RU2547851C1 - Method of cyclic sinking of vertical mine shafts and device for its implementation - Google Patents
Method of cyclic sinking of vertical mine shafts and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2547851C1 RU2547851C1 RU2014109404/03A RU2014109404A RU2547851C1 RU 2547851 C1 RU2547851 C1 RU 2547851C1 RU 2014109404/03 A RU2014109404/03 A RU 2014109404/03A RU 2014109404 A RU2014109404 A RU 2014109404A RU 2547851 C1 RU2547851 C1 RU 2547851C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drill
- rock
- drill string
- shelf
- drilling
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретения относятся к горной технике, а именно к проходческим механизмам, и могут быть использованы для проходки вертикальных стволов шахт.The invention relates to mining equipment, namely to sinking mechanisms, and can be used for sinking vertical shafts of mines.
Известно устройство для проходки вертикальных стволов, содержащее цилиндрический корпус, гидроцилиндры передвижения, расположенные по диаметру, установленное в нижней части опалубки фрезерное приспособление для разработки грунта, имеющее осевую подачу и привод вращения, а также средство для вывозки грунта и подачи бетона (RU, №2143560, С1, 1999).A device for driving vertical shafts is known, comprising a cylindrical body, movement hydraulic cylinders located in diameter, a milling tool for developing the soil installed in the lower part of the formwork, having an axial feed and a rotation drive, as well as a means for removing soil and supplying concrete (RU, No. 2143560 , C1, 1999).
Недостатками известного решения являются низкая скорость проходки и недостаточная надежность механизма.The disadvantages of the known solutions are the low penetration rate and insufficient reliability of the mechanism.
Наиболее близким к заявленным «способу» и «устройству» как объектам изобретения является техническое решение (Кудряков М.Н. и др. Бурение шахтного ствола установкой УКБ-3,6, М., ЦНИИуголь, 1959, с.7-17, рис.3, 4, с. 69-72), откуда известен способ циклической проходки вертикальных стволов шахт, включающий сооружение вышки с талевой системой и буровой лебедкой, обуривание массива породы заходками в пределах проектного контура с использованием колонкового бура с трубчатым корпусом, подрезку выбуренного керна посредством взрывных работ и подъем его на поверхность, установку постоянной тюбинговой или кольцевой крепи по мере выемки породы очередной заходки и бетонирование закрепного пространства.Closest to the claimed “method” and “device” as objects of the invention is a technical solution (Kudryakov M.N. et al. Drilling a mine shaft with a UKB-3.6 installation, M., TsNIIugol, 1959, pp. 7-17, fig. .3, 4, pp. 69-72), from which the method of cyclic sinking of vertical shaft shafts is known, including the construction of a derrick with a tackle system and a drawworks, drilling of the rock mass with openings within the design contour using a core drill with a tubular body, trimming of the drilled core through blasting and lifting it to p surface, installing a permanent lining tyubingovoy or annular recess as regular breed stope and concreting of the fixing space.
Реализация известного способа осуществляется посредством расположенного на поверхности привода вращения, связанного с цилиндрическим буром с шарошками посредством буровой колонны, приспособление для экскавации выбуренного керна на поверхность (см. Кудряков М.Н. и др. Бурение... с.7-17, рис.3, 4).The implementation of the known method is carried out by means of rotation located on the surface of the drive associated with a cylindrical drill with cones by means of a drill string, a device for excavating a core drill to the surface (see Kudryakov M.N. et al. Drilling ... p. 7-17, fig. .3, 4).
Недостатком известного решения является низкая скорость проходки, обусловленная необходимостью подрезания и извлечения керна на поверхность. При этом приконтурный массив пород повреждается взрывными работами при подрезке керна.A disadvantage of the known solution is the low penetration rate due to the need to cut and extract the core to the surface. In this case, the near-rock mass of rocks is damaged by blasting during core pruning.
Заявленные изобретения направлены на повышение скорости проходки ствола при сохранении прочностных характеристик приконтурного массива.The claimed invention is aimed at increasing the rate of penetration of the barrel while maintaining the strength characteristics of the edge array.
Данный технический результат в части «способа» достигается тем, что в способе циклической проходки вертикальных стволов шахт, включающем обуривание массива породы заходками в пределах проектного контура с использованием колонкового бура с трубчатым корпусом и подъем ее на поверхность, установку постоянной тюбинговой или кольцевой крепи по мере выемки породы очередной заходки и бетонирование закрепного пространства, привод бура размещают на проходческом полке, перемещаемым по мере углубления ствола, породу внутри корпуса бура в каждой заходке перед подъемом разрушают буро-взрывным способом, для чего корпус бура отсоединяют от буровой колонны, которую удаляют на безопасное расстояние, а после проветривания призабойного пространства отбитую породу грейферным или ковшовым погрузчиком, связанным с проходческим полком и распираемым в несущие элементы постоянной крепи ствола, загружают в подъемную бадью и извлекают ее на поверхность, после чего посредством шарнирно установленных консольных штанг соединяют бур с буровой колонной.This technical result in terms of the “method” is achieved by the fact that in the method of cyclic sinking of vertical mine shafts, including drilling an array of rocks with inserts within the design contour using a core drill with a tubular body and raising it to the surface, installing a permanent tubing or ring lining as excavation of the rock of the next entry and concreting of the securing space, the drill drive is placed on the tunneling shelf, moved as the trunk deepens, the rock inside each drill body The first approach before lifting is destroyed by the blasting method, for which the drill body is disconnected from the drill string, which is removed to a safe distance, and after ventilating the bottom hole the broken rock is grabbed or a bucket loader connected to the tunneling shelf and bursting into the supporting elements of the permanent roof support, load into the lifting tub and remove it to the surface, after which the drill is connected to the drill string by means of articulated cantilever rods.
Породы предварительно внутри проектного контура ствола замораживают.The rocks are previously frozen inside the projected trunk contour.
Погрузку отбитой породы и обуривание породы очередной заходки ведут одновременно с бетонированием закрепного пространства предыдущей заходки.The loading of the beaten rock and the drilling of the rock of the next entry are carried out simultaneously with the concreting of the securing space of the previous entry.
К буровой колонне прикладывают осевое усилие посредством гидравлических домкратов, взаимодействующих с конструктивными элементами проходческого полка.An axial force is applied to the drill string by means of hydraulic jacks interacting with the structural elements of the tunneling shelf.
В части «устройства» как объекта изобретения достижение технического результата достигается тем, что в устройстве для циклической проходки вертикальных стволов шахт, включающем привод вращения, связанный с цилиндрическим буром с породоразрушающими инструментами посредством буровой колонны, приспособление для экскавации извлекаемой породы, привод вращения установлен на проходческом полке, выполненном с возможностью закрепления на участке постоянной крепи ствола и перемещения вдоль его продольной оси по мере углубления ствола, в настиле полка выполнены технологические отверстия для пропуска бадьи с раздробленной породой, бур выполнен с возможностью отсоединения его корпуса от буровой колонны, для чего ее концевая часть снабжена шарнирно установленными консольными штангами, концевая часть штанги выполнена с запирающим хвостовиком, входящим в зацепление с фиксирующей обоймой, жестко закрепленной на корпусе бура, приспособление для экскавации извлекаемой породы выполнено в виде грейферного или ковшового погрузчика, привод которого установлен с возможностью перемещения по прикрепленной к полку направляющей опоре.In the part of the “device” as an object of the invention, the achievement of the technical result is achieved by the fact that in the device for cyclic sinking of vertical shaft mines, including a rotation drive associated with a cylindrical drill with rock cutting tools by means of a drill string, a device for excavating the extracted rock, the rotation drive is mounted on a tunnel shelf, made with the possibility of fixing on the site of constant support of the barrel and moving along its longitudinal axis as the barrel deepens, in the shelf trough has technological holes for passing a bucket with crushed rock, the drill is made with the possibility of disconnecting its body from the drill string, for which its end part is provided with articulated cantilever rods, the end part of the rod is made with a locking shank that engages with a fixing clip, rigidly mounted on the drill body, the device for excavating the extracted rock is made in the form of a clamshell or bucket loader, the drive of which is installed with the possibility of overloading premises on the guide support attached to the shelf.
Консольные штанги буровой колонны связаны с ней подъемными гидроцилиндрами.The cantilever rods of the drill string are connected to it by lifting hydraulic cylinders.
Проходческий полок выполнен многоярусным.Driving shelves are multi-tiered.
Поскольку из известных источников информации не известен прием использования корпуса бура в качестве экрана, защищающего приконтурный массив пород от действия взрыва, а также временной крепи при экскавации отбитой горной массы, предложенное техническое решение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».Since it is not known from known sources of information how to use the drill body as a screen that protects the rock mass from explosion, as well as temporary support during excavation of broken rock, the proposed solution meets the patentability condition of "inventive step".
На фиг.1 представлен комплекс проходки ствола, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - узел крепления корпуса бура к буровой колонне; на фиг.4 - узел А фиг.3.Figure 1 presents a complex of penetration of the barrel, a General view; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 - node mounting the drill body to the drill string; figure 4 - node a of figure 3.
Комплекс проходки вертикального ствола шахты содержит колонковый бур с цилиндрическим корпусом 1, на рабочем торце которого установлены шарошечные породоразрушающие инструменты 2.The vertical shaft mine penetration complex contains a core drill with a
Привод 3 вращения связан с корпусом 1 бура буровой колонной 4 посредством консольных штанг 5, закрепленных на колонне 4 шарнирным соединением 6. Концевые части штанг 5 снабжены запирающим хвостовиком 7, который размещается в полости фиксирующей обоймы 8, жестко закрепленной на внутренней стенке корпуса 1 бура. Запирающий хвостовик 7 фиксируется в обойме 8 запирающей планкой 9 при помощи болтового соединения, причем она устанавливается, когда необходимо поднять бур 1 для замены изношенных шарошек 2.The
Привод 3 вращения установлен на настиле проходческого полка 10, который опирается на опорное кольцо 11 и распирается в установленную ранее тюбинговую или кольцевую крепь ствола.The
Подъем и опускание штанг 5 осуществляется подъемными гидравлическими домкратами 12.The lifting and lowering of the
Усилие на забой осуществляется гидравлическими домкратами 13, взаимодействующими с настилом проходческого полка 10. Проходческий полок 10 может иметь несколько размещенных друг над другом настилов (ярусов), предназначенных для размещения на них необходимого технологического оборудования и персонала.The force for the face is carried out by
К корпусу полка 10 крепится грейферный 14 или ковшовый (не показан) погрузчик, привод 15 которого установлен с возможностью перемещения по прикрепленной к полку направляющей опоре 16, например, в виде монорельса. Направляющая опора 16 привода 15 может быть выполнена кольцевой или прямолинейной, расположенной по диаметру ствола.A
В настилах полка 10 выполнены технологические отверстия (не показаны), предназначенные для пропуска через них бадьи для подъема разрушенной породы, погрузчика, персонала и т.д.Technological holes (not shown) are made in the floorings of the
Способ проходки вертикального ствола реализуют следующим образом.The method of penetration of a vertical trunk is implemented as follows.
В процессе обуривания массива пород в границах очередной заходки вращательное усилие к буру передается от привода 3 через буровую колонну 4 и консольные штанги 5, взаимодействующие с обоймами 8 корпуса 1 бура. Осевая нагрузка на породоразрушающие элементы 2 бура складывается из суммарного веса буровой колонны 4, корпуса 1 бура и усилия домкратов 13.In the process of drilling an array of rocks within the boundaries of the next drill, the rotational force to the drill is transmitted from the
После обуривания массива пород в границах очередной заходки при помощи бура с цилиндрическим корпусом 1 осуществляют его отсоединение от буровой колонны 4 путем отъединения запирающих планок 9 от обойм 8 и извлечения из их полостей запирающих хвостовиков 7 консольных штанг 5.After drilling an array of rocks within the boundaries of the next run with a drill with a
При помощи домкратов 12 в шарнирах 6 поворачивают штанги 5, прижимая их к поверхности буровой колонны 4, после чего домкратами 13 или иными средствами буровую колонну 4 поднимают па безопасное расстояние, обеспечивающее сохранность концевой ее части от воздействия взрывных работ. Затем осуществляют бурение шпуров в отсеченных от вмещающего массива пород в пределах контура очередной заходки и их взрывное разрушение.Using the
После проведения буровзрывных работ и проветривания забоя в забойное пространство доставляют проходческую бадью (не показана) и погрузчик, например, грейферный, и с их помощью осуществляют удаление из забоя разрушенной породы, после чего посредством шарнирно установленных консольных штанг 5 соединяют корпус 1 бура с буровой колонной 4, размещая их хвостовик 7 в обоймах 8 с фиксацией запирающей планкой 9.After drilling and blasting and ventilating the face, a tunnel bucket (not shown) and a loader, for example, a grab, are delivered to the bottomhole and, with their help, the destroyed rock is removed from the bottom, after which the
Установку постоянной крепи (кольцевой или тюбинговой) ствола ведут одновременно с обуриванием пород в пределах контура очередной заходки, а подачу бетона в закрепное пространство между секциями тюбинга или кольцевой крени и контуром ствола - одновременно с бурением шпуров.The installation of a permanent lining (annular or tubing) of the trunk is carried out simultaneously with drilling the rocks within the contour of the next run, and concrete is fed into the fixed space between the tubing or ring roll sections and the trunk contour simultaneously with drilling holes.
В случае ведения проходческих работ в слабых и/или обводненных породах, их предварительно замораживают.In the case of tunneling in weak and / or flooded rocks, they are pre-frozen.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014109404/03A RU2547851C1 (en) | 2014-03-12 | 2014-03-12 | Method of cyclic sinking of vertical mine shafts and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014109404/03A RU2547851C1 (en) | 2014-03-12 | 2014-03-12 | Method of cyclic sinking of vertical mine shafts and device for its implementation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2547851C1 true RU2547851C1 (en) | 2015-04-10 |
Family
ID=53296498
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014109404/03A RU2547851C1 (en) | 2014-03-12 | 2014-03-12 | Method of cyclic sinking of vertical mine shafts and device for its implementation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2547851C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2613999C2 (en) * | 2015-07-16 | 2017-03-22 | Общество с ограниченной ответственностью "РусШахтСпецСтройПроект" (ООО "РусШахтСпецСтройПроект") | Method for sinking vertical well bores and corresponding equipment |
CN114922626A (en) * | 2022-05-28 | 2022-08-19 | 江苏和信石油机械有限公司 | Underground tunnel shaft tunneling drilling machine for pumped storage power station |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU929849A1 (en) * | 1977-12-26 | 1982-05-23 | Предприятие П/Я М-5703 | Vertical shield |
SU1004644A1 (en) * | 1981-09-11 | 1983-03-15 | Kudintsev Eduard M | Mine monitoring driving work |
SU1247544A1 (en) * | 1984-07-25 | 1986-07-30 | Белорусский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института галургии | Shaft-sinking cutter-loader |
RU2143560C1 (en) * | 1997-12-30 | 1999-12-27 | Каляев Евгений Иосифович | Device for construction of mine vertical shafts |
JP2004116218A (en) * | 2002-09-27 | 2004-04-15 | Okumura Corp | Tunnel boring machine for vertical shaft, and its retreat method |
RU2398967C1 (en) * | 2009-07-23 | 2010-09-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный горный университет (МГГУ) | Method for tunnelling of vertical shafts in watered unstable rocks and device for its realisation |
-
2014
- 2014-03-12 RU RU2014109404/03A patent/RU2547851C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU929849A1 (en) * | 1977-12-26 | 1982-05-23 | Предприятие П/Я М-5703 | Vertical shield |
SU1004644A1 (en) * | 1981-09-11 | 1983-03-15 | Kudintsev Eduard M | Mine monitoring driving work |
SU1247544A1 (en) * | 1984-07-25 | 1986-07-30 | Белорусский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института галургии | Shaft-sinking cutter-loader |
RU2143560C1 (en) * | 1997-12-30 | 1999-12-27 | Каляев Евгений Иосифович | Device for construction of mine vertical shafts |
JP2004116218A (en) * | 2002-09-27 | 2004-04-15 | Okumura Corp | Tunnel boring machine for vertical shaft, and its retreat method |
RU2398967C1 (en) * | 2009-07-23 | 2010-09-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный горный университет (МГГУ) | Method for tunnelling of vertical shafts in watered unstable rocks and device for its realisation |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КУДРЯКОВ М.Н. И ДР. Бурение шахтного ствола установкой УКБ-3,6., МОСКВА, ЦНИИуголь, 1959, с.7-17, рис.3, 4, с 69-72. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2613999C2 (en) * | 2015-07-16 | 2017-03-22 | Общество с ограниченной ответственностью "РусШахтСпецСтройПроект" (ООО "РусШахтСпецСтройПроект") | Method for sinking vertical well bores and corresponding equipment |
CN114922626A (en) * | 2022-05-28 | 2022-08-19 | 江苏和信石油机械有限公司 | Underground tunnel shaft tunneling drilling machine for pumped storage power station |
CN114922626B (en) * | 2022-05-28 | 2023-08-29 | 江苏和信石油机械有限公司 | Underground tunnel shaft tunneling drilling machine of pumped storage power station |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9995086B2 (en) | Center-pillared full-face shaft drilling machine | |
CN106761792B (en) | A kind of full-sleeve full-rotation drill sleeve and shield cutter front obstacle sweep-out method | |
RU2592580C1 (en) | Method of well shaft construction, shaft sinking combine, rock destruction unit and reinforcing support erection device (versions) | |
CN106545007B (en) | The method of pile in the stratum that lower part is hard rock stratum | |
RU2600807C1 (en) | Shaft sinking combine | |
CN108798688B (en) | Realize that the combination type T BM that gets rid of poverty of card machine and card machine get rid of poverty driving method | |
US11591908B2 (en) | Method and system of constructing an underground tunnel | |
CN208236418U (en) | Pilot heading combination type T BM and driving system | |
CN106089240A (en) | Support System in Soft Rock Tunnels segments in a circular shape excavation supporting system and method for protecting support thereof | |
RU2547851C1 (en) | Method of cyclic sinking of vertical mine shafts and device for its implementation | |
JP6971170B2 (en) | How to build an underground structure | |
KR20140039409A (en) | Machine boring rock large diameter rotation type | |
CN109630123A (en) | Deep shaft rock ripper | |
RU2358107C2 (en) | Drilling facility for shaft deepening and method of shaft deepening | |
CN104989409B (en) | A kind of full face tunneling method after vertical shaft light section pore-forming | |
JP2009138394A (en) | Hammer grab | |
JP6490504B2 (en) | Anchor driving method, and boring rod and casing levitation prevention metal fitting used therefor | |
CN206860184U (en) | A kind of full-sleeve full-rotation drill sleeve | |
RU2613999C2 (en) | Method for sinking vertical well bores and corresponding equipment | |
KR20070008199A (en) | Shaft enlargement machine | |
RU2715773C1 (en) | Tunneling machine | |
MXPA01009142A (en) | Drill for making wide diameter and high depth holes and method for carrying out said holes. | |
US20110120779A1 (en) | Equipment for drilling secant holes | |
JP2005281972A (en) | Reverse circulation drill | |
CN112855166B (en) | Pressure drilling type construction method of gas-containing coal seam well bore under mountain land topographic condition |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200313 |