устройство для возведения набрызгбетонной крепи

Формула изобретения

Устройство для возведения набрызгбетонной крепи, включающее набрызгбетонную машину, установленную на платформе, манипулятор с системой сопел, бетоновод, магистраль для подвода воздуха, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности крепления выработки набрызгбетоном за счет возможности управления траекторией движения сопла в зависимости от профиля поперечного сечения выработки и увеличения площади обрабатываемой поверхности по длине выработки, манипулятор выполнен в виде двух телескопических стоек, шарнирно прикрепленных к платформе и соединенных между собой посредством цилиндра, при этом последний имеет два параллельных канала, один из которых соединен с бетоноводом, а другой с воздушной магистралью, причем на внешней поверхности цилиндра размещен ряд сопел, каждое из которых соединено с параллельными каналами посредством отверстий, пересекающихся между собой под острым углом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для крепления подземных выработок.

Известны устройства для возведения набрызгобетонных крепей в подземных выработках, включающие машину для нанесения набрызгбетона, шланг-бетоновод и сопло (Воронин В.С. Набрызгбетонная крепь, М. Недра, 1980, с. 65-99).

Недостаток известных устройств состоит в том, что необходимо использовать ручной труд при нанесении набрызгбетона на породную поверхность выработки. Это отрицательно сказывается на производительности труда и безопасности ведения работ, а также не позволяет достичь высоких темпов сооружения выработок и качества набрызгбетонной крепи.

В качестве прототипа выбрано устройство для возведения набрызгбетонной крепи (авт. св. N 885563 кл. E 21 Д 11/00). Устройство включает набрызгбетонную машину, бетоновод, манипулятор с соплом для нанесения бетонной смеси. Манипулятор снабжен дополнительно соплами и выполнен в виде согнутого трубопровода, а на постоянной крепи установлен монорельс с возможностью взаимодействия с манипулятором посредством подвижной тележки.

Недостатком известного устройства является то, что его конструкцией предусматривается фиксированное расстояние от сопла до поверхности выработки независимо от контура ее поперечного сечения.

Целью изобретения является повышение эффективности крепления выработки набрызгбетоном за счет возможности управления траекторией движения сопла в зависимости от профиля поперечного сечения выработки и увеличения площади обрабатываемой поверхности по длине выработки.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для возведения набрызгбетонной крепи, включает набрызгбетонную машину, установленную на платформе, манипулятор с системой сопел, бетоновод, магистраль для подвода воздуха. Манипулятор выполнен в виде двух телескопических стоек, шарнирно закрепленных на платформе и соединенных между собой посредством цилиндра.

Цилиндр имеет два параллельных канала, один из которых соединен с бетоноводом, а другой с воздушной магистралью, причем на внешней поверхности цилиндра размещен ряд сопел, каждая из которых соединена с параллельными каналами посредством отверстий, пересекающихся между собой под острым углом.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство; на фиг.2 схема перемещения манипулятора; на фиг. 3 цилиндр; на фиг.4 сечение А-А на фиг.3; на фиг.5 - сечение Б-Б на фиг.4.

Устройство для возведения набрызгбетонной крепи включает набрызгбетонную машину 1, установленную на платформе 2. На платформе 2 на шарнирах 3 смонтированы телескопические манипуляторы 4, которые в верхней части соединены с цилиндром 5, снабженным соплами 6. Цилиндр 5 снабжен параллельными каналами 7,8. Сопла 6 соединены с параллельными каналами 7,8, пересекающимися под острым углом отверстиями 9,10. Подача твердеющей смеси в цилиндр 5, осуществляется по бетоноводу 11, а воздуха по магистрали 12.

Устройство для возведения набрызгбетонной крепи работает следующим образом.

Платформу 2 с установленной на ней набрызгбетонной машиной 1 вкатывают в выработку, в которой необходимо произвести крепления кровли и стенок. С помощи телескопических манипуляторов 4, имеющих шарнирную связь 3 с платформой 2, переводным механизмом (на рисунке не показан) цилиндр 5 с соплами 6 подносят к обрабатываемой поверхности. Набрызгбетонная машина по бетоноводу 11 нагнетает затворенную смесь в канал 7 цилиндра 5, из которого она поступает в сопла 6. Для придания необходимого ускорения твердеющей смеси в канал 8 цилиндра по воздушной магистрали 12 подается воздух, который, смешиваясь с твердеющей смесью в пересекающихся отверстиях 9,10, подается в сопло 6. Твердеющая смесь после выхода из сопла 6 наносится на обрабатываемую поверхность. По мере того, как на поверхности обработки будет нанесен слой необходимой толщины, цилиндр 5 с соплами 6 переносится по окружности, обрабатывая кровлю и противоположную стенку выработки.

Если поперечное сечение выработки имеет неправильную форму, телескопические манипуляторы обеспечивают возможность выдерживания постоянного расстояния от сопла до обрабатываемой поверхности. Ширина полосы обрабатываемой поверхности определяется длиной цилиндра, закрепленного между телескопическими манипуляторами. Подача твердеющей смеси и воздуха в параллельные каналы, имеющие связь между собой посредством пересекающихся отверстий, позволяет обеспечить параллельную работу сопел.

После того, как закончился цикл крепления выработки, набрызгбетонная установка перемещается на шаг, равный ширине полосы нанесения твердеющей смеси, после чего цикл крепления стенки выработки повторяется.

Анализ работы устройства для возведения набрызгбетонной крепи показывает, что установка телескопических манипуляторов на шарнирах, прикрепленных к платформе, позволяет оперативно корректировать зазор между соплами и поверхностью закрепляемой выработки.

Перемещение цилиндра с помощью исполнительных механизмов практически полностью освобождает от трудоемких ручных работ при креплении горных выработок. Установка цилиндров на двух телескопических манипуляторах позволяет ориентировать сопла практически под любым углом по отношению к горизонтальной плоскости.

Технико-экономический анализ работы заявленного устройства показывает, что в сравнении с прототипом улучшается эффективность крепления выработок за счет управления траекторией движения сопла и угла его наклона в зависимости от профиля поперечного сечения выработки.