PL223572B1 - Urządzenie do drążenia tunelu, szczególnie tunelu ratowniczego w podziemiach kopalń - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do drążenia tunelu, szczególnie tunelu ratowniczego w podziemiach kopalń, wysokociśnieniowym strumieniem wody.

Znane są monitory służące do urabiania, z pewnej odległości, strumieniem wody pod ciśnieniem lekko zwartych osadów dennych, a także pokładów żwirowych w kopalniach surowców mineralnych.

Znane są urządzenia do cięcia strumieniem wody lub mieszaniną wody ze ścierniwem wypływającej z dyszy pod wysokim ciśnieniem skał, metali i innych twardych materiałów (A. Kalukiewicz pt. „Cięcie i urabianie strumieniami wody”, Kraków 2003). W tym wypadku konstrukcja urządzenia musi zapewniać położenie dyszy urabiającej możliwie blisko ciętego materiału, bo w przeciwnym wypadku, energia strumienia cieczy jest rozpraszana i cięcie jest nieefektywne lub nie występuje. Znane są urządzenia do drążenia np. tuneli metra, posiadające mechaniczne tarcze ze zraszaniem hydraulicznym i automatycznym odbiorem urobku, zwane potocznie TBM (Tunnel Boring Machine).

Znane są górnicze kombajny chodnikowe do drążenia tuneli z mechanicznymi głowicami urabiającymi. Przy urabianiu węgla, w szczelinie za pracującym nożem głowicy urabiającej wytwarza się ładunek elektryczny, który może wytwarzać mikro iskrzenie, stwarzające niebezpieczeństwo wybuchu w przypadku występowaniu metanu w chodnikach podziemnych wyrobisk kopalń.

Celem wynalazku jest urządzenie do drążenia tunelu w caliźnie, na drodze hydraulicznej z całkowitym wyeliminowaniem operacji powodujących wzrost temperatury lub iskrzenie w czasie urabiania calizny.

Urządzenie do drążenia tunelu, szczególnie tunelu ratowniczego w podziemiach kopalń, wysokociśnieniowym strumieniem wody, zawierające obrotowy drąg z dyszą na końcu, zasilaną cieczą pod ciśnieniem kanałem współosiowym z drągiem, charakteryzuje się tym, że na czopie drąga umieszczona jest nieprzesuwnie, obrotowa nasadka, z kątem obrotu k2, przy czym nasadka ma promieniowy kanał z dyszą tnącą i współosiowy kanał obrócony o kąt k2 względem kanału nasadki, który łączy kanały drąga z kanałem zasilającym. Kanał promieniowy drąga ma na końcach wycięcia.

Kanał nasadki posiada na swoich końcach komory, korzystne do ułatwienia połączenia do połączenia z promieniowym kanałem drąga.

W nasadce umieszczony jest wkręt ustalający, który umieszczany jest w jednym z dwóch gniazd, dla unieruchomienia nasadki względem drąga w skrajnych położeniach nasadki.

Nasadka posiada na czołowej powierzchni wycięcie, w którym umieszczony jest przesuwnie k ołek ograniczający, umieszczony nieruchomo na drągu.

W czopie drąga wydrążony jest kanał pod kątem k1 względem osi drąga, u wylotu którego osadzona jest wiertnicza dysza.

Urządzenie nadaje się szczególnie do zastosowania przy drążeniu tuneli ratowniczych w podziemnych wyrobiskach kopalń.

Wynalazek zostanie bliżej objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój B-B wzdłuż osi urządzenia, fig. 2 przedstawia przekrój A-A przeprowadzony przez dyszę boczną prostopadle do osi urządzenia, fig. 3 przedstawia przekrój C-C przeprowadzony przez ogranicznik obrotu, prostopadle do osi urządzenia.

Urządzenie do drążenia tunelu wysokociśnieniowym strumieniem wody, stanowi długi obrotowy drąg 1 o średnicy D z czopem c o mniejszej średnicy d. Na czop c nasadzona jest nieprzesuwnie nasadka 6. Nasadka 6 ma kanały 7 i 9 obrócone względem siebie o kąt k2. W drągu 1, korzystnie w jego osi, jest zasilający kanał 2 połączony z promieniowym kanałem 3. W czopie c drąga 1 wydrążony jest kanał 4, u wylotu którego osadzona jest wiertnicza dysza 5. Kanał 4 wykonany jest pod kątem k1 względem osi zasilającego kanału 2. Nasadka 6 ma kanał 7 połączony z dyszą tnącą 8 umieszczoną na bocznej cylindrycznej powierzchni nasadki 6. W nasadce 6 wykonany jest również współosiowy kanał 9 obrócony o kąt k2 względem kanału 7 nasadki 6. W skrajnym położeniu nasadki 6 względem drąga 1 kanał 9 nasadki 6 łączy kanały 3 i 4 drąga 1.

W nasadce 6 umieszczony jest wkręt 14 ustalający, który umieszczany jest w jednym z dwóch gniazd 13, dla unieruchomienia nasadki 6 względem drąga 1 w skrajnych położeniach nasadki 6. Wzdłuż osi nasadki 8 jest kanał 9, który posiada na swoich końcach komory 16 do połączenia z kanałem 3 drąga 1. Nasadka 6 ma możliwość obrotu o kąt k2 względem drąga 1 i w czasie pracy urządzenia przyjmuje jedno ze skrajnych położeń: położenie odpowiadające kątowi k2 równemu zero stopni, przy którym promieniowy kanał 3 jest połączony z kanałem 7 lub położenie odpowiadające kątowi k2 o wartości maksymalnej, przy którym promieniowy kanał 3 jest połączony z kanałem 9.

PL 223 572 B1

Na powierzchni czołowej nasadki 6 znajduje się wycięcie 11, w którym umieszczony jest przesuwnie ograniczający kołek 12, do ustawiania skrajnych położeń nasadki 6 względem drąga 1. Na powierzchni czopa c znajdują się dwa gniazda 13 do współpracy z ustalającym wkrętem 14, który blokuje położenie nasadki 6 w położeniach skrajnych względem drąga 1. Do kanału 2 drąga 1 doprowadzany jest wysokociśnieniowy strumień cieczy roboczej o ciśnieniu p_zas.

Na końcu promieniowego kanału 3 drąga 1, na średnicy d umieszczone jest korzystnie wycięcie 15, dla ułatwienia połączenia z kanałem 9 nasadki 6. W nasadce 6, na średnicy d korzystnie umieszczona jest komora 16, do ułatwienia połączenia z promieniowym kanałem 3 drąga 1.

Powierzchnia styku czopa c drąga 1 i nasadki 6 uszczelniona jest uszczelkami 10.

Claims (6)

1. Urządzenie do drążenia tunelu, szczególnie tunelu ratowniczego w podziemiach kopalń, wysokociśnieniowym strumieniem wody, zawierające obrotowy drąg z dyszą na końcu, zasilaną cieczą pod ciśnieniem kanałem współosiowym z drągiem, znamienne tym, że na czopie (c) drąga (1) umieszczona jest nieprzesuwnie obrotowa o kąt (k2) nasadka (6), przy czym nasadka (6) ma promieniowy kanał (7) z dyszą tnącą (8) i współosiowy kanał (9) obrócony o kąt (k2) względem kanału (7) nasadki (6), który łączy kanał (3) i (4) drąga (1) z kanałem (2) zasilającym.

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że promieniowy kanał (3) drąga (1) ma na końcach wycięcia (15).

3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że kanał (9) nasadki (6) posiada na swoich końcach komory (16) do połączenia z promieniowym kanałem (3) drąga (1).

4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że w nasadce (6) jest ustalający wkręt (14) umieszczany w jednym z dwóch gniazd (13) dla unieruchomienia nasadki (6) względem drąga (1) w skrajnych położeniach nasadki.

5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że nasadka (6) na czołowej powierzchni posiada wycięcie (11), w którym umieszczony jest przesuwnie kołek (12), ograniczający umieszczony nieruchomo na drągu (1).

6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że w czopie (c) wydrążony jest kanał (4) pod kątem (k1) względem osi drąga (1), u wylotu kanału (4) osadzona jest wiertnicza dysza (5).