Устройство для выдачи грузов из шахты

 

Изобретение относится к транспортированию горной породы и грузов из шахты на поверхность. Цель - повышение производительности подъема. Устройство включает ствол 1 и скважину 6, заполненные жидкостью . В нижней части ствола 1 размеш,ены два силовых цилиндра (СЦ) 8 и 9 с поршнями 10, штоками 11 и платформами 12. СЦ 8 и 9 связаны со стволом 1 и с переходными камерами 13 и 14. Последние соот (Л оо ю 00 сд ZS

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 В 66 В 17 00, 9 04

ВСЕщнлл:,. 9

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3884608/22-03 (22) 15.04.85 (46) 23.12.86. Бюл. № 47 (71) Карагандинский отдел Института горного дела AH КазССР (72) В. Г. 5oprep, Ж. П. Вареха, Б. Т. Беркал и ев и В. Н. Вечер а (53) 628.966.865 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 548531, кл. В 66 В 9/04, 1972.

Авторское свидетельство СССР № 1139690, кл. В бб В 17/00, 1983.

„,Я0„„1278285 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДАЧИ ГРУЗОВ ИЗ ШАХТЪ| (57) Изобретение относится к транспортированию горной породы и грузов из шахты на поверхность. Цель — повышение производительности подъема. Устройство включает ствол 1 и скважину 6, заполненные жидкостью. В нижней части ствола 1 размещены два силовых цилиндра (СЦ) 8 и 9 с поршнями 10, штоками 11 и платформами 12.

СЦ 8 и 9 связаны со стволом 1 и с переходными камерами 13 и 14. Последние соот1278285 ветственно наклонными выработками !5 и 16 соединены с загрузочными камерами 17 и 18.

Параметры Cll, 8 и 9 связаны с минимальным превышением уровня жидкости в шахтном стволе соотношением М ) (D hl! + 4F

:1!(), где F; — сумма сил сопротивле!!ия перемещения поршня в силовом цилиндре, Изобретение относится к горной промышленности, в частности к транспортированию горной породы из шахты на поверхность.

Целью изобретения является повь.п!ение производительности подъема.

На чертеже представлено устройство, об >ци и ви д.

Устройство для выдачи грузов из illdxTbl включает вертикальный ствол 1, заполненный жидкостью до уровня h, надшахтное здание 2 с приспособлением 3 для под.ьема грузового контейнера 4 до уровня эстакады 5, скважину 6 с емкостью 7 в устье, заполненную жидкостью до уровня 6!. В нижней части ствола 1 размещены два силовых цилиндра 8 и 9, содержащие поршни 10, цпоки 11 и платформы 12. Диаметр поршней

l0 . В!>, диаметр платформы 12 — D.

Силовые цилиндры 8 и 9 гидравлически связаны со стволом 1 и посредством штоков соединены с переходными камерами 13 и !4 соответственно, которые наклонными выработками 15 и 16 соединены с загрузочными камерами 17 и 18. Поршневая полость силового цилиндра 8 трубопроводом 19 с клапаном 20 связана со стволом 1. Аналогично, поршневая полость силового цилиндра 9 трубопроводам 21 с клапаном 22 связана со стволом 1. Поршневые полости силовых цилиндров 8 и 9 трубопроводом 23 с клапанами 24 и 25 также соединены са скважиной 6. Штоковые полости силовых цилиндров 8 и 9 связаны между собой труоопроводом 26.

Трубопровод 27 соединяет через клапан 28 переходную камеру 13 н через клапан 29 — переходнук> камеру !4 со скважиной 6. Переходная камера 13 отделена <и наклонной выработки 15 шлюзом 30, а от ствола 1 — шлюзом 31. Переходная камера 14 отделена ат наклонной выработки 16 шлюзом 32 и от ствола 1 -- шлюзам 33.

Загрузочные камеры 17 и 8 имеют соответственно бункеры 34 и 35, а выработкой 36 связаны со стволом 37, оборудованным бесконечным канатом 38 для транспортирования порожних контейнеров 39. Для перекачки жидкости из емкости 7 в ствол 1 имеетН; — — и.!О! Вость жидкости, кг/м, Do диаметр поршня, м; D — диаметр платформы, м; hll ---- высота столба жидкости в стволе

Переходные камеры 13 и 14 гидравлически связаны с емкостью 41, установленной на горизонте загрузочной камеры. з. п. ф-,1ы, l и,1. ся насос 40. В устройстве возможно использование подземной емкости 41.

Устройство рыбатае. следующим образом.

5 Порожний каптейн!.р 39 по скважине 37 при помощи оесконечнаго каната 38 опускают до горизонта погрузки, по выработке 36 одним из известных способов, например, наклонным желобом и, и конвейером, падают поочередно в загрузочные камеры 17 или 18 пад бункеры 34 или 35 и загружают полезным ископаемым. Г ру>кеный контейнер 4 по наклонной выработке, например 15, через открытый шлюз 30 пос1упаст под действием собственного веса В п!.реходную камеру 13.

Шлюз 30 закрывается, и переходная камер» 13 через трубопровод 27 с открытым клапаном 28 заполняется жидкостью из скв3жины 6 или емкости 41 (положение, показанное на чертеже), !!ри этом клапаны 22 и 24 также открыты, ы клапаны 20, 25 и 29 закрыты. К.>анан 28 закрывается. 01 крывастся шлюз 31 и груженый каптейн p 4 под действием под ьемной i!I;II I;I3 с .ет разности

I! ioTIIocTkI пади имаетс>! ПО стволу 1 В над-!

Иахтное здайие 2, где при помощи приспособления 3 поднимается на уровень эстакады 5 и по ней !loci.i II3ет к месту разгрузки.

Открываются клапаны 28, 20 и 25, а клапаHbI 24, 22 и шлюз 31 закрываются. Открытый клапан 20 обеспечивает сообщение порцшевой полости силового цилиндра 8 са ствоЗр лом 1, 3 открытый клапан 28 саоащасT перехаднук> камеру 13 со ква>кипой 6 пли емкостью 41.

33 счет роста дав>!Опия в порп!невой !алости силового цилиндра 8 и ег!> уменьшения в переходной камере 3 В результате раз, ич >!ОГО y l>ОВИ я ж идк!>(ти В стВОл е. 1 и скважине 6 H;Ilt емкости 41 поршень 10 со шгаком 11 и платформой 12 получает поступательное псремсl kåíèå, Вытесняя при помаши ила!формы !2 жидкость из переходной каме40 ры 13 по трубопроводу 27 в скважину 6 или емкость 41. >Кидкость из штоковой полости силового цилиндра 8 и!!сг,пает в равновеликую штокаву!о полость цилиндра 9, перемещая поршень 10 силаво!.о цилиндра 9 и вытесняя жидкость из порп!!:СВОЙ !алости Iko1278285

Превышение .И, м .îîòíîzípíèå лиаметров поршня и платформы (Dzz/0) При hzz= При /н — — При zo=

=100 м =200 м =300 м

100 !50

40 60

20 30

12 18

8 12

50 0

4 но hl = ho — Лй;

/hzF+Fc

/Fo

3 следнего через открытый клапан 25 и трубопровод 23 в скважину б или емкость 41.

При этом переходная камера 14 будет освобождаться и заполняться воздухом из выработки 16, например, через обратный клапан в шлюзе 32. Когда жидкость будет полностью вытеснена из переходной камеры 13, переходная камера 14 будет свободна для размещения груза. Затем цикл повторяется, но уже будет работать силовой цилиндр 9.

Избыток жидкости в емкости 7 насосом 40 1О откачивается в ствол 1.

Необходимым условием работы устройства является поддержание определенной разности уровней жидкости в стволе 1 и в скважине 6 или емкости 41. Величина минимального превышения жидкости в стволе 1 зависит от глубины ствола и параметров силовых цилиндров 8 и 9.

Пусть условие равновесия для рабочего хода поршня при вытеснении жидкости из переходной камеры 13 в скважину 6 будет следующим: Fo — площадь сечения поршня 10; F — площадь сечения платформы 12; т, — плотность жидкости; hz — уровень жидкости в емкости 41. 25

Тогда

jhoFp = jhI (F + Fo) — F,. = О, //гоРо — /(ho — Л/г /г+го) — Fi = О;

j hoFo — j hoF — j hoFo+j/hh F+j/hh Fo — F,=0

После преобразования получим

Л/г j hpF+ Fc

/(г + т о) 35 или, переходя к диаметрам поршня 0о и платформы D, окончательно имеем

Лй)—

D /, — ""

00+ D

Условие равновесия при вытеснении жидкости из переходной камеры 13 в емкость 41 имеет следующий вид:

hpFp hgF jhzFp с = О;

/hoFp — jhoFo+/ hFо — /haF — Fi = О. отсюда или окончательно

0 /гг+-„-;

Do

В таблице приведены параметры конструктивных элементов силового цилиндра и зависящая от них величина минимального превышения уровня жидкости в стволе и сква- 55 жине (если пренебречь силами сопротивления перемещению поршня и жидкости).

С увеличением соотношения вЂ, как видно из таолицы, уменьшается величина минимального превышения Л/г, но, с другой стороны, при заданных габаритах силового цилиндра (т. е. Do) уменьшается диаметр платформы и соответственно размеры контейнеров, что, в свою очередь, скажется «а производительности подъема. Поэтому оптимальное соотношение параметров силового цилиндра может быть установлено детальными технико-экономическими расчетамии.

В случае расположения емкости 41 в шахте величина минимального превышения Л/г не зависит от глубины разработки. а зависит только от диаметров D u Do и уровня жидкости /гв в емкости 41. При /гв = 20 м, Лй ) )20(р — — 1), Л/г ) 5(— = 2), Л/г ) 2,2(=

=3), Лй ) 1,2(=41, Л/г ) 0,8(— =5), если пренебречь силами сопротивления.

Формула изобретенггя

1. Устройство для выдачи грузов из шахты, включающее контейнеры, перемецгающиеся в шахтном стволе, заполненном жидкостью, параллельную шахтному стволу скважину, заполненную жидкостью, уровень которой ниже минимального уровня жидкости в шахтном стволе, силовой цилиндр, поршневая полость которого гидравлически связана с шахтным стволом и скважиной, а на штоке его закреплена платформа для проталкивания груженых контейнеров в переходную камеру, загрузочную камеру и емкость, установленную в устье скважины, от.гичающееся тем, что, с целью повышения производительности подъема, оно снабжено дополнительными переходной камерой и силовым цилиндром, установленными в зоне выдачи груженых контейнеров в шахтный ствол, при этом штоковая полость дополнительного силового цилиндра сообц1ена со штоковой полостью первого силового цилиндра для обеспечения последовательного проталкивания груженых контейнеров в переходные камеры, причем параметры силовых цилиндров связаны с минимальным превышением уровня жидкости в шахтном стволе соотношением

1278285

4О

Составитель В. Пьянов

Редактор Н. Егорова Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 6684/19 Тираж 799 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 где F, — сумма сил сопротивления перемещения поршня в силовом цилиндре, Н;

/ — плотность жидкости, кг/м, Do — диаметр поршня, м;

D — диаметр платформы, м;

ho — высота столба жидкости в стволе.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что переходные камеры гидравлически связаны с емкостью, установленной на горизонте загрузочной камеры, а параметры силовых цилиндров связаны с минимальным превышением уровня жидкости в шахтном стволе соотношением г .2Ус, h2+g P д2

0 где h2 — уровень жидкости в емкости, м; — плотность жидкости, кг/м, 0в — диаметр поршня, м;

0 — диаметр платформы, м;

F, — сумма сопротивления перемещения поршня в силовом цилиндре, Н.