ПРОХОДЧЕСКИЙ ЩИТ

Полезная модель относится к горному делу и может быть использована для проведения выработок в неустойчивых породах, их перекрепления и расширения.
Известен проходческий щит, содержащий кровельное ограждение снабженное выдвижным козырьком и опертое на опорную раму, снабженную силовыми цилиндрами перемещения (см. Горное дело. Энциклопедический справочник. Т. 4, Проведение и крепление горных выработок, М., Углетехиздат, 1958, с. 233-237, рис. 88, 89, 90).
Недостаток этого решения - неэффективность работы в неустойчивых породах из-за отсутствия возможности опережающего подкрепления кровли выработки.
Известен также проходческий щит, содержащий кровельное ограждение опертое на опорную раму, снабженную силовыми цилиндрами перемещения и кровельное ограждение выполненное в виде удлиненных, заостренных спереди брусьев, размещенных вдоль продольной оси опорной рамы, с возможностью перемещения относительно нее и друг друга и снабженных средствами их принудительного перемещения (см. Горное дело. Энциклопедический справочник. Т. 4, Проведение и крепление горных выработок, М., Углетехиздат, 1958, с. 243-244, рис. 104).
Недостаток этого решения - большие габариты устройства (длина щита пропорциональна диаметру выработки), кроме того, существует необходимость опирания кровельного ограждения как минимум на две точки, приводит к необходимости иметь несколько опорных рам, размещенных вдоль продольной оси выработки, что также затрудняет доступ проходческого оборудования к груди забоя и снижает возможности совмещения во времени и пространстве операций проходческого цикла.
МКИ Е 21 D 11/00 Проходческий щит
Задачей на решение которой направлено заявленное решение является уменьшение длины устройства при одновременном обеспечении возможности опережающего подкрепления кровли выработки.
Технический результат, получаемый при решении поставленной задачи, выражается в повышении степени совмеп ;ения во времени и пространстве операций проходческого цикла. Кроме того, простота конструкции устройства (отсутствие приборов и механизмов требующих специальной защиты) обеспечивают возможность применения для выемки пород взрывной отбойки.
Поставленная задача решается тем, что проходческий щит, содержащий кровельное ограждение опертое на опорную раму, снабженную силовыми цилиндрами перемещения, причем кровельное ограждение выполнено в виде удлиненных, заостренных спереди брусьев, размещенных вдоль продольной оси опорной рамы, с возможностью перемещения относительно нее и друг друга и снабженных средствами их принудительного перемещения, отличается тем, что брусья снабжены съемными упорами для упора домкратов перемещения, а опорная рама выполнена из двух частей верхней и нижней, связанных друг с другом подвижно, с возможностью перемещения относительно друг друга. Кроме того, узлы фиксации упоров на брусьях выполнены в виде болтов, размещаемых в совпадающих отверстиях упора и бруса, причем по длине бруса выполнены по меньшей мере две группы отверстий, предназначенных для фиксации упоров, кроме того, брусья выполнены из желобообразного металлического профиля, обращенного своими стенками к опорной раме. Кроме того, опорная рама снабжена съемными элементами для скрепления с элементами постоянной крепи выработки.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию новизна.
Признаки ... «брусья снабжены съемными упорами для упора домкратов перемещения... обеспечивают возможность перемещения упоров по длине брусьев, по мере задавливания последних в фудь забоя, при исключении возможности потери продольной устойчивости брусьев при приложении к ним «задавливающих усилий (за счет снижения длины, продольно сжимаемых участков брусьев).
Признаки ... «опорная рама выполнена из двух частей верхней и нижней, связанных друг с другом подвижно, с возможностью перемещения относительно друг друга исключают необходимость использования нескольких опорных рам по длине щита.
Признаки второго пункта формулы конкретизируют вариант простого конструктивного рещения узла соединения упора и бруса.
Признаки третьего пункта формулы обеспечивают повыщение устойчивости опорной рамы.
Па фиг. 1-2 показан вариант использования щита при расщирении выработки большого сечения и размещении брусьев перед рамами крепи или рамами армокаркаса (т.е. рамами «замоноличиваемыми в бетон) - на фиг.1 показан вид сбоку щита, на фиг. 2 - показан вид сзади, на фиг. 3 показан вариант использования щита при размещении брусьев над рамами крепи или рамами армокаркаса.
Па чертежах показаны брусья 1 кровельного ограждения опертые на верхнюю часть 2 опорной рамы, (опорная рама выполнена из двух частей верхней 2 и нижней 3, связанных друг с другом подвижно, с возможностью перемещения относительно друг друга). Кроме того, на чертежах показаны силовые цилиндры перемещения 4, домкраты перемещения 5. Кровельное ограждение выполнено в виде удлиненных, заостренных спереди брусьев 1, размещенных вдоль продольной оси опорной рамы, с возможностью перемещения относительно нее и друг друга (передняя часть брусьев вообще может быть выполнена в виде съемного «башмака заостренной формы, выполненного из твердосплавного материала. Брусья 1 выполнены из желобообразного металлического профиля, например швеллера обращенного своими полками к несущему элементу 6 верхней части 2 опорной рамы. Несущему элементу 6, образующему верхнюю кромку верней части 2 опорной рамы, придают очертания повторяющие форму кровли 7 выработки З.Верхняя часть 2 опорной рамы включает несущий элемент 6 снабженный стойками 9 опертыми на тележку 10 с колесами 11, Нижняя часть 3 опорной рамы выполнена в виде портала 12 снабженного опорными лыжами 13. Кроме того, на портале 12 сверху размещены направляющие 14, для тележки 10, предпочтительно в виде швеллеров, обращенных вверх своими желобами, в которых размещены колеса 11 тележки 10. Концы направляющих снабжены выступами (на чертежах не показаны), исключающими сход колес тележки 10 с концов направляющих. Подвижность брусьев обеспечивается либо свободным их опиранием на несущий элемент 6 (при этом брусья располагают вплотную друг к другу, причем концы несущих элементов снабжают упорами или бортиками, исключающими «сползание брусьев с несущих элементов, возможное при криволинейной форме последних), либо в несущих элементах 6 выполняют пазы, повторяющие форму поперечного сечения брусьев 1. Брусья 1 снабжены съемными упорами 15 для упора домкратов перемещения 5. Упоры 15 выполнены в виде коротких брусков, цельнолитых или сварных (по ширине они свободно входят в полость желоба металлического профиля, из которого выполнены брусья 1, а по высоте выступают из желоба). В боковых стенках упора 15 и боковых стенках брусьев 1 выполнены группы отверстий 16, предназначенных для фиксации упоров (посредством металлических пальцев пропускаемых через отверстия, выполненные в боковых стенках брусьев 1 и упоров 15. Кроме того, на чертежах показаны рамы 17 армокаркаса, распорные элементы (рашпанки) 18. Силовые цилиндры перемещения 4 и домкраты перемещения 5 конструктивно аналогичны. В качестве них могут использоваться пневмоударники или гидравлические домкраты двухстороннего действия, снабженные соответствующими механизмами для передачи энергии рабочему агенту (на чертежах не показаны).
Заявленное устройство работает следующим образом.
В исходном положении нижняя часть 3 опорной рамы вплотную придвинута к забою выработки 8. выполнена в виде портала 12 снабженного опорными лыжами 13. Относительно верхней части 3 опорной рамы можно сказать следующее: если принята схема работы по которой основную часть брусьев 1 размещают в пространстве над рамами 17 крепи (как показано на фиг.З), верхняя часть 2 опорной рамы также вплотную придвигается к забою (в этом случае несущий элемент 6 фактически играет роль кондуктора направляющего брусья 1 в заданную точку); если принята схема работы по которой основную часть брусьев 1 размещают в призабойном пространстве перед рамами 17 крепи (как показано на фиг.1), верхняя часть 2 опорной рамы должна иметь большую ширину, чем в первом случае, при этом верхняя часть размещается на расстоянии от забоя так, чтобы концы брусьев 1, консольно выступающие за пределы опорной рамы, были примерно равны или передний был длиннее (в этом случае несущий элемент 6 фактически играет роль второй опоры для брусьев 1 тогда как опорой для переднего конца брусьев является массив пород слагающих грудь забоя в который внедрены заостренные части брусьев). Второй вариант целесообразно использовать если конструкция постоянной крепи предусматривает после ее возведения сразу обеспечивать взаимодействие крепи и вмещающего массива, например, при использовании железобетонной или металлической рамной, или же сборной железобетонной. При этом стойки 9 верхней части 2 опорной рамы скреплены с рамой 17 армокаркаса посредством распорных элементов 18. Затем внедряют передние концы брусьев 1 в грудь забоя выработки 8 (для этого используют домкраты перемещения 5 и съемные упоры 15, соединяемые с брусьями 1, при этом домкраты перемещения 5 упирают одним концом в обращенную к нему поверхность упора 15, а другим в последнюю раму 17 армокаркаса). В процессе перемещения брусьев 1 распорные элементы 18 удерживают верхнюю часть 2 опорной рамы на месте, обеспечивая «проскальзывание брусьев относительно несущего элемента 6 и исключая «выталкивание тележки 10 вперед, кроме того, они исключают выталкивание тележки назад или ее опрокидывание при сползании пород с груди забоя. После внедрения всех брусьев 1 отбивают породы в забое на соответствующую глубину (так, чтобы не обнажить заостренные концы брусьев), затем вновь повторяют работы по внедрению брусьев и отбойке породы, пока не осуществят уходку на глубину соответствующую шагу установки рам армокаркаса. При этом по мере необходимости можно перемещать верхнюю часть 2 опорной рамы, для чего используют домкрат, который упирают в задний выступ (на чертежах не показан) направляющей 14. После уборки породы из призабойного пространства выработки (по крайней мере, перед лыжами 13) передвигают нижнюю часть 3 опорной рамы, для чего снимают распорные элементы 18 и размещают силовые цилиндры перемещения 4 между последней рамой 17 армокаркаса и порталом 12 и включают их на раздвижку. После передвижки портала 12 на заданную величину все повторяется.
Автор-заявитель. T.ff.fy Кондратенко В.А.