Способ установки проводников вшахтном стволе и устройство для егоосуществления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕУЕЛЬСТВУ

Союз Саеетскик

Социалистических

Республик

812927 (61) Дополнительное к авт. свид-ву рцe K 3

Е 21 D 7/00 (2Я) Заявлено 060239 (21) 2721841/22-03

I с присоединением заявки йо

Государстеенный коиитет

СССР но дедам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150381..Бюллетень ЙЯ 10

Дата опубликования описания .25. 03 ° 81 (53) УДК 622.674 (088 ° 8) (72) Авторы изобретения

В.М.Котельников и Е.A.Llíèòîâ

Государственный институт но проектированию горнорудных предприятий центральных районов РСФСР "Центрогипроруда" (71) Заявитель (54) СПОСОБ УСТАНОВКИ ПРОВОДНИКОВ В QlAXTRON

СТВОЛЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСЩЕСТВЛЕНИЯ.2!

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к армировке проводниками шахтных стволов °

Известна армировка вертикальнык шахтных стволов из расстрелов и проводников, когда проводники ствола по вертикали разбивают на от- дельные звенья высотой 50-100 и.

Началом и концом этих звеньев явля ются усиленные ярусы, служащие опорой основных несущих расстрелов, которые жестко крепят верхние концы звеньев проводников. При этом все остальные узлы крепления к расстрелам в вертикальных направлениях выполняют податливими, а на стасах между проводниковыми участками предусматривают традиционные температурные и усадочные зазора (1) .

Такой способ армировки с жесткой фиксацией проводниковых зве-4 ньев на поясах вертикальной податливости неприемлем, так как приводит к возникновению продольных нагрузок в самих проводниках и к их искривлению. Кроме .того, в совокупности с температурными зазорами на многочисленных стыках элементов проводников возникающие искривлония проводников увеличивают динамические нагрузки в горизонтальных плоскостях..

Известно устройство для армирования шахтного ствола, включающее опорнуи балку, к средней части которой подвешивается участок проводника, а концы ее.опираются на опоры f2) .

Йедостатком этого устройства является жесткая армировка, приводящая к искривлениям проводников при просадках ствола. !

5 Цель изобретения - разработка такого способа и устройства для его осуществления; которые исключают причины, приводящие к искривлению проводнйков и нарушению армиров20 ки при просадках участков шахтного ствола, снабженного компенсационными поясами податливости, а также повышают надежность работы шахтного подъема при значительном упро25 щении ремонтных операций.

Поставленная цель достигается тем, что проводники навешивают участками по поясам податливости шахтного ствола и,крепят проводники к

30 усиленным расстрелам через гидра812927 влические опоры, внутри которых создают гидростатическое давление, а участки проводникон удЛиняют путем, например, сварки с последующей зачисткой и шлифовкой стыков по известной технологии.

При этом очередные стыки соответствующих секций ствола монтируют без зазорЬв и с избыточным давлением на торцах проводников до 90%.массы 1 вьмеустановленного участка путем повышения данления жидкой среды в гидроопорах, предназначенных для участков проводников, расположенных под усиленным расстрелом, а на завершающей стадии нсе опорные реакции задают регулировкой давления от минимальной до максимальной величины в восходящем порядке от зумпфа.к устью шахты. Гидроопоры для осуществления этого способа выполнены в виде спаренных сильфонных стаканов, обрамленных защитными кожухами, к которым подведены трубопроводы от других сильфонов меньшего диаметра, нагруженных статическими грузами из съемных элементов. Гидростатическое давление в сильфонных стаканах создается напорной трубкой с жидкостью и.с аккумулирувщей емкостьв на верхнем конце.

На фиг. 1 приведена схема .Реализации способа, пример 1; на фиг. 2 то же, пример 2; на фиг. 3 — эпюра относительных значений опорных реакций на усиленных расстрелах или гидроопорах; на фиг. 4 — гидравлическая опора для одного проводника, общий нид; на фиг. 5 — сечение а-а на фиг. 4; на фиг. 6 — сечение в-в на фиг. 4; на фиг. 7 — компановка гидроопоры на одном расстреле для двух проводниконых трасс, пример.

Способ осуществляют следующим образом.

П р и м еср 1. В шахтном стволе, разбитом, например, по высоте на просадочные секции 1-4 с поясами вертикальной податливости 5-7 при установке усиленных растрелов 8-12, устанавливают гидроопоры 13-17; к которым подсоединены вертикальные трубки 18-22. Такую армировку выполняют в нисходящем порядке в соответствии с обозначенными позициями.

При навеске участка проводника

23 упором 24 на гидроопору 13 одновременно повышают давление столбом жидкой среды н трубке 18 так, чтобы величина предварительного напряжения гидроопоры составляла неличину, например, 30-50% расчетной массы всей проводниковой трассы от устья до зумпфа, что достигается нременной фиксацией подвижной части гидроопоры относительно ее основания, например фиксатором 13 а.

Последувщая операция вклвчает спус участка проводника 25 с упором 26 которым он поднешивается на гидроопоре 14 с одновременным повышением давления в этой гидроопоре так, чтобы давление на торцах стыкуемых участков 23 и 25 соответствовало техническим требованиям процесса стыковой сварки или составляло 90% массы участка 23. Производят сварку, зачистку и шлифовку образованного стыка по известной технологии с применением известного оборудования.

Устанавливают фиксатор 14 а и повышают давление в гидроопоре до 20-30% расчетной массы проводниковрй трас15 сы.

Далее, повторяя аналогичные операции для всех последующих секций

2-4 ствола и участков проводников

27, также в нисходящем порядке осуQQ цествляют монтажные операции участка 29 так, чтобы ниже его конца (в районе зумпфа) оставалось свободное пространство не менее предусмотренной проектом величины общей просадки шахтного ствола (например 2-4 М).

При этом участок 29 может быть навешен сразу на две просадочные секции нижней части ствола, аналогичный прием может быть применен и на лвбые другие вышерасположенные секЗО ции ствола.

В процессе выполнения армировки проводниковой трассы фиксация проводников к промежуточным расстрелам

32-35 осуществляется податливо в

З5 вертикальных направлениях.

На завершаюц|ей стадии окончательной вынерки и фиксации ко всем расстрелам теперь уже бесстыкового монолитного проводника, включающего ц) участки 23, 25, 27 и 29, осуществляют настройку опорных реакций под каждым упором 31, 30, 28, 26 и 24 в восходящем порядке так,чтобы относительные неличины этих реакций соответствовали картине, отраженной на фиг. 3, при этом фиксаторы 13 а15 а снимаются известными монтажными приемами в восходящем порядке.

Навешенные таким способом провод$0 ники при просадках секций ствола по поясам податливости 5-7 в процессе эксплуатации шахты исключают возможность возникновения сжимающих продольных нагрузок в теле провод55 ников. При этом стабильность заданных .опорных реакций R -R может поддерживаться в предусмотренных пределах автоматически благодаря постоянству гидростатических давлений в каждой гидроопоре собтветственно высоте .6Î труб 22, 21, 20, 19 и 18. Сумма всех опорных реакций от R до R должна быть не более массы всей пронодниковой трассы.

Настройкой реакций от R > zoo R„ c

65 постепенным унеличением н восходя812927

На основе предварительных расчетов диаметры сильфонных стаканоа 49, 50, бб и 67 не выходят за пределы габаритов ширины элементов расстрелов (100-150 мм), а величина гидростатического давления — за пределы 6-15 кг/см при массе rpy.г.

- за 62 не более 180 кг при длине просадочных секций 60-100 м. устройство устанавливают на уси () ленных расстрелах 56. При этом во

: время подвески проводникового участка 47 к балке 48 давдейие жидкости в сильфонах 49 и 50 повышают груза-. ми 62 одновременно с навеской проводника, т.е. эти операции должны быть совмещены.

При просадке секции ствола с крепыш 64 относительно секции с крепыш

57 выаерасположенные массы проводника 47 также опускаются. Жидкость из сильфонов 49 и 50 выдавливается .в сильфон 59, что вызывает подъем статического груза 62, и значение реакции и остается неизменным.

При этом изменение высотных

25 параметров положения деталей 60, 61 и 62 будет более ощутимым как для любых приборов, так и для визуальных измерений благодаря трансформированному увеличению за счет сооТ () ношения диаметров сильфонов.

Выявленные таким образом просадки секций позволяют ремонтной службе своевременно принимать меры, предупреждающие изменение соотнощ шения значений опорных реакций от

Rq до Rg, как описывалось выше в способе.

Так, значечие реакции может быть отрегулироваио простым изменением величины груза 62 на стержне 61 в сочетании с перекрытием или открытием вентиля на трубке 65.

При необходимости замена сильфонных стаканов 49, 50 и 59 может быть осуществлена с одновременной

45 установкой гидродомкрата по стрелке R (фиг, 5) между плитой 55 и балкой 48.

Величина максимального хода всех сильфонных стаканов должна быть не о .меньше величины просадки шахтного ствола за срок службы износа проводниковых трасс.

Предложенные способ и устройство существенно упрощают обслуживание шахтного подъема в процессе эксплуатации. При этом улучшается надежность работы шахтного подъема с одновременным повышением скоростей подъема за счет исключения стыковых зазорон.

40 формула изобретения щем порядке создают в теле цельнометрического проводника только растя гивающие усилия, стимулирующие прямолинейность проводника. Постоянство реакций на каждой опоре исключает возможность появления горизонтальных искривляющих усилий в промежуточных расстрелах, так как регулировка креплений проводников в горизонтальных плоскостях осуществляется известными приемами.

Пример 2. Последовательность операций по навеске, сварке, обработке и шлифовке аналогична описанной .в примере 1, за исключением того, что давление в гидроопорах 131 -17< coçдают с помощью гидроцилиндров или сильфонов 36, 38, 40, 42 и 44 меньшего диаметра, нагружая их статическими грузами из съемных элементов

37, 39, 41, 43 и 45.

Регулировка опорных реакций в соответствии с отраженной на фиг. 3

R5 R< йэ к2

R по описываемому примеру произнодйтся изменением массы статических грузов в восходящем порядке соответственно 45, 43, 41, 39 и 37 без применения фиксаторов. Остальное осуществляют по примеру 1.

Устройство для осуществления ñïoсоба установки проводников состоит из упора 46, жестко скрепленного с проводником 47, опирающимся на промежуточную балку 48, концы которой, в свою очередь, опираются на сильфонные стаканы 49 и 50, выполненные, например, из нержавеющей: стали и помещеннйе в направляющие . кожухи 51. и 52, в которых предусмотрены прорези 53 и 54 для пропуска концов промежуточной балки 48.

t с

Эти кожухи вместе с основаниями сильфонных стаканов утановлены в гнезда плиты 55, прикрепленной к расстрелу 56 шахтной крепи 57.

На расстреле 56 (или в другом месте) установлено основание 58 под сильфон 59 меньшего,диаметра, на который надет направляющий стакан бб со стержнем 61 и съемными грузами 62.

Стержень 61 пропущен через отверстие в кронштейне 63, прикрепленном к шахтной крепи 57, выае которой расположена просадочная секция ствола 64. Внутренние полости сильфонов

49, 50 и 59 заполнены жидкостью и соединены трубкой 65, на которой установлен перекрывающий вентиль (не обозначен).

На фиг. 7 изображен пример odyществления устройства с использонанием двух сильфонных стаканов с направляющими кожухами 66 и 67, промежуточной балки 68 для подвешивания двух проводниконых трасс 69 и

70 к одному расстрелу 71. 6

1. Способ установки проводников в шахтном стволе, включающий арми812927 рование расстрелами разделенного на секции ствола с компенсационными поясами на стыках секций, стыковку элементов проводников, крепление проводников к расстрелам в горизонтальной плоскости с податливым креплением по вертикали, о т л ич а ю шийся, тем, что, с целью повьиаения надежности установки проводников за счет исключения их искривления, каждый участок проводника,.соответствующий секции ствола, подвешивают посредством гидравлических опор к расстрелам секции ствола, фиксируют гидравлические опоры, наращивают проводники в нисходящем порядке на длину секции ствола, производят фиксацию гидравлических опор и регулируют гидростатическое давление в гидравлических опорах в . возрастающем порядке от зумпфа к устью ствола.

2. Способ по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что стыки участков проводников монтируют без зазоров и с избыточным давлением в гидравлических опорах до 90% массы расположенного вьые участка проводников.

3. Устройство для осуществления способа по пп. 1 и 2, включающее промежуточную опорную балку, к средней части которой подвешивается участок проводника, а концы ее опираются на опоры, о т л и ч а ющ.е е с я тем, что опоры выполнены гидравлическими в виде спаренных сильфонных стаканов с защитными кожухами в виде труб с вертикальными прорезями для пропуска концов промежуточной опорной балки, при этом внутренние полости сильфонных стаканов соединены перекрывающимся

t5 трубопроводом с полостью сильфона, который имеет съемные группы и выполнен, с диаметром, меньшим диаметра сильфонных стаканов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 212926, кл. E 21 0 7/00, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР

g$ 9 417628, кл ° Е 21 0 7/00, 1972.