Гибкий щит

) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕЛЬСТВУ И АВТОРСКОМУ С ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Институт горного дела СевераЯкутского филиала СО АН СССР(56) 1, Авторское свидетельство СССРУ 354145, кл. Е 21 019/02, 1968.2, Авторское свидетельство СССР(прототип),54)(57) ГИБКИЙ ЩИТ, включающийесткое перекрытие, размещенные нем пневмобаллоны, соединенные ме собой и заполненные рабочей средой под давлением, напорную магистраль, защитную сетку, гибкое полотенце и тяговые ветви, связанные с гибким полотенцем и охватывающие снизу и сверху пневмобаллоны, о т л и ча ющ и й с я тем, что, с целью повышен, ния надежности работы щита в условиях разработки трубкообраэных рудных тел за счет обеспечения полного перекрытия выработки, жесткое перекрытие выполнено в форме треугольника, а пневмобаллоны соединены между собой последовательно по спирали, при этом тяговые ветви расположены радиапьно и соединены с пневмобаллонами посредством охватывающих ихРхомутов.Изобретение относится к горномуделу, а именно к механизации раэра"ботки трубкообразных рудных тел малой мощности в нисходящем порядкеслоями с обрушением или закладкойвыработанного пространства. 5Известен щит для разработки мощных крутых пластов,.включающий несущие балки, связанные поясами, иограждающие, Фортуки 11,Недостатки данного щита - ограниченная величина податливости, невоз,можность повторного использованияи ненадежность работы щита в сложныхгорногеологических условиях.Наиболее близким к предлагаемомуявляется гибкий щит,включающий жесткое перекрытие, размещенные на немпневмобаллоны, соединенные междусобой и заполненные рабочей средойпод давлением, напорную магистраль,защитную сетку, гибкое полотенце итяговые ветви, связанные с гибкимполотенцем и охватывающие снизу исверху пневмобаллоны 2,Недостатки известного щита - невозможность применения щита в качестве перекрытия при обработке трубкообразных рудных тел малой мощностивследствие отсутствия ограждения выработанного пространства на Флангахщита и его неприменимость при разработке руды с помощью буровзрывныхработ, что снижает надежность егоработы в условиях разработки трубкообразных рудных тел,Целью изобретения является повыше ние надежности раббты щита в услови"ях разработки трубкообразных рудныхтел за счет обеспечения полного перекрытия выработки,Указанная цель достигается тем, 40что в гибком щите, включающем жест,кое перекрытие, размещенные на немпневмобаллоны,соединенные между со бой и заполненные рабочей средойпод давлением, напорнуюмагистраль,защитную сетку,. гибкое полотенце итяговые ветви, связанные с гибкимполотенцем и охватывающие снизу исверху пневмобаллоны, жесткое перекрытие выполнено в форме треугольника, а пневмобаллоны соединены междусобой последовательно по спирали,при этом тяговые ветви расположенырадиально и соединены с пневмобаллонами посредством охватывающих их хомутов, 55На Фиг. 1 изображен щит, разрезпо центру рудного тела 1 на фиг, 2схема расположения баллонов в сечении рудного тела; на фиг. 3 - разрезА-А на фиг. 2; на фиг, 4 - поверхность разрабатываемого рудного тела;на Фиг. 5 - разрез Б-Б на Фиг. 4.Гибкий щит состоит из централь, ного жесткого перекрытия 1, выпол,ненного из швеллеров и листового же леза, На его внешнем контуре надрудным телом 2 уложены по спиралиэластичные пневмобаллоны 3, перекрывающие всю мощность рудного тела.Пневмобаллоны 3 покрыты сеткой 4,предохраняющей их от повреждения состороны обрушенных пород 5, Цве степени свободы пневмобаллонов 3 вовремя их заполнения рабочей средойпод давлением по радиусу сечениярудного тела 2 и по касательной кнему) обеспечиваются их креплениемк тяговым ветвям в виде радиальныхканатов б через металлические кольца 7 и хомуты 8, охватывающие пневмобаллоны 3 и являющиеся направляющими для последних. Радиальные Канаты б, огибающие сверху и снизупневмобаллоны 3, крепятся однимиконцами к гибкому полотенцу 9, другими к валам талей 10, установленным во внутреннем контуре жесткойбазы, Внешнее кольцо пневмобаллонов3, помимо обычного крепления,. охватывается гибким полотенцем 9 выполненным из рядов круглоэвенной цепи,соединенных поперечными звеньями.Гибкое полотенце 9 предназначено длязащиты пневмобаллонов 3 от истирания о вмещающие породы 11. Гибкиерадиальные канаты 6 предназначеныдля управления перемещением щита инастройки его на мощность рудноготела. Верхняя и нижняя тяговая ветвиимеют одинаковую длину и крепятсяна валах талей. Для перепасовки канатов крепь имеет ролики 12 - 15.Жесткое перекрытие 1 предназначенодля управления щитом, являясь одновременно его составной частью. Вплане перекрытие 1 имеет форму равностороннего треугольника, углами которого оно опирается на наклоннуюповерхность разрабатываемого рудного тела. Такая форма перекрытия 1щита дает возможность.ему плавноопускаться вслед за выемкой наклонного слоя 16 радиально движущимсязабоем 17. ВнутрИ перекрытйя имеетсяместо для укладки там резервныхпневмобаллонов и вспомогательногооборудования. Снизу к перекрытиюподвешен рабочий полок 18, на котором размещается буровое оборудование 19,Гибкая часть щита состоит иэ металлической сетки 20, на которойсверху уложены пневмобаллоны 3,представляющие собой эластичные оболочки цилиндрической формы с канатом, проходящим через внутренюю полость оболочки по оси . Концы канатачерез вводные устройства 21 и 22выведены наружу. Пневмобаллоны 3связаны между собой последовательнои образуют спираль, начинающуюся отцентра и заканчивающуюся на контакте с вмещающими породамн.: Разводка напорной магистрали позволяет регулировать давление рабочей средыво всей системе пневмобаллонов 3одновременно, в .группепневмобаллонов и в каждом пневмобаллоне 3 отдельно, для повышения устойчивости 5щита при перекрытии конусообразногорудного тела давление рабочей средыв пневмобаллонах 3, перекрывающихцентральную жесткую базу, создаютбольшим, чем впневмобаллонах 3, пе; 10рекрывающих остальное сечение трубкообразного рудного тела 2.Щит применяют в комплексе с серийными установками для ведениябуровзрывных работ. 15Жесткое перекрытие 1 опираетсяв трех точках на наклонную поверхность разрабатываемого рудного тела,образуя свободное пространство дляразмещения в, нем людей, рабочего полка 18 и бурового оборудования 19 вокрестностях рудоспуска. Гибкаячасть щита лежит,на наклонной поверхности, причем между щитом и поверхностью рудного тела всегда имеетсяпрослойка 23 иэ разрушенной руды,предохраняющей пневмобаллоны 3 отвредного действия буровэрывных работ. Наличие прослойки из раэрУшенной руды обеспечивается постояннымдавлением породной подушки обрушенных пород 5, имеющейся над щитом,на наклонную поверхность разрабатываемого рудного тела через гибкоеперекрытие. Перекрытие выработанногопространства по всему сечению рудного трубкообразного тела обеспечивается за счет контакта с вмещающими породами 11. внешних пневмобаллонов 3, -заполненных средой под давле,нием и обладающих некоторой жест Окостью на изгиб. К щиту проведенытраншеи 24 и 25, рудоспуск 26 и восстающие 27 и 28, выемку производятзаходками 29 в призабойном пространстве 30,45Устройство работает следующнм,образом,Вначале буровзрывным способомуглубляют одну иэ траншей 24 и 25,соединяющих рудоспуск 26 с восстающими 27 н.28 и служащих для проходалюдей и вентиляции. Для исключенияприсутствия в траншеях разрушеннойруды их угол наклона к рудосдускупринимается в зависимостиот углаестественного откоса и коэффициентасцепления руды.,Очистная выемка про-:изводится слоями 16 в нисходящем порядке буровэрывным способом, Радиальный наклонный забой 17 движется поспирали вокруг центрального рудоспуска эаходками 29. Забой обуриваетсяскважинами от рудоспуска и частьвзорванной руды самотеком транспортируется в рудоспуск .26, остальнаяее часть остается в виде прослойки23 между гибким перекрытием н рудным телом 2. Мощность этой прослойки разрушенной руды регулируетсяуглом наклона к рудоспуску поверхности разрабатываемого рудного тела,Гибкий щит плавно опускается вследза подвиганием радиального забоя 17вынимаемого слоя 16, При этом настройка щита на изменение мощностипроизводится путем подтягивания спомощью талей 10 канатов Ь полотенца,охватывающего внешний контур баллонов. При стягивании полотенца 9пневмобаллоны деформируются и щитуменьшается в диаметре, По мере опускания щита вниз и значительномуменьшении мощности трубкообраэногорудного тела гибкая часть щита частично демонтируется, начиная отвнешнего витка спирали пневмобаллонов таким образом, чтобы оставшиесяпневмобаллоны могли полностью перекрывать сечение рудного тела. Демонтдж пневмобаллонов 3 ведут по мереотработки слоя через приэабойноепространство 30, образованное перегибом щита над радиальным забоем. Предлагаемый щит позволяет механизировать подземную выемку крутопадающих трубкообраэных рудных тел с ценными полезными ископаемыми без закладки выработанного пространства, К основным техническим преимуществам предлагаемого щита относятся следующие: спиральное расположение пневмобаллонов позволит иметь контакт щита с вмещающими породами по всей границе трубкообразного рудного тела; треугольная форма жесткого перекрытия, опирающегося на конусную поверхность рудного тела, обеспечивает устойчивое и надежное перекрытие рабочего пространства; расположение гибкой части щита в виде перевернутого усеченного конуса, опирающегося на жесткую базу а боковой поверхностью на наклонную поверхность рудного тела через прослойку из отбитой руды, обеспечивает защиту пневмобаллонов от буровзрывных работ.