RU2144138C1

RU2144138C1 - Shaft-sinking set

Info

Publication number: RU2144138C1
Application number: RU98111523A
Authority: RU
Inventors: И.Ф. Хребто; Г.Ш. Хазанович; Е.С. Хребто; С.И. Хребто
Original assignee: Шахтинский институт Новочеркасского государственного технического университета
Priority date: 1998-06-11
Filing date: 1998-06-11
Publication date: 2000-01-10

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: shaft-sinking set is designed to drive horizontal, incline and entry workings by drilling and blasting operations. It includes preliminary three-section strut-off walking powered support, base platform with drive mounted on it, flight or wedge conveyer, rotary loading element of uninterrupted action with gathering arms or wedge lip, equipment to erect roof bolting, mobile drilling modules installed on side sections of support, jig for complete drilling of anchor holes put on front ceilings of side sections of support, protection shield and face conveyer. Base platform carries middle section of powered support and has supporting gears with rollers. Rear bases of side sections are coupled to platform with use of hydraulic advancing jacks. EFFECT: enhanced operational safety, increased productivity thanks to abandonment of auxiliary operations, raised reliability of equipment when drilling and blasting operations are carried out. 6 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу. Разработано для комплексной механизации работ при проведении буровзрывным способом горизонтальных, наклонных и восстающих подготовительных горных выработок прямоугольной, трапециевидной и арочной форм. The invention relates to mining. Designed for the complex mechanization of work when drilling, blasting, horizontal, inclined and rising preparatory mine workings of rectangular, trapezoidal and arched shapes.

При проведении горных выработок буровзрывным способом при существующем уровне механизации отдельных процессов и технологии выполнения проходческого цикла затраты времени на бурение шпуров по забою достигают 30 и более процентов его продолжительности, а затраты времени на крепление выработок 20-30%. Значительные затраты времени на бурение шпуров объясняются тем, что операция в большинстве случаев выполняется съемными бурильными машинами, а при использовании шахтных бурильных установок необходимы затраты времени на замену оборудования в призабойной части проводимой выработки. Выполнение работ по возведению штучной крепи осуществляется в основном с применением ручного труда или с использованием переносных подъемных приспособлений, подвесных или наземных крепеустановщиков. Крепление выработок анкерной крепью возможно с использованием переносных буровых станков или бурильных установок, а также специальных дополнительных устройств для закрепления анкеров в шпурах. Выполнение этих операций связано с дополнительными затратами времени на замену оборудования в призабойной части выработок. Кроме того, эти работы не совмещаются по времени с другими работами проходческого цикла. When mining workings using the blasting method at the existing level of mechanization of individual processes and the technology for driving a tunnel, the time spent on drilling holes in the face reaches 30 percent or more of its duration, and the time spent on fixing the workings is 20-30%. Significant time expenditures for drilling holes are explained by the fact that the operation is in most cases carried out by removable drilling machines, and when using mine drilling rigs, time is required to replace equipment in the bottom-hole part of the ongoing production. Work on the erection of piece support is carried out mainly with the use of manual labor or with the use of portable lifting devices, suspended or ground mounts. Mounting workings with anchor support is possible using portable drilling rigs or drilling rigs, as well as special additional devices for fixing anchors in holes. The performance of these operations is associated with additional time costs for the replacement of equipment in the near-bottom part of the workings. In addition, these works are not combined in time with other works of the driving cycle.

К недостаткам более совершенных средств механизации проходческих работ, проходческих комплексов и агрегатов следует отнести то, что при выполнении взрывных работ они должны быть отведены от забоя на расстояние не менее 20-30 м, исходя из условий техники безопасности и сохранения их работоспособности. На отвод от забоя и их возврат к месту работы необходимы затраты времени, достигающие 8-10% продолжительности проходческого цикла. Кроме того, в процессе отбойки породного или угольного массива взрывом отвал разрушенной горной массы по длине достигает 8-10 м от груди забоя, а отдельные куски породы могут быть отброшены на расстояние до 20 м. В результате чего, необходимо производить ручные работы по очистке выработки, а при выгрузке горной массы из забоя погрузочными машинами непрерывного, а особенно, циклического действия в начальной стадии погрузки производительность их довольно низкая. Это связано с тем, что отвал горной массы в самом начале имеет небольшую толщину слоя. В результате чего требуются дополнительные затраты времени на маневры с погрузочным органом или всей машиной. The disadvantages of more advanced mechanization tools for tunneling, tunneling complexes and units include the fact that during blasting operations they should be taken away from the face to a distance of at least 20-30 m, based on safety conditions and maintaining their operability. On the diversion from the face and their return to the place of work requires time, reaching 8-10% of the duration of the driving cycle. In addition, in the process of breaking off a rock or coal mass by an explosion, the dump of destroyed rock mass reaches 8-10 m from the bottom of the face, and individual pieces of rock can be discarded to a distance of up to 20 m. As a result, it is necessary to carry out manual work to clean the mine , and when unloading the rock mass from the face by loading machines of continuous, and especially cyclic, action in the initial stage of loading, their productivity is rather low. This is due to the fact that the dump of rock at the very beginning has a small layer thickness. As a result, additional time is required for maneuvers with the loading organ or the entire machine.

На основании вышеизложенного следует, что применение отдельных машин, механизмов и установок для механизации бурения шпуров по забою и под анкерную крепь позволяет облегчить труд проходчиков и сократить время на выполнение этих операций за счет увеличения производительности. Однако последовательное их чередование за погрузкой взорванной горной массы или с перерывами выполнения одной операции для производства другой не дает значительного сокращения продолжительности проходческого цикла. При проведении выработок буровзрывным способом необходимо также возводить временную (защитную) крепь в зоне работы людей, что требует дополнительных затрат времени. Дополнительные затраты времени требуются также для отвода проходческого оборудования от забоя перед взрывной отбойкой, а после проветривания выработки, подвода этого оборудования к забою. В этой связи конечная эффективность процесса бурения шпуров по забою и под анкерную крепь, а также крепление горной выработки в проходческом цикле определяется возможностями сопряжения этой части оборудования с погрузочно-транспортной частью. Based on the foregoing, it follows that the use of individual machines, mechanisms and installations for the mechanization of drilling holes in the face and under the anchor support allows to ease the work of drifters and reduce the time to perform these operations by increasing productivity. However, their successive alternation during loading of blasted rock mass or with interruptions in the performance of one operation for the production of another does not significantly reduce the length of the driving cycle. When conducting workings by the blasting method, it is also necessary to erect a temporary (protective) support in the area of work of people, which requires additional time. Additional time is also required for the removal of tunneling equipment from the face before explosive blasting, and after airing the output, bringing this equipment to the face. In this regard, the final efficiency of the process of drilling holes for the face and under the anchor support, as well as the fastening of the mine workings in the driving cycle, is determined by the possibilities of pairing this part of the equipment with the loading and transport part.

В проходческих буровзрывных комплектах и комплексах типа КГ, КГВ и КНВ, кроме основной машины - погрузочной, имеются бурильная установка, подвесной или наземный крепеустановщик и т.д. В процессе проведения выработок этими комплектами и комплексами необходимо производить замену машин и оборудования в призабойной части выработок, а также осуществлять их отвод от забоя по отдельности перед взрывной отбойкой. После проветривания - перемещение их к забою. Основной недостаток компоновок рассматриваемых комплектов и комплексов - большая продолжительность выполнения вспомогательных операций, а также отсутствие возможности формирования отвала взрываемой горной массы. В результате увеличивается продолжительность проходческого цикла и снижаются производительность и темпы проведения выработок. In tunnel drilling and blasting kits and complexes of the KG, KGV and KNV type, in addition to the main machine - the loading one, there is a drilling installation, a suspended or ground mount, etc. In the process of conducting workings with these kits and complexes, it is necessary to replace machines and equipment in the near-bottom part of the workings, as well as to carry out their removal from the face separately before blasting. After airing - moving them to the face. The main disadvantage of the configurations of the considered kits and complexes is the long duration of the auxiliary operations, as well as the lack of the possibility of forming a dump of the blasted rock mass. As a result, the duration of the driving cycle increases and the productivity and pace of the workings are reduced.

Известны более совершенные буровзрывные проходческие комплексы, которые позволяют сократить затраты времени на выполнение вспомогательных работ и повысить уровень механизации проходческих операций. К таким комплексам относится "Сибирь" (Машины и оборудование для угольных шахт. Справочник. /Под ред. Хорина В.Н. -М.: Недра, 1987, с. 208, 209). Особенностью рассматриваемого комплекса является то, что он состоит из базовой рамы, на колесно-рельсовом ходу, на которой смонтированы ковшовые погрузочные органы, бурильные модули и крепеустановщик. Недостатки комплекса "Сибирь" следующие: комплекс не самоходный, поэтому может применяться только при проходке наклонных выработок; последовательность выполнения операций проходческого цикла - погрузка горной массы, затем крепление выработки с последующим бурением шпуров по забою и под анкера. Кроме того, в комплексе не предусмотрена надежная защита рабочего призабойного пространства от возможных выпадений (вывалов) кусков породы или обрушения значительных масс пород кровли выработки, а также отсутствие средств для формирования отвала взрываемой горной массы. Known more advanced drilling and blasting tunneling complexes, which can reduce the time spent on auxiliary work and increase the level of mechanization of tunneling operations. These complexes include "Siberia" (Machines and equipment for coal mines. Handbook. / Under the editorship of Khorin V.N.-M .: Nedra, 1987, p. 208, 209). The peculiarity of the complex under consideration is that it consists of a base frame, on a wheel-rail track, on which bucket loading bodies, drilling modules and a mounter are mounted. The disadvantages of the Siberia complex are as follows: the complex is not self-propelled, therefore it can only be used when driving inclined workings; the sequence of operations of the driving cycle is loading the rock mass, then securing the mine with subsequent drilling of the holes in the face and under the anchor. In addition, the complex does not provide reliable protection of the working bottom-hole space from possible fallout (fall out) of pieces of rock or the collapse of significant masses of rocks of the working roof, as well as the lack of funds for forming a dump of blasted rock mass.

Известен проходческий механизированный комплекс, предназначенный для проведения горных выработок буровзрывным способом (а.с. СССР 1469128, кл. E 21 C 27/24). Комплекс состоит из последовательно расположенных скребкового и телескопического конвейеров и базовой платформы со смонтированными на ней погрузочным органом непрерывного действия, бурильным оборудованием и манипулирующим крепеустановщиком. Базовая платформа размещена на жестком ставе скребкового конвейера и оборудована механизмом передвижения по нему. Рассматриваемый комплекс позволяет совмещать во времени выгрузку и транспортировку горной массы из забоя, бурение шпуров и воздействие полурамно-анкерной крепи. A well-known mechanized tunneling complex designed for mine workings using the blasting method (AS USSR 1469128, class E 21 C 27/24). The complex consists of sequentially arranged scraper and telescopic conveyors and a base platform with a continuous loading unit mounted on it, drilling equipment and a manipulating mount. The base platform is located on a rigid stand of the scraper conveyor and is equipped with a movement mechanism on it. The complex under consideration allows you to combine in time the unloading and transportation of the rock mass from the face, drilling holes and the impact of semi-anchor support.

К недостаткам следует отнести то, что комплекс не может осуществлять затяжку кровли проводимой выработки, не обеспечивает формирование отвала взорванной горной массы, а также не обеспечивает высокую степень безопасности проходчиков от возможных вывалов пород кровли. Это связано с отсутствием временной механизированной крепи. The disadvantages include the fact that the complex cannot tighten the roof of the mine, does not provide for the formation of a blade of blasted rock mass, and also does not provide a high degree of safety of the drifters from possible collapses of roofing rocks. This is due to the lack of temporary mechanized support.

Наиболее близким по общей схеме компоновки различных машин и механизмов и технологии выполнения основных проходческих операций к предлагаемому изобретению является проходческий агрегат (патент РФ 2026982, кл. E 21 C 27/24). Агрегат состоит из продольно расположенных призабойного конвейера с жестким ставом и транспортного скребкового или ленточного телескопического конвейера, временной распорно-шагающей механизированной крепи, базовой опорной рамы, размещенных на призабойном конвейере с возможностью перемещения вдоль его става при помощи своего механизма и со смонтированными на ней общим приводом, подъемно-поворотным погрузочным органом непрерывного действия и оборудованием для возведения анкерной крепи, подвижных бурильных модулей, крепемонтажного оборудования, кассет с затяжкой и кондукторного устройства. В агрегате совмещаются во времени - выгрузка горной массы из забоя и ее транспортировка, бурение шпуров по анкера или по забою, возведение анкерной крепи или полурамноанкерной крепи с затяжкой. Временная механизированная крепь состоит из двух боковых и средней секции. Боковые секции оборудованы жесткими опорными основаниями и шарнирно соединенными верхняками. Средняя секция, включающая четыре распорные гидростойки, смонтирована на базовой раме. Она дополнительно оборудована четырьмя распорными гидродомкратами. Closest to the general layout of various machines and mechanisms and technologies for performing basic tunneling operations to the proposed invention is a tunneling machine (RF patent 2026982, class E 21 C 27/24). The unit consists of a longitudinally located bottom-hole conveyor with a rigid stand and a transport scraper or tape telescopic conveyor, a temporary span-walking mechanized roof support, a basic support frame placed on the bottom-hole conveyor with the possibility of moving along its stand with its own mechanism and with a common drive mounted on it , lifting and rotary loading organ of continuous operation and equipment for the construction of anchor supports, mobile drilling modules, mounting equipment, cassettes with puff and conductor device. The unit is combined in time - unloading the rock mass from the face and its transportation, drilling holes by the anchor or along the face, erecting anchor support or semi-anchor support with a puff. The temporary mechanized lining consists of two lateral and middle sections. The side sections are equipped with rigid support bases and articulated tops. The middle section, including four spreader stands, is mounted on the base frame. It is additionally equipped with four hydraulic jacks.

К недостаткам рассматриваемого агрегата следует отнести следующее: отсутствие приспособления для формирования отвала разрушаемой взрывной отбойкой горной породы, необходимость отвода агрегата от забоя перед взрыванием шпуров и его перемещение к забою после проветривания, наличие жестких оснований у боковых секций временной механизированной крепи приводит к значительным напряжениям в конструкции оснований и к их деформации при неровной почве, что при буровзрывном способе является обычным явлением, и недостаточно полное перекрытие кровли выработки в зоне размещения проходческого агрегата. The disadvantages of the unit under consideration include the following: the lack of a device for forming a blade with a rock being destroyed by explosive blasting, the need to remove the unit from the face before blasting holes and moving it to the face after ventilation, the presence of rigid bases at the side sections of the temporary mechanized lining leads to significant stresses in the structure bases and their deformation under uneven soil, which is a common occurrence with the blasting method, and insufficiently complete overlap rovli generating a placement zone tunneling machine.

Целью настоящего изобретения является разработка конструктивной схемы проходческого агрегата, обеспечивающего повышение безопасности труда и увеличение производительности за счет ликвидации вспомогательных работ, а также повышение надежности оборудования при проведении горных выработок буровзрывным способом. The aim of the present invention is to develop a constructive scheme of a tunneling unit, providing increased safety and productivity through the elimination of auxiliary works, as well as improving the reliability of equipment during mining using a blasting method.

Согласно изобретению поставленные цели достигаются тем, что проходческий агрегат, включающий временную трехсекционную распорно-шагающую механизированную крепь, базовую платформу со смонтированными на ней приводом скребковым или клиновым конвейером, поворотным погрузочным органом непрерывного действия с нагребающими лапами или клиновым носком и оборудованием для возведения анкерной крепи, подвижные бурильные модули, смонтированные на боковых секциях механизированной крепи, крепемонтажное оборудование, размещенное на задних концах перекрытий и опор боковых секций крепи, кондукторное устройство для бурения комплексного ряда анкерных шпуров. Кондукторное устройство смонтировано на передних перекрытиях боковых секций крепи. В состав агрегата входят также забойный конвейер, размещаемый под платформенным конвейером, и предохранительный щит. Агрегат отличается тем, что средняя секция механизированной крепи, состоящая из четырех гидростоек и четырех распорных гидродомкратов, смонтирована на базовой платформе, на нижней стороне которой размещены опорные устройства с катками, что способствует значительному сокращению сопротивления при перемещении базовой платформы в процессе выполнения погрузочных работ. Перемещение платформы на забой и в противоположном направлении осуществляется посредством двух гидродомкратов, смонтированных на задних опорах боковых секций крепи и связанных с платформой своими штоками. According to the invention, the goals are achieved in that the sinking unit, including a temporary three-section spacer-walking mechanized support, a base platform with a scraper or wedge conveyor mounted on it, a continuous rotary loading body with raking legs or a wedge toe and equipment for erecting an anchor support, movable drilling modules mounted on the side sections of the powered roof support, mounting hardware located on the rear ends x ceilings and supports of the lateral support sections, a conductor device for drilling a complex series of anchor holes. The conductor device is mounted on the front ceilings of the side sections of the lining. The unit also includes a downhole conveyor located under the platform conveyor and a safety shield. The unit is characterized in that the middle section of the powered roof support, consisting of four hydraulic stands and four expansion hydraulic jacks, is mounted on the base platform, on the underside of which support devices with rollers are placed, which contributes to a significant reduction in resistance when moving the base platform during loading operations. The platform is moved to the bottom and in the opposite direction by means of two hydraulic jacks mounted on the rear supports of the lateral support sections and connected to the platform by their rods.

Основания и перекрытия гидравлических распорных стоек боковых секций крепи соединены между собой шарнирно соответственно посредством тяг и металлических листов-перекрытий. Такая связь между указанными элементами крепи позволяет избежать больших изгибающих напряжений, а следовательно и их деформации, так как при проведении выработок буровзрывным способом почва и кровля характеризуются большими неровностями. The bases and ceilings of the hydraulic spacers of the side support sections are pivotally connected to each other by means of rods and metal sheets. Such a connection between the indicated supports supports avoids large bending stresses and, consequently, their deformation, since during excavations using the blasting method, the soil and roof are characterized by large irregularities.

В проходческом агрегате средняя четырехстоечная секция механизированной крепи, смонтированная на базовой платформе, обеспечивает безопасные и надежные условия работы людей и оборудования посредством того, что перекрытия отдельных стоек шарнирно соединены между собой защитными металлическими листами-перекрытиями. В результате чего снижается металлоемкость и напряженность в перекрывающих элементах. In the sinking unit, the middle four-post section of the powered roof support mounted on the base platform provides safe and reliable working conditions for people and equipment due to the fact that the floors of individual racks are pivotally interconnected by protective metal sheets. As a result, metal consumption and tension in the overlapping elements are reduced.

Конвейер агрегата, смонтированный на базовой платформе, имеет жесткую хвостовую часть с приводом. Хвостовая часть оборудована опорными устройствами с катками, что позволяет снизить сопротивления при перемещении агрегата и обеспечивает возможность размещения под ним забойного конвейера. The assembly conveyor mounted on the base platform has a rigid tail section with a drive. The tail part is equipped with supporting devices with rollers, which allows to reduce resistance when moving the unit and provides the possibility of placing a downhole conveyor under it.

Крепеустановщик, входящий в состав крепемонтажного оборудования агрегата и смонтированный на задних опорах боковых секций крепи, выполнен с изменяющейся длиной своих рычагов, что позволяет осуществлять установку верхняков крепи при различной высоте проводимой выработки. The crepe installer, which is part of the unit's mounting hardware and mounted on the rear supports of the side sections of the lining, is made with a variable length of its levers, which allows the installation of roof supports at different heights of the workings.

Формирование отвала разрушенной взрывной отбойкой горной массы в предлагаемом агрегате осуществляется предохранительным щитом, который смонтирован под передними перекрытиями средней секции механизированной крепи. Он состоит из отдельных секций, связанных между собой шарнирно. В рабочем положении щит полностью перекрывает конструкцию агрегата, предохраняя его от повреждений. При выполнении рабочих операций проходческого цикла: выгрузка горной массы из забоя, бурение шпуров по забою и под анкера и их установку - предохранительный щит, представляющий собой "сворачивающуюся штору", размещается в свернутом виде под верхними перекрытиями. Щит снабжен силовыми механизмами для его развертывания и свертывания. The formation of the blade destroyed by explosive blasting of the rock mass in the proposed unit is carried out by a protective shield, which is mounted under the front floors of the middle section of the powered roof support. It consists of separate sections connected together by a hinge. In the working position, the shield completely covers the design of the unit, protecting it from damage. When performing tunneling work operations: unloading the rock mass from the face, drilling holes in the face and under the anchor and installing them, the safety shield, which is a “folding curtain,” is folded under the upper floors. The shield is equipped with power mechanisms for its deployment and coagulation.

Силовые механизмы, предназначенные для свертывания - развертывания предохранительного щита и смонтированные под верхними перекрытиями средней секции механизированной крепи, выполнены из двух гидродомкратов с цепными удвоителями хода. Power mechanisms designed for folding - deploying a safety shield and mounted under the upper floors of the middle section of the powered roof support are made of two hydraulic jacks with chain doublers of travel.

Существенными отличиями являются. Significant differences are.

1. Проходческий агрегат, включающий временную трехсекционную механизированную крепь, базовую платформу со смонтированными на ней приводом, платформенным конвейером, поворотным погрузочным органом непрерывного действия и оборудованием для возведения анкерной крепи; подвижные бурильные модули, смонтированные на боковых секциях механизированной крепи; крепемонтажное оборудование, размещенное в конце агрегата на перекрытиях и нижних опорах боковых секций крепи; кондукторное устройство для комплексного бурения ряда шпуров под анкерную крепь, предохранительный щит и забойный конвейер, отличается тем, что базовая платформа, на которой смонтирована четырехстоечная средняя секция с четырьмя распорными гидродомкратами, предназначенными для упора в почву выработки при распоре средней секции крепи в процессе перемещения боковых секций и устранения распорных усилий на базовой платформе, имеет на своей нижней стороне опорные устройства с катками, обеспечивающими значительное снижение сопротивления при ее перемещении на забой в процессе выгрузки разрушенной горной массы и при движении назад. При этом базовая платформа имеет кинетическую связь с боковыми секциями крепи посредством двух силовых гидродомкратов, обеспечивающих их взаимное перемещение. 1. A driving unit, including a temporary three-section mechanized lining, a base platform with a drive mounted on it, a platform conveyor, a continuous rotary loading body and equipment for erecting an anchor lining; movable drilling modules mounted on the side sections of the powered roof support; mounting hardware located at the end of the unit on the ceilings and lower supports of the lateral support sections; a conductor device for the complex drilling of a number of holes for an anchor support, a protective shield and a downhole conveyor, differs in that the base platform on which the four-column middle section is mounted with four hydraulic jacks designed to abut the working soil when the middle section of the lining is spread during lateral movement sections and eliminating spacer forces on the base platform, has on its underside support devices with rollers, providing a significant reduction in resistance when it moves to the face during the unloading of the destroyed rock mass and when moving backward. In this case, the base platform has a kinetic connection with the side sections of the lining by means of two power hydraulic jacks, ensuring their mutual movement.

2. Боковые двухстоечные секции временной механизированной крепи сконструированы так, что опорные элементы распорных гидростоек - основания и перекрытия соединены между собой шарнирно посредством тяг и листовых защитных перекрытий. Такая связь обеспечивает высокую приспособляемость к неровностям почвы и кровли горной выработки, проводимой буровзрывным способом. Кроме того, защитные листовые перекрытия создают безопасные условия эксплуатации проходческого агрегата. 2. The lateral two-pillar sections of the temporary mechanized lining are designed so that the supporting elements of the spacer hydro-racks - the bases and ceilings are articulated by means of rods and sheet protective ceilings. Such a connection provides high adaptability to unevenness of the soil and the roof of the mine, carried out by a blasting method. In addition, protective sheet ceilings create safe operating conditions for the tunneling unit.

3. Опорные элементы перекрытий четырехстоечной средней секции крепи соединены между собой шарнирно посредством защитных металлических листов и таким образом образуют верхний щит, защищающий оборудование агрегата и обслуживающий персонал от возможных вывалов породы кровли. Кроме того, такое соединение обеспечивает снижение металлоемкости и приспособляемость к неровностям кровли выработки. 3. The supporting elements of the ceilings of the four-post middle section of the lining are hinged together by means of protective metal sheets and thus form the upper shield protecting the equipment of the unit and maintenance personnel from possible roof rock outfalls. In addition, this connection provides a reduction in metal consumption and adaptability to irregularities in the roof of the production.

4. Платформенный конвейер имеет удлиненную жесткую хвостовую часть, предназначенную для проведения выработки в течение рабочих суток без вспомогательных работ по направлению забойного конвейера и снабженную опорными устройствами с катками для уменьшения сопротивления при перемещении с возможностью размещения под ней забойного конвейера. 4. The platform conveyor has an elongated rigid tail section, designed for production during the working day without auxiliary work in the direction of the downhole conveyor and equipped with supporting devices with rollers to reduce resistance when moving with the possibility of placing a downhole conveyor under it.

5. Крепеустановщик, смонтированный на задних опорах боковых секций крепи и предназначенный для размещения с последующей установкой верхняков крепи на анкера, выполнен с изменяющейся длиной своих рычагов, позволяющих осуществлять подъем и установку верхняков в процессе проведения выработок разной высоты. 5. The support installer, mounted on the rear supports of the lateral support sections and designed to be placed with the subsequent installation of the roof supports on the anchor, is made with a variable length of its levers, allowing lifting and installation of the roof supports during the workings of different heights.

6. Предохранительный щит, смонтированный под передними перекрытиями средней секции механизированной крепи и выполненный из отдельных шарнирно соединенных секций, представляет собой "сворачивающуюся штору" и снабжен силовыми механизмами для установки его в рабочее положение и свертывания. Щит предназначен для формирования отвала горной массы, а также для защиты всего агрегата при разрушении породного забоя взрывной отбойкой. 6. A safety shield mounted under the front ceilings of the middle section of the powered roof support and made of separate articulated sections is a "folding curtain" and is equipped with power mechanisms for setting it in working position and folding. The shield is designed to form a dump of rock mass, as well as to protect the entire unit during the destruction of the rock face by explosive blasting.

7. Силовые механизмы предохранительного щита, состоящие из гидродомкратов с цепными удвоителями хода смонтированы под передними перекрытиями средней секции крепи. Предлагаемое конструктивное устройство силовых механизмов позволяет при небольшой длине хода гидродомкратов осуществлять свертывание и разворачивание предохранительного щита. 7. The power mechanisms of the safety shield, consisting of hydraulic jacks with chain travel doublers, are mounted under the front floors of the middle section of the lining. The proposed structural device of the power mechanisms allows for a short stroke of the hydraulic jacks to carry out the folding and deployment of the safety shield.

Сущность изобретения поясняется чертежами. The invention is illustrated by drawings.

Фиг. 1. Общая компоновочная схема предлагаемого проходческого агрегата (вид сбоку). FIG. 1. General layout of the proposed tunneling unit (side view).

Фиг 2. Размещение оборудования агрегата в поперечном направлении (вид по А фиг. 1). Fig 2. The placement of the equipment of the unit in the transverse direction (view according to A of Fig. 1).

Фиг. 3. Верхние перекрытия временной механизированной крепи агрегата (вид сверху). FIG. 3. The upper floors of the temporary mechanized lining of the unit (top view).

На фиг. 1 представлена общая компоновочная схема проходческого агрегата для проведения горизонтальных, наклонных и восстающих горных выработок буровзрывным способом. Агрегат изображен в продольном направлении. Он состоит из временной трехсекционной механизированной распорно-шагающей крепи 1, базовой платформы 2, на которой смонтированы поворотный погрузочный орган 3 непрерывного действия с нагребающими лапами или с клиновым носком; платформенный конвейер 4, общий привод агрегата 5 и оборудование для механизированного возведения анкерной крепи 6, транспортного (забойного) конвейера 7, подвижных бурильных модулей 8, крепемонтажного оборудования 9, кассет 10 с затяжкой 11, кондукторного устройства 12, предохранительного щита 13 с силовыми механизмами 14. Базовая платформа 2 снабжена опорными устройствами с катками 15. Взаимное перемещение секций механизированной крепи осуществляется при помощи подающих домкратов 16. In FIG. 1 shows the general layout of a driving unit for horizontal, inclined and uprising mine workings using a blasting method. The unit is shown in the longitudinal direction. It consists of a temporary three-section mechanized spacer-walking lining 1, a base platform 2, on which a rotary loading organ 3 of continuous operation with raking legs or with a wedge toe is mounted; platform conveyor 4, general drive of unit 5 and equipment for mechanized erection of anchor support 6, transport (downhole) conveyor 7, movable drilling modules 8, mounting hardware 9, cassettes 10 with a tightening 11, conductor device 12, safety shield 13 with power mechanisms 14 The base platform 2 is equipped with supporting devices with rollers 15. Mutual movement of the sections of the mechanized lining is carried out using feed jacks 16.

Временная механизированная распорно-шагающая крепь состоит из двух боковых 17 и одной средней 18 секций (фиг. 2). Распорные стойки 19 боковых секций 17 имеют опорные элементы (башмаки) 20, которые связаны между собой шарнирно посредством тяг 21. Поддержание кровли этими секциями осуществляется при помощи отдельных элементов - переднего 22 и заднего 23 перекрытий, которые шарнирно соединены между собой посредством защитных металлических листов 24. Средняя секция 18 (фиг. 2) состоит из четырех распорных гидростоек 25, смонтированных на базовой платформе 2, на нижней стороне которой смонтированы четыре распорных гидродомкрата 26 с опорными башмачками. Распорные гидродомкраты 26 предназначены для упора в почву выработки при распоре секции 18 в процессе перемещения боковых секций 17 механизированной крепи 1 и снятия напряжений от распора с базовой платформы 2. На гидроцилиндрах распорных гидростоек 19 боковых секций 17 крепи смонтированы направляющие балки 27 для перемещения по ним бурильных модулей 8. Temporary mechanized spacer-walking lining consists of two lateral 17 and one middle 18 sections (Fig. 2). Spacer racks 19 of the side sections 17 have supporting elements (shoes) 20 that are pivotally interconnected by means of rods 21. The roof is supported by these sections by means of separate elements - front 22 and rear 23 floors, which are pivotally interconnected by protective metal sheets 24 The middle section 18 (Fig. 2) consists of four expansion hydraulic racks 25 mounted on a base platform 2, on the lower side of which four expansion hydraulic jacks 26 with supporting shoes are mounted. Spacer hydraulic jacks 26 are designed to abut the working soil during expansion of section 18 during the movement of the side sections 17 of the power support 1 and relieve stresses from the support from the base platform 2. On the hydraulic cylinders of the spacer hydraulic stands 19 of the side sections 17 of the support, guide beams 27 are mounted for drilling modules 8.

На корпусе общего привода 5 агрегата смонтирована направляющая балка 28 для подвижного оборудования 6, служащего для возведения анкерной крепи. On the housing of the common drive 5 of the unit, a guide beam 28 is mounted for movable equipment 6, which serves for the construction of anchor support.

Хвостовая часть платформенного конвейера 4 снабжена опорными устройствами 29 с катками, что обеспечивает снижение сопротивления при перемещении базовой платформы 2 со смонтированным на ней оборудованием. Длина хвостовой части выбирается из расчета суточного прохождения выработки без наращивания расположенного под ним забойного конвейера 7. The tail part of the platform conveyor 4 is equipped with supporting devices 29 with rollers, which ensures a decrease in resistance when moving the base platform 2 with the equipment mounted on it. The length of the tail section is selected on the basis of the daily passage of the mine without increasing the downhole conveyor 7 located below it.

Крепемонтажное оборудование (крепеустановщик) 9 состоит из двух шарнирных параллелограммов с силовыми гидродомкратами 30, смонтированных на задних опорных элементах (башмаках) 20 боковых секций 17 крепи и соединенных между собой фермой 31. Рычаги 32 крепеустановщика 9 выполнены телескопически раздвижными, позволяющими поднимать и прижимать к кровле верхняки крепи при изменяющейся высоте проводимой выработки. На соединительной форме 31 крепеустановщика 9 закреплены установочные вилки 33 для размещения верхняка крепи. Снятие верхняков, их перемещение вдоль продольной оси агрегата и поджатие к кровле осуществляется гидродомкратным механизмом, состоящим из гидродомкратов 34 осевого и 35 вертикального перемещения, а также направляющих устройств 36 для перемещения направляющей траверсы гидродомкрата 35. The mounting hardware (mounting installer) 9 consists of two hinged parallelograms with power hydraulic jacks 30 mounted on the rear support elements (shoes) 20 of the lateral support sections 17 and interconnected by the truss 31. The arms 32 of the mounting 9 are made telescopically sliding, allowing lifting and pressing to the roof upper supports with changing height of the mine. On the connecting form 31 of the mount 9 are fixed mounting forks 33 to accommodate the upper support. The removal of the tops, their movement along the longitudinal axis of the unit and pressing them to the roof is carried out by a hydraulic jack mechanism consisting of hydraulic jacks 34 of axial and 35 vertical movement, as well as guide devices 36 for moving the guide beam of the hydraulic jack 35.

Кондукторное устройство 12, предназначенное для направленного бурения комплектного ряда анкерных шпуров, смонтировано на передних перекрытиях 22 боковых секций 17 крепи с возможностью продольного перемещения при помощи гидродомкратов 37. The conductor device 12, designed for directional drilling of a complete series of anchor holes, is mounted on the front floors 22 of the side sections 17 of the lining with the possibility of longitudinal movement using hydraulic jacks 37.

Предохранительный щит 13 может занимать два положения: I - рабочее, при производстве взрывных работ в забое; II - свернутое, при выполнении агрегатом своих основных функций. Установка щита 13 производится силовыми механизмами 14 с цепью 38. Силовые механизмы 14 смонтированы на передних перекрытиях 39 средней секции 18 смонтированной крепи 1. Закрепление щита 13 в рабочем положении I осуществляется посредством выдвижных консольных балок 40, смонтированных на погрузочном органе 3. Safety shield 13 can occupy two positions: I - working, during blasting operations in the face; II - minimized, when the unit performs its basic functions. The shield 13 is installed by the power mechanisms 14 with the chain 38. The power mechanisms 14 are mounted on the front floors 39 of the middle section 18 of the mounted support 1. The shield 13 is fixed in the working position I by means of the retractable cantilever beams 40 mounted on the loading organ 3.

На фиг. 2 представлена компоновочная схема проходческого агрегата в поперечном направлении (вид по А фиг. 1). Перекрытия боковых секций 17 с перекрытиями средней секции 18 крепи связаны шпунтами 41, обеспечивающими взаимное устойчивое положение в процессе передвижения. Перекрытия средней секции крепи 18, также как и перекрытия боковых секций 17 состоят из отдельных опорных элементов, смонтированных на распорных гидростойках секции. In FIG. 2 shows a layout diagram of a driving unit in the transverse direction (view according to A of FIG. 1). The overlap of the side sections 17 with the overlappings of the middle section 18 of the lining are connected by tongues 41, providing a mutually stable position during the movement. The overlap of the middle section of the lining 18, as well as the overlap of the side sections 17 consist of separate supporting elements mounted on spacer hydrostations of the section.

На фиг. 3 представлен общий вид конструктивного устройства защитного перекрытия проходческого агрегата (вид сверху). Перекрытие включает в себя опорные части, состоящие из передних и задних элементов 22 и 23 боковых секций 17 крепи и подобных элементов 42 и 43 средней секции 18 крепи. При этом опорные элементы 42 и 43 распорных гидростоек имеют кинематическую связь между собой через защитные металлические листы 44, 45 и 46 посредством шарнирных соединений 47. Предлагаемое конструктивное решение защитного перекрытия обеспечивает высокую степень безопасности, защищает оборудование агрегата от возможных вывалов пород кровли и позволяет опорным элементам перекрытия приспособляться к неровностям кровли. In FIG. 3 shows a General view of the structural device for the protective overlap of the tunneling unit (top view). The overlap includes support parts consisting of front and rear elements 22 and 23 of the side sections 17 of the lining and similar elements 42 and 43 of the middle section 18 of the lining. In this case, the supporting elements 42 and 43 of the spacer hydraulic racks are kinematically connected to each other through protective metal sheets 44, 45 and 46 by means of swivel joints 47. The proposed constructive solution of the protective overlap provides a high degree of safety, protects the unit's equipment from possible collapses of roof rocks and allows supporting elements floors to adapt to the unevenness of the roof.

Принцип работы предлагаемого проходческого агрегата следующий. The principle of operation of the proposed tunneling unit is as follows.

После обуривания проходческого забоя бурильными модулями 8 агрегат отодвигается на некоторое расстояние, которое определяется величиной заходки и коэффициентом разрушения горной массы. Перемещение агрегата назад осуществляется методом шагания его временной механизированной крепи 1, причем бурильные модули 8 и оборудование 6 для механизированного возведения анкерной крепи располагаются в крайнем заднем положении. Осуществляется заряжение шпуров. После этого опускается предохранительный щит 13 и производится его закрепление к выдвижным балкам 40. Осуществляется взрывная отбойка пород в проходческом забое с последующим его проветриванием через окно в предохранительном щите. По окончании этой операции проходческий агрегат приступает к выгрузке разрушенной горной массы с постепенным сворачиванием предохранительного щита. В процессе выгрузки и продвижении агрегата вперед по мере обнажения кровли включаются в работу бурильные модули 8. Они осуществляют бурение рядов анкерных шпуров через кондуктор 12. Одновременно с выгрузкой горной массы, бурением анкерных шпуров и установкой анкеров при помощи оборудования 6 в процессе передвижения агрегата осуществляется вытяжка затяжки 11 из кассет 10 и установка верхняков при помощи крепеустановщика 9. After drilling the tunnel face with drilling modules 8, the unit is moved to a certain distance, which is determined by the size of the penetration and the coefficient of destruction of the rock mass. Moving the unit back is carried out by pacing its temporary mechanized lining 1, and the drilling modules 8 and equipment 6 for mechanized erection of the anchor lining are located in the extreme rear position. The bore holes are being charged. After that, the safety shield 13 is lowered and secured to the retractable beams 40. Explosive breaking of rocks in the face is carried out, followed by ventilation through the window in the safety shield. At the end of this operation, the sinking unit proceeds to unload the destroyed rock mass with the gradual folding of the safety shield. In the process of unloading and advancing the unit forward as the roof is exposed, the drilling modules 8. The rows of anchor holes are drilled through the jig 12. Simultaneously with unloading the rock mass, drilling anchor holes and installing anchors using equipment 6, the unit is drawn in the process of moving tightening 11 from the cassettes 10 and installing the tops using the mount 9.

Совмещение выгрузки горной массы и бурения шпуров по забою осуществляется в последней фазе погрузки, когда верхняя часть забоя открыта. Одновременно с выгрузкой горной массы из забоя погрузочным органом 3 производится ее транспортировка платформенным конвейером 4 с дальнейшей передачей на забойный конвейер 7. Проходческий цикл заканчивается операцией обуривания забоя. В дальнейшем проходческие циклы повторяются. The combination of unloading of rock mass and drilling of holes in the face is carried out in the last phase of loading, when the upper part of the face is open. Simultaneously with the unloading of the rock mass from the face by the loading body 3, it is transported by the platform conveyor 4 with further transfer to the face conveyor 7. The driving cycle ends with the operation of drilling the face. Further driving cycles are repeated.

Claims

1. The driving unit, which includes a temporary three-section spacer-walking mechanized support, a base platform with a drive mounted on it, a scraper or wedge conveyor, a continuous rotary loading organ with raking legs or a wedge toe and equipment for impacting the anchor support, mobile drilling modules mounted on the side sections of the lining, mounting hardware located at the rear ends of the ceilings and the supports of the side sections of the lining, a conductor device for complete drilling of anchor holes mounted on the front ceilings of the side sections of the lining, a safety shield and a face conveyor, characterized in that the base platform on which the middle section of the mechanized lining is mounted has support devices with rollers on the underside, while the rear bases of the side sections of the lining connected to the platform by hydraulic feed jacks.

2. The unit according to claim 1, characterized in that the bases and ceilings of the hydraulic spacers of the lateral support sections are pivotally interconnected by means of rods and sheet ceilings.

3. The unit according to claim 1 or 2, characterized in that the overlap of the middle four-post section of the support is pivotally interconnected by protective metal sheets.

4. The unit according to any one of paragraphs.1 to 3, characterized in that the tail of the conveyor mounted on the base platform is equipped with supporting devices with rollers with the possibility of placing a downhole conveyor under it.

5. The unit according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the mounting device, consisting of articulated parallelograms, power hydraulic jacks and trusses, has telescopically sliding levers with the possibility of a limited change in the height of the roof supports.

6. The assembly according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the safety shield mounted under the front floors of the middle section of the powered roof support is made in the form of separate sections articulated and equipped with power mechanisms for deployment and folding.

7. The unit according to claim 6, characterized in that the power mechanisms of the safety shield consist of hydraulic jacks with chain doublers of travel and are mounted under the front floors of the middle section of the lining.