Установка для бурения шахтных стволов

 

Изобретение предназначено для проходки шахтных стволов 4 и позволяет повысить эффективность бурения стволов путем обеспечения бурения непрерывного спирального вруба. Для этого на несущем приспособлении (НП) 11 жестко закреплена опорная муфта (ОМ) 24, внутри которой с возможностью осевого перемещения установлена жесткая труба 23. На нижнем конце трубы 23 с возможностью вращения установлено врубовое колесо (ВК) 17 в виде цилиндра, на котором закреплены породоразрушающие элементы 18, и радиально закрепленных между ними лопастей с закругленными концами. Параллельно оси вращения ВК 17 размещен привод подачи ВК 17 и соединен с трубой 23 и ОМ 24. Между НП 11 и периферийной опорной рамой 5 установлен привод вращения НП 11. Внешняя конфигурация рамы 5 конгруэнтна конфигурации поперечного сечения ствола 4. Продольная ось ОМ 24 расположена под острым углом (5-30°) к продольной оси установки, вершина которого направлена в сторону забоя 2. Диаметр ВК 17 больше половины диаметра рамы 5. На НП 11 жестко закреплены выдвижные опорные стойки 26. Для селективного зацепления с боковой стенкой 3 ствола 4 с рамой 5 связаны зажимные приспособления. Для удаления врубовой мелочи под задней кромкой ВК 17 установлен горизонтальный конвейер 29, а на НП 11 установлен вертикальный конвейер 30 для приема породы с конвейера 29 и транспортирования ее в приемный пункт. При этом НП 11 удерживается на отводах рамы 5, имея с ними скользящее упорное зацепление. Благодаря ему НП 11 может поворачиваться на 360° относительно внутренней поверхности рамы 5. Привод подачи осуществляет селективное перемещение трубы 23 и жестко связанных с ней узлов относительно ОМ 24. Перемещаясь по дуговому пути при вращательном движении НП 11 относительно рамы 5, ВК 17 одновременно производит вруб в двух плоскостях, расположенных под прямым углом одна к другой, вдоль нижней и боковой поверхностей ВК 17 по направленному вниз спиральному пути вруба. 6 з.п. ф-лы, 14 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 F 2I П 1/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЬ!Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 3792604/23-03 (86) PCT/Vs 84/00087 20. 01. 84 (22) 25. 09. 84 (31) 461675 (32) 27.01.83 (33) VS (46) 30,07.89. Бюл. ¹ 28 (71) Харрисон Вестерн Корпорейшн (ЦБ) (72) Ларри Линн Снайдер (VS) (53) .622. 251. 8 (088. 8) (56) Патент СР!А ¹ 4396072, кл. 17557, опублик. 1983.

Патент Великобритании № 2079346, кл. F. 21 Р 1/06, опублик. 1982. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ БУРЕНИЯ шАХТНк!Х

СТВОЛОВ (57) Изобретение предназначено для проходки шахтных стволов 4 и позволяет повысить эффективность бурения стволов путем обеспечения бурения непрерывного спирального вруба. Для этого на несущем приспособлении (НП)

11 жестко закреплена опорная муфта (0M) 24, внутри которой с возможностью осевого перемещения установлена жесткая труба 23. На нижнем конце трубы 23 с возможностью вращения установлено врубовое колесо (ВК) 17 в виде цилиндра, на котором закреплены породоразрушающие элементы 18, и радиально закрепленных между ними лопастей с закругленными концами.

Параллельно оси вращения ВК 17 размещен привод подачи ВК 17 и соединен с трубой 23 и ОУ 24. !" ежду НП 11 и периферийной опорной рамой 5 установлен привод вращения НП 11. Внешняя конфигурация рамы 5 конгруэнтна конфигурации поперечного сечения ствола 4. Продал ная ось OM 24 располо„„SU„„1498398 А 3

2 жена под острым углом 5 — 30"-)к продольной оси установки, нерв:ин:. которого направлен» и сторону забоя Z.

Диаметр ВК 17 больше половины диаметра рамы 5. На НП I! жестко закреплены выдвижные опорные стайки 26. Дня селективного зацепления с боковой стенкой 3 ствол» 4 с рамой 5 связа1498398

РЕННЮЮ 1«ОЛОС н ю ю T«o B E: 1.«х « l o

«Г«1«1 ПОП««Ш раме« 5 « кач связи мс«ут которые 1«рив

5 с обоих ко

55 вающая перемещение по направляющим жесткой трубы 23, Имеются опорные стойки 25 и 26, расположе«инне на некотором расстоянии одна от другой по окружности, оци могут выдвигаться посредством приводных цилиндров 27 и 28.

Установка содержит также горизонтальный конвейер 29, предназначенный для удаления врубовой мелочи, установленный одш«м концом под задней кромкой врубового колеса 17, а другим — в зоне отсутствия врубового колеса, На несущем приспособлении установлен вертикальный конвейер 30, предназначенньш для приема породь« с горизонтального конвейера 29 и транспортирования породы в приемный пункт, расположенный над установкой

1, откуда эта мелочь удапяется из шахтного ствола наверх. Полок 31 для закрытия рабочей площадки (A»r ° 1 ) устанавливается на несущем приспособлении 11 для размещения на нем аппаратуры управления, рабочих по обслуживанию машины, запасных сменных деталей и тому подобного. К верхней поверхности полки 31 может быть прикреплен сверху круглый экран 32 (фиг.! и 2), который располагается смежно со стенкой 3 шахтного ствола, окружая узлы установки и защищая рабочих от падающих обломков со стенки шахтного ствола.

Полок 31 с покрытием неподвижно соединен с приспособлением ll и опорными стойками 25 и 26 для поддерживания врубового колеса опорных стоек в фиксированном положении.

Диаметр врубового колеса 17 меньше половины диаметра шахтного ствола

3, причем ось вращения этого колеса наклонена относительно продольной оси шахтного ствола.

Опорная рама 5 выполнена иэ элементов, имеющих Т-образное поперечное сечение, образованное множеством стеночных элементов, ориентированных под прямыми углами один относительно другого. Каждый из стеночных элементов представляет собой продолговатый элемент с прямоугольным поперечным сечением, причем эти элементы могут быть соединены друг с другом, например посредством сварки, литья или другим способом, обеспечивающим жесткое соединение. Таким образом, опорная рама 5 имеет T-образную внут10

30 ть 33 11 1 бр..«.1ю сть на у «пстк» ñ.«iба 34.

Рн««Я ««Pоt!««

Пля концевых у«ос гк<««« полук< -i«â€” цевых эле««ент<«в 7 и Я предусмотрено приспособлеш«е, например приводной цилиндр 10, предназначенное для абесПЕЧЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕШ«Я В ОСЕВ<ты НаПРаВленни одного конца относите.««,нс другого конца полукопьцевых эг«е«ентов (фиг.5). Приводной цилиндр содержит цилиндрическую камеру, yc«,ановлен ую в фиксированном положеш«и во внутренней полости 33 элемента 7 пр:1 помоши радиальной распорки 38 и диагональной расшивки 39, которые привариваются или жестко крепятся какимлибо другим способом к внутренней

37 и внешней 36 стенкам. В цилиндрической камере располагается шток цилиндра 10, имею«1«ий выпуклую концевую поверхность, которая входит в зацепление с прилегающей вогнутой поверхностью детали для приема поршня, жестко установленной во внутренней полости 33 элемента 8 посредством диагональной плиты 40, жестко прикрепленной к внутренней 37 и внешней

36 стенкам. Втягивание поршня цилиндра 10 приводит к высвобождению элементов 7 и 8 опорой рамн, что обеспечивает воэможность перемещения опорной рамы 5 в другое положение относительно круглой боковой стенки

3 шахтного ствола для снижения опорной рамы по мере проходки шахтного ствола. Для обеспечения поворота элементов 7 и 8 могут быть использованъ« и другие устройства, например коленчато-рычажное (не показано).

На опорной раме предусмотрены верхний и нижний ряды отверстий 16, расположенных на одинаковых расстояниях друг от друга (фиг.4), причем отверстия 16 верхнего ряда расположены непосредственно над отверстиями нижнего ряда. Указанные отверстия предусмотрены для зацеп. «ения с приводными башмаками 14 и 15.!

498398

1!л it>tt! . 9 иэ, бражено нес ущее приС;>с>СС.бПС НПЕ 1, С«цЕржыщЕЕ ду?.ООбрлз>?ь111 > ?емеt т 41 с пря>1«>у? сэльным п«l!«pe I!I»!M се ?еги?ем, у которого име5 ется цус.с>обр;?з 11;l, t по периферии внешняяя по?эерхность, рлс11оложенная с воз>1ожноcтью I ри>сь>к?H!1!Eål о контакты с эле. IektI.E>bt! I 37 вн, тре?шей стенки onoptto1t рамы 5. Пу? ««брлзный э?емент 41 образует vðót« ную цугу, oхвлтынс?юШую в цлнн«м o:?учые примерно 70

Хордовы?1 .элс :tt Il! >2 жестко прикреплен к ко:1цл;.1 цуl oot>pklçíoão элемента

41 при пс мс яш гориз«нтлльных о11орнь?х эле>1ент«11 11 г«!э«- сч?тлсlb!! го кс>лПЛКЛ />ч И>И1 . !!) . ? H . 11 1 !! (1tt КО?1

tIJK 44 соцсэ! жи г i, H 1> . и.: еl>иую гс ридилчьно во внешнем нлпрлвлегиш поверхностью вс ртикл??ьного с l ettowttot.o элемснты онори«й рл.сы 5. Вертикальный удерживающий эле.>ент 45 не1>одвижно прикреплен к концу 46 параллельно со стеноч>н1м элементом и, примыкая, обрл.ует злцепление со стеночным элементом посредством под— шипникл 47. Вертиклльнь>й удерживающий элемент 45 проходит вертикаль25

30 но вверх за горизонтальную пластину колпака, обеспечивая дополнительную

35 прочностную опору при ?IoMottttf крепежных детлле11, и;шример при помощи г «риз о нт лл ьной кр е?1ежной нет л >?и и вертикальной треугольной приваре?шой плиты. Аналогично к верхней поверх- 4 ности горизонтлльного элемента может быть прикреплена посредством сварки треугольная вертикальная верхняя опорная плита, которая, кроме

Tot о привлри?1 лг- 1 ся lс р л сисеl ьнои 45 внешней поверхносги хордового элемента 42 ° Нижний колпак 48 жестко крепится к нижнему гoptt3oltòà:It.ному опорному элеме?п у 43.

Нижний ко1?и lк 48 содержит гориэ онтлльно расположенный элемент 49, у котс>рого имеется направлеш?ый вертикально вверх удерживающий элемент

50, жестко прикрепленный к его концу (фиг.8). Удерживающий элемент 50

55 примыкает на одной линии к стеночному элементу 5! « порнсэй рамы 5, образуя 3лцеплеt!11(между стеночным элесентом 51 и и p1èê l3IE HbIM удержи?элющим

3оитлльнсэ I«ttt l :,:i!i 1 o! c i! 1 ;U Гоо«11 и!> имьlк 11 ет к Р 11!11 11tlt I-.1 to Уд с1 l e kl tto t с 1 о 20 ронс. хорцовсэго элементл i . ы другой

«к лнчив лет«я Tl точке, расположенной ил одной линии с расположенной раэлементом 50 пос редс? вом подшипника

52. 11оц?п?пниковля опора 53 рлсположена нл верхней п«верхности плиты 49 и контактирует с элементом 54 опорной рамы 5. Аналогичным образом нодшипниковля опора 55 расположена на шсжней поверхности горизонтального элемента и образует упорный контакт со стеночными элементами 56. Подшип?шковые опоры 57 и 58 рлсположены нл радиально удаленной вертикальной поверхности дугообрлзного элемента 41 и образуют у>>орное злцепле ше со стеночным элементом опорной рамы.

Таким образом, несущее приспособление !1 удерживается на отводах опорной рлмы 5, имея с ними скользяи«e v-Iop1toe з лнепление, благодаря которо >у Ite сущее приспособление 11 может нов орлчив аться нл 360 относительно внутренней поверхности опорной рамы 5. БллгoItëðÿ тому, что в установке предусмотрен крепящийся посредством болтов нижний колпак 48, несущее приспособление 11 может быть довольно просто снято и установлено вновь нл опорную раму 5 во время монтажа или демонтажа установки, Опорная муфта 24 имеет прямоугольную конфигурацию. Элементы боковых стенок опорной муфты жестко прикреплены под прямыми углами один относительно другого.

Опорная муфта устанавливается на хордовом элементе 42 несущего приспособления 11, при этом внешняя поверхность одной иэ стенок располагается илрс?ллел?.но и при сыкает к внешней поверхности хордового элемента 42.

Центральная ось А-А опорной мус!>ты наклонена в плоскости, Параллельной хордовому элементу 42. Указанный угол может сoстлвляTb 5-30, предпочтительно 15О.

Внутренняя полость 59 опорной муфты имеет прямоугольное псперечное сечение, что облегчает скользящее перемещение при зацеплении, с жесткой трубой 23, у которой также прямоугольное поперечное сечение.

Приводные цилиндры 12 и 13 установлены с возможностью поворота вокруг оси У-У, расположенной перпендику— лярно плоскостям ориентации расположенных на некоторых расстояниях друг от друга отверстий 16. Елждый из цилиндров !2 и 13 содержит цилиндрическую камеру и выборочно вь>двигае1498398 мый и втягиваемый! поршневой г)ток, а каждый поршневой шток — к)арнирное соединительное средство, расположенное на его свободном конце. В качест5 ве шарнирного соединительногo средства может быть использован)а соединительная скоба с отверстиями для размещения в них поворотных шкворней.

Приводные башмаки 14, 15 с отверстия- 10 ми для приема поворотных шкворней, причем толщина башмаков несколько меньше высоты отверстий 16, установлены с возможностью поворота в соединительном средстве вокруг поворотных шкворней.

Каждый приводной башмак 14, 15 содержит продолговатую подошву 60 и пятку 61, которая выступает но внешнем направлении от подошвы. Перед- 20 няя поверхность пятки 61 может иметь несколько выпуклую форму с целью зацепления с кромкой элемента боковой стенки посредством отверстия 16.

Тыльная поверхность каждой пятки 61 25 имеет прямую или несколько выпуклую форму, причем она может быть ориентирована под острым углом относительно подошв 60. Каждая пятка 61 может быть несколько заострена, благодаря чему внешняя ее часть уже по сравнению с внутренней частью, при этом ширина внутренней части равна ширине отверстия 16.

Во время работы машины один башмак 14 входит в зацепление с отверстием 16, принадлежащим верхнему кольцу отверстий, а другой башмак

15 — с другим отверстием 16 нижнего 4О ряда отверстий, располо"женным над или непосредственно перед или эа отверстием, с которым имеется зацепление другого башмака. На протяжении интервала "Привод" рабочего цикла цилиндров оба поршневых штока цилиндров выдвигаются с относительно постоянной скоростью при необходимой вепичине давления для перемещения вперед средства с врубовыми колесами. После того, как шток поршня заднего (верхнего) приводного цилиндра будет выпущен на всю его длину, он медленно втягивается в цилиндрическую камеру, при этом укаэанная камера одновременно поворачивается в направлении по часовой стрелке вокруг оси У-У при помощи средства вращения приводного цилиндра, напРи..еР НР !Ill )f .))с ггсн )и II . I1 1 lls)н .)РУжннных у- по)! 62.

РЕ.),ЛE 1.1тС НP 1)10Н;)н I!Pl!I)a)11!ÐГО цилиндр1 12 н нтs)! и! .))н! ))1! .:! flop!IIня ))ри н Одноl! б;ш)мак 1 4 II I ) г .1с .)! ) с т с!I вперед и выходит и.! )неlf.)они.! с от!)ерсTEIUII. П!) I!e pе, :Iе и! .))):)е! о )!еpе мещения принолнс го I!I IIIII:Ep ннерец

Вт )! НВ !и)!Я шток 1 порп)нч б 1! )и )! Гео. )! зит по поверхности пс)рн! и р.)мь! Но тех пор, пока его пятка 61 не разместится над с.)едующим отверстием. В это1 момент I!p;);!le!!Не нрнводнс го цилиндра 12 пр Ip;31! аетгя, поскольку шток поршня вновь нылн))гнется, заставляя б;)ш.)ак 14 нра f!;1тьf я до з»вЂ” цепления L указанным отверстием.. (ня каждого б;п)мака может быть предусмотрена скручнвающая пружина (не показана), стремящаяся повернуть башмак в напр авлешш против часовой стрелки, для приведения его в зацепление ,с соответствующим отверстием. Д!)вление для привода в переднем направлении обеспечивается за счет выдвижения штока поршня с соответствующей заданной скоростью. Средство с нижним приводным цилиндром выполняет ту же самую последовательность операций при перемещении н положение, при котором шток его поршня полностью выдвинут. Перемещение приводных цилиндров в переднем направлении может производиться с учетом конкретных особенностей среды, в которой работает установка. Например, если требуется создать большое усилие, два укаэанных цилиндра могут перемещаться в заданное положение, находясь один над другим, что обеспечивает одновременное выдвижение обоих штоков поршней и создание в результате этого максимального давления в переднем направлении. В случаях, когда требуется создать небольшие по величине давления, выдвижение указанных штоков поршней может производиться ступенчато: каждый цилиндр размещается в каждом последующем отверстии соответствующего е))у кольца с отверстиями. Давление в таком устройстве для осуществлен;)я привода в переднем направлении может создаваться в каждый конкретный момент времени одним цилиндром, нри этом цилиндр, который в данный момент нремени не создает давления для привода в переднем направлении, перемеш;)ется в нап1498398 равлении !3llpp< д 73О время следующего пеРиоДа TIP!I!3oJI;1.

Квадратная труба 23 имеет полость прямоугoJII ного се }е}}ия 63 (A}tl . 10 и 11), 5

В}}ешняя lio73ppxiiocxi каждой боковой стенки I l;.) р;.тlioll трубы оп}1р((ет— ся на верхнее и н}1жнее направляющие средства 64 !i 65 с возможност}ю пере — 10 мещаться lio и,.:;p, в<»i}>II<}3tt 66,67. Каждое напр авл>и<71(}е(3 средство имеет пря-!

toy! oJII IiyI<> форму ii крепится в прямо$ l OJ1ÛIbIÕ > 1 .>1><блен}1ях OIIOp! IO!i 1(у(13т}1

27. 11аправляюшее средство обеспечиН 11Е Т 13 О.3 t!OK I I (, i, Г « >>1 7 3 }1ЩЕ ГО PP(t IO ц<ени<3 в осевом 17 31,,!! п131 1 . ядр! T— ной трубы 23 T<»y},!! (((ер}:ой 1(уфг}.1 24. увеличегп}ая в р:: .;,: т ь к <;. !p;llной трубы 23 .1 р<3! Iтого < редства относительно муфты 24 ((>иг.11) .

Корпус редуктора 68 ((1<пг. 11) жест— ко кре(1итс}1 1; квадратной тру!>е 23.

К корпусу редуктора 68 жестко прик- 25 реплен прилив 69, 7}ozop ilpt t ня 3 30 что позволяет 1}рикре}п}ть привод подачи в виде силового цIIJIIIIIpp а 70 подачи. С другой стороны цн71}п}др 70 подачи прикреплен к внешней степке опорной муфты 24.

Во время работы ц}}линдр 70 подачи осуществляет (елек}пвное перемещение трубы 23 и жес(ко связанных с ней узлов относительно муфты 2л.

Центра>1}ная часть приводного вала 19 врубового колеса расположена по центру внутри полости квадратной трубы и проходит по всей длги е этой полости. Приводной вал 19 имеет внешнии конусообраз}}ый участок, который обра- 35 зован как единое целое с увеличенным в радиальном направлении участком, расположенным рядом с верхней частью трубы 23 (фиг,11). К расширенному участку приводного нана жестко кРепится круглое опорное кольцо 71, которое размещается с возможностью вращения ва внутреннем углублении квадратной трубы 23. Перемещение приводного вала вниз в осевом направлении отно55 сительно трубы 23 предотвращается ввиду наличия опорного кольца и корпуса редуктора 22. 11а верхний участок пала уст(3н;1137}ивается зубчатое пр}}зо I»oe }(OJ!er.о 7?, которое имеет зацепление с зубчатыми колесами 73 передаточного механизма, расположенны(<а} в корпусе редуктора.

Нижни}}конец приводного вала имеет прямоугол},нунэ <13орму в 1!аправлении его предо.11 ной осп, удерживается в фиксирова}п}ом положе нп}3 на некотором pacoòñ янин от трубы 23 и вращается

13нутpи нее, 1<р 11цая при этом врубоное колесо 17, жестко прикрепленное

II нижнему ко}п} у вала.

Приводные электродвигатели 20, в }лы котор}}х ориентиронаны в осевом направлении и к(1т о1>ые установлены в

llридолговатых ориентированных в осе— вом направлении корпусах, обы }но монтируются на коробках с зубчатыми шест(рня(}и для понижения скорости вр шения, которые 73 свою очередь устанавливаются в корпусах редукторов 21.

В1>у бовое колесо 1 7 содержит врубовую цапфу 74, у которой имеется проходящая в радиальном направлении часть 75 корпуса и проходящая в осевом напр-"влении круглая Лланцевая часть 76, которая выступает вверх относительно части 75. Фланцевый участок 76 имеет круглую боковую стенку с внешней поверхностью, которая находится на некотором расстоянии от поверхности внутренней стенки жесткой трубы 23, и имеет прямоугольную внутреннюю полость, внутри которой размещен конец приводного нала 19, Опорная в осевом направлении плита 77 жестко установлена в расположенной по центру вырезанной части проходяц<его в радиальном направлении участка корпуса.

Имеется участок с внешним кругль}м фланцем, который проходит вверх до точки, где поверхность его верхней кромки располагается на одной линии с нижним участком криволинейной верхней поверхности круглого фланца жесткой трубы 23. На внутренней поверхности цапфы 74 имеется круглое опорное кольцо 79, жестко прикреплен— ное к этой поверхности, которое входит в контакт с Лланцевым уплотнением 80, последнее удерживается-между опорным кольцом 79 и поверхностью

84 при помощи круглого колпака.

Двухрядный poJI}IKoBb!II подшипник

82 с коническим нкл,лдышем установ!

498398

13 !

4 лен известным способом на участке скруглой поверхностью у нижнего конца жесткой трубы. Таким образом, врубовые колеса вращаются обы ным образом вокруг нижнего конца трубы 23.

Круглая опорная плита 83 врубового колеса удерживается в фиксированном положении и располагается концентрически относительно фланца 78.

Опорная плита 83 врубового колеса выполнена в форме цилиндра и служит опорой для ряда расположенных на некотором расстоянии друг от друга породоразрушаюших элементов 18 для производства вруба и для расположенных в радиальном направлении лопастей 84.

Передняя, или ведущая часть 85 врубового колеса, соприкасающаяся непосредственно с поверхностью породы, наклонена вниз, а задняя, или хвостовая, часть 86 наклонена вверх, что облегчает удаление отбитых кусочков породы. Это достигается за счет наклона оси вращения А-А врубового колеса относительно продольной оси главного вала X-Х.

Приводной вал может быть реализован параллельно оси Х-Х, а средство с врубовым колесом, например, иметь полусферическую по периферии поверхность, на которой устанавливаются врубоьые приспособления, В такой конструкции вследствие криволинейной формы периферийной поверхности облегчается удаление отбитых кусочков породы с участка, расположенного,ниже хвостовой кромки вращающейся полусферы.

Породоразрушающие элементы 18 для производства вруба содержат множество элементов 87, содержащих шарошечное долото и установленных вдоль периферийной поверхности на опорной плите 83 при помощи кронштейнов 88. Злементы 18 (фиг.11) имеют режущую кромку 89, которая катится по поверхности боковой стенки шахтного ствола, разрушая неглубоко залегающий прослой породы непосредственно под режущей кромкой и образуя зоны трещинообразонания в местах разрушения. Зоны трешинообразования проходят от одного разрушения прослоя до другого н» глубине, в несколько раз превьпиаюп:ей глубину разрушенных

1О

55 прослоев, Отделившиеся от поверхности породной стоик:f кускl! породы падают на дно шахтного ствола, откуда с удаляются лопастн.-1и 84 °

Большая часть лоро,. оразрушающих элементов расположена таким образом, что оси их вращения параллельны приводному валу 19, в резул>.тате чего режущие кромки 89 элементов катятся в плоскости, перпендикулярной приводному валу 19, Ряд шарошек, предназначенных для бурения стволов шахт; расположен таким образом, что их режущие кромки 89 выходят за пределы криволинейной кромки нижнего участка 90 и донной периферии 91 (фиг.2) вругового колес», причем оси их вращения наклонены относительно оси А-А приводного вала, но расположены в радиально проходящих плоскостях, пересекающихся с осью

А-А.

Таким образом, непосредственно

1 операция бурения породы имеет место у передней кромки (наклоненной вниз) участка 85 врубового колеса как по боковой периферии с частью донной периферии, так и по периферийной кромке, расположенной между ними (фиг.2 и 11).

Pасположенные радиально лопасти

84 (фиг.2 и 11) жестко прикреплены к поверхности цилиндра 83, при этом проходящая в осевом направлении поверхность его кромки и проходящая в радиальном направлении поверхность

92 другой его кромки расположены таким образом, чтобы наиболее удаленные внешние участки породоразрушающих элементов 18 слегка выступали за их пределы. Лопасти сметают породную мелочь со дна забоя шахтного ствола в направлении вращения врубового колеса. В том месте, где лопасти при вращении отходят на несколько градусов от самой передней точки врубового колеса, необходимо предусматривать погрузочную платформу 93 (фиг.1 и 2), вдоль которой указанные кусочки породы могут сметаться как в верхнем, так и в нижнем направлениях. Погрузочная платформа 93 может иметь фор" му клинообразного башмака, у которого верхняя поверхность ориентирована параллельно и почти соприкасается с нижней вращающейся кромкой лопасти в месте расположения проходящей в радиальном напраялеш:и наиболее

1498 398 пллeн1«оi« (oгноситепьно оси л-л) по.«овины вруб<>ного колес.« рядо:t с боковой CTCEIKOII 3 CTBOJI l IIIQXTIeplt» погрузочной платформы 93 и удерживлется жесткой труt>vi 23 при ио>«ощи кронштейнов 95 !

0 (фиг. 1)

Горизонт<««1 нLttt конвейер 29 (фиг. 1 и 7) рас1«оло.ке«1 перпендику 1ярпо ходовому эпементу 42. Конвейер 29 lit!еет конец 96 (< >иг, 12), расположенный« под хт«остово11 «лстью нрубоного колеса, и конец 97, рл и:.:tt>«:.el«It <й рлди-, лльно вовнутрь пл Ec TB I O«lloyd р;1сcTU янин от «рубало« о «<оп« л < 1;е.«ьк> обеспечения нрие «а Kyc<><1K<р >Bt t, 20 пос туплющих с гориBoIITлпl íoão к <пнейер . 29, 1«ер I IIK;ulьным конве1«ером 98. Кон— вейер 29 содеря,ит горин нтлпьна распо.и>же<шую кош ейернук> ленту, нл кото— рую падают отбитые кусочки породь«, 25 транспортирует кусо «ки породы к конвейеру 98. Па оси 99 может быть установлено средство 100 с колесом †. длнителем, расположенным над конвейер««ой лентой рядом с врубоным ко- 30 лесом. Средство 100 предназначено ь«пя сьл1жения ленты 1«утем ноздействи нл внешние кромки его поверхности, благодаря чему указанная лента удержив лет ся нл некоторои расстоянии От врубоного колеса и кусочки отбитой породы могут передвигаться нниэ под

ocl. 99 колеса-и даьител>1. После попадания под ось 100 кусочки отбитой городы перемещая>тся вверх, проходя илд роликом 101, причем в да«гной точке породная мелочь уже поднята нл достаточную высоту для погружения се HQ вертикальный конвейер через приемную воронку 102. Конвейер 29 содержит кожух 103 (<«>иг,7), установленный на лежнях 104 (фиг.12). К кожуху 103 могут быть жестко прикреплены опорные распорки 105 (фиг.7) для перемещения горизонтального 50 и вертикального конвейерон, которые прикреплены к корпусу, совместно с врубовым колесом по мере его вращения вокруг опорной рамы 5.

Вертикальный конвейер 98 содержит приемный бункер 102, предназначенньтй для приема кусочков отбитой породы, подлваеиых горизонтальным конвейером 29. Лента 106 вертиклпьного конвейера может быть установлена например, на ролик;lx 107 конвейера. Оил содержит контейнеры 108, в клчестне которых могут быть испольЗонлl«ы к<>е«иlи I ибкие пер<«городки ил ленте и т.и. приспособле«шя, предназн «clt»bled дпя обеспе«е«шя транспортирона«шя кусо«кон отбитой породы в вертикальном нлпрлвле<ши. Кожух !

09 приемного бункера вергиклльного конвейера (иг. 12) предус toTpell для облегчения жесткого крепления вертиклл1 ного кон««ейерл 98 с кожухом 103 ризонтальпого конвейерл, Вертикальный конвейер, кроме того, может содержать кожух 1!О вертикальной ленты, который облег«лет прикpetmel«tie е« о к «есущему приспособлен««1<> или к участку накладки.

Таким образом, K «к 1 оризонтальвый, тлк и вертикапьный конвейер установлены н фиксирон IE«lto l положе— нии относительно Bрлщлющегося врубоного колеса, служат для удаления кусочков отбитой породы с площади, расположенной под YBocToDQH частью врубового колеса 17, по мере перемещения этого колеса вокруг оси нергикального шахтltol п ствола 4.

Контлктирующля с поверхностью шахтного cTBQJIл ро.шковля опора 111 (фиг.6) крепится с возможностью понорота к штоку поршня опорной стойки 112 при помощи поворотного шкворня 113. Голикоопорл 111 содержит ролики 114 установленные с возможностью вращения на осях для указанных роликов °

Голикоопорл 111 (фиг.б) ориентирована в напрлнле«п«и, тангенцилльном опорной раме 5.

Установка работает следук>щим образом.

Установку для бурения шахтных стволов располагают в воротнике ство:«а шахты, врубоное колесо 17 разме«11ается смежно в поверхности скальной породы. Во время работы в скальной породе вырезается проходящий вниз цилиндрический ствол шахты, при этом установка постепенно погружается н ствол шахты ° Вначале она поддерживается воротником шахтного ствола, а после того, как шахтный ствол становится более глубоким, она llo epживлется по мере погружения в ствол шахты его боконь<ми стенками.!

498398 !

7 !

На фиг.2 показана установка н шахтном стволе н положении, соответствующем концу нруба на 360, при этом нрубонае колесо смещено н пре5 дельное нижнее положение относительно несущего приспособления. В этот момент требуется опустить вниз несущее приспособление и опорную раму в положение, соответствующее следующему циклу нруба. С этой целью вначале приводятся и действие цилиндры опорных стоек, пока расположенные опорные колеса не установятся твердо на вырубленну1о поверхность скальной породы, после чего цилиндры фиксируются в выдвинутом положении.

Опорные стойки и нрубовое колесо, которые связаны с поверхностью скальной породы, образуют трехточечную систему падвеп1ивания установки. После этого зажимное приспособление выключается, при этом весь нес машины удерживается опорными стойками и нрубоным колесом. Затем приводятся 25 в действие опорные стойки 112 и цилиндр подачи 70 с тем, чтобы нтянуть цилиндрические стержни опорных стоек 112 и выдвинуть цилиндр подачи 70. По мере втягивания штоков поршней опорных стоек 112 с определенной регулируемой скоростью выдвигается цилиндр 70 нрубового колеса, при этом под действием веса несущее приспособление, опорная рама и установленная на них аппаратура

35 стремятся переместиться вниз относительно врубового колеса, которое неподвижно удерживается на повехности скальной породы ствола шахты. В это время опорная муфта 24 трубы 23 перемещается вниз путем скольжения по трубе 23, удаляясь от приводных электродвигателей 20. Боковое давление, создаваемое перемещением муфты 24 трубы 23 вдоль наклонной оси А-А, создается при небольшом поворотном смещении несущего приспособления полка и опорных стоек относительно рамы, сопровождаемом вращением роли50 кон 114, установленных на концах цилиндрических стержней опорных стоек 112.

Для перемещения цилиндрических стержней предусмотрено управление, 55 благодаря которому вертикальная ось рамы может быть размещена соответствую; щим образам относительно Оси Х Х стВО ла IIIBxTI I. Зто позволяет испранить отклонение n f пряма1<»laflpанлепия прахадк11 шахтного Г Т11ел11 11а време операции опускания. Такое. средство управления обсеIIO fffff,1с т<.я наличием треножник», абразананнагп врубаным колесом и f10pffff!If! с тс и1сася1, которые ма! ут ныт и г ив;1т вся 11ли нтя l 11н ат вся па мере необхоггимс>сти для 11..1менения наклона плоскости, B которой расположено средство е о11орной ра 1ай, н любам требуемс111 напрандеш:и. Это позволяет изменить пли откорректировать цапранление, и котором производится проходка стнол I;Ix Tf f.

В течение кпждаг о цикл;1 нруба врубовое колесо !7 вращается при помощи приводных дн11гателей 20 через промежуточный редуктор 21 и приводной нал 19, котс рый устсшонлен с воэмажногтью вращения н жесткой трубе 23. Врубоное колесо 17 перемещается по дуговому пути при вращательном движении несущего приспасаблеш1я относительно опорной рамы 5, которое создается путем принедеш1я в действие приводных цилиндрон 12 и !3 несущего приспособления. Одновременно на врубовое колесо 17 воздействует усилие, направленное вниз к поверхности скальной породы и создаваемое путем приведения н действие цилиндра 70 подачи с управляемой скоростью его перемещения. В этом случае втягивается создающий боковое давление цилиндр 70 и начинается скользяшее перемещение трубы 23 н опорной муфте 24, которая неподвижно прикреплена к несущему приспасаб.гению. Таким образом, врубовое колесо 17 одновременно производит вруб на поверхности скальной породы в двух плоскостях, расположенных под прямым углом друг к другу, вдоль нижней и боканой поверхностей нрубоного колеса па направленному вниз спиральному пути вруба (фиг.14), Осколки породы перемещаются на расположенный снизу г1ри 1антальный конвейер 29 и транспартируюгся этим конвейером для погрузки их на вертикальный конвейер 98 с целью удаления из ствола шахты по мере того, как врубовое колесо 17 совершает свой оборот вокруг центральной осевой линии шахтного ствол:I.

Спиральный путь 115, Iff.ðóáàåìüfH врубовым колесом 17 (ф11 .!4 и 13), I 498398

19

20 имеет форму лотка с дугообрлзиай поверхностью 1!б его доииой части и вертикаль?гым?1 бокогп1ми степками 117 и 118. 1!лпрлвчени 1» 13оннуTр1 поверх5 ность 118 боковоtI с гг tti;11 н наиболее

УДаЛЕННОй Свасй тоЧКЕ От тОЧК11 ПРОД13IIJEtelIIt» вру бои ого IEOJII c л 17 ок лцчин лется у вершины 119, 11риилдпежащей поверхности l б Jlr tttlolt части участка врубоного ttyt tt, пройдегигого в предыдущем цикле 1:; убл.

Ф о р и у и;1 и з о б р е т е и и я

1, Ус г;3»o ttt tt;; 1», р«11п11 ш. 1хтиых

СTHOJEOH 13К Пю 1;1101, л;.; tr I ;t;br!ptI?t tth 10 опорггую раму, pi!Oi:1:.» к?3?гф11г урлц11»

КOTOðOé КОПГру 1; Гrf КО?11Ь11;-р ЗПП11 ПО--!

1ЕРЕЧ11ОГО СЕ 1 "111 .! s .;TH it, r; (:, з31Л.

3 3&I! ?IItbIo При1 11?) о о 63 1«HII!l, l 3 л!и!Не

« l:с13!1феplt?t11ой o !!opt tr!It p i?l!i 1 д3111 абесиечегп111 селек г11вног з Зацепления

«боковой ст е11кой ствол», весушее ггрисltocoáëåHèt., у«1лиавпениое с воз- 25 о мож»остью врлщеиия по кругу нл ЗбО от13о сит ельио oil? р пой р;1мы, привод

lip çùåöèÿ несу1 te! . 11рис11особления, устлпончециос с возможностью нращеп1111 ?3pyoo13oè кoJtecc с 1lороГ1арлзру 30 шающими эпементлм11, опорный элемент, жестко злг;реппегшый Itc несущем приспособлении, прпнодной E! QJI нрубоного колеса, связ зииый с приводом

13раще11и?1 врубового к. loca, привод с

35 иода ги нрубо13ого ?;OJteca и выднижные опорные стойки, о т п и ч л ю щ а я

С Я тЕМ, r! IO, С ЦЕЛЬЮ ПОНЬШ|Е11ИЯ Эффективности бурепия шахтных стволон путем обеспечения бурения непрерывпого спирального врубл, установка снабжена жесткой трубой, а опорный элемент выпалиен в виде опорио11 муфты, внутри которой с возможностью асеного персмеще?гия установлена жест- „ з кля труба, при этом врубовое колесо установлено ил ?ги?к11ем конце жесткой грубы, привод подачи размещеи параллельно оси вращения врубоного колеса и соединен с жесткой трубой и

50 опорной муфтой, привод вращения несущего приспособления установлен между опорной рамой и иесущим приспособлением, прадол1.1?ля ось опорной муфты расположеил под острым углом к продал?-ной or?1 устл?гонки, и вершииа

ЭТОГО $ I Jl 1 1!;111Р Л Ч. 1«11 1 Р CTOPOHJr Э Л боя, л диаметр врубоного колеса больше половины дилметрл опорной рамы, лр1ггем врубовое колесо выполнено и.3 ц?с?и11дрл, ил котором закреплены

1 арo!J, разрушающие эпеме гы, и по11;1o гей с закругленными ко13цлми и

111»1креплеиным11 радиально !!ежду породорлзрушающими элементами к цилиидру, 2. Устлионкл Е!о п.1, о т л и ч a— ю щ а я с я тем, что выдвижные опорные гтойки жестко злкрег..гены HQ иесущем приспособлении.

3. Установка Ilo !I. 1, о т JI H ч а10 гц л я с я Tptt что 11ривод врл1це11и» несущего 11риспособлепия выполнен в виде приводных цилиндров, смоитировлииых ил i!riсуще!1 ttpHO?tocoá!tå?IHH и соедиие?игых с ггер?103ерийиой опорной рамой, в которой приводные цилиндры ус га11онле1111 с возмож?гост1,13 поворота на несуше11 приспс собпении вокруг оси, в арлппелг,?1о?1 r!et! периферийной опорной рлмь1, друг илд другом, при этotl штоки приводных цилиндров имеют башмаки ил своих ко?гца, а в периферийной опорной раме выпал?1ены н дна ряда прорези, параллельные плоскостям поворота приводных цилиндров, причем башмаки приводных цилиндров установлены с воэможностью размещени» в прорезях опорной рамы.

4, Установка по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что привод подачи нрубового колеса выполнен н виде силового цилиндра

5. Установка по п.1, 3 т л и ч аю щ л я с я тем, что врубовое колесо имеет горизонтальный транспортер для продуктов бурения причем часть этого транспортера номен?ела под з лдией кромкой нрубоного колеса для удаления продуктов бурения с забоя. б. Установка па п.5, о т л и ч аю щ а я с я тем, что онл имеет соедиие?11?ь3й со свободным концом горизонтального транспортерл вертикальиый транспортер для трлнспоргиронки продуктов бурения иа более высокий уровень иад периферийной опорной рамой.

7. Установка по и.1, о т л и ч аю щ а я с я тем, 1то элд ий угол наклона .опорной ttyATы со«тл1зляет

5-30

) 498398

, C)R 3 4b

I) cpu e. б

Фиг. 7

{:.:"Л Г Л) ) Ю::3 — —,4—

76

149 3398

ЧЧ

5955 Ч9

Фиа. 8

89

87

88

8Ч

18

) 498398

Фиг. 8

l 498398 р

Х

Фиг, 1ч

Составитель Л. Черепенкина

Редактор 1. Веселовская Техред Л.Олийнык Корректор О. 11ипле

Заказ 4465/59 Тираж 449 подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101