RU2613999C2 - Method for sinking vertical well bores and corresponding equipment - Google Patents
Method for sinking vertical well bores and corresponding equipment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2613999C2 RU2613999C2 RU2015128882A RU2015128882A RU2613999C2 RU 2613999 C2 RU2613999 C2 RU 2613999C2 RU 2015128882 A RU2015128882 A RU 2015128882A RU 2015128882 A RU2015128882 A RU 2015128882A RU 2613999 C2 RU2613999 C2 RU 2613999C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- conductor
- support ring
- rock
- drill
- hydraulic jacks
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 8
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 claims description 8
- 238000009415 formwork Methods 0.000 claims description 6
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 6
- 230000003245 working effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 4
- 230000035515 penetration Effects 0.000 abstract description 4
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 6
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 4
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 2
- 102200124760 rs587777729 Human genes 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000009933 burial Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D1/00—Sinking shafts
- E21D1/03—Sinking shafts mechanically, e.g. by loading shovels or loading buckets, scraping devices, conveying screws
- E21D1/06—Sinking shafts mechanically, e.g. by loading shovels or loading buckets, scraping devices, conveying screws with shaft-boring cutters
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D5/00—Lining shafts; Linings therefor
- E21D5/12—Accessories for making shaft linings, e.g. suspended cradles, shutterings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относятся к горной промышленности, а именно к проходческому оборудованию, и может быть использовано для сооружения вертикальных стволов.The invention relates to the mining industry, namely to tunneling equipment, and can be used for the construction of vertical shafts.
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 (патент RU №2143560, кл. E21D 1/08, опубл. 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 (patent RU No. 2143560 , CL E21D 1/08, publ. 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 по технической сути и достигаемому результату является способ проходки вертикальных стволов шахт, включающий 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, возведение бетонной крепи, разрушение породы внутри корпуса бура в каждой заходке перед подъемом буровзрывным способом, извлечение ее на поверхность, осуществление погрузки отбитой породы и обуривание породы очередной заходки одновременно с возведением монолитной бетонной крепи предыдущей заходки.The closest in technical essence and the achieved result is a method of sinking 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 the rock is excavated for the next entry, the construction of concrete lining, the destruction of the rock inside the drill body in each run before lifting with a blasting method, its extraction to the surface, the implementation of burial dressing of broken rock and another rock oburivanie stope simultaneously with the construction of monolithic concrete lining previous stope.
Реализация известного способа осуществляется посредством устройства для проходки вертикальных стволов шахт, включающего привод вращения, установленный на многоярусном проходческом полке, связанный с цилиндрическим буром, гидродомкраты внедрения бура, приспособление для экскавации извлекаемой породы, тюбингоукладчик (патент РФ №2547851, кл. E21D 1/06, опубл. 10.04.2015).The implementation of the known method is carried out by means of a device for sinking vertical mine shafts, including a rotation drive mounted on a multi-tiered tunnel shelf, connected with a cylindrical drill, drill introduction hydraulic jacks, a device for excavating excavated rock, a tubing stacker (RF patent No. 2547851, class E21D 1/06 published on 04/10/2015).
Недостатком описанного решения является недостаточная скорость проходки и трудоемкость процесса.The disadvantage of the described solution is the insufficient rate of penetration and the complexity of the process.
Задача изобретения состоит в повышении скорости процесса проходки и снижении трудоемкости процесса.The objective of the invention is to increase the speed of the sinking process and reduce the complexity of the process.
Технический результат от использования изобретения заключается в повышении скорости проходки ствола и качества крепи за счет обеспечения возможности возведения монолитной крепи внутри ствола, а также снижении трудоемкости процесса проходки.The technical result from the use of the invention is to increase the rate of penetration of the trunk and the quality of the lining by providing the possibility of erecting a monolithic lining inside the trunk, as well as reducing the complexity of the process of sinking.
Указанный технический результат достигается тем, что комплекс для проходки вертикальных выработок, включающий привод вращения, установленный на многоярусном проходческом полке, имеющем телескопические гидродомкраты, и связанный с цилиндрическим буром, гидродомкраты внедрения бура, погрузочную машину для экскавации извлекаемой породы и тюбингоукладчик, согласно изобретению комплекс снабжен кондуктором, по периметру которого размещены подшипники скольжения, и имеющим нижнее и верхнее опорные кольца, нажимным устройством с распорным приспособлением в породу, опалубкой, а цилиндрический бур выполнен с режущей кромкой по нижнему торцу и имеет в средней части опорное кольцо, на котором установлено зубчатое колесо, при этом приводы с шестернями, каждый из которых установлен на нижнем опорном кольце кондуктора с возможностью зацепления с зубчатым колесом, при этом погрузочная машина, установлена на телескопической вертикальной стойке, жестко закрепленной в верхней центральной части кондуктора, причем штоки цилиндров гидродомкратов внедрения бура в породу закреплены на верхнем опорном кольце кондуктора, а штоки телескопических гидродомкратов связаны с нажимным устройством, при этом на верхнем этаже проходческого полка выполнены ниши, в которых размещены прорезиненные надувные элементы для предотвращения протечки бетона.The specified technical result is achieved by the fact that the complex for sinking vertical workings, including a rotation drive mounted on a multi-tiered tunneling shelf having telescopic hydraulic jacks and connected with a cylindrical drill, hydraulic jacks for introducing the drill, a loading machine for excavating excavated rock and a tubing, according to the invention, the complex is equipped conductor, along the perimeter of which are placed bearings, and having lower and upper support rings, a pressure device with a spacer adaptation to the rock, formwork, and the cylindrical drill is made with a cutting edge along the lower end and has in the middle part a support ring on which a gear is mounted, while drives with gears, each of which is mounted on the lower support ring of the conductor with the possibility of engagement with gear with the wheel, the loader is mounted on a telescopic vertical stand rigidly fixed in the upper central part of the conductor, and the cylinder rods of the hydraulic jacks for introducing the drill into the rock are fixed on upper support ring conductor and rods telescopic hydraulic jacks are connected with the pressure device, wherein on the top floor of the tunnel are made shelf niches which are placed in a rubberized inflatable elements to prevent leakage of concrete.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен проходческий комплекс, смонтированный в стволе, на фиг. 2 изображен проходческий комплекс в работе, на фиг. 3 изображен узел А.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a tunnel complex mounted in a trunk; FIG. 2 shows a tunneling complex in operation; FIG. 3 shows the node A.
Комплекс для проходки вертикальных выработок, которые проходят по замороженным породам и породам с крепостью f=3÷6 по шкале М.М. Протодъяконова, включает цилиндрический бур 1, выполненный в виде перевернутого стакана с режущей кромкой по нижнему торцу, опорное кольцо 2, выполненное в средней части цилиндрического бура 1, на котором установлено зубчатое колесо 3. Кондуктор 4, по периметру которого размещены подшипники скольжения 5, и опирающийся на опорное кольцо 2 цилиндрического бура 1, приводы 6 с шестернями 7, установленными на нижнем опорном кольце 8 кондуктора 4 и входящие в зацепление с зубчатым колесом 3, погрузочную машину 9, установленную на телескопической вертикальной стойке 10, жестко закрепленной в верхней центральной части кондуктора 4, верхнее опорное кольцо 11 кондуктора 4. Нажимное устройство 12 с распорным устройством 13 в породу, гидродомкраты 14 внедрения бура 1 в породу, штоки 15 цилиндров, закрепленные на верхнем опорном кольце 11 кондуктора 4. Тюбингоукладчик 16 для монтажа сборной крепи, телескопические гидродомкраты 17, штоки которых связаны с нажимным устройством 12, многоярусный проходческий полок 18, гидрораспоры 19 многоярусного проходческого полка 18, ниши 20, выполненные на верхнем этаже 21 многоярусного проходческого полка 18, прорезиненные надувные элементы 22, установленные в нишах 20 во избежание протечки бетона, опалубку 23 для возведения бетонной крепи 24 с внутренней стороны тюбингов 25. Опалубка 23 шарнирно связана с верхней частью многоярусного проходческого полка 18 вертикальной стойкой 26, имеющей распорные приспособления 27.A complex for driving vertical workings that pass through frozen rocks and rocks with a fortress of f = 3 ÷ 6 on the MM scale Protodyakonova, includes a
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Производят обуривание забоя в пределах проектного контура ствола с использованием цилиндрического бура с режущей кромкой по нижнему торцу и выполняют щели на глубину заходки, затем внутри образованного щелью пространства бурят шпуры и для увеличения свободной поверхности при взрывании заполняют взрывчатым веществом лишь часть шпуров. Количество заполняемых взрывчатым веществом шпуров определяют крепостью взрываемых пород. Освобождают призабойную часть от оборудования и производят взрывание шпуров. Затем погрузочной машиной производят разработку и выемку породы. Далее возводят сборную крепь из железобетонных блоков или чугунных тюбингов в средней части забойного пространства, а затем возводят монолитную бетонную крепь 24 по внутренней поверхности тюбингов 25 заходками сверху вниз.The bottom hole is drilled within the projected contour of the barrel using a cylindrical drill with a cutting edge at the bottom end and slots are drilled to the depth of insertion, then bore holes are drilled inside the space formed by the slot and to increase the free surface during blasting, only part of the holes is filled with explosive. The number of holes filled with explosives is determined by the strength of the rocks exploded. They release the bottom hole from the equipment and blast holes. Then the loader produces the development and excavation of the rock. Next, a prefabricated lining of reinforced concrete blocks or cast-iron tubing is erected in the middle part of the bottomhole space, and then a
После проходки первых 15 м ствола обычным способом (устья ствола) диаметром, равным внешнему диаметру цилиндрического бура 1, его монтируют в стволе на забое, затем в него вставляют кондуктор 4 с нажимным устройством 12, с гидродомкратами 14 внедрения бура в породу и тюбингоукладчиком 16, после этого в устье ствола опускают проходческий полок 18 и соединяют штоки телескопических домкратов 17 многоярусного проходческого полка 18 с нажимным устройством 12. На этажах многоярусного проходческого полка 18 располагаются насосные станции, набор оборудования для бурения шпуров и т.д.After driving the first 15 m of the trunk in the usual way (the borehole) with a diameter equal to the outer diameter of the
После монтажа комплекса и его опробования начинают проходку ствола.After the installation of the complex and its testing begin sinking the trunk.
Многоярусный проходческий полок 18 и нажимное устройство 12 гидрораспорами 19 распирают в породу, затем гидроприводами 6 с шестернями через цевочное или зубчатое колесо 3 приводят во вращение цилиндрический бур 1 со скоростью 1÷2 оборота в минуту, одновременно включают гидродомкраты 14 для внедрения цилиндрического бура 1. Бурение щели в породе осуществляют на глубину заходки (в замороженных породах это 2,5 м).The
После обуривания контура на величину заходки начинают бурение шпуров на глубину заходки, заряжают взрывчатым веществом часть шпуров и производят взрывание их, затем производят проветривание забоя. Количество заполняемых взрывчатым веществом шпуров определяют крепостью взрываемых пород. Одновременно с бурением тюбингоукладчиком 16, установленным наверху нажимного устройства 12, монтируют железобетонные блоки или тюбинги 25.After drilling the contour by the amount of set-up, drilling of holes to the depth of set-in begins, charges part of the holes with explosive and blasts them, then ventilates the face. The number of holes filled with explosives is determined by the strength of the rocks exploded. Simultaneously with the drilling of the
После проветривания забоя гидрораспоры 13 и 19 убирают и нажимное устройство 12 вместе с многоярусным проходческим полком 18 опускаются на кондуктор 4. С глубиной горное давление увеличивается и может потребоваться возведение комбинированной крепи (тюбинги и монолитный бетон). Тогда комплекс доукомплектовывается опалубкой 23, установленной на верхнем этаже 21 многоярусного проходческого полка 18 и шарнирно закрепленной его центральной части, причем в боковых поверхностях полка 18 сформированы ниши 20, в которых размещены прорезиненные надувные элементы 22 для предотвращения протечки бетона. Далее цикл повторяется.After ventilating the face, the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015128882A RU2613999C2 (en) | 2015-07-16 | 2015-07-16 | Method for sinking vertical well bores and corresponding equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015128882A RU2613999C2 (en) | 2015-07-16 | 2015-07-16 | Method for sinking vertical well bores and corresponding equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015128882A RU2015128882A (en) | 2017-01-20 |
RU2613999C2 true RU2613999C2 (en) | 2017-03-22 |
Family
ID=58449426
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015128882A RU2613999C2 (en) | 2015-07-16 | 2015-07-16 | Method for sinking vertical well bores and corresponding equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2613999C2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111779487B (en) * | 2020-07-17 | 2022-03-08 | 中铁十二局集团有限公司 | Construction method of end well of automatic footpath |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU137865A1 (en) * | 1960-07-25 | 1960-11-30 | А.С. Архангельский | Installation for drilling vertical shafts of mines |
SU1321822A1 (en) * | 1985-12-02 | 1987-07-07 | А. В. Топорков, А. Д. Мишедченко и О. П. Борисов | Combination lining for mine shaft |
SU1390363A1 (en) * | 1986-06-02 | 1988-04-23 | Центральный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Проходческих Машин И Комплексов Для Угольной,Горной Промышленности И Подземного Строительства | Set for sinking mine workings in soft rock |
SU1739038A1 (en) * | 1990-02-14 | 1992-06-07 | Донецкий Научно-Конструкторский Центр Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Организации И Механизации Шахтного Строительства | Travelling sinking platform |
RU2143560C1 (en) * | 1997-12-30 | 1999-12-27 | Каляев Евгений Иосифович | Device for construction of mine vertical shafts |
WO2014206688A2 (en) * | 2013-06-25 | 2014-12-31 | Herrenknecht Aktiengesellschaft | Device for sinking a shaft and method for sinking a shaft |
RU2547851C1 (en) * | 2014-03-12 | 2015-04-10 | Ибрагим Магомедович Паланкоев | Method of cyclic sinking of vertical mine shafts and device for its implementation |
-
2015
- 2015-07-16 RU RU2015128882A patent/RU2613999C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU137865A1 (en) * | 1960-07-25 | 1960-11-30 | А.С. Архангельский | Installation for drilling vertical shafts of mines |
SU1321822A1 (en) * | 1985-12-02 | 1987-07-07 | А. В. Топорков, А. Д. Мишедченко и О. П. Борисов | Combination lining for mine shaft |
SU1390363A1 (en) * | 1986-06-02 | 1988-04-23 | Центральный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Проходческих Машин И Комплексов Для Угольной,Горной Промышленности И Подземного Строительства | Set for sinking mine workings in soft rock |
SU1739038A1 (en) * | 1990-02-14 | 1992-06-07 | Донецкий Научно-Конструкторский Центр Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Организации И Механизации Шахтного Строительства | Travelling sinking platform |
RU2143560C1 (en) * | 1997-12-30 | 1999-12-27 | Каляев Евгений Иосифович | Device for construction of mine vertical shafts |
WO2014206688A2 (en) * | 2013-06-25 | 2014-12-31 | Herrenknecht Aktiengesellschaft | Device for sinking a shaft and method for sinking a shaft |
RU2547851C1 (en) * | 2014-03-12 | 2015-04-10 | Ибрагим Магомедович Паланкоев | Method of cyclic sinking of vertical mine shafts and device for its implementation |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ПРАВДИВЦЕВ Б.Б., Совершенствование БВР при строительстве капитальных горных выработок, Молодежь и наука: сборник материалов Х Юбилейной Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых с международным участием, посвященной 80-летию образования Красноярского края [Электронный ресурс]. — Красноярск: Сибирский федеральный ун-т, 2014. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015128882A (en) | 2017-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100947080B1 (en) | Excavating apparatus of vertical hole and excavation method of vertical hole | |
EA016020B1 (en) | Method for introducing a vertical shaft and shaft driving machine | |
WO2017058058A1 (en) | Shaft sinking machine | |
RU2607824C1 (en) | Method of vertical and inclined workings driving and supporting and guard system for its implementation | |
RU2563857C1 (en) | Method of development of inclined ore deposits in range of bedding angles 15-35 degrees and thickness of ore bodies 15-30 meters with caving of ore and surrounding rocks | |
RU2439323C1 (en) | Method to mine inclined ore deposits | |
RU2613999C2 (en) | Method for sinking vertical well bores and corresponding equipment | |
RU2065973C1 (en) | Method for degassing accompanying seams | |
RU2493367C1 (en) | Method to construct vertical mine by blasting and drilling method with tubing lining and tunnelling complex for method realisation | |
US3840272A (en) | Upward tunneling | |
RU2306417C2 (en) | Underground mineral mining method | |
CN104989409A (en) | Full-face excavation method after vertical shaft small-face pore forming | |
RU2547851C1 (en) | Method of cyclic sinking of vertical mine shafts and device for its implementation | |
RU2709903C1 (en) | Method for development of powerful steep bed with discharge of coal of overlying formation | |
CN114562267A (en) | Method for determining position of hydraulic fracturing crest line of pre-digging withdrawal channel | |
RU2805222C1 (en) | Underground mining of a coal seam | |
WO2014158039A2 (en) | Method of driving drifts and a set of machines for driving drifts | |
RU2556764C1 (en) | Complex for construction of vertical shafts | |
RU2326284C1 (en) | Method of trenchless pipeline construction | |
RU2143560C1 (en) | Device for construction of mine vertical shafts | |
RU2715773C1 (en) | Tunneling machine | |
RU2684629C1 (en) | Method of grouting rocks during the construction of vertical shafts | |
CN113622934B (en) | Advanced support system and method for open TBM heading machine for poor geology of coal mine roadway | |
RU2339767C2 (en) | Method of tunnel piercing under railway embankment | |
RU2244830C1 (en) | Method for constructing a tunnel and device for realization of said method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170717 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20180404 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190717 |