Теплоизоляционная пневмокрепь для горных выработок

 

1. ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННАЯ ПНЕВМОКРЕПЬ ДЛЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК , включающая элементы крепи, выполненные из усиленной резины, эластичhbie оболочки, наполненные сжатым воз- . духом, цилиндрические шарниры и жесткие звенья с металлическими секторами, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности теплоизоляции путем отвода тепла горных пород водой, соединение между элементами крепи у кровли выработки снабжено кронштейном, на котором установлены распределительное устройство и экран, выполненный из эластичного пористого материала и прилегающий к боковой поверхности горной выработки; причем экран с внутренней стороны гидроизолирован полимерной пленкой и снабжен у почвы . выработки желобами и сливной трубой. 2. Пневмокрепь по п- 1-. отличающаяся тем, что распределительное устройство выполнено .в виде цилиндра с целью переменС О ного раскрытия на боковых образующих для равномерного смачивания экрана водой . 15 13 /2 4 СО оо С/э 1в

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,SU„„1043313 A з(56 Е 21 D 1!/14 .

А 8L

I

*. l " ° .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ -=-= ----,., / .с (54) (57) 1. ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННАЯ

Г1НЕВМОКРЕПЬ ДЛЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК, включаюгцая элементы крепи, выполненные из усиленной резины, эластичные оболочки, наполненные сжатым воздухом, цилиндрические шарниры и жест15 Ц

2!

8 (21) 333865.5/22-03 (22) 17.09.81 (46) 23.09.83. Бюл. № 35 (72) 1О,В. Шувалов и С.Г. Гендлер (7l) Ленинградский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени горный институт им. Г. B. Плеханова (53) 622.284.9 (088.8) (56) 1, Авторское свидетельство СССР № 203597, кл. E 21 С 37/00.

2. Авторское свидетельство СССР № 929853, кл. Е 21 D 11/00, 23.08.77, кие звенья с металлическими секторами, отлпчающаяся тем, что, с целью повышения эффективности теплоизоляции путем отвода тепла горных пород водой, соединение между элементами крепи у кровли выработки снабжено кронштейном, на котором установлены распределительное устройство и экран, выполненный из эластичного пористого материала и прилегающий к боковой поверхности горной выработки; причем экран с внутренней стороны гидроизолирован полимерной пленкой и сйабжен у почвы выработки желобами и сливной трубой.

2. Пневмокрепь по и. 1., от личающаяся тем, что распределительное устройство выполнено.в виде цилиндра с целью переменного раскрытия на боковых образу ющих для равномерного смачивания экрана водой.

Цель достигается тем, что соединение между элементами крепи у кровли выработки снабжено кронштейном, на котором установлено распределительное устройство, плотно соприкасающееся с экраном, выполненным из эластичного пористого материала и прилегающим к боковой поверхности горной выработки, причем экран с внутренней стороны гидроизолирован полимерной пленкой и снабжен у почвы выработки желобами и сливной трубой, Распределительное устройство выполнено в виде цилиндра с щелью переменнога раскрытия на боковых образующих для равномерного смачивауия экрана водой.

10433

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при проходке ,горных выработок в высокотемпературном горном массиве для их временного крепления н теплоизоляции.

Известно устройство для временного креплении на клонных скважин, предста вляк>щее собой эластичную оболочку, частично выполненную с двойными стенками, разделенными на ряд секций. Г1рн нагнетании в секции сжатого воздуха образуется направляю цнй стержень, который придает оболочке свойства крепи (IJ.

Недостатком устройства является то, что эластичная оболочка облегчает стенку скважины по всему периметру, что нельзя осуществить в условиях выработок, так как устройство является цельным. Для условий же горных выработок необходимо иметь устройство, которое состоит нз отдельных .цементов, т.е. является сборным. Устройство нетранспортабельно применительно к условиям горных выработок, сложно придать форму, соответствующую форме гор. ной выработки.

Известна теплоизоляционная пневмо. крепь для горных выработок, которая включает элементы крепи, выполненные из уси ленной резины, эластичные оболочки, наполненные сжатым воздухом, цил индрические шарниры и жесткие звенья с металлическими секторами (2}.

Недостатком известного устройства является невысокая эффективность теплоизо30 . ляции горных выработок при их проходке в условиях высоких температур горного массива. Это связано с тем, что теплоизоляционные свойства статического воздушного слоя вследствие значительного перепада температур между воздухом и породами заметно ухудшаются. Увеличивается доля радиационного теплообмена в общем тепловом балансе, что неблагоприятно сказывается на климатических условиях проходческих забоев и приводит к снижению про- 40 изводительности труда горнорабочих.

Целью цзобретення является повышение ,эффективности теплоизоляции путем отво-, да тепла горных пород водой.

13 з

На фиг. 1 изображена теплоизоляцион-, ная пневмокрепь, общий вид; на фиг. 2— схема соединения элементов каждой секции; на фиг. 3 — распределительное устройство, общий вид.

Теплонзоляционная крепь состоит из отдельных секций. Каждая секция собирается из элементов, каждый из которых представляет собой единую систему из жесткой пластины 1, выполненной из усиленной резины и замкнутой резиновой оболочкой 2.

Оболочки расположены на внешней стороне каждого элемента и снабжены ниппельным устройством для нагнетания в них сжатого воздуха. Ниппельное устройство выведено на внутреннюю сторону каждого элемента, для чего в .теле пластины сделано отверстие. Для соединения элементов между собой предусмотрена система цилиндрических шарниров 3, которые вырезаются в теле жесткой пластины в месте соединения элементов. Для закрепления элементов в произвольном пространственном положении при их вращении вокруг металлической оси 4,. проходящей через систему отверстий 5, а. также для придания устойчивости секции в целом, предусмотрены металлические секторы 6 с системой радиальных отверстий 7 и одним отверстием 8 большого диаметра. Диаметр отверстия 8 равен диаметру оси 4. Элементы устроены так, чтобы после их стыковки между смежными шарнирами оставались зазоры для установки звеньев 9 с отверстиями 10,, внешняя сторона каждого элемента снабжена ниппелем 11.

Между внешней поверхностью каждого элемента и стенкой выработки помещен экран 2, выполненный из эластичного пористого материала, который со стороны резиновых оболочек 2 видроизолирован пол.имерной пленкой 13. Пористость материала, из которого сделан экран, должна обеспечивать необходимый уровень фильтрации воды. Поэтому ее величина должна превышать 30-40 /0. Экран 12 у кровли выработки соприкасается с распределительным устройством 16, которое установлено на кронштейне 14 в отверстии 15. Распределительное устройство выполнено со щелью

17 переменного раскрытия, в результате чего. достигается равномерная подача воды в экран 12. Кронштейны 14 крепится к элементам крепи с помощью оси 4, Экран 12 у почвы выработки снабжен желобами 18, концы которых расположены выше их средних частей. В нижней части желобов укреплена сливная труба 19, которая выведена через отверстие, сделанное в нижней части пластины 1, к сливной канавке 20.

Устройство работает следующим образом.

Теплоизоляционная пневматическая

1срепь собирается и устанавливается по! 01 l:1 секционно, Для этого элементы секции (количество элементов подбирается в зависи мости от сечения выработки) укладывают на почву выработки таким образом, чтобы совпали отверстия 5 цилиндрических шарниров 3 смежных элементов, В предусмотS ренные зазоры вставляются звенья 9. Через систему шарниры-звенья смежных элементов устанавливается ось 4, которая на выходе из элемента крепится гайкой. К каждому звену 9 крепятся по два металличес- 10 ких сектора 6. При этом отверстия 8 и 10 должны совпасть, Система отверстий 8 и

10 крепится болтами. На стыке элементов, которые при установке крепи находятся в верхней точке кровли выработки, с помошью

Ьси 4 и гаек крепятся кронштейны 14. Пос- !

Ле этого на элементы секции укладывается эластичный экран 12, который со стороны

,крепи гидроизолирован полимерной пленч<ой.13. Секция крепи поднимается .и уста навливается в выработке так, чтобы она

l облегала поверхность выработки (т.е, при-: дается форма, соответствующая сечению выработки). Далее, вращая секторы 6, уста- навливают их так, чтобы угол между внеш, ними образующими был равен углу между .соответствующими элементами. Г!ри этом радиальные ряды отверстий 7 в плоскости

:секторов должны совпасть, после чего они

;крепятся . болтами, количество которых . подбирается по числу совпавших отверстий 8 радиальных рядах. В отверстия 15 крон1 штейнов 14 устанавливается распредели . ельное устройство 16, которое с одной стороны сообщается с трубопроводом для nocaw воды, а с другой или наглухо закры:вается или соединяется с аналогичным раслределительным устройством соседней секции. На почву выработки между. пласти 8oh I и стенкой выработки укладываются желоба 18, в которые вводится конец элас13

4 тпчного экрАна 12. В нн кнсй части жгло бов укрепляется сливная трубка 19, которая выводится к сливной канавке 20 через специальное отверстие, выполненное в ннж ней части пластины l.

Через ниппеля 11 в резиновые оболочки

2 производится нагнетание сжатого воздуха, в результате чего эластичный пористый экран 12 плотно прижимается к стенкам выработки и,к распределительному устройству 16. В распределительное устройство 16 подается холодная вода, которая через щель 17 переменного раскрытия равномерно смачивает пористый эластичный экран 12. В процессе фильтрации через экран 12 вода нагревается за счет тепла пород, в свою очередь охлаждая их. Нагретая вода попадат в желоба 18 и отво-. дится с помощью сливной трубки 19 в ка. навку 20.

Предлагаемое изобретение по сравне- нию с известным обеспечивает снижение температуры поверхности горной выработки, предварительное охлаждение горного массива, что позволяет сократить затраты на регулирование теплового режима после снятия крепи, возможность гибкого регули- рования толщины слоя эластичного пористого материала и колл ичества фил ьтрующейся по нему воды за счет нагнетания в оболочки разных колличеств воздуха, а также более равномерное раси феделение нагрузки со стороны горных пород на крель; .

Применение изобретения для временногб крепления и теплоизоляции горных выработок в условиях высоких температур по-. родного массива позвОлит существенно повысить эффективность теплоизоляции и при ведет к нормализации климатических усло внй в проходческих забоях.

Составитель.JJ. Березкина

Редактор И.Яулла Тахфед И. Верее Корректор А. Дэитко

Заказ 7298 35 Тифаж 603 Подиисиое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская иаб., д, 4/5

Филяал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4