Устройство для поддержания взрывного приспособления

Изобретение относится к устройствам и способу для позиционирования и поддержания взрывного приспособления и может быть использовано в горных разработках, в которых для разрушения скальных пород и руды используют взрывные приспособления. Предложено устройство (1) для поддержания взрывного приспособления (13), содержащее базовый элемент (3), один или более поддерживающих элементов (11) и отверстие (19) для текучей среды. Базовый элемент (3) имеет отверстие (5) для обеспечения прохода (7) к базовой камере (9) базового элемента (3). Указанный один или более поддерживающих элементов могут телескопически помещаться через отверстие (5) базового элемента в базовую камеру (9), причем указанный один или более поддерживающих элементов (11) поддерживают взрывное приспособление (13). Отверстие (19) для текучей среды обеспечивает возможность прохождения текучей среды под давлением в базовую камеру (9) для продвижения, указанного одного или более поддерживающих элементов (11) в направлении выдвинутой конфигурации (23) так, что по меньшей мере часть указанного одного или более поддерживающих элементов (11) телескопически выдвигаются из базовой камеры (9). Использование устройства (1) при соединении его адаптером (61) с горным комбайном (17) позволяет легко перемещать устройство (1) в нужном направлении, позволяет работать в опасной зоне управляя горным комбайном (17) дистанционно, тем самым исправляя ситуацию с зависанием горных пород, исключая опасность для людей и повреждение оборудования. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 22 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение относится к устройству и способу для позиционирования и поддержания взрывного приспособления. Настоящее изобретение может быть использовано в горных разработках, в которых для разрушения скальных пород и руды используют взрывные приспособления.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] В горных разработках для измельчения горной породы и руды могут использоваться взрывчатые материалы. Способ подземных разработок включает блоковое обрушение. В этом способе ниже отложений руды создают ряд больших воронок из горной породы (известных как «купол из нависшей породы»). Воронки из породы, через восстающую выработку, ведут к откатным тоннелям, доступным для горных транспортных средств.

[0003] Во время работы раздробленная руда над воронками канализируется через воронки и поднимается, так что она может собираться в местах ниже воронки горными автомобилями с загрузкой спереди. Этот тип горной разработки требует, чтобы руда была измельчена так, чтобы могла свободно протекать через сужающуюся заслонку воронки. При некоторых обстоятельствах руда может иметь физические характеристики, такие, что она разламывается под действием веса и давления руды. В некоторых обстоятельствах может быть необходимым измельчить породу в более мелкие кусочки, при внешнем давлении, таком, как при гидравлическом разрыве или при взрыве.

[0004] Отложение руды может включать большие глыбы, и они могут застрять в воронке, и/или в восстающей выработке (в ситуации, известной как «застревание»/«неопределенное положение»). Это препятствует дальнейшему протеканию потока руды через воронку. Это может быть опасной ситуацией, когда для исправления может потребоваться взрыв или гидравлический разрыв, чтобы разбить большие глыбы и/или переместить руду. В частности, для персонала опасно находиться в области ниже воронки, таким образом, делая затруднительным исправление ситуации.

[0005] Любое обсуждение документов, актов, материалов, устройств, вещей и т.п., которые были включены в настоящее описание, не следует понимать как допущение, что любой или все из этих предметов образуют часть или основу прототипа, или представляют общеизвестные факты в области, существенной для данного описания, как это существовало до даты приоритета каждого из пунктов формулы изобретения данной заявки.

[0006] На протяжении этого описания слово «содержать», или его вариации, такие как «содержит» или «содержащий», нужно понимать, как включение заявленного элемента, целого или этапа, либо группы элементов, целых или этапов, но не как исключение любого другого элемента, целого или этапа, либо группы элементов, целых, или этапов.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0007] Устройство для поддержания взрывного приспособления, содержащее

базовый элемент, имеющий отверстие для обеспечения прохода к базовой камере базового элемента,

один или более поддерживающих элементов, телескопически вставляемых через отверстие базового элемента в базовую камеру, причем указанные один или более поддерживающих элементов поддерживают взрывное приспособление, и

отверстие для текучей среды для обеспечения возможности прохождения текучей среды под давлением в базовую камеру, чтобы продвигать один или более поддерживающих элементов в направлении выдвинутой конфигурации так, чтобы по меньшей мере часть одного или более поддерживающих элементов телескопически выходила из базовой камеры.

[0008] При перемещении одного или более поддерживающих элементов в направлении выдвинутой конфигурации поддерживаемое взрывное приспособление также перемещается. Следовательно, в некоторых примерах использования указанное устройство может быть помещено на первую поверхность горной выработки, такую как пол. Затем в базовую камеру вводят текучую среду под давлением, чтобы обеспечить продвижение поддерживающих элементов в направлении второй поверхности, такой как горная порода в области над полом. Соответственно, поддерживаемое взрывное приспособление также перемещается ко второй поверхности. Выдвинутая конфигурация поддерживающих элементов может обеспечивать возможность расположения указанного устройства между первой и второй поверхностями, в то время как поддерживающие элементы поддерживают взрывное приспособление на месте, находящемся вблизи второй поверхности. Это может быть преимуществом в тех случаях, когда для работника затруднен или опасен доступ на территорию, находящуюся вблизи второй поверхности, чтобы поместить взрывное приспособление.

[0009] Кроме того, указанное устройство может содержать уплотнительный элемент, который образует первое уплотнение между по меньшей мере одним из поддерживающих элементов и стенкой базовой камеры, чтобы предотвратить или уменьшить утечку текучей среды под давлением из базовой камеры.

[0010] В некоторых примерах уплотнительный элемент может содержать поршневое кольцо, связанное по меньшей мере с одним из поддерживающих элементов, для создания уплотнения между по меньшей мере одним поддерживающим элементом и стенкой базовой камеры.

[0011] Кроме того, указанное устройство может содержать клапан, связанный с отверстием для текучей среды, причем указанный клапан выполнен с возможностью предотвращения потока текучей среды под давлением из базовой камеры через отверстие для текучей среды.

[0012] Кроме того, указанное устройство может содержать средство стыковки на базовом элементе, причем указанное средство стыковки выполнено с возможностью избирательного соединения со стыковочной головкой, связанной с горным комбайном. Средство стыковки может содержать удлинитель, имеющий углубление с внутренней резьбой для приема резьбовой головки стыковочной головки.

[0013] Кроме того, указанное устройство может содержать трубопровод для текучей среды, предназначенный для обеспечения пути для потока текучей среды между отверстием для текучей среды и средством стыковки, причем текучую среду под давлением вводят в базовую камеру через средство стыковки и трубопровод для текучей среды. Трубопровод для текучей среды может обеспечивать путь потока текучей среды к углублению средства стыковки.

[0014] В некоторых примерах на пути потока между средством стыковки и отверстием для текучей среды может быть установлен клапан.

[0015] В указанном устройстве один или более поддерживающих элементов могут содержать

первый поддерживающий элемент, содержащий первое поддерживающее отверстие для обеспечения проходя к первой поддерживающей камере первого поддерживающего элемента, причем первая поддерживающая камера проточно соединена с базовой камерой, и

второй поддерживающий элемент, выполненный с возможностью телескопического помещения через первое поддерживающее отверстие в первую поддерживающую камеру,

причем отверстие для текучей среды пропускает текучую среду под давлением в базовую камеру и первую поддерживающую камеру, чтобы обеспечить продвижение первого и второго поддерживающих элементов в направлении выдвинутой конфигурации так, что по меньшей мере часть второго поддерживающего элемента телескопически выдвигается из первой поддерживающей камеры, и по меньшей мере часть первого поддерживающего элемента телескопически выдвигается из базовой камеры.

[0016] Кроме того, упомянутое устройство может содержать поддерживающий уплотнительный элемент, который образует второе уплотнение между вторым поддерживающим элементом и стенкой первой поддерживающей камеры, чтобы предотвратить или уменьшить утечку текучей среды под давлением из первой поддерживающей камеры.

[0017] В указанном устройстве один или более поддерживающих элементов и базовых элементов могут содержать трубчатые элементы.

[0018] В указанном устройстве один или более поддерживающих элементов и базовых элементов являются полимерными элементами.

[0019] Кроме того, устройство по одному из предшествующих пунктов содержит один или более дополнительных элементов, которые могут телескопически помещаться в базовую камеру через второе отверстие базового элемента, причем текучая среда под давлением в базовой камере продвигает указанные один или более дополнительных элементов в направлении второй выдвинутой конфигурации. В некоторых примерах вторая выдвинутая конфигурация одного или более дополнительных элементов формируется в направлении, противоположном выдвинутой конфигурации одного или более поддерживающих элементов.

[0020] Кроме того, в некоторых примерах указанное устройство может содержать удлинитель. Удлинитель расположен на базовом элементе или на одном или более дополнительных элементах. В процессе эксплуатации удлинитель не находится под давлением текучей среды под давлением. Удлинитель структурно слабее базового элемента, поддерживающих элементов или дополнительных элементов, так что при превышении давления в базовой камере удлинитель сжимается, прежде чем произойдет структурное повреждение базового элемента, поддерживающих элементов или дополнительных элементов.

[0021] Адаптер для соединения горного комбайна с устройством, причем указанный адаптер содержит

удлиненное тело, имеющее соединитель на первом конце для соединения с горным комбайном, и стыковочную головку на противоположном втором конце, причем стыковочная головка выполнена с возможностью избирательного присоединения к средству стыковки устройства, описанному выше, и

проход для текучей среды под давлением, предназначенный для пропускания потока текучей среды под давлением от указанного соединителя к выпускному отверстию в стыковочной головке, чтобы обеспечивать поток текучей среды под давлением к средству стыковки присоединенного устройства.

[0022] В адаптере стыковочная головка может содержать резьбовую головку.

[0023] В адаптере удлиненное тело может содержать

жесткую полую стержневидную часть и

гибкую полую часть, проходящую от жесткой полой стержневидной части и расположенную вблизи второго конца,

причем по меньшей мере часть прохода для текучей среды под давлением выполнена в жесткой полой стержневидной части и гибкой полой части.

[0024] Кроме того, указанный адаптер может содержать клапан для сброса давления, связанный с проходом текучей среды под давлением, причем указанный клапан для сброса давления выполнен с возможностью выпускания текучей среды под давлением из указанного прохода при превышении давления.

[0025] Способ позиционирования взрывного приспособления между первой поверхностью и второй поверхностью, включающий

прикрепление взрывного приспособления к одному или более поддерживающим элементам вышеописанного устройства,

позиционирование указанного устройства, в котором один или более поддерживающих элементов находятся во втянутой конфигурации, на первой поверхности, и

введение текучей среды под давлением в базовую камеру устройства, чтобы продвинуть один или более поддерживающих элементов в направлении выдвинутой конфигурации так, что один или более поддерживающих элементов с взрывным приспособлением выдвигаются в направлении второй поверхности, так что устройство находится в виде распорки между первой поверхностью и второй поверхностью, причем взрывное приспособление, поддерживаемое одним или более поддерживающими элементами, располагают близко ко второй поверхности.

[0026] В указанном способе дополнительно

соединяют средство стыковки устройства по любому из п.п. 5-9 со стыковочной головкой, связанной с горным комбайном,

при этом этап позиционирования устройства на первой поверхности включает позиционирование устройства со стыковочной головкой,

причем, после этапа введения текучей среды под давлением в базовую камеру устройства для продвижения одного или более поддерживающих элементов в направлении выдвинутой конфигурации, в указанном способе

отсоединяют средство стыковки устройства от стыковочной головки, связанной с горным комбайном и

перемещают горный комбайн из опасной зоны, связанной с взрывным приспособлением.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0027] Примеры настоящего описания далее описаны со ссылкой на чертежи, на которых:

[0028] фиг. 1 - вид сбоку примерного устройства для поддержания взрывного приспособления, причем устройство является одиночным телескопическим поддерживающим элементом;

[0029] фиг. 2 - вид части горной разработки и устройства, причем поддерживающий элемент устройства втянут;

[0030] фиг. 3 - вид части горной разработки и устройства, причем поддерживающий элемент устройства выдвинут, так что устройство находится между двух противоположных поверхностей горной разработки;

[0031] фиг. 4 - вид сбоку устройства, показанного на фиг. 1, с поддерживающим элементом во втянутой конфигурации;

[0032] фиг. 5 - вид сбоку устройства, показанного на фиг. 1, с поддерживающим элементом в выдвинутой конфигурации;

[0033] фиг. 6 - вид сбоку другого примерного устройства для поддержания взрывного приспособления, причем устройство имеет два телескопических поддерживающих элемента;

[0034] фиг. 7 - вид сбоку части устройства, показывающий средство стыковки устройства;

[0035] фиг. 8 - вид сбоку адаптера для присоединения устройства к горному комбайну;

[0036] фиг. 9 - блок-схема способа позиционирования взрывного приспособления с помощью предложенного устройства;

[0037] фиг. 10а-10f - последовательность выполнения способа позиционирования взрывного приспособления;

[0038] фиг. 11 - другой пример устройства, имеющего поршневое кольцо для герметизации между поддерживающим элементом и базовой камерой устройства;

[0039] фиг. 12 - другой пример устройства с направляющей для направления провода к взрывному приспособлению;

[0040] фиг. 13 - другой пример устройства с катушкой провода, предназначенной для подачи провода к взрывному приспособлению;

[0041] фиг. 14 - другой пример устройства, содержащего два элемента, удлиняющихся в противоположных направлениях;

[0042] фиг. 15 - изображение устройства, показанного на фиг. 14, в выдвинутой конфигурации; и

[0043] фиг. 16а и 16b - последовательность позиционирования взрывного приспособления с помощью устройства, показанного на фиг. 14 и 15.

Описание вариантов выполнения изобретения

Краткий обзор

[0044] На фиг. 1 изображено устройство 1 для поддержания взрывного приспособления 13. Устройство 1 содержит базовый элемент 3 и один или более поддерживающих элементов 11, выполненных с возможностью выдвигания и предназначенных для поддержания взрывного приспособления 13. Кроме того, устройство 1 может перемещать взрывное приспособление 13 в необходимое положение и поддерживать взрывное приспособление 13 в этом положении.

[0045] Базовый элемент 3 содержит отверстие 5, обеспечивающее наличие прохода 7 к базовой камере 9 базового элемента 3. Один или более поддерживающих элементов 11 могут телескопически входить в базовую камеру 9 через отверстие 5 базового элемента. Для обеспечения выдвигания одного или более поддерживающих элементов 11, имеется отверстие 19 для текучей среды, предназначенное для пропускания текучей среды под давлением в базовую камеру 9, чтобы продвигать один или более поддерживающих элементов 11 в направлении выдвинутой конфигурации 23 так, чтобы по меньшей мере часть одного или более элементов 11 телескопически выходила из основания камеры 9, как показано на фиг. 5.

[0046] Устройство 1 может также содержать средство стыковки 15 на базовом элементе 3, причем средство стыковки 15 обеспечивает возможность избирательного присоединения к стыковочной головке 68 горного комбайна 17. В то время как устройство 1 присоединено к стыковочной головке 68, горный комбайн 17 может маневрировать и располагать устройство 1 в выработке 200, и как только устройство 1 позиционировано, стыковочная головка 68 может быть отсоединена от устройства 1, так чтобы горный комбайн мог выйти из области взрыва.

[0047] На фиг. 2 изображена подземная выработка 100, в которой может быть использовано устройство 1 для поддержания взрывного приспособления 13. В этом примере подземная выработка содержит первую поверхность 81, такую как пол, и вторую поверхность 82, такую как вышележащая горная порода. Вышележащая порода может быть неустойчивой (например, может обваливаться), и, следовательно, прилегающая территория может быть опасной зоной 83. Опасная зона 83 также может быть ограничена областью предполагаемого взрыва и осколков от детонации взрывного приспособления 13.

[0048] Далее будет описан упрощенный пример способа 200 позиционирования и поддержания взрывного приспособления 13. Взрывное приспособление 13 крепят к поддерживающему элементу 11, находящемуся во втянутой конфигурации 21. Во втянутой конфигурации 21 по меньшей мере часть одного или более поддерживающих элементов 11 телескопически вмещаются в базовую камеру 9, что может обеспечивать легкость маневрирования и размещения устройства в подземной выработке 200. Затем устройство 1 во втянутой конфигурации 21 позиционируют на первой поверхности 81. В данном примере, это действие включает позиционирование устройства 1 в положении ниже необходимого положения для взрывного приспособления 13, такого как вторая поверхность 82.

[0049] Затем в базовую камеру 9 вводят текучую среду под давлением, чтобы продвинуть один или более элементов 11 в направлении выдвинутой конфигурации 23, так чтобы элементы 11 с взрывным приспособлением 13 продвигались в направлении второй поверхности 82. Как показано на фиг. 3, это заставляет устройство 1 располагаться в виде распорки между первой поверхностью 81 и второй поверхностью 82 (такой как необходимое положение). В этом положении взрывное приспособление 13 поддерживается устройством 1 до тех пор, пока взрывное приспособление 13 не детонирует. Преимуществом примеров этого способа 200 является то, что взрывное приспособление 13 может быть помещено в необходимое положение, при этом обеспечивая устранение или уменьшение опасности для персонала, работающего в опасной зоне 83.

Подробное описание устройства 1

[0050] Далее будет подробно, со ссылкой на фиг. 1-7, описан пример выполнения устройства 1.

Базовый элемент 3

[0051] Базовый элемент 3 содержит удлиненное трубчатое базовое тело 4. Внутреннее пространство базового тела 4 может образовывать, по меньшей мере частично, базовую камеру 9, в которую телескопически вмещаются один или более поддерживающих элементов 11. В некоторых примерах базовое тело 4 может быть изготовлено из секций труб, при этом, среди прочего, можно использовать полимерную трубу, такую как труба из поливинилхлорида (PVC). Преимущество полимерной конструкции состоит в том, что полимеры легки и с меньшей вероятностью образуют разлетающиеся обломки с высокой энергией и моментом во время взрыва. Кроме того, полимеры с меньшей вероятностью будут причинять повреждения дробилкам или другому оборудованию для горных работ во время обработки руды.

[0052] В соответствии с фиг. 1, на одном конце базового элемента 3 имеется отверстие 5. В этом примере отверстие 5 базового элемента выполнено на концевом колпаке 8, прикрепленном к концу базового тела 4. Концевой колпак 8 может также содержать уплотнительный элемент 31, причем уплотнительный элемент 31 образует уплотнение 33 по меньшей мере между одним из поддерживающих элементов 11 и стенкой 29 базовой камеры 9 для предотвращения или уменьшения утечки текучей среды под давлением из базовой камеры 9. В некоторых примерах уплотнительный элемент 31 может содержать О-образное кольцо, причем внутренняя поверхность О-образного кольца находится в скользящем контакте с наружной поверхностью поддерживающего элемента 11. О-образное кольцо может, в свою очередь, находиться в герметичном контакте с концевым колпаком 8 (который, в свою очередь, может находиться в герметичном контакте с базовой камерой 9). Например, концевой колпак 8 может быть приклеен к базовому телу 4, или в других примерах концевой колпак 8 привинчен к базовому телу 4, и в прочих примерах выполнен за одно целое с базовым телом 4. В альтернативных устройствах герметизации О-образное кольцо может находиться в герметичном контакте непосредственно со стенкой 29 базовой камеры 9.

[0053] На противоположном конце базового элемента 3 имеется базовый колпак 85. Базовый колпак 85 закрывает нижнюю часть трубчатого базового тела 4 с образованием нижней части базовой камеры 9. В некоторых примерах базовый колпак 85 может быть приклеен к базовому телу 4, привинчен к базовому телу, или выполнен за одно целое с базовым телом. В данном примере базовый колпак 85 в процессе эксплуатации находится в контакте с первой поверхностью 81. В некоторых примерах базовый колпак 85 может иметь наружную поверхность для улучшения сцепления с первой поверхностью 81, такую как текстурированная поверхность, обрезиненная поверхность, поверхность с резьбой и т.д.

[0054] Хотя базовый элемент 3, показанный на фиг. 1-13, в процессе эксплуатации может быть позиционирован так, что он будет являться нижней частью устройства и находиться в контакте с первой поверхностью 81 (т.е., землей), следует понимать, что устройство не ограничивается такой конфигурацией в других примерах. Например, как показано на фиг. 14-16b, базовый элемент 3 в процессе эксплуатации является промежуточным элементом, расположенным между другими компонентами устройства. Таким образом, термин «базовый» следует понимать концептуально как основной компонент, по отношению к другим компонентам устройства, и его не следует ограничивать самым нижним компонентом.

[0055] Базовый элемент 3 может также содержать жесткий упор 87 в нижней части базовой камеры 9. Жесткий упор 87 может ограничивать нижнюю точку, которую один или более поддерживающих элементов 11 могут телескопически достичь в базовой камере 9. В одном примере проход текучей среды под давлением через отверстие 19 для текучей среды выполнен через жесткий упор 87. Например, в жестком упоре 87 может быть устроен проток 89 для обеспечения возможности протекания текучей среды под давлением из отверстия 19 для текучей среды в базовую камеру 9. В некоторых альтернативных вариантах жесткий упор 87 может содержать пористый материал, такой, что текучая среда под давлением может протекать из отверстия 19 для текучей среды в базовую камеру 9 через пористый жесткий упор 87.

[0056] Преимущество конфигурации жесткого упора 87 и протока 89 состоит в том, что такая конфигурации может предотвратить или уменьшить вероятность того, что один или более поддерживающих элементов 11 будут влиять на поток текучей среды под давлением через отверстие 19 для текучей среды в базовую камеру 9. Например, предположим, что отверстие 19 для текучей среды проходит через боковую стенку трубчатого базового тела 4, причем базовая камера 9 является по существу цилиндрической. Если поддерживающий элемент 11 имеет наружную окружную поверхность, подобную по размерам базовой камере 9, и поддерживающий элемент 11 телескопически входит в базовую камеру 9, поддерживающий элемент 11 может перекрыть отверстие 19 для текучей среды. Это может привести к прекращению потока текучей среды под давлением в базовую камеру 9. Наличие жесткого упора 87 предотвращает такое блокирование.

Поддерживающий элемент (поддерживающие элементы) 11

[0057] Один или более поддерживающих элементов 11 телескопически вмещаются в базовом элементе 3. Когда поддерживающие элементы находятся во втянутой конфигурации 21 внутри базовой камеры 9 (как показано на фиг. 4), текучая среда под давлением может быть введена в базовую камеру 9 для продвижения поддерживающих элементов 11 в направлении выдвинутой конфигурации 23 (как показано на фиг. 5). Таким образом, по меньшей мере один поддерживающий элемент 11 может действовать как пневматический или гидравлический поршень.

[0058] В некоторых примерах комбинация базового элемента 3 и одного или более поддерживающих элементов 11 образует телескопический цилиндр, причем базовый элемент 3 является наружной основной втулкой или «стволом». В базовом элементе 3 вмещаются один или более поддерживающих элементов 11, образующих «ступени», или внутренние втулки телескопического цилиндра. Конечный и наименьший поддерживающий элемент может образовывать «плунжер» или «шток поршня» телескопического цилиндра.

Одноступенчатый поддерживающий элемент

[0059] Поддерживающие элементы 11 могут содержать удлиненное трубчатое (или цилиндрическое) тело 12 поддерживающего элемента. В примере с одной ступенью, как показано на фиг. 1-5, тело 12 поддерживающего элемента может иметь наружную криволинейную поверхность, которая имеет кривизну несколько меньше, чем соответствующая кривизна стенки 29 базовой камеры 9. Это позволяет телу 12 поддерживающего элемента 11 телескопически помещаться в базовой камере 9 во втянутой конфигурации 21, как показано на фиг. 4.

[0060] Когда текучую среду под давлением вводят в базовую камеру 9, это создает относительное давление в базовой камере 9, большее, чем окружающее атмосферное давление в выработке 200. Эта разность давлений заставляет тело 12 поддерживающего элемента выходить из базовой камеры 9 и продвигает поддерживающий элемент 11 в направлении выдвинутой конфигурации 23, как показано на фиг. 5. В примере с одной ступенью поддерживающий элемент 12 может быть твердым, или может иметь твердую нижнюю часть, так что поддерживающий элемент 12 действует как поршень внутри цилиндра, образованного базовой камерой 9.

Многоступенчатый поддерживающий элемент

[0061] Далее будет описан пример с несколькими ступенями со ссылкой на фиг. 6. На фиг. 6 показан пример с двумя ступенями (помимо базового элемента 3), но можно предусмотреть дополнительные ступени, например, три, четыре, пять, или более ступеней могут быть использованы на основе тех же принципов.

[0062] Первый поддерживающий элемент 11а (который можно рассматривать как первую ступень) содержит трубчатое тело 12а, которое может телескопически помещаться в базовой камере 9. В упрощенном виде первый поддерживающий элемент 11а может содержать трубу, которая имеет первую поддерживающую камеру 45 внутри трубы и открытые отверстия на обоих противоположных концах. На одном конце тела 12а первого поддерживающего элемента имеется первое поддерживающее отверстие 41 для обеспечения наличия прохода 43 к первой поддерживающей камере 45.

[0063] Второй поддерживающий элемент 11b телескопически проходит через первое поддерживающее отверстие 41 в первую поддерживающую камеру 45 первого поддерживающего элемента 11а. Второй поддерживающий элемент 11b может, в некоторых примерах, быть твердым цилиндром, или твердым штоком поршня. В других примерах второй поддерживающий элемент 11b может содержать трубчатое тело 12b второго поддерживающего элемента, но с заглушкой, чтобы предотвратить утечку текучей среды под давлением. Например, поверх тела 12b второго поддерживающего элемента может быть устроен колпак. В альтернативном примере колпак может быть устроен в нижней части тела 12b второго поддерживающего элемента, чтобы сформировать поршень внутри цилиндра, образованного первой поддерживающей камерой 45. Следует понимать, что в других местах, например, в таких как промежуточная область тела 12b второго поддерживающего элемента, могут быть расположены заглушки для предотвращения или уменьшения утечки текучей среды под давлением.

[0064] Чтобы предотвратить или уменьшить утечку текучей среды под давлением из первой поддерживающей камеры (и между перекрытием поддерживающих элементов 11а, 11b), могут быть использованы поддерживающие уплотнительные элементы 47 для образования уплотнения 49 между вторым поддерживающим элементом 11b и стенкой 51 первой поддерживающей камеры 45.

[0065] В некоторых примерах в ступенях (образованных поддерживающими элементами 11, 11а, 11b) имеется поддерживающий стержень 48 для повышения устойчивости. На фиг. 6 поддерживающий стержень 48 крепится к трубчатому телу 12b второго поддерживающего элемента. Поддерживающий стержень 48 проходит мимо нижнего отверстия второго поддерживающего трубчатого тела 12b в первую поддерживающую камеру 45. Поддерживающий стержень 48 может противодействовать изгибающим силам, в частности, в области перекрытия между первым и вторым телами поддерживающих элементов, в которой сопротивление изгибу тел 12а, 12b поддерживающих элементов наиболее слабое.

[0066] На нижних частях тел 12а, 12b первого и второго поддерживающих элементов могут быть устроены упоры 50а, 50b для ограничения выдвигания. На фиг. 6 упор 50а для ограничения выдвигания тела 12а первого поддерживающего элемента предотвращает выдвигание тела 12а первого поддерживающего элемента за пределы концевого колпака 8. Подобные механизмы и принципы могут применяться для того, чтобы предотвратить чрезмерное выдвигание тела 12b и других тел дополнительных поддерживающих элементов.

[0067] В одном примере базовое тело 4 имеет длину 2,4 м, первый поддерживающий элемент 11а имеет длину приблизительно 2 м, второй поддерживающий элемент 11b имеет длину приблизительно 2 м, и поддерживающий стержень имеет длину приблизительно 2,25 м. Однако следует понимать, что могут быть использованы другие размеры.

[0068] Поддерживающие элементы 11, подобно базовому элементу 3, могут быть выполнены из полимеров, таких как трубчатый PVC (поливинилхлорид). Подобным образом, поддерживающий стержень 48 может быть изготовлен из дерева, полимеров, или другого материала, который имеет такую жесткость, что она позволяет сопротивляться изгибающим моментам, но является относительно низкой, чтобы не причинять вреда горному оборудованию во время обработки руды.

Отверстие 19 для текучей среды, трубопровод 39 для текучей среды и клапан 35

[0069] Отверстие 19 для текучей среды, показанное на фиг. 1, проходит через базовый колпак 85 и базовое тело 4. Однако следует понимать, что отверстие 19 для текучей среды в других альтернативных вариантах может проходить через любой один, или альтернативный, компонент базового элемента 3 при условии, что отверстие 19 для текучей среды обеспечивает возможность протекания текучей среды под давлением в базовую камеру 9.

[0070] В этом примере текучая среда под давлением поступает к отверстию 19 для текучей среды через трубопровод 39 для текучей среды. Трубопровод 39 для текучей среды может быть гибким шлангом или жесткой трубой. В некоторых примерах трубопровод 39 для текучей среды является шлангом в оплетке. Трубопровод 39 для текучей среды должен иметь прочность, соответствующую давлению текучей среды, и предпочтительно, превышающую ожидаемое давление текучей среды. В некоторых примерах это может быть 100 PSI (0,689 МПа), 150 PSI (1.034 МПа), или 200 PSI (1,379 МПа). В процессе эксплуатации трубопровод 39 для текучей среды проточно присоединяют к источнику текучей среды под давлением, чтобы обеспечить поступление текучей среды под давлением в базовую камеру 9. Источник текучей среды под давлением будет обсуждаться подробно ниже.

[0071] По пути потока трубопровода 39 для текучей среды может быть устроен клапан 35. В некоторых примерах клапан 35 является однонаправленным (т.е. невозвратным) клапаном, который позволяет текучей среде под давлением протекать через клапан 35 в одном направлении, но задерживает (или предотвращает) поток в противоположном направлении. Предпочтительно, клапан 35 обеспечивает возможность протекания текучей среды под давлением от источника текучей среды под давлением, через трубопровод 39 для текучей среды, и в отверстие 19 для текучей среды к базовой камере 9. В некоторых примерах клапан 35 может работать избирательно с обеспечением возможности протекания текучей среде под давлением в одном или обоих направлениях. Это может облегчить конфигурирование одного или более поддерживающих элементов 11 между втянутой 21 и выдвинутой 23 конфигурациями, например, во время обследования, испытания и обучения.

[0072] В примере на фиг. 1 клапан 35 расположен в промежуточном положении пути потока текучей среды в трубопроводе 39. Однако следует понимать, что клапан 35 может быть размещен в других местах и может выполнять ту же функцию. Например, клапан 35 может быть расположен в отверстии 19 для текучей среды. В этом случае клапан 35 может быть установлен внутри отверстия 19 для текучей среды, или даже на пути потока текучей среды под давлением, непосредственно перед или после отверстия 19 для текучей среды. В других примерах клапан 35 может быть расположен на верхнем по потоку конце трубопровода 39 для текучей среды, рядом с соединением с источником текучей среды. В других примерах может быть использован выпускной клапан, чтобы сбрасывать избыточное давление от текучей среды под давлением, превышающим порог безопасности.

Средство 15 стыковки

[0073] Устройство 1 дополнительно содержит средство 15 стыковки на базовом элементе 3, причем средство 15 стыковки выполнено с возможностью избирательного соединения со стыковочной головкой 68, связанной с горным комбайном 17. Это позволяет горному комбайну 17 манипулировать устройством 1 и позиционировать его в необходимое положение в горной выработке. Использование горного комбайна 17 для манипуляции устройством 1 может быть преимуществом в опасной зоне 83, так как горный комбайн 17 может обеспечивать защиту оператора. В некоторых примерах горным комбайном 17 можно управлять дистанционно или автономно, так что операторам не нужно находиться в опасной зоне 83.

[0074] В одном примере механизмом для обеспечения избирательного соединения между средством 15 стыковки и стыковочной головкой 68 является резьбовое соединение. Как показано на фиг. 7, средство стыковки содержит удлиненную часть 37, проходящую от стороны базового элемента 3, внутри которой имеется углубление 38. Углубление 38 имеет внутреннюю резьбу 40 для приема резьбовой головки 20 стыковочной головки 68. Поэтому для избирательного соединения резьбовая головка 20 может поворачиваться в первом направлении, чтобы сцепляться с внутренней резьбой 40 средства 15 стыковки. Напротив, для избирательного отсоединения резьбовая головка 20 может поворачиваться в противоположном втором направлении, чтобы отсоединять внутреннюю резьбу 40. В некоторых примерах резьбовая головка 20 и стыковочная головка 68 присоединены к поворотному механизму горного комбайна 17. Так как механизированное вращение является обычным движением, производимым горными комбайнами 17, таким как движение вращающегося бура, стыковочная головка 68 может быть легко приспособлена с возможностью использования вращения от существующего механического вращательного выходного механизма горного комбайна 17, как будет показано подробно ниже.

[0075] Следует понимать, что в других примерах средство 15 стыковки и стыковочная головка 86 могут быть избирательно соединены другими средствами. В одном примере средство 15 стыковки и стыковочная головка 86 могут быть избирательно соединены с помощью байонетного (штыкового) соединения, причем охватывающая сторона имеет углубление с приемными пазами, и охватываемая сторона имеет втулку с радиально проходящими выступами, предназначенными для размещения в указанных углублениях. Соединение может включать другие средства крепления, такие как избирательно разъемные зажимы, запирающие выступы и т.д.

[0076] Средство 15 стыковки, подобно базовому элементу 3 и поддерживающему элементу 11, может быть выполнено из материала, который является относительно мягким, по сравнению с зубцами горной техники, так чтобы фрагменты средства 15 стыковки не причиняли вреда горной технике при обработке руды. В частности, средство 15 стыковки может быть выполнено из полимера, такого как PVC (полихлорвинил). В одном примере по меньшей мере часть средства 15 стыковки выполнена с тройником («Т»-образным трубным фитингом) 44, как показано на фиг. 7. В этом примере трубчатое базовое тело 4 проходит через коаксиальные отверстия тройника и приклеивается (или крепится иным способом) в нужном месте. Перпендикулярная протяженность тройника образует удлиненную часть 37 средства 15 стыковки.

[0077] Средство 15 стыковки может также быть проточно присоединено к трубопроводу 39 для текучей среды, так что текучая среда под давлением может быть подана в средство 15 стыковки и будет протекать через трубопровод 39 для текучей среды к отверстию 19 для текучей среды в базовую камеру 9. Это может быть предпочтительно в примерах, в которых текучая среда под давлением может подаваться горным комбайном 17 через стыковочную головку 68. На фиг. 7 трубопровод 39 для текучей среды проточно соединен с углублением 38. Поэтому, после того как резьбовую головку 20 привинчивают к внутренней резьбе 40 углубления 38, резьбовая головка 20 может подавать в углубление 38 текучую среду под давлением, которая, в свою очередь, протекает из углубления 38 в трубопровод 39 для текучей среды. Комбинация внутренней резьбы 40 и резьбовой головки 20 может способствовать уплотнению углубления 38, так что текучая среда под давлением удерживается от вытекания из углубления 38. Нужно иметь в виду, что в некоторых примерах внутри углубления 38 или снаружи (между средством 15 стыковки и стыковочной головкой 68) может быть обеспечена сальниковая герметизация для предотвращения утечки текучей среды под давлением, так что давления текучей среды под давлением достаточно для того, чтобы продвигать поддерживающие элементы в направлении выдвинутой конфигурации.

Адаптер 61 со стыковочной головкой 68

[0078] Далее будет описан, со ссылкой на пример, изображенный на фиг. 8, пример адаптера 61 со стыковочной головкой 68 для избирательного присоединения к устройству 1. Адаптер содержит удлиненное тело 63 с первым концом 67 и противоположным вторым концом 69. На первом конце 67 находится соединитель 65, обеспечивающий возможность соединения адаптера 61 с горным комбайном 17. На втором конце 69 имеется стыковочная головка 68 для избирательного соединения со средством 15 стыковки устройства 1.

[0079] В некоторых примерах соединитель 65 может быть выполнен для обеспечения соединения с существующими соединительными системами горного комбайна 17. Например, горный комбайн 17 может содержать соединительную систему для установки бурильного стального инструмента (например, буровых штанг, буровых коронок) для бурения. Следовательно, соединитель 65 может обеспечивать присоединение адаптера 61 к горному комбайну 17 с легкостью и/или без существенной модификации горного комбайна 17.

[0080] Кроме того, адаптер 61 содержит проход 71 для текучей среды под давлением, чтобы пропускать поток текучей среды под давлением из соединителя 65 (присоединяемого к горному комбайну 17) к выпускному отверстию 73 в стыковочной головке 68. Это позволяет горному комбайну 17 подавать текучую среду под давлением в соединитель 65 через проход 71 для текучей среды адаптера 61 и через выпускное отверстие 73 в углубление 38 средства 15 стыковки. Эта текучая среда под давлением затем протекает по меньшей мере к базовой камере 9, как обсуждалось выше, чтобы продвигать поддерживающие элементы в направлении выдвинутой конфигурации.

[0081] Проход 71 для текучей среды под давлением может быть выполнен вдоль центральной оси удлиненного тела 63. В некоторых примерах горные комбайны могут иметь механические приспособления, предназначенные для подачи текучей среды под давлением, такой как сжатый воздух, вода, бурильная жидкость, или другие газы и жидкости. Таким образом, в одном частном примере такие существующие механические приспособления могут быть использованы для того, чтобы подавать текучую среду к базовой камере 9.

[0082] В некоторых примерах удлиненное тело 63 является жестким элементом, изготовленным из материала, обладающего высокой жесткостью, чтобы обеспечить противодействие изгибу, вызванному весом устройства 1 и взрывного приспособления 13. Жесткий элемент может также способствовать точному управлению и позиционированию устройства 1. Так как адаптер 61 и горный комбайн 17 обычно выводят из опасной зоны 83 перед детонацией взрывного приспособления 13, удлиненное тело может быть изготовлено из жестких материалов, таких как сталь, железо, алюминий, другие металлы и сплавы. Удлиненное тело 63 может включать металлический стержень с одним или более проходами 71 для текучей среды под давлением, выполненными вдоль продольной оси.

[0083] В одном варианте адаптера 61 удлиненное тело 63 может содержать жесткую часть, соединенную с гибкой частью. Жесткая часть обеспечивает прочность для поддержания и точной установки присоединяемого устройства 1, а гибкая часть может допускать степень гибкости и эластичности при помещении устройства 1 на неровную первую поверхность 81.

[0084] На фиг. 8 жесткая часть может включать жесткую полую стержневидную часть 75, начинающуюся от первого конца 67 адаптера 1. Гибкая часть в виде гибкой полой части 77 может проходить от жесткой полой стержневидной части 75, причем гибкая полая часть 77 находится ближе ко второму концу 69. Полость каждой из частей 75, 77 образует проход 75 для текучей среды под давлением. В некоторых других примерах гибкая полая часть 77 и жесткая полая стержневидная часть 75 выполнены с возможностью избирательного соединения друг с другом и отделения друг от друга для обследования, обслуживания или замены изношенных компонентов.

[0085] В другом примере с проходом 71 для текучей среды под давлением может быть связан редукционный клапан 79. Редукционный клапан 79 может быть выполнен с возможностью выпуска текучей среды из прохода 71 для текучей среды под давлением, если давление превышает заданное безопасное давление. Это может предотвратить повреждение компонентов, таких как горный комбайн 17, адаптер 61, или устройство 1.

Горный комбайн 17

[0086] Горный комбайн 17 может содержать подземную горную машину. Она может включать буровую установку. Следует понимать, что могут быть использованы различные подземные горные машины, такие как вторичные установки для измельчения породы, буровые каретки, телескопический манипулятор, управляемые дистанционно установки и т.д.

[0087] В одном примере горный комбайн 17 может включать шарнирно-сочлененный рычаг или стрелу, которая может быть направлена к требуемому положению. В некоторых примерах шарнирно-сочлененный рычаг может быть предназначен для позиционирования и управления буром. Вышеописанный адаптер 61 может быть присоединен к шарнирно-сочлененному рычагу в том месте, в котором в ином случае мог бы быть расположен буровой стальной инструмент (буровая штанга).

[0088] Горным комбайном 17 может управлять оператор, находящийся на самом горном комбайне. В других примерах оператор может дистанционно управлять горным комбайном 17, что может быть предпочтительно в опасных зонах выработки 200. Следует понимать, что горный комбайн 17 может иметь одну или более функций, которые являются автоматизированными и которыми управляет компьютер.

[0089] Горный комбайн 17 может также обеспечивать подачу текучей среды под давлением. В некоторых примерах текучая среда под давлением может быть воздухом или водой при давлении 100 PSI (0,689 МПа). Подача текучей среды под давлением может включать обеспечение сжатым воздухом (или другими газами) от воздушного компрессора или газового баллона. В других примерах текучая среда под давлением может быть жидкостью, такой как вода. Буровые работы могут требовать наличия воды (или другой бурильной текучей среды) для управления температурой и для промывания обломков. Следовательно, горный комбайн может иметь существующие приспособления (такие как насосы и резервуары) для обеспечения наличия текучей среду под давлением, которые могут быть выполнены с возможностью подачи текучей среды под давлением к устройству. В еще одном альтернативном варианте текучая среда под давлением может быть подана от гидравлической системы горного комбайна 17.

Способ 100 работы

[0090] Далее будет описан, со ссылкой на фиг. 9 и фиг. 10а-10f, способ 100 позиционирования взрывного приспособления 13 с использованием устройства 1. Способ 100 может быть особенно полезен для вторичного измельчения нависшей породы или руды. В подземной выработке 200 такая порода обычно будет находиться на верхней поверхности (такой как вторая поверхность 82).

[0091] Сначала взрывное приспособление 13 (на этапе 110) крепят к одному или более поддерживающим элементам 11 устройства, как показано на фиг. 10а. Для максимального эффекта может быть желательно поместить взрывное приспособление насколько возможно ближе ко второй поверхности 82. Поэтому взрывное приспособление 13 может быть установлено на верхней части, или близко к ней, одного или более поддерживающих элементов 11.

[0092] Один или более поддерживающих элементов 11 сначала могут находиться во втянутой конфигурации, так что верхняя часть поддерживающего элемента 11 является легкодоступной для оператора при креплении взрывного приспособления 13 и при обращении с ним в ограниченных пространствах подземной выработки 200.

[0093] В некоторых примерах для прикрепления взрывного приспособления 13 к поддерживающему элементу 11 может быть использована самоклеющаяся лента. Преимуществом является то, что самоклеющаяся лента хорошо сочетается с гибкими материалами, такими как материя, целлюлоза, или полимеры, которые являются мягкими. Такие материалы с меньшей вероятностью станут фрагментами опасных обломков при взрыве или повредят оборудование при обработке руды. Однако следует понимать, что для прикрепления взрывного приспособления 13 к поддерживающим элементам могут быть использованы другие средства крепления, такие как механические крепления, включающие зажимные скобы, а также могут быть использованы кронштейны, корзины или отделения в поддерживающем элементе 11 для размещения взрывного приспособления.

[0094] Кроме того, способ 100 включает этап 120, на котором соединяют устройство 1 с горным комбайном 17, как показано на фиг. 10b. Это может включать соединение средства 15 стыковки со стыковочной головкой 68, которую присоединяют к подвижному рычагу горного комбайна 17. В некоторых примерах соединение может включать вращение резьбовой головки 20, так что резьбовая головка 20 сцепляется с внутренней резьбой 40. Следует понимать, что этап 110 прикрепления взрывного приспособления 13 может быть выполнен после этапа 120 присоединения устройства 1 к горному комбайну 17.

[0095] Следующим этапом является этап 130 позиционирования устройства 1, имеющего один или более поддерживающих элементов 11 во втянутой конфигурации 21, на первой поверхности 81, как показано на фиг. 10с. При этом может происходить перемещение горного комбайна 17 к окрестности опасной зоны 83, и затем манипулирование стыковочной головкой 68 горного комбайна 17, чтобы позиционировать устройство 1 в требуемом положении на первой поверхности 81.

[0096] На следующем этапе 140 вводят текучую среду под давлением в базовую камеру 9 устройства 1, чтобы обеспечить продвижение одного или более поддерживающих элементов 11 в направлении выдвинутой конфигурации 23 так, чтобы один или более поддерживающих элементов 11 удлинялись в направлении второй поверхности 82, и так, чтобы устройство 1 находилось между первой поверхностью 81 и второй поверхностью 82. В результате этого происходит закрепление устройства 1 на месте, как показано на фиг. 10d, а также позиционирование взрывного приспособления 13, поддерживаемого поддерживающими элементами 11, вблизи второй поверхности 82.

[0097] Кроме того, способ 100 может включать этап 150 отсоединения средства 15 стыковки устройства 1 от стыковочной головки 68, связанной с горным комбайном 17, как показано на фиг. 10е. В одном примере при этом имеет место вращение резьбовой головки 20, так что она вывинчивается из внутренней резьбы 40 средства 15 стыковки.

[0098] Кроме того, способ 100 включает перемещение горного комбайна 17 от опасной зоны 83, как показано на фиг. 10f. Как только горный комбайн 17 и персонал находятся в безопасной области, взрывное приспособление может быть взорвано, чтобы измельчить и сместить породу и руду, находящуюся вокруг второй поверхности 82.

Варианты

[0099] Проиллюстрированные примеры показывают устройство 1 с одним или двумя поддерживающими элементами 11. Однако следует принимать во внимание, что при необходимости в устройстве 1 могут быть использованы дополнительные поддерживающие элементы. Например, в случаях, когда расстояние между первой и второй поверхностью 81, 82 еще больше, может потребоваться использование дополнительных поддерживающих элементов 11.

[0100] В некоторых вариантах (см. фиг. 11) уплотнительный элемент 25, который обеспечивает уплотнение одного или более поддерживающих элементов 11 относительно друг друга и/или базового элемента 3, может содержать одно или более поршневых колец 25. Поршневые кольца 25 связаны с поддерживающими элементами 11 с образованием уплотнения 27 между по меньшей мере одним поддерживающим элементом 11 и стенкой 29 базовой камеры 9.

[0101] Кроме того, как показано на фиг. 12, устройство 1 может содержать направляющую 91 в базовом элементе 3 для направления провода 93, обеспечивающего подачу управляющего сигнала к взрывному приспособлению 13. Направляющая 91 может содержать дужку, или другую направляющую поверхность, способствующую плавному перенаправлению провода 93. В частности, когда поддерживающие элементы 11 выдвинуты, движущееся взрывное приспособление 13 будет натягивать провод (в общем случае, в направлении А вверх, как показано на фиг. 12). В свою очередь, провод может быть натянут горизонтально (в общем горизонтальном направлении В, как показано на фиг. 12). Кроме того, направляющая 91 может уменьшать вероятность зависания провода на других предметах в горной разработке. Это может быть важно, когда зависший провод может утянуть взрывное приспособление 13 в сторону от поддерживающего элемента 11 и/или потянуть детонатор от взрывного приспособления 13. Следует понимать, что провод 93 может быть электрическим проводом, или, в других примерах, детонационным шнуром.

[0102] На фиг. 13 показан другой пример, причем в базовом элементе 3 имеется катушка 95 с проводом. Катушка 95 с проводом может разматываться, освобождая провод 93', при выдвигании поддерживающего элемента 11.

[0103] На фиг. 14 и 15 изображен еще один пример устройства 301, имеющего элементы 311, 314, которые могут проходить в противоположных направлениях от базового элемента 303. Базовый элемент 303 имеет камеру 309 и два отверстия 305, 306 базового элемента. В этом примере отверстия 305, 306 базового элемента находятся на противоположных концах базы 303. В первое отверстие 305 базового элемента вставляется один или более поддерживающих элементов 311 и, подобно вышеприведенным примерам, оно может поддерживать взрывное приспособление 13 (не показано). Один или более дополнительных элементов 314 могут телескопически вмещаться в базовой камере 309 через второе отверстие 306 базового элемента.

[0104] По пути потока может быть установлен клапан 35, чтобы обеспечивалось протекание текучей среды под давлением через клапан 35 в базовую камеру 309 в одном направлении, и предотвращалось вытекание текучей среды под давлением из клапана 35 в противоположном направлении.

[0105] Когда текучую среду под давлением вводят в базовую камеру 309, текучая среда под давлением перемещает поддерживающие элементы 311 из втянутой конфигурации 21 (как показано на фиг. 14) в выдвинутую конфигурацию 23 (как показано на фиг. 15). Кроме того, текучая среда под давлением также перемещает дополнительные элементы 314 из втянутой конфигурации 321 в выдвинутую конфигурацию 323. Как показано на фиг. 15, поддерживающие элементы 311 и дополнительные элементы 314 выдвигаются в противоположных направлениях.

[0106] В некоторых примерах имеется жесткий упор 387, чтобы предохранить поддерживающий элемент 311 или дополнительный поддерживающий элемент 314 от чрезмерного втягивания, т.е. чтобы предотвратить блокирование элементами 311, 314 протекания текучей среды под давлением через отверстие 19 для текучей среды в базовую камеру 309. В некоторых примерах жесткий упор 387 является вкладышем, проходящим через углубление 38 и отверстие 19 для текучей среды, причем указанный вкладыш включает трубопровод 39 для текучей среды, чтобы обеспечить проход текучей среды под давлением в базовую камеру 309. Кроме того, указанный вкладыш может поддерживать клапан 35.

[0107] Преимущество наличия элементов 311 и 314, выдвигающихся в противоположных направлениях, состоит в том, что при некоторых обстоятельствах эти элементы могут облегчить позиционирование взрывного приспособления 13. На фиг. 16а и 16b показано, что выработка 200 имеет препятствие 99 на первой поверхности 81. В некоторых примерах этим препятствием 99 может быть скала, берма (уступ, обочина), или насыпь, перемычка, которая препятствует свободному доступу к области между первой поверхностью 81 и второй поверхностью 82. Наличие дополнительного элемента 314, который может находиться во втянутой конфигурации, как показано на фиг. 16а, может позволить горному комбайну более легко перемещать устройство 301 над препятствием 99 и мимо него. После этого поддерживающие элементы 311 и дополнительные элементы 314 могут быть выдвинуты так, что устройство 301 будет находиться между поверхностями 81, 82.

[0108] Другое преимущество наличия базы между элементами 311 и 314 может включать поднятие базового элемента 303 и провода 93 (см. пример с проводом на фиг. 12 и 13) на более высокий уровень от поверхности 81. Это может уменьшить опасность зависания или перемещения при наличии провода 93.

[0109] Кроме того, в некоторых примерах устройство 301 содержит удлинитель 397, как показано на фиг 14-16b. Удлинитель 397 включает структурно слабую часть 398. Удлинитель непосредственно не подвергается давлению со стороны текучей среды под давлением, вводимой в базовую камеру 9. В некоторых примерах структурно слабая часть 398 может включать полую камеру, причем стенки камеры структурно слабой части 398 могут изгибаться, выпучиваться, деформироваться или трескаться. Удлинитель (такой как полая камера) непосредственно не подвергается воздействию текучей среды под давлением, вводимой в базовую камеру 9. В некоторых примерах стенки камеры могут быть выполнены из полимера. В других примерах структурно слабая часть 398 может быть изготовлена из эластичного материала, такого как натуральный или синтетический каучук. В других примерах структурно слабая часть 398 может быть изготовлена из сжимаемого и эластичного материала, такого как поропласт с открытыми порами, или пенопласт с закрытыми порами.

[0110] Удлинитель 397 предпочтительно расположен на любом конце или на обоих концах устройства 1, 301. В примерах устройства 1, имеющего базовый элемент 3 и поддерживающий элемент 11, удлинитель 397 может быть прикреплен к концу базового элемента 3 так, что удлинитель будет находиться между первой поверхностью 81 и базовым элементом 3. В других примерах удлинитель 397 может быть прикреплен к концу поддерживающего элемента 11, 311, или дополнительного элемента 314 так, что удлинитель 397 будет находиться между элементами 11, 311, 314 и поверхностями 81, 82.

[0111] Удлинитель 397 может быть выполнен так, что он структурно слабее по сравнению с базой 3, поддерживающими элементами 311 и дополнительными элементами 314 (если таковые имеются). Это может быть полезно для предотвращения или уменьшения повреждения базового элемента 3, 303, поддерживающих элементов 11, 311 и дополнительных элементов 314, если имеется избыточное давление от текучей среды под давлением в базовой камере 9, 309. Например, после того как текучая среда под давлением выдвинула элементы 11, 311, 314 и устройство 1 находится в виде распорки между поверхностью 81, 82, если в базовую камеру 9, 309 будет направлено дополнительное количество текучей среды под давлением (без сброса давления), это может привести к тому, что текучая среда повредит компоненты, ограничивающие базовую камеру 9. В рассмотренных примерах, в которых базовый элемент 3, 303, поддерживающий элемент 11, 311 и дополнительные элементы 314 являются полимерными трубами, указанное повреждение может включать растрескивание труб и утечку текучей среды под давлением. Это может привести к тому, что устройство 1 301 будет менее эффективно выполнять функцию распорки, установленной в положении между поверхностями 81, 82.

[0112] Таким образом, удлинитель 397 можно рассматривать как расходный элемент, так что при избытке давления удлинитель 397 может сжиматься (что может включать сжатие эластичного материала или структуры, изгиб, выпучивание и т.д. структурно слабой части 398). Сжатие удлинителя 397 перед структурным разрушением базового элемента 3, 303, поддерживающего элемента 11, 311, или дополнительного элемента 314 может предотвратить или уменьшить повреждение устройства во время позиционирования устройства 1 и взрывного приспособления 13.

[0113] В некоторых примерах, если удлинитель 397 поврежден во время позиционирования, устройство может быть восстановлено, и удлинитель 397 может быть заменен. В других примерах удлинитель 397 может допускать некоторую деформацию и оставаться пригодным.

[0114] Специалистам будет понятно, что возможны многочисленные вариации и/или модификации вышеописанных вариантов без отступления от общей широкой трактовки настоящего описания. Таким образом, вышеприведенные варианты следует рассматривать во всех аспектах как иллюстративные, а не как ограничительные.

1. Устройство для поддержания взрывного приспособления, содержащее:

базовый элемент, имеющий отверстие базового элемента для обеспечения прохода к базовой камере базового элемента,

один или более поддерживающих элементов, выполненных с возможностью телескопического введения через отверстие базового элемента в базовую камеру, причем указанные один или более поддерживающих элементов поддерживают взрывное приспособление,

отверстие для текучей среды для обеспечения возможности прохождения текучей среды под давлением в базовую камеру для продвижения, указанного одного или более поддерживающих элементов в направлении выдвинутой конфигурации так, чтобы по меньшей мере часть указанных одного или более поддерживающих элементов телескопически выходили из базовой камеры,

уплотнительный элемент, который образует первое уплотнение между по меньшей мере одним из поддерживающих элементов и стенкой базовой камеры для предотвращения или уменьшения утечки текучей среды под давлением из базовой камеры, и

клапан, связанный с отверстием для текучей среды, причем указанный клапан выполнен с возможностью предотвращения потока текучей среды под давлением из базовой камеры через отверстие для текучей среды.

2. Устройство по п.1, в котором уплотнительный элемент содержит поршневое кольцо, связанное по меньшей мере с одним из поддерживающих элементов, для создания уплотнения между указанным по меньшей мере одним поддерживающим элементом и стенкой базовой камеры.

3. Устройство по любому из предшествующих пунктов, дополнительно содержащее средство стыковки на базовом элементе, которое выполнено с возможностью избирательного соединения со стыковочной головкой, связанной с горным комбайном.

4. Устройство по п.3, в котором средство стыковки содержит удлинитель, имеющий углубление с внутренней резьбой для приема резьбовой головки стыковочной головки.

5. Устройство по п.3 или 4, дополнительно содержащее трубопровод для текучей среды, предназначенный для обеспечения пути для потока текучей среды между отверстием для текучей среды и средством стыковки, причем текучая среда под давлением вводится в базовую камеру через средство стыковки и трубопровод для текучей среды.

6. Устройство по п.5, в котором трубопровод для текучей среды обеспечивает путь потока текучей среды к углублению средства стыковки.

7. Устройство по любому из пп.3-6, в котором указанный клапан установлен на пути потока между средством стыковки и отверстием для текучей среды.

8. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором указанный один или более поддерживающих элементов содержит

первый поддерживающий элемент, имеющий первое поддерживающее отверстие для обеспечения прохода к первой поддерживающей камере первого поддерживающего элемента, причем первая поддерживающая камера проточно соединена с базовой камерой, и второй поддерживающий элемент, выполненный с возможностью телескопического введения через первое поддерживающее отверстие в первую поддерживающую камеру,

причем отверстие для текучей среды обеспечивает возможность прохождения текучей среды под давлением в базовую камеру и первую поддерживающую камеру, чтобы обеспечить продвижение первого и второго поддерживающих элементов в направлении выдвинутой конфигурации так, что по меньшей мере часть второго поддерживающего элемента телескопически выдвигается из первой поддерживающей камеры и по меньшей мере часть первого поддерживающего элемента телескопически выдвигается из базовой камеры.

9. Устройство по п.8, дополнительно содержащее поддерживающий уплотнительный элемент, который образует второе уплотнение между вторым поддерживающим элементом и стенкой первой поддерживающей камеры для предотвращения или уменьшения утечки текучей среды под давлением из первой поддерживающей камеры.

10. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором один или более поддерживающих элементов и базовых элементов содержат один или более трубчатых элементов.

11. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором один или более поддерживающих элементов и базовых элементов являются полимерными элементами.

12. Устройство по любому из предшествующих пунктов, дополнительно содержащее один или более дополнительных элементов, выполненных с возможностью телескопического помещения в базовую камеру через второе отверстие базового элемента, причём текучая среда под давлением в базовой камере продвигает указанные один или более дополнительных элементов в направлении второй выдвинутой конфигурации.

13. Устройство по п.12, в котором вторая выдвинутая конфигурация указанного одного или более дополнительных элементов формируется в направлении, противоположном выдвинутой конфигурации указанного одного или более поддерживающих элементов.

14. Устройство по любому из предшествующих пунктов, дополнительно содержащее удлинитель, расположенный на базовом элементе или на указанном одном или более дополнительных элементах, причем указанный удлинитель структурно слабее базового элемента, поддерживающих элементов или дополнительных элементов, так что при превышении давления в базовой камере удлинитель сжимается, прежде чем произойдет структурное повреждение базового элемента, поддерживающих элементов или дополнительных элементов.

15. Адаптер для соединения горного комбайна с устройством, содержащим:

базовый элемент, имеющий отверстие базового элемента для обеспечения прохода к базовой камере базового элемента,

один или более поддерживающих элементов, выполненных с возможностью телескопического введения через отверстие базового элемента в базовую камеру, причем указанные один или более поддерживающих элементов поддерживают взрывное приспособление,

отверстие для текучей среды для обеспечения возможности прохождения текучей среды под давлением в базовую камеру для

продвижения указанного одного или более поддерживающих элементов в направлении выдвинутой конфигурации так, чтобы по меньшей мере часть указанных одного или более поддерживающих элементов телескопически выходили из базовой камеры,

уплотнительный элемент, который образует первое уплотнение между по меньшей мере одним из поддерживающих элементов и стенкой базовой камеры для предотвращения или уменьшения утечки текучей среды под давлением из базовой камеры, и

клапан, связанный с отверстием для текучей среды, причем указанный клапан выполнен с возможностью предотвращения потока текучей среды под давлением из базовой камеры через отверстие для текучей среды,

средство стыковки на базовом элементе, и

трубопровод для текучей среды, предназначенный для обеспечения пути для потока текучей среды между отверстием для текучей среды и средством стыковки,

при этом адаптер содержит:

удлинённое тело, имеющее соединитель на первом конце для соединения с горным комбайном и стыковочную головку на противоположном втором конце, причем стыковочная головка выполнена с возможностью избирательного присоединения к средству стыковки на базовом элементе указанного устройства, и

проход для текучей среды под давлением, предназначенный для обеспечения возможности пропускания потока текучей среды под давлением от указанного соединителя к выпускному отверстию в стыковочной головке, чтобы обеспечивать поток текучей среды под давлением к средству стыковки присоединённого устройства.

16. Адаптер по п.15, в котором стыковочная головка содержит резьбовую головку.

17. Адаптер по п.15 или 16, в котором удлинённое тело содержит жёсткую полую стержневидную часть и гибкую полую часть, проходящую от жёсткой полой стержневидной части и расположенную вблизи второго конца, причем по меньшей мере часть прохода для текучей среды под давлением выполнена в жёсткой полой стержневидной части и гибкой полой части.

18. Адаптер по любому из пп.15-17, дополнительно содержащий клапан для сброса давления, связанный с проходом для текучей среды под давлением, причем указанный клапан выполнен с возможностью выпускания текучей среды под давлением из указанного прохода при превышении давления.

19. Способ позиционирования взрывного приспособления между первой поверхностью и второй поверхностью, включающий

прикрепление взрывного приспособления к одному или более поддерживающим элементам устройства, содержащего:

базовый элемент, имеющий отверстие базового элемента для обеспечения прохода к базовой камере базового элемента,

один или более поддерживающих элементов, выполненных с возможностью телескопического введения через отверстие базового элемента в базовую камеру, причем указанные один или более поддерживающих элементов поддерживают взрывное приспособление,

отверстие для текучей среды для обеспечения возможности прохождения текучей среды под давлением в базовую камеру для продвижения, указанного одного или более поддерживающих элементов в направлении выдвинутой конфигурации так, чтобы по меньшей мере часть указанных одного или более поддерживающих элементов телескопически выходили из базовой камеры,

уплотнительный элемент, который образует первое уплотнение между по меньшей мере одним из поддерживающих элементов и стенкой базовой камеры для предотвращения или уменьшения утечки текучей среды под давлением из базовой камеры, и

клапан, связанный с отверстием для текучей среды, причем указанный клапан выполнен с возможностью предотвращения потока текучей среды под давлением из базовой камеры через отверстие для текучей среды;

позиционирование указанного устройства, в котором указанный один или более поддерживающих элементов находятся во втянутой конфигурации, на первой поверхности, и

введение текучей среды под давлением в базовую камеру устройства, чтобы продвинуть указанный один или более поддерживающих элементов в направлении выдвинутой конфигурации так, что указанный один или более поддерживающих элементов с взрывным приспособлением выдвигаются в направлении второй поверхности, так что устройство находится в виде распорки между первой поверхностью и второй поверхностью, причем взрывное приспособление, поддерживаемое указанными одним или более поддерживающими элементами, располагают вблизи второй поверхности.

20. Способ по п.19, в котором дополнительно

соединяют средство стыковки устройства со стыковочной головкой, связанной с горным комбайном, причем средство стыковки выполнено с возможностью избирательного соединения со стыковочной головкой, связанной с горным комбайном,

при этом на этапе позиционирования устройства на первой поверхности позиционируют указанное устройство со стыковочной головкой, и

после этапа введения текучей среды под давлением в базовую камеру устройства для продвижения, указанного одного или более поддерживающих элементов в направлении выдвинутой конфигурации, в указанном способе:

отсоединяют средство стыковки устройства от стыковочной головки, связанной с горным комбайном, и

перемещают горный комбайн из опасной зоны, связанной с взрывным приспособлением.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области разработки полезных ископаемых с применением взрывного рыхления скальных горных пород и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывные работы в скальных массивах горных пород.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано на открытых горных разработках при взрывной подготовке к селективной выемке на контакте руда-порода массива, включающего рудное тело и покрывающие вскрышные породы.

Изобретение относится к способу подготовки горных пород взрывом. Техническим результатом является повышение эффективности подготовки горных пород взрывом на карьерах, а также в системах с применением ЦПТ с более полным использованием энергии взрыва и ее стабильности.

Изобретение относится к горному делу, к области буровзрывных работ в горных породах и может быть использовано в различных отраслях, применяющих многорядное короткозамедленное взрывание (КЗВ) в массивах горных пород, в частности при взрывной подготовке породного массива к экскавации при открытой разработке полезных ископаемых и строительных материалов.

Изобретение относится к области горной промышленности, в частности к взрывным работам с применением сыпучих взрывчатых веществ (ВВ), заряжаемых в пробуренные сухие скважины с устья.

Изобретение относится к горному делу, в частности к комбинированной открыто-подземной разработке месторождений твердых полезных ископаемых. Каждый скважинный заряд конструктивно разделен на две разновременно детонирующие части, каждая из которых представляет собой самостоятельный заряд.

Изобретение относится к области взрывного разрушения горных пород с использованием многорядного короткозамедленного взрывания и может быть использовано на карьерах по отработке ценных руд, применяющих взрывные работы в крепких горных породах.

Изобретение относится к области буровзрывных работ в крепких горных породах и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывные работы в скальных массивах горных пород.

Изобретение относится к применению одного или более детонаторов в процессе геофизических исследований для получения сейсмической информации. Способ работы с взрывной системой включает в себя множество шпуров, в каждый из которых заложено взрывчатое вещество, и множество детонаторов.

Изобретение относится к области ведения взрывных работ в горной промышленности, строительстве и предназначено для отделения и разделки блоков природного камня из пород различной крепости в качестве шпуровых зарядов, а также шпуровых и скважинных зарядов при проходке горных выработок с использованием контурного взрывания на земной поверхности и в забоях подземных выработок.

Изобретение относится к области разработки полезных ископаемых с применением взрывного рыхления скальных горных пород и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывные работы в скальных массивах горных пород.

Изобретение относится к устройствам и способу для позиционирования и поддержания взрывного приспособления и может быть использовано в горных разработках, в которых для разрушения скальных пород и руды используют взрывные приспособления. Предложено устройство для поддержания взрывного приспособления, содержащее базовый элемент, один или более поддерживающих элементов и отверстие для текучей среды. Базовый элемент имеет отверстие для обеспечения прохода к базовой камере базового элемента. Указанный один или более поддерживающих элементов могут телескопически помещаться через отверстие базового элемента в базовую камеру, причем указанный один или более поддерживающих элементов поддерживают взрывное приспособление. Отверстие для текучей среды обеспечивает возможность прохождения текучей среды под давлением в базовую камеру для продвижения, указанного одного или более поддерживающих элементов в направлении выдвинутой конфигурации так, что по меньшей мере часть указанного одного или более поддерживающих элементов телескопически выдвигаются из базовой камеры. Использование устройства при соединении его адаптером с горным комбайном позволяет легко перемещать устройство в нужном направлении, позволяет работать в опасной зоне управляя горным комбайном дистанционно, тем самым исправляя ситуацию с зависанием горных пород, исключая опасность для людей и повреждение оборудования. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 22 ил.

Наверх