SU1298406A1 - Устройство дл автоматического перекрыти горных выработок - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к горной промети и позвол ет повысить надежность работы устройства в сложны.х гидрогеологических услови х. На установленной в горной выработке (В) раме (Р) 2 с проемом шарнирно закреплена у почвы В дверь (Д) 1 с механизмом ее стабилизации в открытом положении . Он выполнен в виде установленной на Д 1 оболочки 6 со сжатым воздухом и противовесов 15. Они св заны с Д 1 посредством тросо-блочной системы. . Vlac-са Fпротивовесов 15 определ етс  из соотношени Px h/ sinJ F (P-2R)(, где Р - масса Д 1; / - рассто ние от оси вращени  Д 1 до точки креплени  троса к Д 1; у- угол между плоскостью Д 1 и тросом; Xk - рассто ние от оси врашени  до проекции точки креплени  троса к Д 1 на горизонталь в момент начала запирани  Д 1; / - сила реакции опоры со стороны почвы В; h - высота Д 1; а - угол между тросом и плоскостью Д 1 в горизонтальном положении. Оболочки 6 размещены в нише 7 почвы В. На Р 2 установлен замок с дистанционно управл емым пиропатроном. По контуру проема Р 2 расположен герметизатор 19. У боков В размещены дуговые направл Ю1цие 18 дл  установленных на Д 1 роликов. При попадании воды в В на Д 1 действует, дополнительна  сила всплыти . При этом Д 1 по мере подъема уровн  воды поворачиваетс  до тех пор, пока не изменитс  система сил, действующих на Д 1. Дальц е Д 1 поворачиваетс  под действием противовесов 15. Проем Р 2 закрываетс  Д 1 и замок запирает ее. После удалени  воды из-за перемычки производитс  отстрел замка пиропа роном и Д 1 устанавливаетс  в первоначальное положение. 5 з.п. ф-лы. 5 ил. & О оэ

Description

Изобретение относитс  к горной промышленности и может быть использовано при отработке месторождений полезных ископаемых подземным способом, наход щихс  в сложных гидрогеологических услови х.

Цель изобретени  - повышение надежности работы устройства в сложных гидрогеологических услови х.

На фиг. 1 изображена схема перекрыти  дл  горных выработок, где дверь зафиксирована в горизонтальном положении на почве выработки, разрез; на фиг. 2 - то же, вид в плане; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1 (замковое устройство); на фиг. 4 и 5 - расчетные схемы, по сн ющие формулу дл  определени  сил, при которых происходит автоматический подъем двери.

Устройство дл  перекрыти  горных выработок состоит из горизонтально расположен-, noii двери 1, металлической рамы 2 с проемом , заделанной в бетонный венец 3. Бетонный венец сооружен по контуру горной выработки 4. Дверь соединена с металлической рамой шарнирами 5. На нижней стороне двери 1 смонтированы оболочки 6 со сжатым воздухом, расположенные в нише 7, штуцера 8 оболочек 6 соединены с магистральным трубопроводом 9. Дл  подачи и выпуска воздуха из баллонов установлены вентили 10. Дл  контрол  давлени  внутри баллонов магистраль трубопровода снабжена манометром 11.

Горизонтальна  дверь 1 по кра м снабжена приливами 12 дл  креплени  тросов 13. Тросы через блочки 14 присоединены к противовесам 15. Противовесы опускаютс  в емкость 16 с жидкостью. Кроме того , дверь по обеим сторонам снабжена роликами 17, которые перемеш,аютс  по на- правл юш,им 18. Металлическа  рама 2 снабжена уплотнительным кольцом 19 из пористой резины по периметру проема, кроме того, в верхней части она снабжена замковым устройством 20, в котором находитс  пиропатрон 21 или стержень с гайкой, котора  имеет уплотнительное кольцо, кроме этого, рама в нижней части имеет отверстие с резьбой, в котором монтируютс  датчики уровн  22 и давлени  23. За бетонным венцом 3 смонтирован трубопровод 24 и вентиль 25 дл  слива воды и пульпы из-за перекрыти . На внешней стороне двери 1 расположены рельсы 26 дл  локомотивной откатки.

Устройство работает следующим образом.

Дверь в открытом положении находитс  под действием уравновешенной системы сил. Дл  предотвранденн  преждевременного :ра- батывани  двери перекрыти  горных выработок при проезде вагонегок (эффект отскакивани  при проезде последней вагонетки), а также при чистке зазоров между дверью и нишей необходимо, чтобы реакци  опоры R (фиг. 7) была больше некоторой минимальной величины RHHH. 300 н. Найдем за

висимость, но кгюрой можно определить максимально допустимый вес противовеса F при условии . Согласно схеме сил (фиг. 7) уравнение моментов относительно точки О имеет вид .

Ph + FLsina

,, li,

где F - сила т жести противовесов, Н; Р - сила т жести двери, Н; h - длина двери, м; R - сила реакции со стороны опоры на дверь, //; / -- рассто ние от оси вращени  до точки креплени  тросов к двери в стационарном положении, м; а - угол, образованный плоскостью двери 1 в статике и тросом, проход щим через блок.

При попадании воды в выработку на

дверь 1 начинает действовать дополнительна  сила - сила всплыти . При этом дверь по мере подъема уровн  воды поворачиваетс  вокруг шарнира 5 до тех пор, пока точка креплени  канатов К не достигнет критического положени , координаты которого Х}г, Y (фиг. 8).

Между почвой горной выработки 4 и поднимающейс  дверью 1 образовываетс  угол |3. В этом случае система сил, действующих на . измен етс  и дл  того, чтобы из этого критического положени 

дверь автоматически закрылась, необходимо соблюдение следующего УСЛОВИЯ:

.шг,

35

или

p- Phcos

Xk

Учитыва , что , получи.м

,

2/-6-mv

где Xk - рассто ние от оси вращени  до проекции точки креплени  троса к двери на оси X, м; у - угол, образованный между плоскостью двери и тросом, ноднимаюпдим ее. Следовательно, величина силы F должна находитьс  в пределах, определ емых неравенством

PhXk с {P-2R h Wsln- 2lsina

Если это условие соблюдено, тогда под действием сил противовесов 15, вследствие изменившейс  системы сил, дверь 1 продолжает вращатьс  вокруг шарнира 5. При этом ролики 16 на боковых сторонах движутс  по направл ющим 17, дверь закрываетс  и замковое устройство 19 на верхней грани запирает ее. По мере закрывани  двери I противовесы 15 перемещаютс  вниз и дл  амортизации динамических нагрузок опускаютс  в емкость 16 с жидкостью.

Дл  того, чтобы выполн лась права  часть неравенства, . елп ина значени  реакции опоры R должна .0,,им-|к;р ть условию:

/ MHH y rA v:,KO

siksina,

А-2,11

Citn

ь

где

ia Д-- y(JtM-jct.)) X(X« -Х)+УА(У«-y) Угол ос определ етс  из выражени  tiLQC.

StMcC zir

УМ где

±Vl+/g a

После того, как участок аварии локализован , из-за перекрыти  через вентиль 25, по трубопроводу 24 выпускаетс  вода и пульпа. Контроль за уровнем воды и пульпы ведетс  по датчикам уровн  22 и давлени  23.

После удалени  пульпы и воды из-за перемычки производитс  либо отстрел замкового устройства 20 с помощью пиропатрона 21, либо отвинчивание гайки и выталкивание стержн  замкового устройства. Дверь 1 после зачистки ниши 7 устанавливают в первоначальное положение.

Claims (6)

1. Формула изобретени 

   I. Устройство дл  автоматического перекрыти  горных выработок, включающее раму с проемом, установленную в горной выработке , дверь дл  перекрыти  проема, шар- .нирно закрепленную на раме, систему блоков с тросом и механизм стабилизации двери в открытом положении, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности работы устройства в сложных |-идрогеологи- ческих услови х, механизм стабилизации две0

   5

   0

   5

   0

   ри в открытом положении выполнен в виде оболочек с сжатым воздухом, которые установлены на двери, и противовесов, которые посредством тросо-блочной системы св заны с дверью, при этом дверь закреплена на раме у почвы выработки, а в ночве выработки выполнена ниша дл  размещени  оболочек с сжатым воздухом.
2. 2.Устройство но п. 1, отличающеес  тем, что вес противовесов, необходимый дл  автоматического запирани  двери определ - етс  из соотношени 

   Px,h ,(P-2RVi

   7-:- Г -: )

   IsinyIstna

   где F - вес противовесов, /. ;

   Р - вес двери, Н;

   I - рассто ние от оси вращени  двери до точки кроплени  троса к двери, м;

   Y - угол между плоскостью двери и тросом;

   х - рассто ние от оси вращени  до проекции точки креплени  троса к двери на горизонталь в момент начала запирани  двери, м;

   R - сила реакции «норы со стороны поч- вы выработки, //;

   h - высота двери, м;

   а-угол между тросом и плоскостью двери в горизонтальном но.южснии.
3. 3.Устройство по II. 1, отлпча1О11(есс  тем, что оно снабжено замком, KOTopuii установлен на раме с возможностью 1(.аимо- действи  с дверью.
4. 4.Устройство но 11. 1, отлы нпощеес  гсм, что оно снабжено дуговыми направл ющими и роликами, при этом дуговые напра15л ю- щие размещены у боков выработки, а po.ni- ки установлены на двери с возможностью взаимодействи  с дуговыми направ. щкмцими.
5. 5.Устройство по п. 1. отличающеес  тем, что оно снабжено герметизатором, который расположен по контуру проема.
6. 6.Устройство но и. 3, отлича1ОЧ(есс:-1 тем, что на замках устансм лены дистанционно управл емые ниропатроны.

   Фиг..2

   - V -- vJ- ° . Ci. -. I ft . о

   .З

   М () х

   Фиг А

   О X

   .5