Гибкий щит

 

ГИБКИЙ ЩИТ, включающий жесткое перекрытие, размещенные н нем пневмобаллоны, соединенные ме / /// 2 f 1310 1013 18 собой и заполненные рабочей средой под давлением, напорную магистраль, защитную сетку, гибкое полотенце и тяговые ветви, связанные с гибким полотенцем и охватывающие снизу и сверху пневмобаллоны, о т л и ч а ю1д и и с я тем, что, с целью повышекия надежности работы щита в условиях разработки трубкообразных рудных тел за счет обеспечения полного перекрытия выработки, жесткое перекрытие выполнено в форме треугольника , а пневмобаллоны соединены между собой последовательно по спирали, при этом тяговые ветви расположены и соединены с пневмобаллоftatm . посредством охватывающих их хомутов.

(29) (И) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОцИАлистичесних

РЕСПУБЛИН

Б 21 D 19/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

° (ЬЯ4 ОТО

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

»

OO о

Я у 13 N13 18 N фиеЛ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ГО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21), 3397160/22-03 (22) 08.02.82 (46) 30.22,83. Бюл. Р 48 (72) Б.Н.Скуба, Б.Г.Гринев, Б.С.Попов и И.П.Необутов (71) Институт горного дела Севера

Якутского филиала CO AH СССР (53) 622,284(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР, 9 354145, кл. Е 21 D19/02, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР ,9 750092, кл, Е 21 D 19/02, 1978 (прототип) . (54)(57) ГИБКИЙ ЩИТ, включающий жесткое перекрытие, размещенные на нем пневмобаллоны, соединенные между собой и заполненные рабочей средой под давлением, напорную магистраль, защитную сетку, гибкое полотенце и тяговые ветви, связанные с гибким полотенцем и охватывающие снизу и сверху пневмобаллоны, о т л и ч а ю.шийся тем, что, с целью повыше», ния надежности работы щнта в условиях разработки трубкообраэных рудных тел за счет обеспечения полного перекрытия выработки, жесткое перекрытие выполнено в форме треугольника, а пневмобаллоны соединены между собой последовательно по спирали, при этом тяговые ветви расположены радиально и соединены с пневмобаллоФ нами посредством охватывающих их Е хомутов.

1064007

Изобретение относится к горному делу, а именно к механизации разработки трубкообразных рудных тел малой мощности в нисходящем порядке слоями с обрушением или закладкой выработанного пространства. 5

Известен щит для разработки мощных крутых пластов, . включающий несущие балки, связанные поясами, и ограждающие фортуки (1) .

Недостатки данного щита — ограниченная величина податливости, невоз,можность повторного использования и ненадежность работы щита в сложных горногеологических условиях.

Наиболее близким к предлагаемому является гибкий щит,включающий жесткое перекрытие, размещенные на нем пневмобаллоны, соединенные между собой и заполненные рабочей средой под давлением, напорную магистраль, защитную сетку, гибкое полотенце и тяговые ветви, связанные с гибким полотенцем и охватывающие снизу и сверху пневмобаллоны (2) .

Недостатки известного щита — невозможность применения щита в качестве перекрытия при обработке трубкообразных рудных тел малой мощности вследствие отсутствия ограждения выработанного пространства на флангах щита и его неприменимость при разра- ЗО ботке руды с помощью буровзрывных работ, что снижает надежность его работы в условиях разработки трубкообразных рудных тел.

Целью изобретения является повыше-35 ние надежности раббты щита в услови" ях разработки трубкообразных рудных тел за счет обеспечения полного перекрытия выработки.

Указанная цель достигается тем, что в гибком щите, включающем жест». кое перекрытие, размещенные на нем пневмобаллоны,соединенные между со бой и заполненные рабочей средой под давлением, напорную магистраль, защитную сетку,. гибкое полотенце и тяговые ветви, связанные с гибким полотенцем и охватывающие снизу и сверху пневмобаллоны, жесткое перекрытие выполнено в форме треугольника, а пневмобаллоны .соединены между собой последовательно по спирали, при этом тяговые ветви расположены радиально и соединены с пневмобаллонами посредством охватывающих их хомутов. 55

На фиг. 1 изображен щит, разрез по центру рудного тела; на фиг. 2 схема расположения баллонов в сечении рудного тела; на фиг. 3 — разрез

А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - поверх- 60 ность разрабатываемого рудного тела; на фиг. 5 — разрез Б-Б на фиг. 4.

Гибкий щит состоит из централь, ного жесткого перекрытия 1, выпол;ненного из швеллеров и листового же- 65 леза. На его внешнем контуре над рудным телом 2 уложены по спирали эластичные пневмобаллоны 3, перекрывающие всю мощность рудного тела.

Пневмобаллоны 3 покрыты сеткой 4, предохраняющей их от повреждения со стороны обрушенных пород 5, Пве степени свободы пневмобаллонов 3 во время их заполнения рабочей средой под давлением (по радиусу сечения рудного тела 2 и по касательной к нему) обеспечиваются их креплением к тяговым ветвям в виде радиальных канатов 6 через металлические кольца 7 и хомуты 8, охватывающие пневмобаллоны 3 и являющиеся направляющими для последних. Радиальные Канаты 6, огибающие сверху и снизу пневмобаллоны 3, крепятся одними концами к гибкому полотенцу 9, другими к валам талей 10, установленным во внутреннем контуре жесткой базы, Внешнее кольцо пневмобаллонов

3, помимо обычного крепления, охватывается гибким полотенцем 9„ выполненным из рядов круглоэвенной цепи, соединенных поперечными звеньями.

Гибкое полотенце 9 предназначено для защиты пневмобаллонов 3 от истирания о вмещающие породы 11. Гибкие радиальные канаты 6 предназначены для управления перемещением щита и настройки его на мощность рудного тела. Верхняя и нижняя тяговая ветви имеют одинаковую длину и крепятся на валах талей. Для перепасовки канатов крепь имеет ролики 12 — 15.

Жесткое перекрытие 1 предназначено для управления щитом, являясь одновременно его составной частью. В плане перекрытие 1 имеет форму равностороннего треугольника, углами которого оно опирается на наклонную поверхность разрабатываемого рудного тела. Такая форма перекрытия 1 щита дает возможность.ему плавно опускаться вслед за выемкой наклонного слоя 16 радиально движущимся забоем 17. ВнутрИ перекрытйя имеется место для укладки там резервных пневмобаллонов и вспомогательного оборудования. Снизу к перекрытию подвешен рабочий полок 18, на котором размещается буровое оборудование 19.

Гибкая часть щита состоит иэ металлической сетки 20, на которой сверху уложены пневмобаллоны 3, представляющие собой эластичные оболочки цилиндрической формы с канатом, проходящим через внутренюю полость оболочки по оси . Концы каната через вводные устройства 21 и 22 выведены наружу. Пневмобаллоны 3 связаны между собой последовательно и образуют спираль, начинающуюся от центра и заканчивающуюся на контакте с вмещающими породами.: Развод1064007 ка напорной магистрали позволяет ре» гулировать давление рабочей среды во всей системе пневмобаллонов 3 одновременно, в .группе пневмобаллонов и в каждом пневмобаллоне 3 отдельно, для повышения устойчивости 5 щита при перекрытии конусообразного рудного тела давление рабочей среды в пневмобаллонах 3, перекрывающих центральную жесткую базу, создают большим, чем в пневмобаллонах 3, пе.- 30 рекрывающих остальное сечение трубкообразного рудного тела 2.

Щит применяют в комплексе с серийными установками для ведения буровзрывных работ. 15

Жесткое перекрытие 1 опирается в трех точках на наклонную поверхность разрабатываемого рудного тела, образуя свободное пространство для размещения в,нем людей, рабочего полка 18 и бурового оборудования 19 в окрестностях рудоспуска. Гибкая !

I часть щита лежит,на наклонной поверхности, причем между щитом и поверхностью рудного тела всегда имеется прослойка 23 иэ разрушенной руды, предохраняющей пневмобаллоны 3 от вредного действия буровэрывных работ. Наличие прослойки из раэрУшенной руды обеспечивается постоянным давлением породной подушки обрушенных пород 5, имеющейся над щитом, на наклонную поверхность разрабатываемого рудного тела через гибкое перекрытие. Перекрытие выработанного пространства по всему сечению руд- 35 ного трубкообразного тела обеспечивается за счет контакта с вмещающими породами 11. внешних пневмобаллонов 3, -заполненных средой под давле;нием и обладающих некоторой жест- 4() костью на изгиб. К щиту проведены траншеи 24 и 25, рудоспуск 26 и восстающие 27 и 28, выемку производят заходками 29 в призабойном пространстве 30, 45

Устройство работает следующнм, образом.

Вначале буровзрывным способом углубляют одну иэ траншей 24 и 25, соединяющих рудоспуск 26 с восстающими 27 н. 28 и служащих для прохода людей и вентиляции. Для исключения присутствия в траншеях разрушенной руды их угол наклона к рудоспуску принимается в зависимости от угла естественного откоса и коэффициента сцепления руды..Очистная выемка про-: изводится слоями 16 в нисходящем порядке буровэрывным способом. Радиальный наклонный забой 17 движется по спирали вокруг центрального рудоспуска эаходками 29. Забой обуривается скважинами от рудоспуска и часть взорванной руды самотеком транспортируется в рудоспуск .26, остальная ее часть остается в виде прослойки

23 между гибким перекрытием н рудным телом 2. Мощность этой прослойки разрушенной руды регулируется углом наклона к рудоспуску поверхности разрабатываемого рудного тела.

Гибкий щит плавно опускается вслед за подвиганием радиального забоя 17 вынимаемого слоя 16, При этом настройка щита на изменение мощности производится путем подтягивания с помощью талей 10 канатов Ь полотенца, охватывающего внешний контур баллонов. При стягивании полотенца 9 пневмобаллоны деформируются и щит уменьшается в диаметре. По мере опускания щита вниз и значительном уменьшении мощности трубкообраэного рудного тела гибкая часть щита частично демонтируется, начиная от внешнего витка спирали пневмобаллонов таким образом, чтобы оставшиеся пневмобаллоны могли полностью перекрывать сечение рудного тела. Демонтдж пневмобаллонов 3 ведут по мере отработки слоя через приэабойное пространство 30, образованное перегибом щита над радиальным забоем.

Предлагаемый щит позволяет механизировать подземную выемку крутопадающих трубкообраэных рудных тел с ценными полезными ископаемыми без закладки выработанного пространства.

К основным техническим преимуществам предлагаемого щита относятся следующие: спиральное расположение пневмобаллонов позволит иметь контакт щита с вмещающими породами по всей границе трубкообразного рудного тела1 треугольная форма жесткого перекрытия, опирающегося на конусную поверхность рудного тела, обеспечивает устойчивое и надежное перекрытие рабочего пространства; расположение гибкой части щита в виде перевернутого усеченного конуса, опирающегося на жесткую базу., а боковой поверхностью на наклонную поверхность рудного тела через прослойку из отбитой руды, обеспечивает защиту пневмобаллонов от буровзрывных работ.

1064007

ВНИИПИ Заказ 10490/Эб

Тираж 603 Подиисное .Филиал ППП ".Патент", г.Ужгород,ул.Прректная,4