Комплекс для проходки выработки метрополитена круглого поперечного сечения

Авторы патента:

E21D9 - Туннели или выработки с креплением или без него; способы или устройства для их проходки ( крепления как таковые E21D 11/00); планировка туннелей или выработок

Владельцы патента RU 2482276:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" (RU)

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для проходки горных выработок. Техническим результатом является повышение надежности работы комплекса, исключение возможности скопления у забоя горной массы, образующейся при проходке выработки, уменьшение трудоемкости обслуживания комплекса и увеличение его производительности за счет устранения простоев комплекса. Комплекс для проходки выработки метрополитена круглого поперечного сечения содержит размещенные на снабженном приводом передвижения каркасе механизмы разрушения горной породы, перегрузочное устройство для погрузки горной массы в транспортные средства. Перегрузочное устройство выполнено в виде закрепленного на каркасе нормально ориентированного к забою желоба цилиндрической формы, нижняя кромка желоба расположена под острым углом α к основанию выработки и при ограничении верхних кромок желоба горизонтальной плоскостью, расположенной на уровне центральной оси выработки или с некоторым смещением вниз. Внутри желоба в его средней части размещен бесконечно замкнутый на приводной и натяжной звездочках двухцепной скребковый контур с криволинейным внешним профилем скребков и с возможностью взаимодействия скребков нижней грузонесущей ветви с основанием желоба, а верхней холостой ветви - с опиранием на ролики. 3 ил.

Изобретение относится к проходческим комплексам в подземных условиях, а именно к оборудованию для проходки выработок метрополитена круглого поперечного сечения.

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).

Недостатками известного комплекса являются сложность оборудования для перегрузки горной породы в транспортные средства и невозможность удаления со стороны забоя полного объема горной массы, что вызывает необходимость периодической остановки комплекса и удаления скопившейся у забоя остатков горой массы. Кроме того, периодически необходимо удалять также просыпь, образующуюся в подконвейерном пространстве при самоочистке холостой ветви конвейерной ленты при ее взаимодействии с роликоопорами, что затруднительно из-за ограниченной высоты подконвейерного пространства.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности работы комплекса за счет упрощения конструкции оборудования для передачи горной массы в транспортное средство, исключения возможности скопления у забоя горной массы, образующейся при проходке выработки метрополитена круглого поперечного сечения, а также уменьшение трудоемкости обслуживания комплекса и увеличение его производительности за счет устранения простоев комплекса.

Технический результат достигается тем, что в комплексе для проходки выработки метрополитена круглого поперечного сечения, содержащем размещенные на снабженном приводом передвижения каркасе механизмы разрушения горной породы, перегрузочное устройство для погрузки горной массы в транспортные средства, которое выполнено в виде закрепленного на каркасе нормально ориентированного к забою желоба цилиндрической формы, соответствующей поперечному профилю проходимой выработки, с расположением нижней кромки желоба под острым углом α к основанию выработки и при ограничении верхних кромок желоба горизонтальной плоскостью, расположенной на уровне центральной оси выработки или с некоторым смещением вниз, при этом угол α наклона основания желоба выбран из условия обеспечения его ширины на противоположной от забоя стороне не более ширины кузова вагонеток, транспортирующих извлеченную при проходке выработки породу, а внутри желоба в его средней части размещен бесконечно замкнутый на приводной и натяжной звездочках двухцепной скребковый контур с криволинейным внешним профилем скребков с радиусом кривизны, равным внутреннему радиусу желоба, и с возможностью взаимодействия скребков нижней грузонесущей ветви с основанием желоба, а верхней холостой ветви с опиранием на ролики, при этом приводная звездочка размещена со стороны разгрузочной кромки желоба, а концевая - со стороны забоя при направлении движения нижней ветви в сторону от забоя, а скорость движения скребково-цепного тягового контура определяется из соотношения

vF=v_кπR²,

где F - площадь поперечного сечения скребков, м², v, v_к - соответственно скорость скребково-цепного контура и скорость проходки выработки, м/с, R - радиус выработки, м.

Комплекс для проходки выработки метрополитена круглого поперечного сечения представлен на фиг.1 - план, на фиг.2 - разрез А-А по фиг.1, на фиг.3 - вид Б по фиг.1.

Комплекс для проходки выработки метрополитена круглого поперечного сечения содержит размещенные на снабженном приводом передвижения каркасе (не показан) механизмы 1 разрушения горной породы, перегрузочное устройство для погрузки горной массы в транспортные средства, которое выполнено в виде закрепленного на каркасе нормально ориентированного к забою 2 желоба 3 цилиндрической формы, соответствующей поперечному профилю проходимой выработки 4. Нижняя кромка 5 желоба 3 расположена под острым углом α к основанию 6 выработки 4, а верхние кромки 7 желоба 3 ограничены горизонтальной плоскостью, расположенной на уровне центральной оси выработки 4 или с некоторым смещением вниз, в зависимости от конструкции механизмов 1 разрушения горной породы. При этом угол α наклона основания желоба (нижней кромки 5) выбран из условия обеспечения ширины желоба 3 на противоположной от забоя 2 стороне не более ширины кузова вагонеток 8, транспортирующих извлеченную при проходке выработки 4 породу. Это объясняется тем, что радиус R желоба 3 одинаковый по всей его длине, а сверху желоб 3 ограничен горизонтальной плоскостью. Поэтому при наклонном расположении желоба 3 с цилиндрической поверхностью основания его верхние боковые кромки 7 сближаются друг с другом при изменении ширины желоба 3 от величины, равной двойному радиусу R выработки 4, до ширины, равной ширине кузова вагонетки 8 (фиг.1 и 3). Эта минимальная ширина как раз и определяется величиной угла α наклона желоба, тем меньше его ширина на конечной кромке в зоне ее размещения над кузовом вагонетки 8. Поэтому величина угла α наклона желоба 3 должна быть задана в зависимости от ширины кузова используемых вагонеток 8 для удаления горной массы при проходке выработки 4.

Внутри желоба 3 в его средней части размещен бесконечно замкнутый на приводной 9 и натяжной 10 звездочках двухцепной скребковый контур 11 с криволинейным внешним профилем скребков 12 с радиусом их кривизны, равным внутреннему радиусу желоба 3, и с возможностью взаимодействия скребков 12 нижней грузонесущей ветви двухцепного скребкового контура 11 с основанием (5) желоба 3, а верхней холостой ветви - опиранием на горизонтально ориентированные ролики 13. При этом приводная звездочка 9 размещена со стороны разгрузочной кромки желоба 3, а натяжная звездочка 10 - со стороны забоя 2 при направлении 14 движения нижней ветви в сторону от забоя 2. Скорость движения скребково-цепного тягового контура определяется из соотношения

vF=v_кπR²,

15 - сыпучая горная масса, образующаяся при проходке выработки 4.

Комплекс действует следующим образом. В процессе проходки выработки 4 образующийся при работе механизмов разрушения 1 горной породы весь объем сыпучей горной массы 15, при продвижении комплекса в сторону забоя 2, размещается внутри желоба 3 и непрерывно удаляется в сторону от забоя 2 нижней грузонесущей ветвью двухцепного скребкового контура 11 путем захвата горной массы 15 скребками 12 при их огибании натяжной звездочки 10 и дальнейшего транспортирования горой массы 15 путем ее смещения скребками 12 по основанию (5) желоба 3 в направлении 14 с подъемом под углом α по отношению к основанию 6 выработки 4. При огибании двухцепного скребкового контура 11 приводной звездочки 9 транспортируемая горная масса 15 разгружается в кузова вагонеток 8, а верхняя холостая ветвь двухцепного контура 11 движется вниз, в сторону натяжной звездочки 10, опираясь на опорные ролики 13. При этом за счет криволинейной формы поперечного сечения желоба 3, перекрывающего по ширине выработку 4, и размещения в центральной части желоба 3 двухцепного скребкового контура 11 с нижней грузонесущей ветвью вся образующаяся при проходке выработки 4 горная масса 15 смещается под действием собственного веса в центральную часть желоба 11 и подхватывается движущимися в сторону от забоя скребками 12 с последующей разгрузкой горной массы 15 в кузова вагонеток 8.

Отличительные признаки изобретения обеспечивают повышение надежности работы комплекса за счет упрощения конструкции оборудования для передачи горной массы в транспортное средство, исключения возможности скопления у забоя горной массы, образующейся при проходке выработки метрополитена круглого поперечного сечения, а также уменьшение трудоемкости обслуживания комплекса и увеличение его производительности за счет устранения простоев комплекса.

Комплекс для проходки выработки метрополитена круглого поперечного сечения, содержащий размещенные на снабженном приводом передвижения каркасе механизмы разрушения горной породы, перегрузочное устройство для погрузки горной массы в транспортные средства, отличающийся тем, что перегрузочное устройство выполнено в виде закрепленного на каркасе нормально ориентированного к забою желоба цилиндрической формы, соответствующей поперечному профилю проходимой выработки, с расположением нижней кромки желоба под острым углом α к основанию выработки и при ограничении верхних кромок желоба горизонтальной плоскостью, расположенной на уровне центральной оси выработки или с некоторым смещением вниз, при этом угол α наклона основания желоба выбран из условия обеспечения его ширины на противоположной от забоя стороне не более ширины кузова вагонеток, транспортирующих извлеченную при проходке выработки породу, а внутри желоба в его средней части размещен бесконечно замкнутый на приводной и натяжной звездочках двухцепной скребковый контур с криволинейным внешним профилем скребков с радиусом кривизны, равным внутреннему радиусу желоба, и с возможностью взаимодействия скребков нижней грузонесущей ветви с основанием желоба, а верхней холостой ветви - с опиранием на ролики, при этом приводная звездочка размещена со стороны разгрузочной кромки желоба, а концевая - со стороны забоя при направлении движения нижней ветви в сторону от забоя, а скорость движения скребково-цепного тягового контура определяется из соотношения:
vF=v_кπR²,
где F - площадь поперечного сечения скребков, м²,
v, v_к - соответственно скорость скребково-цепного контура и скорость проходки выработки, м/с,
R - радиус выработки, м.

Изобретение относится к способам и устройствам для добычи материалов в подземных условиях. .

Способ сооружения подземной выработки при щитовой проходке тоннеля // 2476675

Изобретение относится к горной промышленности и подземному строительству, в частности к щитовой проходке тоннелей различного назначения с использованием элементов сборной кольцевой обделки.

Устройство для формирования подземных тоннелей // 2475650

Способ сооружения тоннеля // 2475649

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

Дуплексный геоход // 2469192

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

Способ разрушения горного массива перекрестными резами // 2465458

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для разрушения горного массива рабочим инструментом проходческо-очистных комбайнов. .

Способ тоннельной вентиляции // 2463452

Изобретение относится к вентиляции транспортных тоннелей. .

Способ разрушения горного массива перекрестными резами // 2460882

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в проходческо-очистных комбайнах для разрушения горных пород рабочим инструментом роторных и планетарно-дисковых исполнительных органов.

Перегружатель // 2456455

Изобретение относится к области горного машиностроения и может быть использовано в конструкциях горных машин, а именно в перегружателях и прицепных конвейерах для транспортирования горной породы.

Устройство и способ для мониторинга эффективности проходки туннеля // 2455490

Способ строительства станционных тоннелей с малыми осадками земной поверхности // 2485318

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

Способ проходки тоннеля в горных породах // 2485319

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для образования тоннелей и выработок значительного сечения в горных породах

Способ контурного разрушения трещиноватых горных пород // 2485438

Изобретение относится к горной промышленности и железнодорожному строительству, в частности к буровзрывной проходке горных выработок и железнодорожных тоннелей

Способ проведения и крепления горных выработок в сложных горно-геологических условиях // 2487242

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

Комплекс для проходки выработок с увеличенной площадью поперечного сечения // 2487999

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для проходки выработок в однородных породах

Гидроаккумулирующая электростанция с подземным расположением нижнего бассейна и комбинированный способ проходки нижнего бассейна // 2490393

Изобретение относится к области гидротехнического строительства

Проходческий комплекс // 2498062

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.

Комплекс для проведения коротких выработок с тюбинговой крепью // 2498071

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.

Гидроаккумулирующая электростанция с подземным расположением нижнего бассейна и способ проходки нижнего бассейна // 2499096

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.

Проходческий комбайн // 2499888

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.