ПРОХОДЧЕСКИЙ ВЗРЫВОНАВАЛОЧНЫЙ КОМПЛЕКС
HEADING BLAST DIGGER

Изобретение относится к горному делу. Предназначено для механизации проведения горизонтальных и слабонаклонных выработок буровзрывным способом, снижения трудоемкости и повышения производительности проходческих работ. Предлагаемый комплекс с крепеустановщиком позволяет механизировать процессы уборки разрушенной горной массы, бурения шпуров по забою и под анкеры, установку анкеров, установку постоянного крепления в виде сетчатой затяжки с металлическим подхватом, исключает необходимость отвода его от забоя на безопасное расстояние перед взрывными работами и возведения временной предохранительной крепи в призабойной зоне, обеспечивает защиту оборудования комплекса от действия взрыва.
Известен проходческий комплекс для проведения горных выработок по крепким породам «Проходческий комплекс взрывонавалочный (ПКВН-04)» [1]. Оборудование комплекса имеет следующий состав: приемная клиновая часть с погрузочным модулем, бункер для взрывонавалки, разгрузочная скребковая часть (конвейер), механизм самопередвижки, насосная станция, блок и пульт управления, гидравлический манипулятор с бурильной машиной на специальной портальной тележке, которая перемещается по ставу перегружателя специальным механизмом.
К недостаткам относятся: отсутствие предохранительной крепи; осуществление процесса самопередвижки при помощи гидроцилиндров и цепного устройства, крепящегося к анкерам, закрепленным в почву выработки у груди забоя.
Наиболее близким по конструктивному устройству является «Проходческий взрывонавалочный комплекс» [2]. В состав рассматриваемого комплекса входят: приемная клиновая часть с погрузочным модулем, бункер для взрывонавалки, разгрузочная скребковая часть (конвейер), механизм самопередвижки, насосная станция, блок и пульт управления, гидравлический манипулятор с бурильной машиной на специальной портальной тележке, которая перемещается по ставу специальным механизмом, предохранительная крепь, состоящая из стоек и предохранительных щитов и перемещающаяся по направляющим на бортах бункера на специальных ходовых каретках. Операции погрузки и бурения шпуров ведутся в призабойной зоне под защитой предохранительной крепи. Бурение шпуров под анкеры производится с помощью бурильного оборудования через специальные отверстия в предохранительной крепи.
К недостаткам рассматриваемого комплекса относится отсутствие возможности закреплять выработку постоянной крепью, что ограничивает область применения комплекса выработками, горно-геологические условия проведения которых допускают использование только анкерной крепи. Наиболее распространенным в настоящее время является постоянное крепление кровли выработки сетчатой затяжкой с металлическим полосовым подхватом, надеваемым на установленные в кровлю анкеры. Возведение постоянного крепления с большим отставанием от забоя противоречит требованиям техники безопасности. Крепление должно осуществляться сразу вслед за подвиганием комплекса, что весьма затруднительно, так как предлагаемый комплекс позволяет проводить выработки небольшого сечения (ширина 3÷3,5 м), а разгрузочная скребковая часть (конвейер), насосная станция, блок управления занимают значительное пространство и не позволяют разместить крепеустановщик в непосредственной близости от комплекса. Использование монорельсового крепеустановщика также затруднительно по причине небольшого сечения выработки и приводит к дополнительным затратам материальных и трудовых ресурсов на монтаж монорельсовой дороги. Поэтому возведение постоянного крепления возможно только вручную, что сопряжено со значительным повышением трудоемкости проходки.
Целью настоящего изобретения является усовершенствование конструкции проходческого взрывонавалочного комплекса для устранения указанных недостатков, т.е. разработка приспособления для механизации возведения постоянной крепи сразу за подвиганием комплекса.
Согласно изобретению поставленная цель достигается тем, что проходческий взрывонавалочный комплекс, включающий приемную клиновую часть с погрузочным модулем, бункер для взрывонавалки, разгрузочную скребковую часть, механизм самопередвижки, насосную станцию, пульт управления, гидравлический манипулятор с бурильной машиной на портальной тележке, которая перемещается по ставу перегружателя специальным механизмом, предохранительную крепь, перемещающуюся по направляющим на бортах бункера и состоящую из стоек и предохранительных щитов, снабжен крепеустановщиком, расположенным в хвостовой части бункера для взрывонавалки. Крепеустановщик состоит из двух стоек, снабженных установочными вилками, имеющими возможность перемещения относительно стоек вверх и вниз посредством гидроцилиндров. На установочных вилках размещается комплект крепежных материалов в количестве, необходимом для закрепления постоянной крепью участка выработки на расстояние подвигания за цикл, а т.к. согласно требованиям безопасности отставание крепи от забоя должно быть не более двух рядов анкерной крепи, комплект крепежных материалов, размещаемый на установочных вилках, состоит из двух листов металлической сетчатой затяжки и двух металлических полосовых подхватов. Листы металлической сетчатой затяжки имеют размеры, соответствующие ширине проводимой выработки и шагу рядов анкерной крепи с тем, чтобы сетка перекрывала всю ширину выработки и надевалась на анкеры двух соседних рядов. Установочные вилки на концах имеют выступы. Нижний полосовой подхват с уложенным на него нижним листом металлической сетчатой затяжки размещают непосредственно на установочных вилках. Верхний полосовой подхват с уложенным на него верхним листом металлической сетчатой затяжки размещают на выступах установочных вилок. Таким образом, верхние лист с подхватом и нижние лист с подхватом смещены относительно друг друга в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Такое расположение комплекта крепежных материалов принято с целью, чтобы нижний подхват не препятствовал установке верхнего подхвата. Отсутствие выступа на концах установочных вилок, т.е. если подхваты с листами будут лежать друг на друге, может привести к тому, что при поджатии верхних листа с подхватом к кровле верхний и нижний листы сетки могут сцепиться между собой и при дальнейшем движении комплекса вперед, после того как верхний подхват с сеткой зафиксированы на анкерах, привести к смещению и падению нижних подхвата и сетки с установочных вилок, что недопустимо. Расположение верхнего подхвата на выступах вилок, во-первых, исключает плотный контакт листов сетки между собой при поджатии к кровле, а во-вторых, если сцепление листов сетки между собой произошло, и при перемещении комплекса вперед нижний лист сетки сместится с проектного положения, исключается возможность падения нижнего подхвата с установочных вилок, так как выступы на них не позволят ему упасть. При этом возвращение нижнего листа сетки в проектное положение не связано с большими трудозатратами. Высота выступов на концах установочных вилок не превышает толщину подхвата, так как в противном случае выступы будут препятствовать плотному поджатию нижнего подхвата с сеткой к кровле. Установочные вилки соединены между собой поперечной балкой для исключения провисания листов сетчатой затяжки. При подъеме вилок происходит надевание верхних сетки и подхвата на установленные ранее анкеры и поджатие их к кровле выработки. Подхват закрепляют к анкерам при помощи гаек, вилки опускают, чтобы нижний лист сетчатой затяжки не оказался надетым на следующий ряд анкеров вместе с верхним листом. После перемещения комплекса к забою на шаг установки крепи вилки поднимают, надевают на анкеры и прижимают к кровле нижние лист сетки и подхват и закрепляют гайками.
Сущность предложения поясняется чертежами, где:
на фиг.1. представлен общий вид комплекса с размещенным на крепеустановщике комплектом крепежных материалов (вид сбоку);
на фиг.2. представлен узел А по фиг.1;
на фиг.3. представлено положение крепеустановщика при поджатии к кровле верхних сетки и подхвата (вид сбоку);
на фиг.4. представлено положение крепеустановщика при поджатии к кровле нижних сетки и подхвата (вид сбоку);
на фиг.5. представлено положение крепеустановщика с опущенными вниз пустыми установочными вилками (вид сзади).
Согласно изобретению комплекс состоит из погрузочного модуля 1, бункера для взрывонавалки 2, разгрузочной скребковой части 3, механизма самопередвижки 4, насосной станции 5, пульта управления 6, гидравлического манипулятора с бурильной машиной 7 на портальной тележке 8, перемещающейся по ставу клинового перегружателя, предохранительной крепи, включающей стойки 9 и предохранительные щиты, состоящие из передней секции 10 и задней секции 11, крепеустановщика, состоящего из двух стоек 12, установочных вилок 13 и поперечной балки 14. На установочных вилках 13 размещают комплект крепежных материалов, состоящий из верхнего листа металлической сетки 15, используемой в качестве затяжки кровли выработки, верхнего металлического полосового подхвата 16, нижнего листа металлической сетки 17 и нижнего металлического полосового подхвата 18. Установочные вилки 13 на концах имеют выступы 19. Перемещение установочных вилок 13 относительно стоек 12 осуществляется гидроцилиндрами 20. Предохранительная крепь перемещается по направляющим на бортах бункера для взрывонавалки 2 посредством ходовых кареток 21. Подъем и удержание передних секций 10 в горизонтальном положении, а также опускание передних секций осуществляется посредством гидроцилиндров 22. Управление крепеустановщиком осуществляется с пульта управления 6 комплексом. При помощи оборудования комплекса в кровлю устанавливают анкеры 23, на которые впоследствии надевают листы сетки 15, 17 с полосовым подхватом 16, 18 и закрепляют при помощи гаек 24.
Порядок работы проходческого взрывонавалочного комплекса.
Перед началом взрывных работ комплекс располагается у груди забоя. Бурильное оборудование 7 отводится в хвостовую часть бункера для взрывонавалки 2. Предохранительная крепь также перемещается в хвостовую часть бункера для взрывонавалки 2 и располагается над бурильным оборудованием 7. Гидроцилиндры 19 складываются и опускают передние секции 10 предохранительных щитов, которые осуществляют защиту бурильного оборудования 7 от разлетающихся кусков горной массы при взрыве. После взрывания шпуров и проветривания выработки начинается выгрузка основной части штабеля клиновым перегружателем на разгрузочную скребковую часть 3. Горная масса, попавшая на борта бункера для взрывонавалки 2, при помощи гидроцилиндров бортов бункера и самотеком ссыпается на клиновой перегружатель и также подается на скребковую часть 3. Перед началом подъема бортов бункера для взрывонавалки 2 гидроцилиндры 22 раздвигаются и поднимают передние секции 10 предохранительной крепи. По мере выгрузки штабеля производится подвигание комплекса к груди забоя посредством механизма самопередвижки 4 на расстояние шага между рядами анкерной крепи. Установочные вилки 13 крепеустановщика поднимаются вверх и надевают ранее уложенные на них верхний лист сетки 15 и верхний подхват 16 на установленные в кровлю выработки анкеры 23. Подхват 16 закрепляется на анкерах 23 при помощи гаек 24. Установочные вилки 13 опускаются, чтобы нижний лист затяжки не зацепился за установленные в кровлю анкеры. Затем снова перемещают комплекс к забою посредством механизма самопередвижки 4. При этом оставшаяся часть штабеля попадает на погрузочный модуль 1 и транспортируется на скребковую часть 3. По окончании выгрузки всего объема горной массы бурильное оборудование 7 под защитой предохранительной крепи перемещается по ставу перегружателя к забою для бурения шпуров под анкеры, а затем по забою. В это время поднимаются установочные вилки 13 и закрепляют поджимаемые ими к кровле нижний лист сетки 17 и нижний подхват 18 к следующему ряду анкеров 23. После обуривания забоя и крепления выработки, во время заряжания шпуров на установочные вилки, укладывается новый комплект крепежных материалов - листы сетки 15, 17 и подхват 16, 18. Затем цикл работ повторяется.
Литература
1. Хазанович Г.Ш., Ляшенко Ю.М., Никитин Е.В., Корниченко А.С. Взрывонавалочный проходческий комплекс с клиноскребковым перегружателем и буровой установкой (ПКВН-04) / Изв. Вузов Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. Спец. выпуск «Проблемы горной электромеханики». - 2005. - С.58-62.
2. Пат. 2451791 РФ, МКИ E21D 9/10, E21C 27/20, Е21D 9/12, E21D 13/04. Проходческий взрывонавалочный комплекс / Хазанович Г.Ш., Воронова Э.Ю., Черных В.Г., Захаров М.Ю. - №2010150794/03; Заявл. 10.12.10. - Опубл. 27.05.12, Бюл. №15.