Устройство для выдачи грузов из шахты

,ЯО 1278 ПУБЛИ 66 В 17 00,9 ВС Ему:т;-; ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Карагандинский отдел Института горного дела АН КазССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДАЧИ ГРУЗОВ ИЗ ШАХТЪ(57) Изобретение относится к транспортированию горной породы и грузов из шахты на поверхность. Цель - повышение производительности подъема. Устройство включает ствол 1 и скважину 6, заполненные жидкостью. В нижней части ствола 1 размещены два силовых цилиндра (СЦ) 8 и 9 с поршнями 10, штоками 11 и платформами 12. СЦ 8 и 9 связаны со стволом 1 и с переходными камерами 13 и 14. Последние соот1278285 ветственно наклонными выработками 5 и 16 соединены с загрузочными камерами 17 и 18. Параметры СЦ 8 и 9 связаны с минимальным превышением уровня жидкости в шахтном стволе соотношением М ) (Ри + 4 Р/)т(1: :00, где г. - сумма сил сопротивления перемещения поршня в силовом цилиндре,Изобретение относится к горной про. мышленности, в частности к транспортированию горной породы из шахты ца поверхность.Целью изобретения является повь.иение производительности подъема. На чертеже представлено устройство, обций вид.Устройство для выдачи грузов из ц 1 хты включает вертикальный ствол 1, заполненный жидкостью до уровня Ь, надшахтное здание 2 с приспособлением 3 для подьема грузового контейнера 4 до уровня эстакады 5, скважину 6 с емкостью 7 в устье, заполненную жидкостью до уровня 6. В 1 Нкней части ствола 1 размещены два силовых цилиндра 8 и 9, содержащие поршни 10, цпоки 11 и платформы 12. Диаметр поршней 10 Ро, диаметр платформы 12 - Р. Силовые цилиндры 8 и 9 гидравлически связаны со стволом 1 и посредством штоков соединены с переходными камерами 13 и 4 соответственно, которые наклонными выработками 15 и 16 соединены с загрузочными камерами 17 и 18, Поршневая полость силового цилиндра 8 трубопроводом 19 с клапаном 20 связана со стволом 1. Аналогична, поршневая полость силового цилиндра 9 трубопроводам 21 с клапаном 22 связана со стволом 1. Поршневые полости силовых цилиндров 8 и 9 трубопроводом 23 с клапанами 24 и 25 также соединены са скважиной 6. Штоковые полости силовых цилиндров 8 и 9 связаны между собой труоопроводом 26.Трубопровод 27 соединяет через клапан 28 переходную камеру 13 ц через клапан 29 - переходнук) камеру 4 со скважиной 6. Переходная камера 13 отделена и наклонной выработки 15 шлюзом 30, а от ствола 1 - шлюзом 31. Переходная камера 14 отделена ат наклонной вырабики 16 шлюзом 32 и от ствола 1шлюзам 33.Загрузочные камеры 17 и 8 имеют соответственно бункеры 34 и 35, а выработкой 36 связаны со стволом 37, оборудованным бесконечным канатом 38 для транспортирования порожних контейнеров 39. Для перекачки жидкости из емкости 7 в ствол 1 имеетН;-- и;101 ность жидкости, кг/м; Рв диаметр поршня, м; Р - диаметр платформы, м; й . Высота столба жидкости в стволе Переходные камеры 13 и 14 гидравлически связаны с емкостью 41, установленной на горизонте загрузочной камеры.з. и. ф-сы,ил. ся насос 40. В устройстве возможно использование подземной емкости 41. Устройство рбатае. с)едуюцим образом.5 Порожний коцтейц.р 39 по скважине 37нри помощи оесконечнаго каната 38 опускают до горизонта пагрзки, по выработке 36 одним из известных способов, например, наклонным желобом и, и конвейером, полают поочередно в загрузочные камеры 17 или 18 под бункеры 34 или 35 и загружают полезным ископ аем ым. Грукец ы й контейнер 4 по наклоннойй выработке, нпример 15, через открытый шлюз 30 поступает под действием собственного веса в переходную камеру 13.Шлюз 30 закрывается, и переходная камер 13 через трубопровсд 27 с открытым клапаном 28 заполняется жидкостью из скважины 6 или емкости 41 (положение, показцнае на чертеже), цри этом клапаны 22 и 24 также открыты,клапаны 20, 25 и 29 закрыты. К.апдц 28 закрывается. открывается шлюз 31 и груженьй контейнер 4 под действием подьемной силы за счет разности плотности поднимается по стволу 1 В цадн)ахтное здайие 2, где при помощи приспособления 3 поднимается нд уровень эстакады 5 и по цей поступает к месту разгрузки.Открываются клапаны 28, 20 и 25, а клапаны 24, 22 и шлюз 31 закрываются. Открытый клапан 20 обеспечивает сообщение порцвевой полости силового цилиндра 8 са ствоЗ 0 лом 1, д открытый клапан 28 саоащаст перехаднук) камеру 3 соквакипой 6 нли смкостьк) 41. За счет раста дав 11 ия В НО) Н 1 ц сваи .110 ласти силового цилиндра 8 и его уменьшения З в переходной камере 3 В результате раз,ичнаго урОВн 51 жидкости В стволе 1 н скважине 6 или емкости 41 поршень 10 со шгаком 11 и платформой 12 получает поступательное псремсцение, вытесняя цри помощи платформы 2 жидкость нз переходной каме ры 13 по трубопроводу 27 в скважину 6 илиемкость 41. Жидкость из штоковой полости силового цилиндры 8 насг,паст в равновеликую штокавуо полость цилиндра 9, перемещая поршень 10 силаво о цилиндра 9 и вь 1- тесняя жидкость из порп):свой полости по100 50 40 60 20 30 12 188 12 50 20 1 О 6 4 но Ь = 60 - Лй; фгР+Р,50 3следнего через открытый клапан 25 и трубопровод 23 в скважину б или емкость 41. При этом переходная камера 14 будет освобождаться и заполняться воздухом из выработки 16, например, через обратный клапан в шлюзе 32. Когда жидкость будет полностью вытеснена из переходной камеры 13, переходная камера 14 будет свободна для размещения груза. Затем цикл повторяется, но уже будет работать силовой цилиндр 9. Избыток жидкости в емкости 7 насосом 40 1 О откачивается в ствол 1. Необходимым условием работы устройства является поддержание определенной разности уровней жидкости в стволе 1 и в скважине 6 или емкости 41. Величина минимального превышения жидкости в стволе 1 зависит от глубины ствола и параметров силовых цилиндров 8 и 9. Пусть условие равновесия для рабочего хода поршня при вытеснении жидкости из переходной камеры 3 в скважину 6 будет следующим: Ро - площадь сечения поршня 10; Р - площадь сечения платформы 12;- плотность жидкости; Йг - уровень жидкости в емкости 41. 25Тогда гоРо = г (Р + Ро) - Р = Ог говно - )го - ЛиР+Го) - Гс = 0;30гоГо - ) ЬгоГ - гоЕо+) Л)г Г+)Л)г Ро - Р,=ОПосле преобразования получим Л)г )го+с)(+0)35или, переходя к диаметрам поршня Оо иплатформы О, окончательно имеемЛй ) -----О)го -- "Оо+ ОУсловие равновесия при вытеснении жидкости из переходной камеры 13 в емкость 41имеет следующий вид: гоГ 0 - )МР - гГо - Рс = 0; гОго - гот О+)Л)гг 0 - г 2 т - Рс = О.отсюда или окончательно Л)г ) ОЬ+ з 4 Р ОоВ таблице приведены параметры конструктивных элементов силового цилиндра и зависящая от них величина минимального превышения уровня жидкости в стволе и сква жине (если пренебречь силами сопротивления перемещению поршня и жидкости). С увеличением соотношения в , как видно из таолицы, уменьшается величина минимального превышения Л)г, но, с другой сторонь, при заданных габаритах силового цилиндра (т. е. Оо) уменьшается диаметр платформы и соответственно размеры контейнеров, что, в свою очередь, скажется на производительности подъема. Поэтому оптимальное соотношение параметров силового цилиндра может быть установлено детальными технико-экономическими расчетамии.В случае расположения емкости 41 в шахте величина минимального превышения Л)г не зависит от глубины разработки, а зависит только от диаметров О и Оо и уровня жидкости )гг в емкости 41. При )гг = 20 м, Лй )=31, Лй ) 1,2( - =4), Л)г ) 0,81 - =5), если пренебречь силами сопротивления. формула изобретенггя 1. Устройство для выдачи грузов из шахты, включающее контейнеры, перемецгающиеся в шахтном стволе, заполненном жидкостью, параллельную шахтному стволу скважину, заполненную жидкостью, уровень которой ниже минимального уровня жидкости в шахтном стволе, силовой цилиндр, поршневая полость которого гидравлически связана с шахтным стволом и скважиной, а на штоке его закреплена платформа для проталкивания груженых контейнеров в переходную камеру, загрузочную камеру и емкость, установленную в устье скважины, от,гггчающееся тем, что, с целью повышения производительности подъема, оно снабжено дополнительными переходной камерой и силовым цилиндром, установленными в зоне выдачи груженых контейнеров в шахтный ствол, при этом штоковая полость дополнительного силового цилиндра сообц 1 ена со штоковой полостью первого силового цилиндра для обеспечения последовательного проталкивания груженых контейнеров в переходные камерь 1, причем параметры силовых цилиндров связаны с минимальным превышением уровня жидкости в шахтном стволе соотношением1 О Составитель В. Пьянов Редактор Н. Егорова Техред И. Верес 1(орректор В. Бутяга Заказ 6684119 Тираж 799 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж - 35, Раущская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4где Р, - сумма сил сопротивления перемещения поршня в силовом цилиндре, Н;1 - плотность жидкости, кг/м, Оо - диаметр поршня, м;О - диаметр платформы, м;йо - высота столба жидкости в стволе.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что переходные камеры гидравлически связаны с емкостью, установленной на горизонте загрузочной камеры, а параметры силовых цилиндров связаны с минимальнымпревышением уровня жидкости в шахтномстволе соотношением г ЮО 62+ЯО 2огде Ь 2 - уровень жидкости в емкости, м;- плотность жидкости, кг/м,Ов - диаметр поршня, м;О - диаметр платформы, м;,г, - сумма сопротивления перемещенияпоршня в силовом цилиндре, Н.