, а опорная рама жестко связана с рудным массивом выработки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №592998, кл. Е 21 F 13/00, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 3213033, кл. Е 21 F 13/00, .08.12.80 (прототип). (, I . . ; 12 r Г5 Г5 fJ 29 fS 6 фс/г. f 7ff r ff 8 f