КЛИНОВОЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ ПОЛОК

Полезная модель относится к горнодобывающей промышленности, в частности к шахтостроительной ее отрасли.
Углубка вертикальных стволов - это увеличение их глубины с целью вскрытия новых горизонтов для добычи полезных ископаемых (руды и т.п.).
Наиболее эффективна углубка вертикальных стволов шахт до окончательной отработки действующих горизонтов без прекращения выдачи на поверхность породы и полезных ископаемых.
При такой схеме углубки вертикальных стволов последние должны быть перекрыты полностью различными предохранительными устройствами, отделяющими углубляемую часть ствола от его верхней части, в которой продолжает действовать оборудование по выдаче породы и руды.
Наиболее предпочтительными в отношении скорости возведения и возможности расположения в ранее пройденной части вертикального ствола являются искусственные предохранительные полки с полным перекрытием в плане сечения ствола.
Известны предложенные профессором Федоровым С.А. (см. Федоров С.А. Проходка и углубка вертикальных стволов шахт. Москва, 1961. - с. 426-437) клиновые предохранительные полки с наклонными плоскостями, покрытыми рельсами или металлическим листом. Наклонные отражательные плоскости могут заходить в отбойные ниши в стенках ствола. Пространство между наклонной плоскостью опорными балками полка и стенкой крепи ствола заполнено бетоном, бетонитовой, кирпичной, бутовой кладкой или деревянными брусьями с плотной расклинкой. Подъемный сосуд в случае обрыва каната и падении ударяется о наклонную плоскость полка и отбрасывается в боковую отбойную нишу. Основная сила удара падающего сосуда направляется на породные стенки ниши. При нормальной эксплуатации подъемной установки просыпь породы или руды скапливается в нижней части ниши периодически выгружается известным способом.
К основным преимуществам предохранительных полков относят:
- незначительное уменьшение кинетической энергии с изменением направления движения при ударе падающего тела о наклонную плоскость полка;
- наличие пути торможения, который проходит падающее тело по наклонной поверхности полка. Чем больше путь торможения, тем меньшие усилия испытывает полок;
- передача динамической нагрузки в определенный (довольно значительный) промежуток времени, равный периоду торможения тела (сосуда), а не мгновенно.
К недостаткам известного клинового предохранительного полка относятся:
- невозможность расположения отбойной ниши клинового предохранительного полка на горизонте отгрузки породы из углубляемой части ствола
- смешивание между собой в отбойной нише рудной и породной просыпи, объем которой очень велик.
7
Известен клиновой предохранительный полок при углубке вертикальных стволов шахт (см. патент RU на полезную модель №120706, МПК E 21 7/00), ближайший по технической сути предлагаемой полезной модели. Этот клиновой предохранительный полок, содержащий наклонную плоскость, входящую в отбойную нишу, буферную распределительно-утяжелительную бетонную плиту, амортизирующий костер из деревянных брусьев, ряд опорных несущих балок, разделен в вертикальной плоскости на две части, смещенные относительно друг друга по высоте. При всех преимуществах клиновых предохранительных полков этот полок имеет недостаток заключающийся в смешивании рудных и породных просыпей.
Техническим результатом полезной модели является разделение рудной и породной просыпей.
Заявляемый технический результат достигается тем, что в клиновом предохранительном полке, включающем отбойную нишу, две смещенные относительно друг друга по высоте части полка, каждая из которых имеет наклонную отражательную плоскость, амортизирующий элемент, буферную распределительно-утяжелительную плиту, ряд опорных несущих балок, согласно полезной модели, части полка развернуты относительно друг друга на 180°, а у верхней части полка образована дополнительная отбойная ниша.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежом, на котором клиновой предохранительный полок для углубки вертикальных стволов шахт (далее - полок) включает две смещенные по высоте и развернутые относительно друг друга на 180° части, которые имеют наклонные отражательные плоскости 1, 2 из листового металла, амортизирующие элементы 3, 4 (костер из деревянных брусьев), буферные распределительно-утяжелительные бетонные плиты 5, 6 на горизонтальных опорных балках 7, 8. Наклонные отражательные плоскости 1, 2 входят в отбойные ниши 9, 10, а ряды опорных несущих балок 11, 12 образуют вертикальные стенки удерживающие от смещений к центру ствола элементы частей полка. Разделительная стенка 13 образована над верхней частью полка, а разделительная стенка 14 соединяет обе части полка.
Верхняя часть сооружения рассчитана на большую ударную нагрузку и монтируется под отделением рудных скипов, а под отделением меньших по емкости породных скипов монтируется нижняя часть полка.
Полок работает следующим образом. Неизбежная просыпь, а иногда и вся масса руды или породы из скипов падает на соответствующие наклонные плоскости 2 или 1 и скатывается в дополнительную отбойную нишу 10 или отбойную нишу 9, из которой удаляется без смешивания.
Разделительные стенки 13, 14 предотвращают попадание породной просыпи в углубляемую часть ствола под клиновым предохранительным полком.
При падении в ствол массивных подъемных сосудов (скипов) при контакте их с наклонными отражательными плоскостями 1, 2 ударная нагрузка от изменения направления движения на порядок меньше, чем нагрузки от полного гашения кинетической энергии падающих сосудов.
Ударная нагрузка при падении тел на наклонные отражательные плоскости 1,2 передаются на амортизирующие элементы 3, 4, а затем на буферные распределительно-утяжелительные бетонные плиты 5, 6 и горизонтальные опорные несущие балки 7, 8.
Полное гашение кинетической энергии падающих сосудов происходит при расклинивании сосудов в отбойных нишах 9, 10, а так же при расклинивании их между вертикальными стенками ствола и наклонными отражательными плоскостями 1, 2 частей полка в той их части, где длина горизонтальных опорных балок 7, 8 наименьшая и следовательно несущая способность наибольшая.
Место расположения верхней части полка, развернутой относительно нижней части полка на 180° и дополнительной отбойной ниши 10 определяется условиями удаления рудной просыпи на горизонте погрузки породы при углубке ствола.
Преимуществом заявляемой полезной модели является разделение рудной и породной просыпей.