SU874953A1 - Рабочий орган проходческих машин дл крепких пород - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к горному делу, .J именно к машинам дл  проведени  подземных горных выработок в крепких породах и может быть использовано также в строительстве в тоннелепроходческих машинах .

Известны термомеханические рабочие органы проходческих машин с использованием различных средств теплового воздействи  на породы, включающие рабочий орган с шароигками, соединенными с валом, крестовину и источник тепловой энергии fl.

В этом рабочем органе теплова  и механическа  энергии подвод тс  к забою с одной стороны, а ограниченное врем  нагрева не обеспечивает достаточной глубины проникновени  тепла в массив, в.следствие чего эффективное разупрочнение породы достигаетс  локально в очень тонком в зоне работы механического инструмента.

Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату к изобретенин)  вл етс  рабочий орган проходческой, машины дл  крепких пород, содержащий ротор с механическими породоразрумтюшими инструментами, опережаюШую буровую штангу с забурником, установленную с возможностью осевого пере: метени , н источник тепловой энергии, раз мешенный на штанге (2).

Недостатком указанного рабочего органа  вл етс  недостаточна  эффективность разрушени  пород из-за большого диаметра проводимых выработок и необходимости осуществл ть тепловое воздействие в течение большого времени, пока тепловой фронт не достигнет контура выработки, а высока  концентраци  теплового потока от

to высокотемпературных струй теплоносител  приводит к шелушению и растрескиваникэ породы.

Цель изобретени  - повышение эффективности разрушени  за счет создани  опеf5 режающего теплового фронта Конической формы дл  отжима породы от забо .

Указанна  цель достигаетс  тем, что источник тепловой энергии выполнен в виде спирали накаливани , соединенной с источником питани , при этом длина опережаюЛ щей штанги со спиралью выбираетс  в за .висимости от скорости проведени  выработки и времени распространенн  тепла л6 контура выработки.

Осуществление нагрева йа значительном отрезке опережающей скважины обуславливает то обсто тельство, что при движении комбайна самое малое врем  нагре;ва и глубина проникновени  тепла отме;чаютс  вблизи забурника, а самое большое врем  нагрева и глубина проникновени  тепла - вблизи ротора, вследствие чего тепловой фроит имеет коническую форму с вершиной, ориентированной в направлении движени  комбайна.. Так как внутри конуса порода нагрета и стремитс  расширитьс , а окружающий горный массив преп тствует |)асширеиию, то иагрета  порода на конуса вытесн етс  в сторону свободной поверхности в выработаиное пространство, вследствие чего происходит отслаивание поролы от массива и шелушение на забое, что обуславливает возможность ее эффективного доразрушеннЯ механическими породоразрушаюшими инструментами, установленными иа роторе.

На чертеже схематически показан рабог чий орган.

Он содержит ротор I с механическими породоразрушающими инструментами 2, в цеитре которого размещена бурова  штанга 3 с забурииком 4. На штанге 3 размещена термостойка  диэлектрическа  прокладка 5, на которой навита спираль 6 накаЛиваии , соединенна  клеммами 7 и токопроводами 8 с источником электрического питаии , причем бурова  штанга 3  вл етс  элементом токопровод щей цепи. Дл  удалени  продуктов разрушени  из опережающей скважины внутри буровой штанги 3 помещена труба 9, по которой подаетс  сжатый воздух. Дл  нсключени  охлаждени  нагревател  продувочным агентом иа штанге 3 установлены уплотнительиые щитки 10, за границами которых в буровой штаиге 3 выполиены отверсти  II. Таким образом, сжатый воздух, поступа  к забуриику 4 по вИутренней трубе 9, осуществл ет вынос продуктов разрушени  через отверсти  11 и зазор между трубой 9 и буровой штангой 3 внутри излучател , охлажда  буровую штангу 3..

Дл  уменьшени  радиуса закруглеии  проводимой выработки бурова  штанга 3 имеет возможность осевого перемещени  при помощи механизма 12 выдвижени , иапример гидроцилиндра.

Рабочий орган работает следующим образом .

Включают мехаиизм 12 вращени  рабочего оргаиа и вцдвижеии  буровой штанги с целью образовани  опережающей скважины , после чего включают нагреватель 6, механизм подачи рабочего оргаиа на забой

и осуществл ют процесс проходки. После продвижеии  выработки иа длину .нагревател  6 образуетс  конический тепловой фронт, привод щий к отжиму породы от забо  и разупрочиеиию массива, далее процесс

проходки стабилизируетс  и рабочий орган работает в . задаином режиме. Продукты разрушени  от забориика 4 из опережающей скважииы выиос тс  в призабойное простраиство и вместе с продуктами разрушени  породоразрушающими инструментами 2 подбираютс  к погрузочным устройствам рабочего органа. В призабойном пространстве осуществл етс  пылеподавление и охлаждеиие продуктов разрушени  путем распыла воды.

Отличительной особенностью рабочего оргаиа  вл етс  то, что температура накаливани  спирали и плотность излучаемой эиергии прин ты ниже пороговых значений, при которых начииаетс  процесс шелушени  породы со стенок скважины, чем достигаютс  благопри тные услови  дл  проникновени  тепла в массив.

Использование предлагаемого рабочего органа позвол ет расширить диапазон пород , в которых целесообразно осуществл ть

комбайиовую проходку выработок в сторону повышени  их крепости, увеличить скорость проходки и стойкость породоразрушающего ииструмеита.:

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Рабочий орган проходческих машин дл  крепких пород, содержащий ротор с мехаиическими породоразрушающими инструментами , опережающую буровую штангу с забурииком, установленную с возможностью осевого перемещени , и источник тепловой эиергии, размещенный иа штанге, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности разрушеии  за счет создани  опережающего теплового фронта конической формы дл  отжима породы от забо , источиик тепловой эиергии выполнен в виде спирали Иакаливани , соединенной с источииком питанн , при этом Длина опережающей штаиги со спиралью выбираетс  в зависимости от скорости проведени  (Выработки и времени распространени  тепла до контура выработки.

   Источники информации, прин тые во виимаине при экспертизе

   д 1. Авторское свидетельство СССР № 109349, кл. Е 21 С 27/01, 1962.
2. 2. Авторское свидетельство СССР № 355342, кл. Е 21 С 17/00, 1971 (прототип ).

   f . J 11107 657 10 9

   ,./ -Jj ffPm-n inmvrp

   WVASV/A4V/ vy/A y/A V« V A4 y