Вертикальный щит для проходки стволов шахт Советский патент 1982 года по МПК E21D1/03 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при проходке шахтных стволов, в частности при пересечении высокотермальных с плывунными свойствами мощных горизонтов, залегающих на большой глубине.

Известен щит для проходкистволов, включающий корпус, ножевое кольцо, защитные козырьки и силовые домкраты 1

Недостатком указанной конструкции является ограниченность выдвижения защитных козырьков в породы, склонные к выносу, а применение вертикального щита не всегда представляется возможным при проходке напорных водоносных горизонтов большой мощности с плывунными свойствами.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является вертикальный щит для проходки шахтных стволов, включающий наружный корпус с ножевым кольцом, по периметру которого закреплены силовые домкраты, взаимодействующие с крепью, внутреннюю оболочку, установленную с возможностью перемещения относительно наружного корпуса С 23Недоста тком этого щита является то, что задавливание опережающей крепи осуществляется с разъемным ножевыъ кольцом. Силовые домкраты защищены от обрушения горных пород основными оболочками щита, а задавливание осуществляется дополнительными домкратами. При дальнейшей щитовой проходке необходима переборка опере10жающей крепи для опускания основных оболочек щита с силовыми домкратами на забой. Одновременно не исключена возможность прорыва плывуна между основными оболочками щита и опереясаю15 щей крепью.

Цель изобретения - повышение безопасности работ в неустойчивых породах.

Указанная цель достигается тем,

20 что в вертикальном щите, включающем наружный корпус с ножевым кольцом, по периметру которого закреплены силовые домкраты, взаимодействующие с крепью, внутреннюю оболочку,- установ25ленную с возможностью перемещения относительно наружного корпуса, последняя установлена с возможностью . осевого перемещения относительно ножевого кольца и имеет кронштейны, в

30 которых размещены штоХи силовых домкратов с возможностью фиксации их с кронштейнами и крепью.

На фиг, 1 изображен щит, продольный разрез , на фиг. 2 то же, в момент задавливания опережающей крепи, на фиг. 3, 4 и 5 - схемы проходки щи том неустойчивого участка ствола.

Вертикальный щит содержит наружны iKOpnyc 1 с расположенной по периметру предохранительной манжетой 2.Нижняя часть корпуса щита заканчивается ножевым кольцом 3. Внутри щита расположена оболочка 4. В верхней и средней ее части по всему периметру укреплены кронштейны 5. На ножевом кольце 3 закреплены силовые домкраты 6, взаимодействующие при обычной проходке с постоянной крепью 7. Осевые линии кронштейнов 5 и соответствующих им силовых домкратов совпадают. Каждый верхний опорный кронштейн 5-выполнен с отверстием для прохода в него штока силового домкрата. Нижняя часть внутренней оболочки снабжена уплотнительным элементом 8, расположенным по всему ее периметру и спужит для предотвращения выноса породы из-за крепи внутрь ствола при возведении опережающей крепи 9 (фиг. 2).

Для этой же цели кронштейн 5 в верхней части снабжен уплотнительным элементом 10 и выполнен с отверстиями 11 для соединения их с постоянной ранее возведенной крепью 7 и пазом

12,в котором утапливается пята 13 силовых домкратов б. Пята 13 снабжена запорным механизмом 14 (фиг, 1) для соединения ее с опорным кронштей ном 5 при полном опускании штоков домкрата 6 в паз 12,

Основание 15 силового домкрата б через болтовые соединения 16 закреплено на ножевом кольце 3.

При увеличении притока воды в забой ствола больше допустимой нормы или при ожидаемом выносе пород из-по ножа щита проходка осуществляется следующим образом (фиг, 2 и 3 ).

После установки очередного кольца крепи 7 при убранных щтоках домкратов пяты 13 штоков утапливают в пазах 12 опорных кронштейнов 5 и фикси руют их с помощью запорного механизма 14. Освобождают соединения 16 основания 15 с ножевым кольцом 3 щита.

Затем включают в работу силовые домкраты б и штоки, соединенные с опорными кронштейнами 5 через пяты

13,осуществляют поднятие дополнительной защитной оболочки за счет жесткого их закрепления в опорных

кронштейнах 5, Внутреннюю оболочку 5 поднимают до упора кронштейна 5 в постоянную крепь 7, после чего их соединяют между собой болтами 17 через отверстия 13 в кронштейнах 5 (Фиг, 2 ). ,

Далее осуществляют поднятие корпусов домкратов 6 через направляющие кронштейны 5, в связи с чем образуется проем между основанием 15 силовых домкратов б и ножевым кольцом 3 щита. В образовавшийся проем устанавливают кольцо опережающей крепи 9 и за счет усилий силовых домкратов 6 осуществляют задавливание щита с кольцами крепи 9 (фиг, 2 и 4 ). Подтягивая цилиндры домкратов, устанавливают последующие кольца .крепи 9 йпроизво|ДЯт задавливание щита до входа его ножевого кольца 3 в плотные породы, выбирая из забоя породу, например с помощью грейфера (фиг, 4 и 5). После того, как пройдет весь неустойчивый участок снова демонтируют кольца постоянной крепи, устанавливают на ножевом кольце силовые домкраты и производят дальнейшую проходку, ВнуТ ренняя оболочка замоноличивается и используется в качестве крепи.

Изобретение дает возможность значительно повысить скорость проходки и безопасность ведения работ.

Формула изобретения

Вертикальный щит для проходки стволов шахт, включающий наружный корпус с ножевым кольцом, по периметру которого закреплены силовые домкраты, взаимодействующие с крепью, внутреннюю оболочку, установленную с возможностью перемещения относительно наружного корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности работ в неустойчивых породах, внутренняя оболочка установлена с возможностью осевого перемещения относительно ножевого кольца и имеет кронштейны, в которых размещены штоки силовых домкратов с возможностью фиксации их с кронштейнами и крепью.

Источники информации,принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 560986, кл, Е 21Р 1/03, 1975,

2,Авторское свидетельство СССР по заявке 2742228,кл,Е 21 D 1/00, 1979 (прототип).

i

i-/

нг.1

чг.З

Ij 6

Н

- It

9-9

J f

- . -Tl I

7

з

Фиг Л

иг.5