Комплекс для проходки выработок с увеличенной площадью поперечного сечения



Комплекс для проходки выработок с увеличенной площадью поперечного сечения
Комплекс для проходки выработок с увеличенной площадью поперечного сечения
Комплекс для проходки выработок с увеличенной площадью поперечного сечения
Комплекс для проходки выработок с увеличенной площадью поперечного сечения

 


Владельцы патента RU 2487999:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" (RU)

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для проходки выработок в однородных породах. Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности проходки выработок поперечного сечения полукруглой формы. Комплекс для проходки выработок содержит каркас, на котором жестко закреплены размещенные соосно друг с другом у основания выработки два неподвижных относительно каркаса горизонтальных желоба с приводными шнеками. Над одним из желобов со шнеком в исходном положении размещен дополнительный желоб с приводным шнеком с возможностью его поворота в вертикальной плоскости относительно шарнирного узла, закрепленного на каркасе в его средней части по ширине выработки, с помощью привода с зубчатым колесом с возможностью его взаимодействия с закрепленной на каркасе зубчатой рейкой кругового профиля относительно оси шарнирного узла, закрепленного на каркасе в его средней части по ширине выработки. 4 ил.

 

Изобретение относится к проходческим комплексам, а именно к комплексам для проходки выработок увеличенной ширины и высоты полукруглого поперечного сечения, и может быть использовано для проходки выработок в однородных породах, например, кембрийских глинах, при проходке выработок при строительстве станций метрополитена или сооружений другого назначения.

Известен принятый за прототип комплекс для проходки выработок, содержащий размещенные на снабженном приводом передвижения каркасе механизмы разрушения горной породы в виде шести дисковых фрез, двух внутренних и шести наружных, ковшовое перегрузочное устройство и ленточный конвейер для погрузки горной массы в транспортные средства (Покровский М.Н. Сооружение и реконструкция горных выработок, часть 3, издание 5, М, Г н-т изд-во по горному делу, 1963, с.260-262, рис.150).

Однако недостатком комплекса является невозможность его использования для проходки выработок увеличенного поперечного сечения полукруглой формы.

Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности проходки выработок увеличенного поперечного сечения полукруглой формы.

Технический результат достигается тем, что в комплексе для проходки выработок с увеличенной площадью поперечного сечения, содержащем каркас с приводом механизма передвижения, на котором размещены механизмы разрушения горной породы и ее перегрузки в транспортные средства, на каркасе жестко закреплены размещенные соосно друг с другом у основания выработки два неподвижных относительно каркаса горизонтальных желоба с приводными шнеками, а над одним из желобов со шнеком в исходном положении размещен дополнительный желоб с приводным шнеком с возможностью его поворота в вертикальной плоскости относительно шарнирного узла, закрепленного на каркасе в его средней части по ширине выработки, с помощью привода с зубчатым колесом с возможностью его взаимодействия с закрепленной на каркасе зубчатой рейкой кругового профиля относительно оси шарнирного узла, в центральной части выработки между торцевыми кромками неподвижных желобов и под шарнирным узлом размещен связанный с приводом нормально ориентированный относительно забоя горизонтальный вал винтовыми лопастями, закрепленными на нем соответственно за пределами шнеков со стороны забоя и с противоположной стороны, где винтовые лопасти размещены в желобе, примыкающем к неподвижным желобам, при этом на внешних кромках всех шнеков и на торцевой части вала, обращенной к забою, закреплены режущие элементы, а неподвижные и поворотный желоба размещены с зазорами относительно шнеков и с возможностью их перекрытия по высоте со стороны, противоположной поверхности забоя проходимой выработки с размещением нижних кромок желобов на уровне нижних кромок шнеков, при этом верхние кромки неподвижных желобов выполнены с отогнутыми в сторону от забоя частями, а втулки валов шнеков с помощью поперечных балок закреплены на желобах, вал каждого шнека с помощью цепной передачи кинематически связан с установленным на наружной стороне желоба приводом, а диаметр D0 винтовых лопастей вала, размещенного между торцевыми кромками неподвижных желобов, равен двойному диаметру D их шнеков.

Комплекс представлен на фиг.1 - с расположением элементов комплекса в их исходном положении, на фиг.2 - разрез А-А по фиг.1, на фиг.3 - вид Б по фиг.1, на фиг.4 - вид В по фиг.1.

Комплекс состоит из каркаса с приводом механизма передвижения (не показан). На каркасе жестко закреплены размещенные соосно друг с другом у основания 1 выработки два неподвижных относительно каркаса горизонтальных желоба 2 и 3 с приводными шнеками 4 и 5. Над одним из желобов 2 со шнеком 4 в исходном положении размещен дополнительный желоб 6 с приводным шнеком 7 с возможностью его поворота в вертикальной плоскости относительно шарнирного узла 8, закрепленного на каркасе в его средней части по ширине выработки, с помощью привода 9 с зубчатым колесом 10 с возможностью его взаимодействия с закрепленной на каркасе зубчатой рейкой 11 кругового профиля с радиусом r относительно оси шарнирного узла 8. В центральной части выработки между торцевыми кромками неподвижных желобов 2 и 3 и под шарнирным узлом 8 размещен связанный с приводом 12 нормально ориентированный относительно забоя 13 горизонтальный вал 14 с винтовыми лопастями 15 и 16, закрепленными на нем соответственно за пределами шнеков 4, 5 и 7 со стороны забоя и с противоположной стороны, где винтовые лопасти 16 размещены в желобе 17, примыкающем к неподвижным желобам 2 и 3. На внешних кромках всех шнеков 4, 5, 7 и на винтовых лопастях 15 торцевой части вала 14, обращенной к забою, закреплены режущие элементы. Неподвижные 2, 3 и поворотный 6 желоба размещены с зазорами относительно шнеков 4, 5 и 7 и с возможностью их перекрытия по высоте со стороны, противоположной поверхности забоя 13 проходимой выработки с размещением нижних кромок желобов на уровне нижних кромок шнеков. Верхние кромки неподвижных желобов 2 и 3 выполнены с отогнутыми в сторону от забоя 13 частями 18. Втулки 19 валов шнеков 4, 5 и втулки 20 вала шнека 7 с помощью поперечных балок закреплены на своих желобах 2, 3 и 6. Вал каждого шнека с помощью цепной передачи кинематически связан с установленными на наружной стороне желобов приводами 21, 22 и 23. Вал 14 размещен во втулках 24 и 25, а диаметр D0 винтовых лопастей вала 14, размещенного между торцевыми кромками неподвижных желобов 2 и 3, равен двойному диаметру D их шнеков 4 и 5. 26 и 27 - направления поворота желоба 6 со шнеком 7, 28 - криволинейный профиль с радиусом R проходимой выработки.

Комплекс действует следующим образом. Каркас 1 со смонтированным на нем оборудованием с помощью привода передвижения размещается у забоя 13 выработки. Включаются приводы 21, 22, 23 шнеков 4, 5, 7 и привод 12 вала 14. Каркас смещается в сторону забоя 13. Благодаря этому вначале начале с помощью вращающегося вала 14 с винтовыми лопастями 15 с режущими элементами на их торцевой части происходит удаление породы из средней части проходимой выработки, а затем шнеки 4, 5 и 7 внедряются в забой на половину диаметра их винтовых лопастей с перемещением разрушенной породы по желобам 2, 3 и 6 в сторону вала 14 и дальнейшим перемещением породы по желобу 17 и ее перегрузкой в транспортные средства. После этого включается привод 9, обеспечивающий поворот желоба 6 с вращающимся шнеком 7 относительно шарнирного узла 8 в направлении 26 за счет взаимодействия зубчатого колеса 10 с зубчатой рейкой 11. При повороте желоба 6 со шнеком 7 (на фиг.1 пунктиром показано его промежуточное положение) основная часть разрушаемой им породы попадает сначала в желоб 2, а после поворота на 90 градусов - в желоб 3, шнеками 4 и 5 которых порода перегружается в желоб 17. Оставшаяся часть породы по желобу 6 транспортируется сразу в желоб 17, по которому с помощью винтовых лопастей 15 и 16 перегружается в транспортное средство. После поворота желоба 6 со шнеком 7 на 180 градусов каркас снова смещается в сторону забоя 13 с обеспечением внедрения шнеков 4, 5 и 7 на половину их диаметра. Затем снова включается двигатель привода 9 с его реверсом, благодаря чему желоб 6 со шнеком 7 поворачивается относительно шарнирного узла 8 в обратном направлении 27 снова на 180 градусов с разрушением породы по всему радиусу R. Далее описанные циклы повторяются до полной проходки выработки заданной длины. Взаимодействие описанного оборудования обеспечивает разрушение породы проходимой выработки по всей площади ее поперечного сечения. Выполнение желобов 2 и 3 с отогнутыми наружу частями 18 исключает возможность просыпания разрушаемой шнеком 7 породы за пределы желобов 2 и 3.

Отличительные признаки изобретения обеспечивают возможность проходки выработок полукруглой формы увеличенного поперечного сечения при строительстве станций метрополитена и объектов другого назначения при относительно несложной конструкции проходческого комплекса.

Комплекс для проходки выработок с увеличенной площадью поперечного сечения, содержащий каркас с приводом механизма передвижения, на котором размещены механизмы разрушения горной породы и ее перегрузки в транспортные средства, отличающийся тем, что на каркасе жестко закреплены размещенные соосно друг с другом у основания выработки два неподвижных относительно каркаса горизонтальных желоба с приводными шнеками, а над одним из желобов со шнеком в исходном положении размещен дополнительный желоб с приводным шнеком с возможностью его поворота в вертикальной плоскости относительно шарнирного узла, закрепленного на каркасе в его средней части по ширине выработки, с помощью привода с зубчатым колесом с возможностью его взаимодействия с закрепленной на каркасе зубчатой рейкой кругового профиля относительно оси шарнирного узла, закрепленного на каркасе в его средней части по ширине выработки, в центральной части выработки между торцевыми кромками неподвижных желобов и под шарнирным узлом размещен связанный с приводом нормально ориентированный относительно забоя горизонтальный вал винтовыми лопастями, закрепленными на нем соответственно за пределами шнеков со стороны забоя и с противоположной стороны, где винтовые лопасти размещены в желобе, примыкающем к неподвижным желобам, при этом на внешних кромках всех шнеков и на торцевой части вала, обращенной к забою, закреплены режущие элементы, а неподвижные и поворотный желоба размещены с зазорами относительно шнеков и с возможностью их перекрытия по высоте со стороны, противоположной поверхности забоя проходимой выработки с размещением нижних кромок желобов на уровне нижних кромок шнеков, при этом верхние кромки неподвижных желобов выполнены с отогнутыми в сторону от забоя частями, а втулки валов шнеков с помощью поперечных балок закреплены на желобах, вал каждого шнека с помощью цепной передачи кинематически связан с установленным на наружной стороне желоба приводом, а диаметр D0 винтовых лопастей вала, размещенного между торцевыми кромками неподвижных желобов, равен двойному диаметру D их шнеков.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для проведения и крепления подготовительных выработок в сложных горно-геологических условиях.

Изобретение относится к горной промышленности и железнодорожному строительству, в частности к буровзрывной проходке горных выработок и железнодорожных тоннелей. .
Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для образования тоннелей и выработок значительного сечения в горных породах. .

Изобретение относится к строительству подземных сооружений и может использоваться при сооружении станций глубокого заложения в слабоустойчивых грунтах. .

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для проходки горных выработок. .

Изобретение относится к способам и устройствам для добычи материалов в подземных условиях. .
Изобретение относится к горной промышленности и подземному строительству, в частности к щитовой проходке тоннелей различного назначения с использованием элементов сборной кольцевой обделки.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для строительства тоннелей. .

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к проходческим щитовым агрегатам для проведения горных выработок и тоннелей овального сечения. .

Изобретение относится к проходческим комплексам для проведения и крепления горных выработок. Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении надежности крепильщика, снижении погрешностей при возведении постоянного крепления, в повышении мобильности и увеличении области применения как с минимальным, так и в максимальном сечениях горных выработок. Проходческий комплекс включает проходческий комбайн с рабочим органом, с закрепленным на нем крепильщиком с распорной балкой и цилиндрами распора; поворотный вал на балке распорной с устройством поворота на конвейере комбайна; манипуляторы со средствами бурения и анкерования с постоянным анкерным креплением. Распорная балка снабжена выдвижными телескопами, манипуляторы со средствами постоянного крепления закреплены на выдвижных телескопах распорной балки. Поворотный вал выполнен в виде грузоподъемной телескопической стрелы с подъемно-распорными цилиндрами. Распорная балка в транспортном положении не выступает за габариты комбайна. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к горному делу и предназначено для проведения выработок в неустойчивых породах при строительстве метрополитенов с обеспечением сохранности поверхностных сооружений. Комплекс для проведения коротких выработок с тюбинговой крепью в слабоустойчивых породах содержит рабочий орган в виде съемной планшайбы с резцами по всей ее поверхности, выполненной с окнами для предварительного ослабления забоя, снабженной удерживающими ее выдвижными стопорами с гидроцилиндрами и закрепленной на поворотном рычаге, установленном на несущей раме тюбингоукладчика, причем на одном из концов поворотного рычага расположен захват для тюбинга, выполненный с возможностью замены его породоразрушающим инструментом, а также механизм перемещения тюбингоукдадчика. Планшайба снабжена механизмом подачи, выполненным в виде двух гидроцилиндров, соединенных с тележкой гидропривода вращения поворотного рычага, четырьмя удерживающими ее выдвижными стопорами, установленными в гидроцилиндрах, и четырьмя окнами-сегментами в средней части, закрытыми раздвижными крышками. При этом крепление планшайбы с поворотным рычагом выполнено в виде быстросъемного соединения «ласточкин хвост», в котором выступы на поворотном рычаге, жестко связанные с ним, заведены в пазы, расположенные на внутренней стороне планшайбы. Поворотный рычаг выполнен телескопическим, а на раме тюбингоукладчика установлены телескопические стрелы с закрепленными на них выдвижными козырьками с возможностью их возвратно-поступательного движения. С забойной стороны планшайба может быть дополнительно снабжена радиальными щелями, расположенными по ее окружности, в которых жестко закреплены пластинчатые резцы. Комплекс может быть дополнительно снабжен четырьмя ковшами, направляющей течкой, связанной с приемным лотком и ленточным конвейером, установленным на раме тюбингоукладчика, при этом ковши установлены диаметрально по окружности планшайбы, а их задняя стенка выполнена в виде отбойного листа, с отверстием в его верхней части, совмещенным с направляющей течкой. Планшайба может быть закреплена на поворотном рычаге с эксцентриситетом относительно оси его вращения. Техническим результатом изобретения является увеличение скорости проходки выработок, повышение безопасности ведения работ, снижение затрат времени на предварительное крепление, более точное профилирование выработки. 3 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к области гидротехнического строительства. Гидроаккумулирующая электростанция содержит бассейн, расположенный на поверхности земли, водозаборное сооружение, вертикальную шахту напорного водовода, коммуникационную шахту, аэрационные шахты, вертикальную шахту выдачи мощности, машинный зал с агрегатными блоками, нижний бассейн с основными камерами и наклонный транспортный туннель. Нижний бассейн дополнительно имеет короткие туннели, соединительные галереи, камеру переключения, напорные соединительные водоводы и распределительную камеру. Основные камеры нижнего бассейна выполнены в виде спирально расположенных туннелей в плане круглого сечения и соединены друг с другом с помощью соединительных галерей. Агрегатные блоки станционного узла посредством отсасывающих труб и коротких туннелей соединены с распределительной камерой, которая в свою очередь соединена с основными камерами нижнего бассейна с помощью напорных соединительных водоводов. Способ проходки нижнего бассейна включает проходку основного наклонного транспортного туннеля от поверхности к подземным сооружениям с помощью туннелепроходческого механизированного комплекса и сооружение основных камер нижнего бассейна. При проходке основных камер нижнего бассейна сооружают камеру переключения для перераспределения выдачи породы во время проходки и сокращения длины выдачи породы по конвейеру. Обеспечивается возможность размещения высоконапорных ГАЭС на равнинных территориях, на больших глубинах от 300 м до 2000 м, оптимизация производства работ и максимальная механизация проходки подземных выработок путем широкого использования производительных туннелепроходческих механизированных комплексов (ТПМК). 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к проходческим комбайнам для проведения горных выработок для проведения горных выработок с переменным углом наклона. Техническим результатом является увеличение области применения проходческих комбайнов с гусеничным ходом передвижки по углам наклона выработки, а также повышение надежности работы комбайна и его мобильности и компактности. Предложенный проходческий комбайн содержит раму с закрепленными на ней гусеничными тележками, лотком, исполнительным органом с телескопом, конвейером, буферными устройствами, пультом управления. При этом в раму комбайна введено телескопическое толкающее устройство с силовым цилиндром и буфером с опорным цилиндром и кронштейнами для крепления опорных балок с отверстиями под анкерные болты и местом установки распорных стоек в кровлю горной выработки. Величина раздвижности выдвижной части толкающего устройства кратна величине телескопа исполнительного органа и шагу крепления горной выработки. Пульт управления телескопического толкающего устройства совмещен с пультом управления комбайна и сблокирован с работой комбайна. Кроме того, буферные устройства комбайна могут быть снабжены телескопической частью и совмещены по оси рамы комбайна в корпусе толкателя с осевой перегородкой. Телескопическое толкающее устройство может быть выполнено в виде телескопических цилиндров, с применением опорных балок с отверстиями для анкерования в почву выработки, компенсируя расхождение плоскостей в местах опоры гусеничных тележек комбайна и его опорных балок к почве горной выработки. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к строительству, в частности к проходке туннелей или выработок в рыхлых горных породах. Техническим результатом является улучшение санитарно-гигиенических условий работы в секции экрана при одновременном снижении металлоемкости процесса. Способ создания защитного экрана при проходке туннеля под насыпью заключается в ступенчатом продавливании трубных секций и выемке породы из них. Причем перед продавливанием очередной секции производят вырезку сектора в предыдущей секции из ее внутренней полости на величину ступени продавливания и устанавливают продавливаемую секцию в упомянутый вырез. При этом каждую секцию выполняют в виде труб с вырезанными секторами в пределах 9÷120 градусов и соединенных друг с другом по краям вырезанных секторов. 7 ил.

Изобретение относится к системам автоматизированного управления в горной промышленности и может быть использовано в системе управления проходческим щитом. Техническим результатом является повышение точности и надежности управления передвижением щита тоннелепроходческого комплекса. Способ управления щитом тоннелепроходческого комплекса заключается в том, что управление щитом осуществляют в двух плоскостях посредством систем управления по вертикали и по горизонтали. При этом с помощью измерительной техники определяют углы наклона исполнительного органа относительно вертикальной и горизонтальной плоскостей, сигналы по скорости изменения угла наклона относительно вертикальной и горизонтальной плоскостей, линейные перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях и скорости изменения линейного перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Вышеперечисленные сигналы подают на блок управления по четырем координатам, где их сравнивают с заданием, после чего на основании сигналов рассогласования формируют релейный закон управления исполнительным органом. Предложена также следящая система управления щитом тоннелепроходческого комплекса, которая содержит последовательно соединенные оптический задатчик направления, блок отклонения луча, диафрагму, фотоэлектрическое приемное устройство и блок управления по четырем координатам, вход которого соединен с блоком измерения углов наклона. При этом устройство дополнительно содержит блок наблюдателя состояния, который своим входом соединен с блоком измерения углов наклона, а выходом - с блоком управления. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к области строительства, а именно к способам ремонта тоннелей метрополитена, расположенных в сложных горно-геологических условиях. Способ усиления остродефектной обделки тоннеля, которая подвергалась осадкам из-за неустойчивого и обводненного основания, заключается в укреплении путевого полотна и обделки тоннеля. Укрепление путевого полотна и обделку тоннеля производят посредством опирания путевого полотна на слой подстилающих плотных грунтов, расположенных на глубине под слоем неустойчивого и обводненного грунта. Опору обделки тоннеля на слой подстилающих плотных грунтов осуществляют путем обустройства рядов грунтоцементных свай, оголовок которых закреплен в бетонном основании путевого полотна, а основание расположено в слое подстилающих плотных грунтов. Технический результат состоит в обеспечении проведения ремонтных работ по укреплению путевого полотна и обделки тоннеля без нарушения работы метрополитена и графика движения поездов, в повышении несущей способности. 3 з.п. ф-лы.

Способ уширения туннеля относится к горному делу, а именно: проходка туннелей, туннели или выработки с креплением или без него; способы или устройства для их проходки, планировка туннелей или выработок с дополнительными бурильными или режущими устройствами. Технический результат направлен на повышение производительности и безопасности работ, особенно в сейсмически неустойчивых зонах, и сохранение прочности туннеля. Способ включает в себя бурение жестким инструментом шпуров, формирование хребтов путем последовательного вырезания как минимум двух полос и срезание хребтов. Вырезание полос, формирующих хребты и срезание хребтов производят алмазным канатом, который надевают на вращательный инструмент и ролики, которые затем закрепляют внутри предварительно пробуренных по проектному контуру шпуров. Вращательный инструмент закрепляют в противоположной от роликов стороне, после чего вращательный инструмент приводят в движение. Шпуры пробуривают по проектному контуру, состоящему из точек, расположенных попарно, сверху и снизу с последовательным смещением в сторону на определенный шаг. Для вырезания полос используют как минимум два шпура, расположенных на одном уровне или на разных уровнях. Для срезания хребтов используют как минимум две вырезанные полосы, расположенные перпендикулярно или под некоторым углом друг к другу. 5 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к горному делу, а именно к способам проведения горных выработок по крепким породам буровзрывным и взрывомеханическим способами, и может быть использовано при скоростном проведении подземных горных выработок, штолен, туннелей по крепким породам. Техническим результатом изобретения является повышение скорости проведения выработки, сокращение времени обуривания забоя, времени буровзрывных работ, увеличение частоты и устойчивости технологического процесса. Технический результат достигается за счет одновременного бурения шпуров с повышенными скоростями подачи и вращения коронок и интенсивной промывки шпуров сначала в 2-х вертикальных секторах, затем, после поворота буровой планшайбы на 90 градусов, в 2-х горизонтальных секторах. После отвода буровой планшайбы от забоя производится подача зарядной планшайбы со шприцами-штоками и последующая автоматизированная зарядка шпуров взрывчатый веществом и инициирование взрывания. 3 ил.
Наверх