Способ проходки вертикальной выработки

 

Способ проходки вертикальной выработки . Использование: при проходке вертикальных горных выработок, в частности при строительстве и реконструкции шахт. Сущность изобретения: способ проходки включает бурение передовой скважины и ее последующее расширение до проектного контура выработки, которое проводится посредством бурения скважин малого диаметра , заполнения их нетвердеющим раствором , обработкой заполнения раствором и герметично закрытых скважин виброактивной нагрузкой до нарушения сплошности пород и последующим разрушением нарушенных пород ударным инструментом, при этом разрушение нарушенных пород осуществляют, начиная от передовой скважины с образованием вокруг нее ссыпной воронки для спуска разрушенных пород. Обработка заполненных раствором скважин виброактивной нагрузкой и разрушение нарушенных пород осуществляют одним и тем же ударным инструментом, а в передовой скважине устанавливают надувные элементы с подводами рабочего агента для регулирования спуска разрушенных пород . 2 з.п. ф-лы, 3 ил. СО с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 E 21 D 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

0 3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4861161/03 (22) 20.08.90 (46) 07.10,92. Бюл, N 37 (71) Научно-производственное объединение по механизации. роботизации труда и совершенствованию ремонтного обеспечения на предприятиях черной металлургии и Всесоюзный научно-исследовательский институт организации и механизации шахтного строительства (72) А,В,Штепа, И Г.Косков и О.С.Докукин (56) Авторское свидетел ьство СССР

N. 8888447799,, к л, Е 21 О 1/00, 1950. (54) СПОСОБ ПРОХОДКИ ВЕРТИКАЛЬНОЙ

ВЫРАБОТКИ (57) Способ проходки вертикальной выработки. Использование: при проходке вертикальных горных выработок, в частности при строительстве и реконструкции шахт, Сущность изобретения: способ проходки включает бурение передовой скважины и ее

Изобретение относится к горному делу, а именно к способам проведения вертикальных горных выработок, и может найти применение в шахтном и гидротехническом строительстве.

Известен способ проходки вертикальных стволов, включающий бурение передовой и периферийных, расположенных по контуры выработки, скважин и последующее расширение передовой скважины до проектного контура выработки (авт.св.

N 88479, кл Е 21 D 1/00, 1950).

Недостатком известного способа является высокая энергоемкость разрушения пород, что снижает скорость проходки выработок. Это объясняется тем, что прикладываемые к горным породам разрушающие последующее расширение до проектного контура выработки, которое проводится посредством бурения скважин малого диаметра, заполнения их нетвердеющим раствором, обработкой заполнения раствором и герметично закрытых скважин виброактивной нагрузкой до нарушения сплошности пород и последующим разрушением нарушенных пород ударным инструментбм, при этом разрушение нарушенных пород осуществляют, начиная от передовой скважины с образованием вокруг нее ссыпной воронки для спуска разрушенных пород.

Обработка заполненных раствором скважин виброактивной нагрузкой и разрушение нарушенных пород осуществляют одним и тем же ударным инструментом, а в передовой скважине устанавливают надувные элементы с подводами рабочего агента для регулирования спуска разрушенных пород, 2 з,п. ф-лы, 3 ил. усилия имеют незначительйую область воздействия на массив, которая определяется его физико-механическими и другими свойствами.

Цель изобретения — снижение энергоемкости разрушения пород и йооаышение темпов проходки выработки, Поставленная цель достигается тем, что способ, включающий бурение передовой и периферийных, расположенных по контуру выработки, скважин и последующее расширение передовой скважины до проектного контура выработки, предусматривает расширение скважины до проектного контура выработки путем за полнения пер ферийных скважин нетвердеющим-раствором, обработки заполненных раствором и

1767184

55 герметично закрытых скважин импульсной нагрузкой до нарушения сплошности пород и последующего разрушения нарушенных горных пород ударным инструментом. При этом нарушенные породы разрушают начиная от передовой скважины с образованием вокруг нее ссыпной воронки для спуска разрушенных пород, Обрабатывать заполненные раствором скважины импульсной нагрузкой и разрушать нарушенные породы можно одним и тем же ударным инструментом. Для регулирования спуска разрушенных пород в передовой скважине устанавливают надувные элементы с подводами и отводами рабочего агента.

На фиг.1 изображена обработка заполненных раствором скважин малого диаметра виброактивной нагрузкой посредством ударного инструмента; на фиг.2 — разрушение нарушенных горных пород в забое выработки с образованием ссыпной воронки для спуска разрушенных пород по передовой скважине; на фиг.3 — вид А на фиг.1.

Предложенный способ проходки выработки осуществляют следующим образом, В забое 1 горной выработки посредством бурового комбайна проводят передовую скважину 2, как правило, по оси выработки до пересечения ее с откаточной выработкой 3 нижнего горизонта, Затем с забоя 1 выработки бурят скважины 4 малого диаметра. Скважины 4 бурят вокруг передовой скважины 2 по концентрическим окружностям с расстоянием между скважинами, равным или несколько меньше диаметра зоны развития трещин, появляющихся при обработке скважин виброактивной нагрузкой.

После этого скважины 4 заполняют нетвердеющим раствором 5, например глинистым, и обрабатывают виброактивной нагрузкой.

Для этого в выработке устанавливают под.весной распирающийся манипулятор 6 с ударным инструментом 7, например гидроили пневмоударником; Скважины 4 обрабатывают виброактивной нагрузкой путем установки рабочего органа ударного инструмента 7 в устье скважин и включения его в работу. Нарушение массива осуществляется за счет появления импульсной нагрузки в нетвердеющем растворе 5, разрыва массива трещинами, проникновения раствора в трещины, внедрения рабочего органа ударного инструмента в скважину с одновременной ее герметизацией при ударе. После обработки скважин 4 виброактивной нагрузкой разрушают нарушенные трещинами горные породы ударными инструментами 7, от передовой скважины 2 к периметру выработки, с образованием вокруг скважины ссыпной воронки для спуска

50 разрушенных пород. Для регулирования спуска разрушенных пород по передовой скважине 2 в ней устанавливают подвесные надувные элементы 8 с подводами и отводами рабочего агента, например сжатого воздуха, Подвесными надувными элементами 8 и подвесным распирающимся манипулятором 6 управляют с рабочей площадки 6 проходческого полка 10, на котором установлены механизмы подъема и опускания надувных элементов 8 и манипулятора 6, По мере отработки одной заходки подвесной манипулятор 6 и надувные элементы 8 опускаются на вторую заходку, и проходка выработки повторяется. Скважины 4 можно бурить и обрабатывать виброактивной нагрузкой на глубину, кратную нескольким заходам подвесного манипулятора 6, и тогда проведение выработки осуществляется в два цикла: с бурением скважин и их обработкой и без бурения скважин, Проходческий полок 10 перемещают по выработке в цикле ее крепления временной или постоянной крепыш.

Осуществление предложенного способа проходки выработки базируется на применение буровых комбайнов, пневмобаллонов, гидроударников, предохранительных проходческих полков. В качестве манипуляторов можно использовать стреловое оборудование экскаваторов.

Предложенный способ проходки выработки в сравнении с прототипом позволяет расширить область эффективного применения гидроударных при проходке вертикальных выработок и снизить энергоемкость разрушения пород.

Формула изобретения

1. Способ проходки вертикальной выработки, включающий бурение передовой и периферийных, расположенных по контуру выработки скважин и последующее расширение передовой скважины до проектного контура выработки, отличающийся тем, что, с целью снижения энергоемкости разрушения пород и повышения темпов проходки выработки, расширение скважины до проектного контура выработки осуществляют посредством заполнения периферийных скважин нетвердеющим раствором, обработкой заполненных раствором и герметично закрытых скважин импульсной нагрузкой до нарушения сплошности пород и последующим разрушением нарушенных горных пород ударным инструментом, при этом разрушение нарушенных пород осуществляют, начиная от передовой скважины с образованием вокруг нее ссыпной воронки. для спуска разрушенных пород.

1767184

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку заполненных раствором скважин импульсной нагрузкой и разрушение нарушенных пород осуществляют одним и тем же ударным инструментом, 3. Способ по пп.1 и 2, о тл и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью регулирования спуска разрушенных пород, в передовой скважине устанавливают надувные элементы с подво5 дами и отводами рабочего агента.

1767184

Редактор Т.Федотов Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Л.Филь

Заказ 3533 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101