Результат интеллектуальной деятельности: ПРОХОДЧЕСКИЙ ПОЛОК

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к креплению вертикальных горных выработок тюбинговой крепью.

Известны конструкции проходческих полков, которые направлены на обеспечение простоты монтажа [1] и перемещения по стволу [2, 3, 4], расширение технологических возможностей [5]. Наиболее близким к предлагаемой конструкции является проходческий полок [6], обеспечивающий улучшение условий обслуживания и повышение безопасности труда при бетонировании глубоких шахтных стволов с подачей бетона в контейнерах. Недостатком аналога является невозможность наращивания тюбинговой колонны с проходческого полка.

Возведение тюбинговой или комбинированной со слоем тюбингов крепи является трудоемким процессом, который, при совмещенной технологии ведения работ, значительно увеличивает продолжительность проходческого цикла. Навеска тюбингов - процесс трудномеханизируемый, требующий высокой доли ручного труда. При его выполнении последовательно с основными операциями проходческого цикла происходит рост непроизводительных затрат времени на планировку породы перед установкой каждого кольца, снятие и последующую навеску грейфера, перецепку и спуск контейнера с оборудованием, тюбингов, разборку и сборку контейнера, присоединение и отсоединение оборудования и т.д. Наращивание тюбинговой крепи в забое отрицательно сказывается и на процессе погрузки, который прерывают 2-3 раза, что нарушает ритм работы. К тем же последствиям приводят остановки, необходимые для бетонирования затюбингового пространства. При этом погрузка останавливается за 90-100 см от нижнего края последнего кольца, полок спускается на необходимую величину, и после этого приступают к бетонированию. Через соответствующие отверстия тюбингов бетон заливают на высоту 1,5-2 метров, выжидают в течение 8-9 часов, и только после этого погрузка может быть продолжена. Таким образом, бетонирование служит причиной перерыва в выполнении основных проходческих операций продолжительностью 10-12 часов через каждые 2-5 циклов.

В качестве замены существующим была разработана технология с параллельным ведением работ, которая позволяет возводить трехслойную конструкцию с небольшим отставанием навески тюбингов, что существенно снижает необходимую мощность передового бетона, ширину монтажного зазора и, главное, дает возможность использовать при креплении бетоны с повышенным модулем деформации. Согласно предложенной технологии навеска тюбингов ведется с верхних этажей проходческого полка параллельно с выполнением операций в забое.

Целью изобретения является создание конструкции проходческого полка, позволяющей с него наращивать колонну тюбингов и вести бетонирование пространства между передовой монолитной бетонной крепью и тюбингами.

Для достижения поставленной цели предлагается конструкция проходческого полка (см. фиг.1), включающая верхнюю (поз.1), нижнюю (поз.2) жестко закрепленные и среднюю (поз.3) подвижную этажные площадки, две тали, одна из которых (поз.4) может перемещаться по кольцевому монорельсу, вторая (поз.5) - по радиально расположенной балке двутаврового профиля, устройство перекрытия бадьевого проема (поз.6), выдвижную монтажную площадку (поз.7), откидные фартуки (поз.8).

Тали подвешивают к верхнему этажу полка, одна из них может передвигаться по радиально установленной балке двутаврового профиля, вторая - по кольцевому монорельсу. Тали предназначены для перемещения тюбинга от бадьевого проема к месту его монтажа.

Второй этаж выполняют с возможностью перемещения на высоту до 3 м в вертикальном направлении, с шагом 1,5 м. Это позволяет производить навеску до 3-х тюбинговых колец и бетонирование участка высотой до 6 м без спуска или подъема полка.

Монтажную площадку размещают на втором этаже, с возможностью перемещения по кольцевому монорельсу и выдвижения в радиальном направлении.

Перед навеской очередного тюбинга площадку подводят к месту установки, выдвигают (фиг.2) до передовой бетонной крепи (поз.9) и раскрепляют. Конструкция механизма выдвижения монтажной площадки показана на фиг.3, перемещения по кольцевому монорельсу - на фиг.4. К монтажной площадке 7 крепят две балки двутаврового профиля (поз.10), которые могут перемещаться в коробчатом профиле (поз.11) по подпружиненным роликам (поз.12), обеспечивая выдвижение. Коробчатые профили (поз.11) жестко прикреплены к коробчатому профилю (поз.13), который на подпружиненных роликах перемещается по кольцевому монорельсу (поз.14).

Бадьевый проем оборудуют выдвижным перекрытием на уровне второго этажа, на него спускают тюбинг, отцепляют от каната подъемной машины и перецепляют на таль, движущуюся в радиальном направлении. Выдвижное перекрытие состоит из двух балок, направляющего коробчатого профиля, подпружиненных роликов (аналогично конструкции изображенной на фиг.4 поз.12, 13, 14) и профилированных стальных листов.

Откидными фартуками оборудуют первый этаж, они предназначены для предотвращения падения предметов вниз.

Наращивание тюбинговой крепи при использовании проходческого полка предложенной конструкции происходит следующим образом.

После окончания первой фазы уборки породы от каната одной подъемной машины отцепляют бадью и навешивают прицепное устройство, предназначенное для безопасного спуска тюбингов. Соответствующий бадьевый проем перекрывают. Тюбинги на приствольной площадке от места хранения перемещают на нулевую раму, где прицепляют к канату подъемной машины и опускают в ствол.

Движение тюбинга приостанавливают на расстоянии 5 м от верхнего этажа полка. Дальнейший спуск выполняют по сигналам проходчика - сигналиста, находящегося на нижнем этаже. После достижения тюбингом уровня второго этажа его опускают на перекрытие, отцепляют от каната подъемной машины и с помощью талей перемещают к месту установки. Монтажную площадку переводят по кольцевому монорельсу к месту монтажа, выдвигают до соприкосновения с передовой бетонной крепью и раскрепляют. Тросы тали, двигающейся по кольцевому монорельсу, пропускают через болтовые отверстия в нижней полке тюбингов ранее установленного кольца и прицепляют к вновь подвешиваемому тюбингу.

После установки тюбинга в проектное положение его фиксируют конусными оправками через болтовые отверстия к смонтированному выше тюбинговому кольцу и крепят к нему же монтажными болтами. В случае необходимости тюбинг смещают в нужном направлении на величину зазора между болтом и отверстием в тюбинге.

Второй и последующие тюбинги присоединяют к первому с любой стороны. Устанавливаемый тюбинг фиксируется к первому оправками, забиваемыми в верхнее и нижнее болтовые отверстия радиального борта с одновременным фиксированием двумя оправками к предыдущему кольцу. Далее тюбинг прихватывается к предыдущему кольцу монтажными болтами, без установки гидроизоляционных шайб, и двумя к радиальному борту.

Присоединив второй тюбинг, переходят к дальнейшей подвеске и предварительному сболчиванию в таком же порядке остальных тюбингов, чередуя подвеску то с одной, то с другой стороны до полного замыкания кольца.

После окончательной выверки кольца все оправки и монтажные болты последовательно заменяют на постоянные с гидроизоляционными шайбами, после чего их окончательно затягивают до отказа.

После навески 3-4 колец тюбингов к нижнему торцу крепи подвешивают поддон, пикотируют зазоры, затягивают болты крепления поддона и приступают к бетонированию затюбингового пространства. Бетон опускают в контейнерах, перегружают в бункер, расположенный на верхнем этаже, и по трубопроводам подают за крепь.

Литература

А.с. SU №1002589, МПК Е21D 5/12. Проходческий полок / Бурда Е.И., Джерин В.К., Минаков В.Л., Сапронов В.Т., Меликсетов С.С., заявитель и патентообладатель Донецкий государственный институт проектирования организации шахтного строительства «Донгипрооргшахтострой». №3367916/22-03; заявлено 23.12.191; опубл. 07.03.1983. Бюлл №9.

А.С.SU №1086170 А, МПК Е21D 5/12. Проходческий полок / Сапронов В.Т., Фомин Ю.И.; заявитель и патентообладатель Донецкий государственный институт проектирования организации шахтного строительства. №3565962/22-03; заявлено 17.03.1983; опубл. 15.04.1984. Бюлл. №14.

А.с. SU №1168717 А, МПК Е21D 5/12. Полок для проходки шахтных стволов / Литвинский Г.Г., Яковенко В.А., Быков А.В., Герасимчук В.А.; заявитель и патентообладатель Коммунарский горно-металлургический институт.№ 3720844/22-03; заявлено 27.01.1984; опубл. 23.07.1985. Бюлл. №27.

А.с. SU №1216352 А, МПК Е21D 5/12. Полок для проходки вертикальных стволов / Мякшин А.Д., Косков И.Г., Крот В.М., Мельников В.Ф.; заявитель и патентообладатель Всесоюзный научно-исследовательский институт организации и механизации шахтного строительства. №3711854/22-03; заявлено 19.03.1984; опубл. 07.03.1986. Бюлл. №9.

А.с. SU №1102963 А, МПК Е21D 5/12. Проходческий полок для проходки горных выработок / Сапронов В.Т., Новик Е.Б., Фомин Ю.И., Бурда Е.И.; заявитель и патентообладатель Донецкий государственный институт проектирования организации шахтного строительства. №3590714/22-03; заявлено 17.05.1983; опубл. 15.07.1984. Бюлл. №26.

6. А.с. SU №1294995 А1, МПК Е21D 5/12. Проходческий полок / Сапронов В.Т., Джерин В.К., Грабовский М.Л., Поль А.Е.; заявитель и патентообладатель Донецкий государственный институт проектирования организации шахтного строительства. №3960563/22-03; заявлено 03.10.1985; опубл. 07.03.1987. Бюлл. №9.