комплекс для проходки выработки метрополитена круглого поперечного сечения

Формула изобретения

Комплекс для проходки выработки метрополитена круглого поперечного сечения, содержащий размещенные на снабженном приводом передвижения каркасе механизмы разрушения горной породы, перегрузочное устройство для погрузки горной массы в транспортные средства, отличающийся тем, что перегрузочное устройство выполнено в виде закрепленного на каркасе нормально ориентированного к забою желоба цилиндрической формы, соответствующей поперечному профилю проходимой выработки, с расположением нижней кромки желоба под острым углом к основанию выработки и при ограничении верхних кромок желоба горизонтальной плоскостью, расположенной на уровне центральной оси выработки или с некоторым смещением вниз, при этом угол наклона основания желоба выбран из условия обеспечения его ширины на противоположной от забоя стороне не более ширины кузова вагонеток, транспортирующих извлеченную при проходке выработки породу, а внутри желоба в его средней части размещен бесконечно замкнутый на приводной и натяжной звездочках двухцепной скребковый контур с криволинейным внешним профилем скребков с радиусом кривизны, равным внутреннему радиусу желоба, и с возможностью взаимодействия скребков нижней грузонесущей ветви с основанием желоба, а верхней холостой ветви - с опиранием на ролики, при этом приводная звездочка размещена со стороны разгрузочной кромки желоба, а концевая - со стороны забоя при направлении движения нижней ветви в сторону от забоя, а скорость движения скребково-цепного тягового контура определяется из соотношения:

vF=v_к R²,

где F - площадь поперечного сечения скребков, м²,

v, v_к - соответственно скорость скребково-цепного контура и скорость проходки выработки, м/с,

R - радиус выработки, м.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к проходческим комплексам в подземных условиях, а именно к оборудованию для проходки выработок метрополитена круглого поперечного сечения.

Известен принятый за прототип комплекс для проходки выработок, содержащий размещенные на снабженном приводом передвижения каркасе механизмы разрушения горной породы в виде шести дисковых фрез, двух внутренних и шести наружных, ковшовое перегрузочное устройство и ленточный конвейер для погрузки горной массы в транспортные средства (Покровский М.Н. Сооружение и реконструкция горных выработок, часть 3, издание 5, М., Г н-т изд-во по горному делу, 1963, с.260-262, рис.150).

Недостатками известного комплекса являются сложность оборудования для перегрузки горной породы в транспортные средства и невозможность удаления со стороны забоя полного объема горной массы, что вызывает необходимость периодической остановки комплекса и удаления скопившейся у забоя остатков горой массы. Кроме того, периодически необходимо удалять также просыпь, образующуюся в подконвейерном пространстве при самоочистке холостой ветви конвейерной ленты при ее взаимодействии с роликоопорами, что затруднительно из-за ограниченной высоты подконвейерного пространства.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности работы комплекса за счет упрощения конструкции оборудования для передачи горной массы в транспортное средство, исключения возможности скопления у забоя горной массы, образующейся при проходке выработки метрополитена круглого поперечного сечения, а также уменьшение трудоемкости обслуживания комплекса и увеличение его производительности за счет устранения простоев комплекса.

Технический результат достигается тем, что в комплексе для проходки выработки метрополитена круглого поперечного сечения, содержащем размещенные на снабженном приводом передвижения каркасе механизмы разрушения горной породы, перегрузочное устройство для погрузки горной массы в транспортные средства, которое выполнено в виде закрепленного на каркасе нормально ориентированного к забою желоба цилиндрической формы, соответствующей поперечному профилю проходимой выработки, с расположением нижней кромки желоба под острым углом к основанию выработки и при ограничении верхних кромок желоба горизонтальной плоскостью, расположенной на уровне центральной оси выработки или с некоторым смещением вниз, при этом угол наклона основания желоба выбран из условия обеспечения его ширины на противоположной от забоя стороне не более ширины кузова вагонеток, транспортирующих извлеченную при проходке выработки породу, а внутри желоба в его средней части размещен бесконечно замкнутый на приводной и натяжной звездочках двухцепной скребковый контур с криволинейным внешним профилем скребков с радиусом кривизны, равным внутреннему радиусу желоба, и с возможностью взаимодействия скребков нижней грузонесущей ветви с основанием желоба, а верхней холостой ветви с опиранием на ролики, при этом приводная звездочка размещена со стороны разгрузочной кромки желоба, а концевая - со стороны забоя при направлении движения нижней ветви в сторону от забоя, а скорость движения скребково-цепного тягового контура определяется из соотношения

vF=v_к R²,

где F - площадь поперечного сечения скребков, м², v, v_к - соответственно скорость скребково-цепного контура и скорость проходки выработки, м/с, R - радиус выработки, м.

Комплекс для проходки выработки метрополитена круглого поперечного сечения представлен на фиг.1 - план, на фиг.2 - разрез А-А по фиг.1, на фиг.3 - вид Б по фиг.1.

Комплекс для проходки выработки метрополитена круглого поперечного сечения содержит размещенные на снабженном приводом передвижения каркасе (не показан) механизмы 1 разрушения горной породы, перегрузочное устройство для погрузки горной массы в транспортные средства, которое выполнено в виде закрепленного на каркасе нормально ориентированного к забою 2 желоба 3 цилиндрической формы, соответствующей поперечному профилю проходимой выработки 4. Нижняя кромка 5 желоба 3 расположена под острым углом к основанию 6 выработки 4, а верхние кромки 7 желоба 3 ограничены горизонтальной плоскостью, расположенной на уровне центральной оси выработки 4 или с некоторым смещением вниз, в зависимости от конструкции механизмов 1 разрушения горной породы. При этом угол наклона основания желоба (нижней кромки 5) выбран из условия обеспечения ширины желоба 3 на противоположной от забоя 2 стороне не более ширины кузова вагонеток 8, транспортирующих извлеченную при проходке выработки 4 породу. Это объясняется тем, что радиус R желоба 3 одинаковый по всей его длине, а сверху желоб 3 ограничен горизонтальной плоскостью. Поэтому при наклонном расположении желоба 3 с цилиндрической поверхностью основания его верхние боковые кромки 7 сближаются друг с другом при изменении ширины желоба 3 от величины, равной двойному радиусу R выработки 4, до ширины, равной ширине кузова вагонетки 8 (фиг.1 и 3). Эта минимальная ширина как раз и определяется величиной угла наклона желоба, тем меньше его ширина на конечной кромке в зоне ее размещения над кузовом вагонетки 8. Поэтому величина угла наклона желоба 3 должна быть задана в зависимости от ширины кузова используемых вагонеток 8 для удаления горной массы при проходке выработки 4.

Внутри желоба 3 в его средней части размещен бесконечно замкнутый на приводной 9 и натяжной 10 звездочках двухцепной скребковый контур 11 с криволинейным внешним профилем скребков 12 с радиусом их кривизны, равным внутреннему радиусу желоба 3, и с возможностью взаимодействия скребков 12 нижней грузонесущей ветви двухцепного скребкового контура 11 с основанием (5) желоба 3, а верхней холостой ветви - опиранием на горизонтально ориентированные ролики 13. При этом приводная звездочка 9 размещена со стороны разгрузочной кромки желоба 3, а натяжная звездочка 10 - со стороны забоя 2 при направлении 14 движения нижней ветви в сторону от забоя 2. Скорость движения скребково-цепного тягового контура определяется из соотношения

vF=v_к R²,

где F - площадь поперечного сечения скребков, м², v, v_к - соответственно скорость скребково-цепного контура и скорость проходки выработки, м/с, R - радиус выработки, м.

15 - сыпучая горная масса, образующаяся при проходке выработки 4.

Комплекс действует следующим образом. В процессе проходки выработки 4 образующийся при работе механизмов разрушения 1 горной породы весь объем сыпучей горной массы 15, при продвижении комплекса в сторону забоя 2, размещается внутри желоба 3 и непрерывно удаляется в сторону от забоя 2 нижней грузонесущей ветвью двухцепного скребкового контура 11 путем захвата горной массы 15 скребками 12 при их огибании натяжной звездочки 10 и дальнейшего транспортирования горой массы 15 путем ее смещения скребками 12 по основанию (5) желоба 3 в направлении 14 с подъемом под углом по отношению к основанию 6 выработки 4. При огибании двухцепного скребкового контура 11 приводной звездочки 9 транспортируемая горная масса 15 разгружается в кузова вагонеток 8, а верхняя холостая ветвь двухцепного контура 11 движется вниз, в сторону натяжной звездочки 10, опираясь на опорные ролики 13. При этом за счет криволинейной формы поперечного сечения желоба 3, перекрывающего по ширине выработку 4, и размещения в центральной части желоба 3 двухцепного скребкового контура 11 с нижней грузонесущей ветвью вся образующаяся при проходке выработки 4 горная масса 15 смещается под действием собственного веса в центральную часть желоба 11 и подхватывается движущимися в сторону от забоя скребками 12 с последующей разгрузкой горной массы 15 в кузова вагонеток 8.

Отличительные признаки изобретения обеспечивают повышение надежности работы комплекса за счет упрощения конструкции оборудования для передачи горной массы в транспортное средство, исключения возможности скопления у забоя горной массы, образующейся при проходке выработки метрополитена круглого поперечного сечения, а также уменьшение трудоемкости обслуживания комплекса и увеличение его производительности за счет устранения простоев комплекса.