Оборудование для разработки тонких рудных тел

 

Использование: при разработке маломощных рудных пластов. Сущность изобретения: оборудование включает секции продольной направляющей с приспособлением для крепления к потолочине камеры, бурильную и зарядную машины с приспособлением для их перемещения по восстающему и по продольной направляющей в очистном пространстве. Приспособление для перемещения выполнено в виде клети подъемника, имеющей направляющую для подвешивания бурильной и зарядной машин и устройства для перевода бурильной и зарядной машин из клети в очистное пространство и обратно. 6 з. п. ф-лы, 22 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 2 1 С 41 /22

ГОСУДАРСТВЕН>-ЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4614809/03 (86) РСТ/SE 88/00023 (22.01.88) (22) 18,08,89 (46) 23.08.93. Бюл. ¹ 31 (31) 8700687.0 (32) 19.02,87

0 (33) SE (71) Алимак А, Б. (SE) (72) Роланд Гранског ($Е) (56) Авторское свидетельство СССР

N 761705, кл. Е 21 С 41/22, 1980.

Патент ФРГ ¹ 2045364, кл. Е 21 С

41/16, 1971. (54) ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ

ТОНКИХ РУДНЫХ ТЕЛ

Изобретение относится к оборудованию для разработки тонких рудных пластов, технологии обрушения с применением оборудования для горной разработки, такого как платформа или буровая каретка для подземных работ, подвешенная на участках направляющих рельсов в нише, из которого осуществляются бурение и загрузка и которое до взрывных работ перемещается в восстающий ствол.

Цель изобретения — создание способа и оборудования, с помощью которых разработка тонких рудных пластов становится технически реализуемой.

Изобретение основано на следующих принципах:

1. Горные работы должны осуществляться от основных горизонтов, т. е. тонкое рудное тело не должно иметь доступ, как до настоящего времени, через систему промежуточных штреков, оборудование которых требует значительного объема затрат.

2. Разработка и удаление разрыхленной рудной массы должны осуществляться од„,>5U„„1836560 АЗ (57) Использование: при разработке лаломощных рудных пластов. Сущность изобретения: оборудование включает секции продольной направляющей с приспособлением для крепления к потолочине камеры, бурильную и зарядную машины с приспособлением для их перемещения по восстающему и по продольной направляющей в очистном пространстве. Приспособление для перемещения выполнено в виде клети подъемника, имеющей направляющую для подвешивания бурильной и зарядной машин и устройства для перевода бурильной и . зарядной машин из клети в очистное пространство и обратно. б з. и. ф-лы, 22 ил. новременно и в ходе независимых операций.

3, Разведочное бурение, которое обычно является очень дорогостоящим и может занять период в 6-7 лет, должно быть огра- . ничено только, главным образом, вопросами определения принципиально приблизительных границ и протяженности рудного тела, Вместо этого оборудование для горных разработок должно быть сконструировано и приспособлено таким образом, чтобы обеспечить перемещение вдоль рудного тела в основном независимо от его в основном неизвестного изменения в отношении мощности, угла падения, изгибов и возможных сдвигов.

Согласно одному аспекту данного изо-. бретения используется способ, который похож на вышеназванную технологию механизированного обрушения с оседанием и таким образом, имеет связанные с этим преимущества. Однако необходимо подчеркнуть, что указанная технология основана на использовании оборудования, которое

1836560 требует большого пространства и способно приводиться в движение на одной и той же непрерывной направляющей системе в камере и в восстающем стволе. Эти известные технологии и оборудование полностью неприменимы при тонких рудных телах мощностью не более 4 м, плоскости которых наклонены под углом 60 — 70 к горизонтали и которые имеют обычно много изгибов и, возможно, сдвиги вдоль их протя>кенности, В результате применения согласно данному изобретению в восстающем с воле, следующем за наклоном рудного тела, транспортного подъемника, сконструированного для приема платформы для разработки или буровой каретки в клети подъемника, стало возможным приспособление размера платформы для разработки или буровой каретки, предназначенной для подвешивания на направляющих в потолке камеры, к сильно изменяющимся условиям по отношению к размеру и форме рудного тела. Таким образом, в одном случае, например, может быть необходима разработка с платформы, имеющей ширину 1 м, с которой осуществляется бурение с помощью ручных буровых инструментов и которая приводится вручную вперед вдоль направляющей. В другом случае возможно использовать более широкую буровую каретку с одним или более буровым инструментом, при этом используется пневмодвигатель или электродвигатель для ее продвижения вдоль направляющей, Благодаря размещению направляющей подвески в клети транспортного подьемника для платформы или буровой каретки эта направляющая имеет возможность перемещения в поперечном и продольном направлении и возможность соединения со стартовой направляющей B потолке ниши, причем получают гибкий переход для перемещения платформы или буровой каретки .Между восстающим стволом и нишей в рудном теле, Одна и та же подвеска с направляющей может затем быть приспособлена для платформы для разработки или буровых кареток различных видов, После начала разработки стартовая направляющая, прежде всего, предусмотрена в потолке ниши вблизи от восстающего ствола, Стартовая направляющая имеет блокирующее устройство для платформы для разработки или буровой каретки, подвешенной на ней, которое автоматически начинает действовать, если на него взойдет платформа.или каретка, когда транспортная клеть еще не начала двигаться вниз, Кроме того, линии подачи воздуха и воды связаны через стартовую направляю5

55 щую с трубопроводами подачи воздуха и воды для горного оборудования, при проходе обычным образом по участкам направляющих.

Участки направляющих располагаются в потолке камеры рудного тела так, чтобы они практически следовали за изгибами в рудном теле и связывали любые сбросы с целью обеспечить следование формы камеры за формой тела тонкого рудного пласта, Для этой цели набор коротких, изогнутых под углом соединительных элементов включен в состав горного оборудования и размещен между двумя участками направляющих с целью изменения их взаимного угла в боковом направлении и/или по высоте и/или для их сдвига параллельно в боковом направлении, когда форма и рудное тело требует этого. По аналогичным причинам платформа для разработки предпочтительно с возмо>кностью поворота подвешена на направляющей.

Целесообразно, чтобы изобретение использовалось для разработки руды камерами в плоскости рудного тела, имеющего длину 50 — 200 м и высоту 50 м и более.

На фиг, 1 показано горизонтальное сечение тонкого рудного тела; на фиг, 2, 3— вертикальные разрезы рудного тела соответственно в направлениях стелок !Н! и !! Н! на фиг. 1; на фиг. 4 — 6 проиллюстрировано схематически в разрезах вдоль плоскости рудного тела три последовательных подготовительных рабочих этапа горных работ; на фиг, 7 показано горизонтальное сечение в направлении стрелок Vll — Vl! на фиг.

6; на фиг, 8 — начальный этап горных работ согласно первому варианту осуществления способа, на фиг, 8а — в частичном виде следующий этап; на фиг, 9-11 — последовательные дальнейшие рабочие этапы первого варианта выполнения; на фиг. 12-14 — последовательные рабочие этапы второго варианта осуществления способа; на фиг, 15— третий вариант осуществления способа разработки; на фиг, 16 — проиллюстрирован принцип вентилирования камеры; на фиг.

17- принцип подвешивания платформы для разработки в клети транспортного подъемника, проходящей в восстающем стволе; на фиг. 18 показана платформа для разработки, подвешенная на направляющих в потолке; на фиг. 19-21 проиллюстрирован принцип прикрепления с возможностью поворота направляющих и платформы для разработки, на фиг. 21 показан вид в направлении стрелок XXl на фиг. 20; на фиг.

22а-d проиллюстрировано применение соединительных элементов между участками направляющих, 1836560

30

40

На фигурах чертежей те же или аналогично действующие детали имеют одинаковые позиции, Ф и г. 1 — 3 илл юстрируют очертания тонкого рудного тела 1. Как видно, рудное тело может также включать участки 2 другого минерала, чем руда, предназначенная для добычи, От поперечных штреков, ведущих к двум штрекам главных горизонтов 3 и 4 соответственно, два горизонтальных штрека 6 и 8, проходящие практически параллельно относительно друг друга, проходят в рудном теле. На участках нерудных материалов дополнительно проходят горизонтальные штреки 6 и 8, От нижнего штрека 8 два восстающих ствола 10 и 12 соответственно проходят в рудном теле вверх к верхнему штреку 6.

Этот этап иллюстрируется фиг. 4, где горные работы могут быть выполнены с классическим подвешенным на направляющих подъемником восстающего ствола 14.

Параллельно вышеназванному и над нижним штреком 8 проходит горизонтальный, так называемый конусный, штрек 16, пол которого образует нижнюю стенку ниши в рудном теле, предназначенном для выработки, От штрека 8 проходит ряд расширяющихся кверху отверстий 18 к конусному штреку 16. Хотя штирек 8 в показанном примере иллюстрируется как проходящий в рудном теле в виде так называемого транспортировочного штрека, обычно предпочитают размещать транспортировочный штрек, соответствующий основному горизонту 4, со смещением в боковом направлении по отношению к погрузочным отверстиям 18, при этом так называемые обслуживающие штреки ведут к последним, Такие обслуживающие штреки указаны с помощью штриховь .х линий позицией 19.

Наличие транспортировочного штрека

8, конусного штрека 16, погрузочных отверстий 18 и обслуживающих штреков, если таковые имеются, может быть обеспечено методом, являющимся классическим для обрушения с оседанием.

Согласно фиг. 7, в восстающем стволе

10 установлена клеть транспортного подьемника, перемещаемая с помощью зубчатой рейки, заполняющая прямоугольное сечение штрека в максимальной степени.

Эта клеть транспортного подьемника тоже может перемещаться так, как изображено позицией 21 на некоторых последующих фигурах, Сторона для подвешивания 22 сечения штрека может выходить эа пределы рудного тела 24, и на этой стороне предусмотрена направляющая 26 для клети подъемника 20.

Согласно фиг. 17, клеть 20 подъемника в своем потолке несет направляющую 28 для подвешивания блока для разработки s виде платформы для выработки или буровой каретки 30 в клети подьемника. Направляющая 28 установлена с возможностью перемещения в боковом направлении и в продольном направлении в потолке клети подъемника, Блок добычи 30 в одном варианте осуществления может представлять собой практически только платформу для выработки бурением с управляемыми вручную меньшими буровыми машинами. Этот вариант предназначен для очень малой мощности, примерно менее 1 м, рудного тела. В другом варианте выполнения, предназначенном для больших размеров мощности рудного тела, буровая каретка больших размеров может иметь одно или более буровых устройств 32 для механизированного бурения, указанных на фиг. 9 — 15.

В первом варианте осуществления способа, изображенном на фиг. 8 — 11, добычу начинают, в частности, согласно фиг, 8, при горизонтальном бурении от платформы разработки или буровой каретки, размещенной в клети подъемника 20. После зарядки подьемная клеть 20 переводится ввеох в безопасное место в штреке 10, в переходе между восстающим стволом 10 и потолком рудного тела образуют углубление 34 с длиной, позволяющей установку первой направляющей 36, называемой здесь стартовой направляющей, После установки этой стартовой направляющей 36 в потолке, выемки 34 направляющая 28, установленная с возможностью перемещения в клети

20 подъемника, перемещается в линию с этой стартовой направляющей 36 так, чтобы платформа для разработки или буровая каретка могли быть выдвинуты на стартовую направляющую согласно фиг. 8а. Согласно фиг. 9, продолженное горизонтальное бурение после этого осуществляется с зарядкой и подрывом и ступенчато удлиняется с помощью новых участков направляющих 38 до восстающего ствола 12.

ka втором этапе начинают вертикальное бурение от восстающего ствола 12 согласно фиг. 10 с последовательными зарядкой буровых шпуров, демонтированием направляющих участков и подрывом (см. фиг. 11). Вновь отбитый взрывом поток не требует отделения отслаиванием, При меньших расстояниях между местом подрыва и штреком 10 платформа для разработки или буровая каретка может быть перемещена до каждого подрыва, в клеть 20

1836560 подъемника, которая перемещается вверх в восстающем стволе 10, После завершения этапа добычи с вертикальным бурением вновь начинают горизонтальное бурение, описанное по фиг. 8, 9.

Согласно второму варианту осуществления способа и в соответствии с фиг, 12-14, этап горизонтального бурения устраняют.

Начиная с клети 20 подъемника, участки 38 направляющих вместо этого вначале устанавливают непосредственно в имеющийся потолок рудного тела до восстающего ствола 12 (см, фиг. 12). После этого вертикальное бурение начинают от вспомогательного штрека 12 (см. фиг. 13), И наконец, зарядку, последовательную разборку участков направляющих и взрывную отбойку осуществляют так же, как и по первому варианту (см, фиг. 14), Второй вариант способа, описанный выше, хорошо пригоден для автоматизации с использованием роботов для бурения и зарядки.

На фиг, 15 изображена модификация любого из обоих описанных способов, согласно которой транспортировочный штрек

10 расположен практически по центру в рудном теле и.вентиляционный штрек 40 и 42 соответственно расположен на каждом конце разрабатываемого рудного тела, После этого разработку осуществляют в сторону обоих направлений от клети 20 подъемника с использованием одного либо обоих описанных способов, На фиг, 16 иллюстрируется целесообразный вариант выполнения вентиляции места разработки. В штреке 6 над рудным телом 24 предусмотрено перекрытие 44, так чтобы воздух, подаваемый вентилятором, побуждался бы к протоку за местом разработки через транспортировочный штрек 10 и после этого кверху вдоль вспомогательного восстающего ствола 12.

На фиг. 18 показано несколько дополнительных деталей платформы для выработки

30. В частности, платформа 30 несет на нижней поверхности подвешенный на роликах нижний удлинительный настил 46, который можно перевести в выступающее изображенное положение с образованием платформы для отделения отслаиванием и прикрепления новых участков направляющих 38. Позицией 47 обозначены несущие раскосы.

Согласно фиг. 19, предусмотрены средства 48 для подвешивания, при необходимости, участков 38 направляющих с возможностью поворота в их местах крепления 50. Подвеска направляющих с возможностью поворота устраняет необходимость несущей поверхности, которая проходила бы практически .в той же горизонтальной плоскости вдоль рудного тела, и допускает прикрепление, например, в наклонной стене 52, вместо потолка узкой камеры выработки, если это необходимо, например, по причинам прочности . Наклонная стена может затем также наклониться в направлении, противоположном изображенному на фиг. 19.

Согласно фиг. 20, 21, платформа для разработки может быть подвешена с возможностью поворота вокруг вертикальной оси 54 и горизонтиальной оси 56. Позицией

10

58 обозначены несущие или приводные колеса для платформы на направляющих 38, а позицией 60 — подвесной раскос для платтолке. С помощью подвески с возможностью поворота платформы для разработки она может быть гибко приспособлена к изменениям направления камеPbi, Для обеспечения приспособления удлинения участков 38 направляющих к изгибам в боковом направлении камеры и даже связывания небольших сбросов можно использовать соединительные элементы 62 вида, схематически изображенного на фиг. 22, в произвольных сочетаниях для изгиба под

30 углом или сдвига параллельна направляющих участков 38 по отношению друг к другу.

Ширина такого соединительного участка 62 соответствует шагу зубчатой рейки направляющих участков, указанному точками 63, в результате чего указанный шаг также сохраняется в переходах соединений. С целью устранения опасности заедания для зубчатых колес, взаимодействующих с зубчатой рейкой, зубец или палец соединительного

40 участка 62, который представлен на плоскости чертежа на фиг. 22 а — с, должен иметь конусность, т. е. иметь промежутки в направлении концов.

Для обеспечения возможности проходки участка нерудных минералов (см, 2 на фиг. 1) может быть в некоторых случаях желательно обойти их по их верхней или нижней стороне. Для этой цели может потоебоваться изменить направление наи ра в ля ющих участков кверху и/или книзу.

Гакже здесь используют соединительные элементы, подобные соединительным элементам 62 на фиг. 22 а-с. Введение таких соединительных элементов 64 схематиче55 ски изображено на фиг. 22 с.

Так как зубцы или пальцы этих соединительных элементов 64 проходят перпендиформы (см. также фиг. 18), На фиг. 20, 21 направляющая 38 жестко закреплена с по20 мощью крепления 50 в горизонтальном по1836560

10 кудярно к плоскости чертежа на фиг. 22 с, нет опасности заедания, и в соответствии с этим не требуется HvlKBKI, концевых промежутков.

Из вышеуказанных типов соединительных элементов 62 и 64 соответственно требуется два каждого типа, а именно: для соединительных элементов 62 — вправо и влево направленная конструкция соответственно, для соединительных элементов 64 — вверх и вниз направленные конструкции соответственно. Причина этого заключается в том, что эти соединительные элементы так же, как и направляющие участки 38, должны включать участки трубопроводов для подачи воздуха и воды к горному оборудованию, Если не указано иное, составные части, не включенные в горное оборудование и не описанные подробно, могут быть традициoHH0l типа (например, направляющие участки, средства привода для клети транспортного подъемника, буровые каретки и т, д.).

Формула изобретения

1. Оборудование для разработки тонких рудных тел, включающее секции продольной направляющей с приспособлением для крепления к потолочине очистного пространства, бурильную и зарядную машины с подводящими рабочие агенты трубопроводами, приспособление для перемещения бурильной и зарядной машин по восстающему, сообщающемуся с очистным пространством, и приспособление для перемещения бурильной и зарядной машин по продольной направляющей в очистном пространстве, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что приспособление для перемещения бурильной и зарядной машин по восстающему выполнено в виде клети подъемника, имеющей направляющую для подвешивания буриль5 ной и зарядной машин и устройства для перевода бурильной и зарядной машин из клети в очистное пространство и обратно.

2. Оборудование по и, 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что первая секция продольной на10 правляющей снабжена блокирующим устройством для предотвращения падения в восстающий бурильной и зарядной машин, 3. Оборудование по и. 1, о тл и ч а ю щ ее с я тем, что первая секция продольной на15 правляющей имеет соединительные приспособления для подачи воздуха и воды к бурильной и зарядной машинам.

4. Оборудование по и. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что клеть подъемника снабжена

20 устройством для регулирования положения направляющей в продольном и поперечном направлениях, 5, Оборудование по и. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что средство подвешивания выпол25 нено с возможностью поворота бурильной и зарядной машин относительно продольной направляющей.

6. Оборудование по и. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что оно имеет рабочий настил для

30 размещения бурильной и зарядной машин с .выдвижной платформой.

7. Оборудование по и. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что продольная направляющая име35 ет набор коротких изогнутых под углом соединительных элементов для установки между секциями.

1836560

24

24 фог. 7

34

/ / I! I (1! (1

1 ! I I ° I (1 л с С

1! \ (1

Составитель В.Черкашенинов

Техред М.Моргентал Корректор Е Папп

Редактор Г.Бельская

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

Заказ 3014 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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