Опускная крепь для проходки вертикальных стволов в плывунах

 

ОПУСКНАЯ КРЕЦЬ ДЛЯ.ПРОХОД-, КИ ВЕРТИКАЛЬНЫХ СТВОЛОВ ВПЛЫВЯ(%/ включающая полок под размывочжхй. оборудование и ножевое кольцо, отличающаяся .тем, что, с целью повьшения скороста проходки , она снабжена расположенным коаксиально ножевому кольцу внутренним режущим кольцом, установл нным с возможностью продольного перемещения посредством домкратов,, и фильтрующими элементами, размещенными меязду внутренним режущим кольцом и опускной крепью. сл о ОР

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК зи

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3424560/22-03 (22) 15.04.82 (46) 15.12.84. Вюл. № 46 (72) В.В. Соловьев, Е.И. надежны и А.Ф. Перов (53) 622.252.4 (088.8) (56)1. Патент ФРГ № 1140888, кл. E 21 D 1/08, опублик. 1963.

2. Авторское свидетельство СССР № 92860, кл. Е 21 D 1/08, 1950 (прототип).

„„SU„„-1 052031 (54) (57) OHXCKHAR KPEgb gag, ПРОХОДКИ ВЕРТИКАЛЬНЬБ СТВОЛОВ В ПЛЫВФ Ж, включающая полок под размывочно а оборудование и ножевое кольцо, отличающаяся .тем, что, Ф с целью повьппения скорости проходки, она снабжена расположенным коаксиально ножевому кольцу внутренним режущим кольцом, устаиовленным с возможностью продольного перемещения посредством домкратов, и фильтрующими элементами, размещенными между внутренним режущим кольцом и опускной крепыш.

031

1 1052

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при проходке шахтных стволов в рыхлых обводненных породах, включая плывуны.

Известна опускная крепь для проходки вертикальных стволов, содержащая ножевое кольцо, которое разделено на несколько независимо нагружаемых секций каждая из кото9 1 рых оснащена минимум одним поршнем, . перемещающимся относительно опускной крепи для избирательного воздействия на забой L1 3.

Недостатком этой опускной крепи

15 является сложность конструктивного исполнения ножевого кольца и ограниченность его действия (незначительное выдвижение секций ножевого кольца). В то же время необходимо обеспечить высокую надежность работы

20 поршней в ножевом кольце, так как их ремонт при проходке затруднителен.

Однако этого достичь не всегда удается, учитывая сложные условия.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является опускная крепь для проходки вертикальных стволов в плывунах, выполненная с полком под размывочное оборудование и ножевым кольцом.. Проходка осуществляется за ! счет равномерности подмыва песков и опускания крепи Г23.

Недостатком такой опускной крепи является то, что при размыве плывуна необходима выемка значительного количества породы, так как в этом случае порода поступает внутрь ствола (в его забойную часть) иэ-под ножевого кольца из закрепного прост- О ранства. Данный фактор значительно повышает стоимость проходки и снижает скорость.

Цель изобретения — повышение ско- 5 рости проходки.

Цель достигается тем, что известная опускная крепь для проходки вертикальных стволов в плывунах, включающая полок под размывочное обо- о рудование и ножевое кольцо, снабжена расположенным коаксиально ножевому кольцу внутренним режущим кольцом, установленным с возможностью продольного перемещения посредством домкра- 55 тов, и фильтрующими элементами, размещенными между внутренним режущим кольцом и опускной крепыш.

На фиг.1 приведен продольный раз-. рез опускной крепи в районе ножевого кольца и показана величина заглубления внутреннего режущего кольца в породу> на фиг.2 - вид сверху на фиг.1, на фиг.3 — продольный разрез опускной крепи в районе ножевого кольца с внутренним режущим кольцом

У находящимся в верхнем положении на

Э фиг.4 — общий вид опускной крепи.

Опускная крепь для проходки вертикальных стволов в плывунах состоит из привода 1 к консольному горизонтальному насосу 2, установленных на полке 3. Последний размещен в водозаборной камере 4, имеющей в своей донной части фильтрующий элемент, представляющий собой на9 пример, фильтрационную двухслойную решетку, состоящую снаружи из проволочного опорного каркаса 5, выполненного из сетки, промежуточного гравийного слоя 6 и перфорированной пластины 7 изнутри. Над перфорированной пластиной 7 установлен внутренний водоприемный фильтр 8, соединенный с всасывающим патрубком

9 консольного горизонтального насоса 2. Нагнетательный трубопровод l0 выведен, наружу водозаборной камеры 4. Таким образом пространство (зазор) между ножевым кольцом l1 опускной крепи и внутренним реж тшим кольцом 12 образуют водозаборные камеры 4 по периметру. Внутреннее режущее кольцо 12 в своей верхней части имеет боковые выступы 13, которые являются упорами для подпятников штоков 1I4 домкратов 15.

Домкраты 15 размещены в герметичных отсеках 16. Нижние пластины 17 с угловыми стойками l8 обеспечивают жесткость всей конструкции герметичных отсеков 16. Кроме того, внутреннее режущее кольцо 12 расположено коаксиально ножевому кольцу 11, Зазор между внутренним режущим кольцом 12 и стенками водоза.борных камер 4 и герметичных отсеков 16 с домкратами 15 перекрыт манжетой 19.

Работа опускной крепи основывается на факторе гидростатического взвешивания песчаных частиц, искусственно создаваемого восходящим потоком при выборе (откачке) воды и восстановлением уровня ее до статического, при этом происходит процесс разуплотнения песка — грун-, 3 1052 та, т.е. понижение степени плотности, увеличение коэффициента пористости, что в свою очередь повышает скорость проходки шахтного ствола в обводненных песчаных породах и уменьшает объем выемки. Величина заглубления внутреннего режущего кольца в породу, при котором создаются лучшие условия выноса породы из-под ножевого кольца, одновре- 10 менно изолируя в качестве водонепроницаемой перемычки центральную часть забоя, увязывается с углом внутреннего трения породы под водой, что видно из схемы, приведен- 15 ной на фиг.1

e=e-e,=e- (- е;е,», ч где h — величина заглубления внутреннего режущего кольца щ в породу относительно верхней кромки ножевого, кольца; — высота ножевого кольца крепи; 25

eC — угол естественного откоса породы под водой.

Назначение остальных величин видно из фиг.1.

Предлагаемая опускная крепь работает следующим образом.

При включении привода 1 вступает в действие консольный горизонтальный насос 2, установленный на полке 3 в водозаборной камере 4. Грунто35 вая вода поступает через проволочный опорньм каркас 5, удерживающий сортированный гравийный слой 6, и перфорированную пластину 7. Далее через внутренний водоприемный фильтр 8 вода поступает во всасываю щий патрубок 9 и через упомянутый

031 4 насос 2 - в нагнетательный трубопровод 10, затем — на поверхность.

Происходит подтягивание (пере.мещение) песчаных частиц к фильтрационной двухслойной решетке между торцом ножевого кольца и стенкой внутреннего режущего кольца 12, имеющего в верхней части боковые выступьг 13, соединенные со.штоками 14 домкратов 15, установленных в герметических отсеках 16, имеющих нижние пластины t7 с угловыми стойками

18. Манжета 19 перекрывает зазор между подвижным внутренним режущим кольцом и стенками водозаборных камер 4 и герметичных отсеков 16. В отрезок времени, соответствующий разуплотнению породы в забойной части (синхронное отключение насосов при сработке уровня в водозаборных камерах), включают основные домкра— ты для задавливания крепи, находящиеся на поверхности (условно не показаны), и одновременно поднимается внутреннее режущее кольцо 12 посредством выдвижения штоков 14 домкратов

15. Поскольку величина угла для песков не превышает 20О, при подъеме внутреннего режущего кольца порода поступает из периферийных частей забоя к его центру — в зону работы грейферного погрузчика (условно не показан) и выдается им на поверхность. После уборки породы опускается на предельную глубину внутреннее режущее кольцо t2 и весь процесс повторяется.

Использование предлагаемого изобретения позволит повысить скорость проходки вертикальных шахтных стволов.в плывунах.

t052031

° ° t ° ° ° 44 ° 4 4 а °

° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° °

° ° ° °

° 4 ° °

° ° ° ° 4

° ° ° ° Ь 4 4 °

° 4

4 °

° °

Ф ° ° а °

° °

1052031

° °

В

° б

° °

° °

Техред .С.Мигунова Корректор О. Тигор

Редактор 0; Юркова краж 435 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

xio делам изобретений и открытий

113035, Noczsa, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 9211/2

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4