Устройство для изоляции подготовительных выработок шахт

 

Использование: для изоляции аварийных участков горных выработок и гашения энергии ударной волны. Сущность изобретения: устройство смонтировано на передвижной транспортной тележке 1, на которой установлена поворотная платформа 2 с размещенными на ней эластичными емкостями 3. На платформе 2 расположены также пневмодомкраты 4 со штоками 5, распорный щит 6 с выдвижными элементами заслона 7 и раздаточный коллектор 8, выполненный в виде надувной буферной стенки, которая в верхней части посредством крепления 9 соединена со штоками 5 и выдвижными элементами заслона 7. Эластичные емкости 3 посредством патрубков 10 сообщены с раздаточным коллектором 8, который в свою очередь сообщен с источником сжатого газа 11, на который подключены через пневмораспределительную систему 12 пневмодомкраты 4. В комплекте устройства дополнительно имеются отдельные пневмобаллоны нескольких типоразмеров для перекрытия пространства сечения горной выработки 14 ниже уровня поворотной платформы 2. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для изоляции аварийных участков горных выработок и гашения энергии ударной волны, образующейся при взрыве угольной пыли и метановоздушной смеси.

Известно устройство для локализации выбросов угля газа в подготовительных выработках, содержащее закрепленные на транспортной платформе щит с заслонами, выполненными с возможностью выдвижения, и пневмодомкраты, взаимодействующие с заслонами.

Недостаток устройства в низкой оперативности и трудоемкости установки щита. Его стационарное крепление на транспортной платформе не позволяет быстро устанавливать щит на заданном расстоянии. Кроме того, данное устройство не обеспечивает необходимую изоляцию горной выработки, что снижает безопасность работ.

Известно также устройство для локализации выбросов угля и газа в подготовительных выработках, включающее транспортную тележку с поворотной платформой и размещенные на ней и заполненные сжатым газом эластичные емкости с пневмораспределительной системой.

Недостаток известного устройства в невысокой прочности возводимой перемычки, что снижает безопасность ведения горноспасательных работ. При взрывах большой мощности отдельные пневмобаллоны могут быть размещены взрывной волной или выбиты из перемычки.

Цель изобретения - повышение оперативности и безопасности и снижение трудоемкости ведения работ по изоляции аварийных участков горных выработок.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для изоляции подготовительных выработок, включающее транспортную тележку с поворотной платформой, размещенные на ней и заполненные сжатым газом эластичные емкости, пневмораспределительную систему, опорный щит с заслонами, выполненными с возможностью выдвижения, и пневмодомкраты, взаимодействующие с заслонами, дополнительно снабжено эластичным раздаточным коллектором, выполненным в виде надувной буферной стенки, размещенной между опорным щитом с заслонами и эластичными емкостями. Причем буферная стенка в верхней части скреплена с выдвижным элементом заслона и штоком пневмодомкрата и сообщена с эластичными емкостями. Кроме того, выдвижные пневмодомкраты, надувная буферная стенка и эластичные емкости соединены на единую пневмораспределительную систему.

Предложенная совокупность отличительных признаков позволяет обеспечить достаточно надежную изоляцию горной выработки и хорошую защиту работающего персонала и горноспасательного оборудования от воздействия ударной волны при взрыве, который может возникнуть в условиях внезапного выброса. Ударная волна стремится сдвинуть эластичные емкости вдоль оси по градиенту давления. В случае, если произойдет осевое смещение какой-либо эластичной емкости, последняя начнет взаимодействовать с буферной стенкой, которая работает не только как амортизатор, но, главным образом, равномерно перераспределяет сосредоточенную нагрузку от сдвинувшейся емкости на всю поверхность опорного щита и заслонов, с которыми она взаимодействует и, тем самым, ослабляет силу удара.

На фиг. 1 изображено устройство для изоляции в транспортном положении; на фиг. 2 и 3 - рабочее положение устройства в продольном и поперечном сечении выработки.

Устройство смонтировано на передвижной транспортной тележке 1, на которой установлена поворотная платформа 2 с размещенными на ней эластичными емкостями 3. На платформе 2 расположены также пневмодомкраты 4 со штоками 5, распорный щит 6 с выдвижными элементами заслона 7 и раздаточный коллектор 8, выполненный в виде надувной буферной стенки, которая в верхней части посредством крепления 9 соединена со штоками 5 и выдвижными элементами заслона 7. Эластичные емкости 3 посредством патрубков 10 сообщены с раздаточным коллектором 8, который в свою очередь сообщен с источником сжатого газа 11, на который подключены через пневмораспределительную систему 12 пневмодомкраты 4. В комплекте устройства дополнительно имеются отдельные пневмобаллоны 13 нескольких типоразмеров для перекрытия пространства сечения горной выработки 14 ниже уровня поворотной платформы 2. Со стороны забоя, устройство снабжено экраном 15, перекрывающим неплотности между емкостями 3. В транспортном положении давление в эластичных емкостях 3 и раздаточном коллекторе 8 снято, и они находятся в сжатом состоянии. Поворотная платформа 2 развернута длинной стороной вдоль продольной оси транспортной тележки 1, а штоки 5 втянуты в пневмодомкраты 4. В таком положении установка имеет габариты, позволяющие транспортировать ее по горным выработкам.

Устройство для изоляции подготовительных выработок работает следующим образом.

После доставки устройства к месту возведения перемычки, транспортную тележку 1 закрепляют на рельсах башмаками (не показаны) и разворачивают поворотную платформу 2 поперек горной выработки 14. Затем включают источник сжатого газа 11 и подают сжатый газ в пневмораспределительную систему 12. Газ поступает одновременно в пневмодомкраты 4 и в раздаточный коллектор 8, из которого через патрубки 10 подается в эластичные емкости 3. Под действием давления сжатого газа штоки 5 выдвигаются из пневмодомкратов 4 и выдвигают из шлицев распорного щита 6 заслоны 7. При этом штоки расправляют также раздаточный коллектор 8, который в верхней части соединен с ними посредством крепления 9. Штоки 5 выдвигают до упора их торцов в стенки горной выработки 14 с обеспечением необходимого распора всего устройства. Эластичные емкости 3 заполняются сжатым газом из раздаточного коллектора 8, который выполнен в виде эластичной стенки, играющей роль буферного распределителя давления. Если, например, в результате действия ударной волны какая-либо из эластичных емкостей 3 сдвинется в осевом направлении, то она начнет взаимодействовать с буферной стенкой. При этом сосредоточенная нагрузка, действующая со стороны указанной емкости, распределится равномерно раздаточным коллектором 8 по всей поверхности распорного щита 6 и выдвижных элементов заслона 7, это позволяет смягчить удар взрывной волны на перемычку. Для перекрытия пространства сечения выработки 14 ниже уровня поворотной платформы 2, под тележку 1 устанавливаются отдельные пневмобаллоны 13, которые заполняются сжатым газом от источника 11. Экран 15 перекрывает неплотности между емкостями и защищает их от воздействия посторонних предметов, переносимых ударной волной.

Предложенное техническое решение позволяет изолировать взрывоопасные аварийные горные выработки без возведения трудоемких и материалоемких перемычек и обеспечить защиту горноспасателей от воздействия ударных волн, образующихся при взрыве метана и угольной пыли. При этом достигается необходимая мобильность при транспортировке и установке перемычки в рабочее положение. (56) Авторское свидетельство СССР N 989100, кл. E 21 F 5/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР N 1020588, кл. E 21 F 5/00, 1982.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК ШАХТ включающее транспортную тележку с поворотной платформой, размещенные на ней и заполненные сжатым газом эластичные емкости, пневмораспределительную систему, опорный щит с заслонами, выполненными с возможностью выдвижения, и пневмодомкраты, взаимодействующие с заслонами, отличающееся тем, что, с целью повышения оперативности и безопасности и снижения трудоемкости ведения работ по изоляции аварийных участков горных выработок, оно снабжено эластичным раздаточным коллектором, выполненным в виде надувной буферной стенки, размещенной между опорным щитом с заслонами и эластичными емкостями, причем буферная стенка в верхней части скреплена элементом заслона и штоком пневмодомкрата и сообщена с эластичными емкостями.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что выдвижные пневмодомкраты, надувная буферная стенка коллектора и эластичные емкости соединены в единую пневмораспределительную систему.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3