Спосіб оббурювання гірничої виробки

Спосіб оббурювання гірничої виробки бурильною установкою на коліснорейковому шасі без 3 організаційну складність вирішення питань механізованого звільнення установкою рейкової колії в будь-якому місці виробки для проїзду по ній навантажувальної машини, прохідницького вагону або інших засобів рудникового транспорту. В свою чергу відомий спосіб обурювання вибою без обмеження його ширини, який здійснюється за рахунок дискретно-поперечного переміщення машини з рейкової колії з використанням перекотних платформ, напрямних, поперечних катків, обертових важелів, підйомних гідродомкратів та зміщуючих горизонтальних гідроциліндрів [4; 5], якими реалізують поперечне переміщення машини. При цьому мають місце суттєві недоліки, а саме: порівняно мала стійкість машини від перекидання як в робочій позиції при обробці вибою, так і в маневрових режимах, і пов'язана з цим неможливість маневрів по складній траєкторії поперечного переміщення в зв'язку з відповідними непрямолінійним профілем фронту і підошви виробки, низька оперативність та ефективність переміщення, конструктивна складність реалізації операцій даного способу. Найближчим з відомих технічних рішень реалізації способу обурювання гірничої виробки без обмеження її ширини (фронту) з вирішенням питань звільнення рейкової колії в будь-якому місці виробки для пропуску інших засобів проходки і одночасним збереженням підвищеної стійкості установки від перекидання, збільшенням продуктивності і безпеки праці, а також по конструктивній досконалості механізму поперечного переміщення установки, є спосіб, що реалізується з допомогою бурильної установки [6], яка створена з допомогою бурильної установки [6], яка створена з використанням технічного рішення [7]. Характерною особливістю способу обурювання широких вибоїв з використанням прототипу є те, що в ньому досягнута можливість зміни місця розташування бурильної установки шляхом її дискретного переміщення в поперечному напрямку без перекотної платформи та збереження при цьому підвищеної стійкості машини від перекидання незалежно від ширини фронту виробки. В свою чергу досвід експлуатації бурильної установки в умовах ДХК „Ровенькиантрацит" [8], де був реалізований наведений спосіб, виявив низку недоліків. Головні з них: перекоси та додаткові динамічні навантаження в конструкціях механізму поперечного переміщення, коливання та розхитування установки при поперечному русі, а також обмеженість її адаптації до криволінійної форми фронту і підошви виробки при вказаному переміщенні, які виникають внаслідок опосередкованого впливу нерівномірності розподілу маси установки між точками її опори на підошву виробки. Наведені недоліки пов'язані з тим, що центр мас установки 1 (Фіг.1-13) як у вихідній та кінцевій позиції, так і впродовж всього циклу поперечного переміщення установки завжди розташований несиметрично відносно точок її опори 2, 3, 4, 5 (Фіг.2) об підошву виробки. Тому реакції від сили земного тяжіння на цих точках опори, а також в точках 44 і 45 (Фіг.3), в яких взаємно контактують 12809 4 рухомі 43 і нерухомі 42 напрямні аутригерів, будуть неоднаковими внаслідок чого опір поперечному переміщенню в кожній парі напрямних аутригерів 10, 11,12,13 (Фіг.2) буде також неоднаковим, що приведе до неоднакового зусилля на кожному їх (аутригерів) гідроциліндрів, відповідно 14,15, 16,17 (Фіг.14). Таким чином при одночасній подачі робочої рідини в гідроциліндри 14,15,16,17 першою почне рух і переміщення частини установки та пара гідроциліндрів, яка має меншу величину опору для переміщення і відповідно потребує меншого тиску в гідросистемі. Це, наприклад, будуть гідроциліндри 14 і 15 (Фіг.14), котрі переміщують задню (легшу) частину установки. Друга пара гідроциліндрів 16 і 17 на початку процесу переміщення залишиться нерухомою, тому почнеться перекіс машини циліндрами 14 і 15 відносно її початкового положення та додаткове навантаження на елементи конструкції системи поперечного переміщення („крокування") установки, що призведе до підвищення тиску в гідросистемі. Так буде продовжуватись до того моменту поки тиск в гідросистемі не досягне величини, достатньої для початку руху другої пари гідроциліндрів 16 і 17, і вони почнуть переміщувати передню частину установки. Останнє призведе до зменшення перекосу машини, зменшення тиску в гідросистемі і до зупинки руху другої пари гідроциліндрів 16 і 17, а також викличе подальший рух першої пари гідроциліндрів 14 і 15, тобто переміщення установки буде здійснюватись не одночасним, а почерговим рухом двох пар гідроциліндрів і призведе до додаткової динаміки, розхитування машини і до нецільових навантажень в її конструктивних елементах. Досвідчений оператор почерговим включанням і виключанням в потрібний момент подачі робочої рідини у відповідні пари гідроциліндрів може частково зменшити прояв наведених недоліків, проте зовсім їх уникнути при існуючій схемі подачі робочої рідини в гідроциліндри аутригерів і існуючому способі управління неможливо. Метою корисної моделі є підвищення ефективності процесу обурювання широких гірничих виробок та збільшення надійності прохідницького комплексу в цілому. Поставлена мета вирішується за рахунок того, що в способі обурювання гірничої виробки бурильною установкою на колісно-рейковому шасі без обмеження протяжності фронту виробки при якому змінюють розташування бурильної установки по відношенню до обурюваної поверхні вибою шляхом її дискретного переміщення, яке виконують "крокуючою" гідромеханічною системою у складі аутригерів і домкратів з гідроциліндрами відповідно горизонтального і вертикального переміщення та використовують енергію потоку робочої рідини високого тиску і забезпечують стійкість установки від перекидання, потік робочої рідини високого тиску поділяють на рівні частини і подають їх на попарно об'єднані гідроциліндри аутригерів горизонтального переміщення бурильної установки. Вказаний спосіб реалізований в бурильній установці яка має коліснорейкове шасі з двома парами коліс розміщених на вихідних валах редук 5 тора повздовжнього переміщення установки, двигун приводу насоса гідросистеми та редуктора повздовжнього переміщення, аутригери з нерухомими та рухомими напрямними і горизонтальними гідроциліндрами, домкрати з вертикальними гідроциліндрами, стійку з гідробаком, маніпулятор з подавачем бурильної головки, гідроблоки управління гідроциліндрами аутригерів, домкратів і маніпулятора, пульт управління, прилади контролю, систему змащування, вхідні фільтри, обладнання для підключення установки до шахтної мережі живлення, та водопостачання, яка відрізняється тим, що вона доповнена ділильником потоку робочої рідини високого тиску, вхід якого з'єднаний з виходом гідроблоку управління домкратами, а вхід даного гідроблоку з'єднаний з виходом насоса гідросистеми, при цьому виходи ділильника потоку з'єднані з входами гідроблоків управління аутригерами. Завдяки пропонованій операції способу та вищезгаданому доповненню бурильної установки при її поперечному переміщенні не виникають коливання, розхитування, перекоси і, як наслідок, додаткові динамічні навантаження в елементах конструкцій, "крокуючій" системі, а також у машині в цілому. При порівняльному аналізі запропонованого технічного рішення з відомим рівнем техніки не виявлено впливу відомих рішень на досягнення позитивного результату, до того ж машина (установка) набула потенційних можливостей для використання її в будь-якому місці виробки, в тому числі для буріння під анкерне кріплення, обирання за-колів, проходки виробок метрополітену та підняття ефективності прохідницьких робіт при непрямолінійній формі фронту чи підошви виробки, включаючи необхідність крокування установки по криволінійній траєкторії. Таким чином пропоноване технічне рішення відповідає вимогам наявності винахідницького рівня та новизни. Суть корисної моделі пояснюється рисунками і описом взаємодії складових елементів установки. На Фіг.1 зображена пропонована бурильна установка, вид збоку. Фіг.2 - те ж саме, розріз А-А на фіг, 1, при цьому площадка оператора 42 не показана, а пунктиром показані розсунуті рухомі напрямні з домкратами. Фіг.3 - те ж саме, розріз ББ на Фіг.1, де показані елементи одного з чотирьох механізмів для поперечного переміщення установки. На Фіг.4-13 зображена схема поперечного переміщення установки: Фіг.4 і 5 - положення установки на домкратах, Фіг.4 - коли всі рухомі напрямні аутригерів втягнуті, Фіг.5 - коли всі рухомі напрямні аутригерів висунуті, Фіг.6 - положення установки на рейках, коли всі рухомі напрямні домкратів і аутригерів втягнуті; Фіг.7 - положення установки на домкратах, рухомі напрямні лівого борту втягнуті, правого борту висунуті (вихідна позиція для поперечного переміщення установки); Фіг.8-13 - послідовні положення установки при її поперечному переміщенні. 12809 6 На Фіг.14 зображені елементи гідравлічної схеми прототипу, за-діяні при поперечному переміщенні установки. Фіг.15 - те ж саме пропонованого технічного рішення. Спосіб і бурильна установка на його основі реалізується наступним чином. Установку підключають до шахтної мережі живлення (стисненого повітря чи електроенергії) та водопостачання (використовується для виносу із шпура зруйнованої породи та для її пилеподавлення), виконують необхідні організаційнопідготовчі заходи і двигуном 32 (Фіг.1), розташованим на редукторі повздовжнього переміщення 31 з допомогою колісно-рейкового шасі 30 переміщують по рейковій колії до забою виробки де і зупиняють. Двигун 32 спеціальним механізмом (на рисунку не показаний) відключають від редуктора 31 і підключають до насоса 18 (Фіг.2, 14, 15), далі пультом управління 41 (Фіг.1) приводять в дію двигун 32 і насос 18 (Фіг.2) і таким чином гідросистема установки створює енергію гідравлічного потоку робочої рідини. З допомогою гідроблоків 19, 21, 22 (Фіг.2, 6) вертикальними гідроциліндрами 6, 7, 8, 9 (Фіг.15) домкратів 2, З, 4, 5 (Фіг.1, 2) установку піднімають, відриваючи від рейкової колії з втягнутими (Фіг.4) чи висунутими (Фіг.5) рухомими напрямними 43 (Фіг.3) аутригерів 10,11, 12,13 (Фіг.2). З допомогою гідроблоку 37 (Фіг.2) гідроциліндрами маніпулятора 34 (Фіг.1) бурильну машину 35 послідовно наводять на точки вибою в яких треба бурити шпури, відповідними елементами пульту управління 41 включають бурильну головку 36 і механізм її подачі на вибій і таким чином обурюють його. Якщо ширина вибою більша від ширини зони буріння установки з однієї позиції, то установку домкратами опускають на рейкову колію (Фіг.6), висувають рухомі напрямні 43 (Фіг.3), наприклад, правого борту і домкратами піднімають відриваючи її від рейкової колії (Фіг.7). Горизонтальними гідроциліндрами 14,15,16,17 (Фіг.3, 15) аутригерів 10, 11, 12, 13 (Фіг.2) установку пересувають в поперечному напрямку, втягуючи рухомі напрямні аутригерів правого борту і висуваючи рухомі напрямні лівого борту переводячи в положення, показане на Фіг.8. Таким чином установка перейде в поперечному напрямку на один інтервал, а якщо цього недостатньо, то її опускають, опираючи колесами об підошву виробки чи об підкладки (наприклад шпали) (фіг 9), далі рухомі напрямні аутригерів лівого борту втягують, а правого борту висувають (Фіг.10), вертикальними гідроциліндрами домкратів установку піднімають, відриваючи від підошви виробки чи підставок (Фіг.11), горизонтальними гідроциліндрами аутригерів пересувають вправо, переводячи в положення, показане на Фіг.12, потім опускають, опираючи колесами об підошву виробки чи підкладки, висувають рухомі напрямні лівого борту і знову піднімають домкратами (Фіг.13). Так установка переходить в поперечному напрямку на два інтервали від вихідного положення і може продовжувати буріння шпурів з цієї позиції, або виконувати наступний інтервал поперечного руху ("крокування"). 7 Аналогічно установка може звільняти рейкову колію в будь-якому місці виробки для проїзду по ній навантажувальної машини, електровозу чи інших транспортних засобів. При цьому, роль і місце операції способу та доповнення до бурової установки наведені вище. Запропонований винахід призначений для використання у промисловості, здійснений за допомогою відомих комплектуючих виробів (двигунів і насоса, гідропневмоапаратури, бурильної головки та інших комплектуючих елементів і матеріалів, що пройшли промислову апробацію та серійно випускаються промисловістю), науковообгрунто-ваних методів, і при його реалізації у складі модифікованої бурильної установки УБШ 227 забезпечується досягнення технічного результату, що вбачали автори, і виконуються вимоги промислової придатності. Джерела інформації 12809 8 1. Бурильна однострілова установка Raildrill 422. Atlas Copco Guide Book, Undeuqround Equipment 28, 1986/1987. 2. Буровая установка на рельсовом ходу РМГ 207М с двумя стрелами МР 600Г. Рекламний проспект фірми TAMROCK, 1983, Tampe Wa Tamrock, SF 33310 Tampere 31, Finiand, Телекс 22193 rock sf. 3. Установка бурильная шахтная УБШ252. ОАО "Новогорловский машиностроительный завод", 2001, Fax (06242)-79-2-76. 4. SU 218096 Е21С11/02, 29/22, 17.08.1966. 5. SU 626201 Е21С29/22,11/02, 29.04.1977. 6. Многофункциональная пневматическая бурильная установка УБШ229. В.Ф.Алексеев и др. "Уголь Украины", №5, 1998, с.20-23. 7. UA 42825С2 7E21C11/02, 29/22, 15.11.2001. Бюл. №10. 8. Опытный образец УБШ229 без капитального ремонта более четырех лет. Н.Т.Занин, "Уголь Украины", №5,1999, с.30-31. 9 12809 10 11 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 12809 Підписне 12 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601