Шахтное пневматическое перекрытие

Изобретение относится к горному делу и, в частности, к устройствам, используемым в качестве предохранительного перекрытия восстающих горных выработок при обустройстве их после проходки и ремонте в процессе эксплуатации. Техническим результатом является повышение эксплуатационной надежности шахтного пневматического перекрытия. Шахтное пневматическое перекрытие содержит пневмооболочку, узел подвеса, защитный чехол, манометрический и воздухоподающий шланги, устройство для наполнения, регулирования избыточного давления воздуха и его эжекции, установочный трос. При этом пневмооболочка выполнена в виде мягкой осесимметричной торовой оболочки прямоугольного сечения, внутри которой размещен рукав, а по его оси вмонтирована труба меньшего, по сравнению с рукавом, диаметра. Причем пневмооболочка разделена на две равные части перфорированным полотнищем, верхний торец ее и боковые поверхности покрыты свободно облегающим сетчатым полотном с напуском в рабочую зону восстающей выработки, верхний торец выполнен из синтетического высокомодульного волокна высокой прочности. 2 ил.

 

Изобретение относится к горному делу и, в частности, к устройствам, используемым в качестве предохранительного перекрытия восстающих горных выработок при обустройстве их после проходки и ремонте в процессе эксплуатации.

Известно надувное предохранительное перекрытие «Зонт-2», состоящее их двух пневмобаллонов, узла подвеса, защитного чехла, манометрического и воздухоподающего шлангов, контрольного манометра [1].

Недостатком данной конструкции является ненадежность защитного чехла, что, как следствие, приводит к повреждению пневмобаллона и понижению избыточного давления воздуха в нем, слабый узел подвеса, а также полное перекрытие восстающей выработки, что превращает ее в тупиковую.

Наиболее близкой по технической сущности и достигнутому результату является конструкция надувного предохранительного перекрытия «Зонт-3», дополнительно содержащего полиэтиленовую трубу, установленную по оси пневмобаллона, ткань которого скреплена с ним фланцами, узел подвеса, стабилизатор избыточного давления воздуха [2].

Недостатком данного устройства является то, что на сопряжении верхнего торца конструкции с цилиндрической частью на защитном чехле появляются многочисленные повреждения от обрушенных кусков горной массы, а из-за недостаточной жесткости конструкции имеет место упругая неустойчивость и проседание ее в восстающем, проскакивание кусков горной массы в рабочую зону, а также высокая концентрация натяжений в материале пневмооболочки во фланцевых соединениях ее с вентиляционной трубой.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности шахтного пневматического перекрытия.

Указанная цель достигается тем, что:

- конструкция представляет собой осессиметричную торовую оболочку прямоугольного сечения, внутри которой вшит рукав для размещения в нем трубы меньшего диаметра;

- оболочка разделена на две равные части перфорированным полотнищем;

- сетчатое полотно свободно облегает верхний торец оболочки и ее боковые поверхности, имеет напуск в рабочую зону рудоспуска и совместно с защитным чехлом оболочки выполняет функции протектора и дополнительной защиты рабочей зоны рудоспуска;

- верхний торец оболочки выполнен из синтетического высокомодульного волокна очень высокой прочности.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана конструкция шахтного пневматического перекрытия, а на фиг.2 - схема работы элементов конструкции в условиях динамического нагружения.

Шахтное пневматическое перекрытие состоит из торовой оболочки (1), внутри которой размещен рукав (2). Место фиксации рукава на оболочке - (3) (показано жирной линией).

В серединную часть оболочки вмонтирована перфорированная перегородка (4) с отверстиями (5).

В рукав вставлена полиэтиленовая труба (6), диаметр трубы и полости оболочки выбирают в соответствии с техническими требованиями эксплуатации.

Верхние и нижние концы рукава заведены в полиэтиленовую трубу и наглухо зафиксированы болтовыми соединениями (7) и хомутом (8).

В болты вмонтированы серьги (9), верхняя - для подсоединения к тросу подъемной лебедки, а нижняя - для подсоединения к мягкому канату для извлечения шахтного пневматического перекрытия из рудоспуска после завершения работ.

В верхнем торце трубы размещены четыре отверстия для стока подземных вод (10).

Оболочка покрыта защитным чехлом (11), который крепится к трубе с помощью хомута (8). Сетчатое полотно (12) крепится к верхнему торцу трубы хомутом (8).

Нижний торец оболочки оснащен двумя штуцерами (13). Один подсоединяется с помощью шланга к контрольному манометру для замера избыточного давления в оболочке. Второй - к системе для наполнения оболочки воздухом от рудничной пневмосети и регулирования в ней избыточного давления в процессе работы.

Верхний торец трубы оснащен защитным колпаком (14). Оболочка соединена с защитным чехлом петлями (15).

Работы с шахтным пневматическим перекрытием ведутся следующим образом:

- устройство доставляется к нижней или верхней части восстающего и с помощью подъемной лебедки поднимается или опускается к месту установки;

- шланги подключаются по назначению, и конструкция заполняется сжатым воздухом до достижения рабочего избыточного давления в ней;

- проверяется полнота перекрытия восстающего, после чего приступают к выполнению запланированных работ.

При этом совокупность отличительных признаков шахтного пневматического перекрытия обеспечивает достаточную жесткость его и упругую устойчивость при динамических нагрузках, вызванных обрушенными кусками горной массы.

Динамика взаимодействия конструкции с обрушенными кусками горной массы представлена на фиг.2б.

При столкновении кусков горной массы с оболочкой кинетическая энергия переходит в потенциальную энергию деформации. При этом устойчивость пневмооболочки в вертикальной плоскости (фиг.2а, б) обеспечивают реакции связи P4 и Р3 и перфорированное полотнище - регулятор избыточного давления воздуха в оболочке.

В горизонтальной плоскости пневмооболочки ее устойчивость обеспечивают реакции связей P1 и Р2 (фиг.2а, б).

По мере завершения упругих колебаний пневмооболочка переходит в состояние покоя (фиг.2в).

Сетчатое полотно (12) и защитный чехол (11) обеспечивают устойчивость оболочки как в вертикальной, так и горизонтальной плоскостях, за счет увеличения коэффициента трения на контакте с бортами выработки.

Источники информации

1. Журнал «Безопасность труда в промышленности» - М., 1983 - №12 - С.31.

2. Там же, с.32-33 (прототип).

Шахтное пневматическое перекрытие, содержащее пневмооболочку, узел подвеса, защитный чехол, манометрический и воздухоподающий шланги, устройство для наполнения, регулирования избыточного давления воздуха и его эжекции, полиэтиленовую трубу и подъемно-установочный трос, отличающееся тем, что пневмооболочка выполнена в виде осесимметричной торовой оболочки прямоугольного сечения, внутри которой размещен рукав, в которой вмонтирована труба меньшего, по сравнению с рукавом, диаметра, при этом пневмооболочка разделена на две равные части перфорированным полотнищем, верхний торец пневмооболочки и ее боковая поверхность покрыты свободно облегающим сетчатым полотном с напуском в рабочую зону восстающей выработки, а верхний торец пневмооболочки выполнен из синтетического высокомодульного волокна высокой прочности.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для подземной разработки мощных крутопадающих рудных тел с закладкой выработанного пространства. .

Изобретение относится к горному делу, а именно к способу гидравлической закладки протяженных одиночных выработок. .

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при подземной разработке крутопадающих месторождений, представленных неустойчивыми рудами, под толщей обводненных отложений, подработка которых сопряжена с опасностью прорыва подземных вод в горные выработки рудника.

Изобретение относится к горному делу и подземному строительству, направлено на создание более безопасной и экономичной технологии подземной разработки. .

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано для управления кровлей при отработке крутых пластов. .

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разработке крутопадающих и наклонных месторождений малой и средней мощности. .

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства.
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства.

Изобретение относится к горному делу и может использоваться при разработке полезных ископаемых с закладкой. .

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено при подземной разработке месторождений с закладкой выработанного пространства

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений с гидравлической закладкой выработанного пространства

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых, для гидротранспорта закладочной пульпы в выработанное пространство

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при закладке выработок плавно или аварийно затопленных рудников

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений с гидравлической закладкой выработанного пространства. Техническим результатом изобретения является сокращение периода обезвоживания закладочной пульпы. Способ гидравлической закладки, включающий возведение удерживающей и фильтрующей перемычки, монтаж пульпопровода, подачу закладочной пульпы и слив воды через сливные окна в перемычках. В закладываемом пространстве устанавливают дренажные трубы в герметичной оболочке, под которой закрепляют связанные между собой гибкой связью поплавки с шагом h, м. Шаг h принимают из выражения h>20D, где D - внешний диаметр дренажной трубы, м. Во время подачи закладочной пульпы в дренажные трубы подают сжатый воздух, причем после заполнения закладываемого пространства поплавки извлекают и используют повторно. 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений с гидравлической закладкой выработанного пространства. Техническим результатом изобретения является сокращение периода обезвоживания закладочной пульпы. Способ включает возведение удерживающей и фильтрующей перемычки, монтаж пульпопровода, подачу закладочной пульпы и слив воды через сливные окна в перемычках. Перед подачей закладочной пульпы в закладываемом пространстве устанавливают проектное число дренажных труб с уклоном в сторону слива воды. Со стороны фильтрующей перемычки в закладываемом пространстве размещают перфорированные трубы длиной Lтр<0,3L, где L - длина закладываемого пространства, м, подключенные через герметичный шланг к компрессору. После закрытия перфорированных труб по длине Lтр закладочной пульпой в них нагнетают воздух совместно с подачей закладочной пульпы до момента полного заполнения закладываемого пространства, после чего герметичные шланги отключают от перфорированных труб и используют перфорированные трубы в качестве дренажных. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при подземной разработке крутопадающих месторождений, представленных неустойчивыми рудами и вмещающими породами. Способ разработки мощных крутопадающих рудных тел включает разделение рудного тела на слои, отрабатываемые в нисходящем порядке, выемку слоев заходками и закладку выработанного пространства твердеющими материалами, определение мест расположения и размеров полостей вывалов над закладочным массивом, проходку заходок вприсечку к закладочному массиву, подачу твердеющих материалов по присечным заходкам к местам дозакладки полостей вывалов над закладочным массивом. До подхода забоя присечной заходки к полости вывала, расположенной над закладочным массивом, проходку присечной заходки останавливают, из присечной заходки пробуривают две скважины к верхней границе полости вывала, одну из скважин используют для подачи в полость вывала твердеющего материала, по второй скважине отводят воздух из полости вывала в присечную заходку, после закладки полости вывала и достижения закладочным материалом нормативных значений предела прочности продолжают проходку присечной заходки, причем минимально допустимое расстояние от забоя присечной заходки до полости вывала при проведении работ по закладке полости вывала принимают больше глубины зоны интенсивного разрушения горным давлением рудного массива впереди забоя присечной заходки. Техническим результатом заявляемого способа является повышение полноты закладки выработанного пространства, снижение трудоемкости работ, связанных с закладкой выработанного пространства, и повышение безопасности горных работ. 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений с закладкой выработанного пространства в условиях вечной мерзлоты. Техническим результатом является сокращение периода обезвоживания закладочной пульпы и повышение прочности получаемого закладочного массива. Способ включает возведение удерживающей и фильтрующей перемычки, монтаж пульпопровода, подачу закладочной пульпы и слив воды через сливные окна в перемычках, установленных со стороны, противоположной подводу пульпы. В закладываемом пространстве устанавливают дренажные трубы в растворимой воздухонепроницаемой оболочке, а во время подачи закладочной пульпы в дренажные трубы подают охлажденный сжатый воздух. При этом в качестве закладочной пульпы используют хвосты обогащения, сгущенные до пастообразного состояния. 1 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и позволяет размещать значительные объемы отходов обогащения калийных производств в отработанных очистных камерах. Способ размещения отходов обогащения калийных производств включает вскрытие, подготовку и отработку участка камер, приготовление закладочной смеси из отходов обогащения калийных производств и закладку камер. Вскрытие отрабатываемого участка осуществляют уклонами с вышележащего пласта. После отработки участка очистными камерами их заполняют закладочной смесью с добавлением хлорида кальция. Закладочную смесь подают по уклонам с вышележащего пласта самотеком. После заполнения камер возводят непроницаемые перемычки в начале уклонов. В зависимости от горно-геологических условий закладочную смесь могут подавать в каждую камеру или группу камер отработанного пласта по скважинам, пробуренным с выработок вышележащего пласта. После чего скважины тампонируются. Изобретение позволяет уменьшить объемы горных работ и увеличить объемы размещения отходов калийных производств под землей. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх