Гидромеханизированная платформа для монтажа тюбинговой крепи вертикальных стволов горных предприятий

 

Предложенное техническое решение позволит повысить эффективность проходки вертикальных стволов горных предприятий и монтажа тюбинговой крепи в обводненных горных породах. Подъемные домкраты предложенной гидромеханизированной платформы механически связаны с опорными башмаками - «коромыслом», конструкция которых обеспечивает возможность крепления на анкерных стержнях, заделанных в бетоне затюбингового пространства. 1 з.п., 2 ил.

Предлагаемое техническое решение относится к области горного дела, именно к горнопроходческому оборудованию для строительства вертикальных стволов горных предприятий.

В качестве ближайшего аналога предлагаемого технического решения может быть выбран патент на полезную модель RU 99822, опубликованный 27.11.2010. В RU 99822 описано использование гидромеханизированной платформы для монтажа тюбинговой крепи вертикальных стволов горных предприятий, состоящей из металлических сегментов и содержащей совокупность подъемных гидродомкратов, средства гидравлического привода и средства ее подвески. Платформа собирается в контур из металлических сегментов, скрепляемых между собой болтами, и представляет собой опорную конструкцию, воспринимающую основную нагрузку от веса тюбингового кольца, оснащается гидродомкратами подъема и поворота, а также раскладным настилом. На одном из сегментов устанавливается пульт управления гидродомкратами; рукава высокого давления, для подвода масла к гидродомкратам, прокладываются внутри сегментов кольца. Для подвески платформы предусмотрены три проушины, к которым крепятся канаты тяговых лебедок. Практическое использование описанного выше агрегата описано в статье «О решении проблем безопасности при возведении тюбинговой крепи в условиях сооружения стволов на Верхнекамском месторождении калийных солей», журнал «Безопасность труда в промышленности», 8, 2012.

При практическом использовании описанной выше гидромеханизированной платформы были выявлены ряд недостатков. При оставлении на забое ствола взорванной горной массы, происходит погружение в нее опорных башмаков подъемных гидродомкратов, для исключения этого явления на поверхность горной массы укладываются специальные щиты, которые необходимо выдавать на поверхность перед каждым взрыванием забоя ствола. В случае же недостаточной длины вертикального хода подъемных гидродомкратов, возникает необходимость в укладке под опорные башмаки подъемных гидродомкратов, большего числа вышеуказанных специальных щитов, которые также необходимо выдавать на поверхность перед каждым взрыванием забоя ствола. В свою очередь, предлагаемое техническое решение позволит устранить указанный недостаток, то есть позволит упростить технологию проходки ствола, за счет сокращения номенклатуры используемого оборудования и уменьшения времени работ.

Указанный технический результат достигается при использовании гидромеханизированной платформы для монтажа тюбинговой крепи вертикальных стволов горных предприятий, состоящей из металлических сегментов и содержащей совокупность подъемных гидродомкратов, средства гидравлического привода и средства ее подвески. В отличие от известных решений каждый подъемный гидродомкрат механически связан с опорными башмаками, конструкция которых обеспечивает возможность крепления на анкерных стержнях, заделанных в бетоне затюбингового пространства и пропущенных через отверстия в сегментах гидромеханизированной платформы. Опорные башмаки содержат отверстия под анкерные стержни и, совместно с подъемным гидродомкратом и анкерными стержнями, образуют компоновку - «коромысло», соответствующую приведенной на фиг.1. Кроме фиг.1, предложенное техническое решение поясняется фиг.2, на которой приведена схема подъема тюбингового кольца с опиранием на анкерные стержни.

Предложенная гидромеханизированная платформа для монтажа тюбинговой крепи вертикальных стволов горных предприятий состоит из металлических сегментов 1 и содержит совокупность подъемных гидродомкратов 2, средств гидравлического привода и средств ее подвески (на схеме не показаны). Каждый подъемный гидродомкрат 2 одним своим концом связан с конструкциями гидромеханизированной платформы. Противоположный (нижний) конец подъемного гидродомкрата 2 механически связан (соединен) с опорным башмаком 3. Конструкция опорного башмака 3 обеспечивает возможность крепления на анкерных стержнях 4 (крепятся в отверстиях опорного башмака), заделанных в бетоне затюбингового пространства и пропущенных через отверстия в сегментах 1 гидромеханизированной платформы. Подъемный гидродомкрат 2, опорный башмак 3 и анкерные стержни 5 образуют компоновку - «коромысло», соответствующую приведенной на фиг.1 и отработанную наибольшим образом. Таким образом, подъемные гидродомкраты 2 обеспечивают подъем гидромеханизированной платформы со смонтированным на нем тюбинговым кольцом с опорой не на забой ствола, а через «коромысло» опорного башмака 3 на анкерные стержни 4, заделанные в бетоне затюбингового пространства.

В сегментах 1, из которых собрана гидромеханизированная платформа, на равном расстоянии от каждого подъемного гидродомкрата 2, делаются по два отверстия диаметром, равным диаметру анкерного стержня 4, конструкция каждого опорного башмака 3 позволяет прикрепить его к двум анкерным стержням 4, пропущенным в отверстия опорного башмака 3. Таким образом, за счет опирания подъемных гидродомкратов 2 не на забой ствола, а через опорный башмак - «коромысло» 3 на анкерные стержни 4, заделанные в бетоне затюбингового пространства, решается описанная выше проблема, заключающаяся в необходимости постоянного монтажа и демонтажа вспомогательных щитов, которые в большинстве случаев не могут быть использованы повторно. На практике, в качестве закладных элементов - анкеров используются анкерные стержни из арматурной стали винтового профиля длиной порядка 1,5 м, диаметр анкеров, параметры муфт 5 для их соединения, определяются расчетным путем исходя из максимального веса поднимаемого груза (гидромеханизированная платформа с тюбинговым кольцом). Подъем гидромеханизированной платформы с опиранием на закладные элементы -анкерные стержни 4 может начинаться только после обеспечения минимально необходимой длины заделки закладных элементов в бетоне затюбингового пространства, определяемой также расчетным путем.

Технология возведения тюбинговой крепи при подъеме гидромеханизированной платформы с опиранием на закладные элементы - анкерные стержни 4 заключается в следующем. После очередной углубки ствола гидромеханизированная платформа, при помощи канатов, опускается от нижнего кольца тюбинговой колонны на расстояние, превышающее на 0,1-0,2 м высоту тюбингового кольца (1,5 м). Производится наращивание на длину 1,5 м, при помощи соединительных муфт 5, закладных элементов - анкерных стержней 4. На выступающие в нижней части гидромеханизированной платформы концы пар анкерных стержней 4 одеваются опорные башмаки 3, которые закрепляются гайками 6 и таким образом создается опора для гидродомкратов 2. Затем на гидромеханизированной платформе собирается тюбинговое кольцо, стыковка тюбингового кольца с тюбинговой колонной осуществляется при помощи оправок и системы гидродомкратов 2, опирающихся на закладные элементы - анкерные стержни 4. После стыковки выполняется болтовое соединение тюбингового кольца с колонной и производится бетонирование затюбингового пространства. Бетонирование может производиться как после установки одного тюбингового кольца, так и после установки двух колец, в зависимости от устойчивости обнажений горных пород. После выполнения очередной стадии углубки ствола выбирается напуск канатов лебедок подвески гидромеханизированной платформы, «втягиваются» гидродомкраты 2 и происходит «подвешивание» гидромеханизированной платформы на канатах. Снизу гидромеханизированной платформы откручиваются гайки 6, фиксирующие опорные башмаки и гидромеханизированная платформа, при помощи канатов, опускается и технологические операции, указанные выше, повторяются.

Таким образом, предложена опорная конструкция гидромеханизированной платформы, обеспечивающая повышенную технологичность при возведении тюбинговой крепи вертикального ствола горного предприятия.

1. Гидромеханизированная платформа для монтажа тюбинговой крепи вертикальных стволов горных предприятий, состоящая из металлических сегментов и содержащая совокупность подъемных гидродомкратов, средства гидравлического привода и средства ее подвески, отличающаяся тем, что каждый подъемный гидродомкрат механически связан с опорными башмаками, конструкция которых обеспечивает возможность крепления на анкерных стержнях, заделанных в бетоне затюбингового пространства и пропущенных через отверстия в сегментах гидромеханизированной платформы.

2. Гидромеханизированная платформа по п.1, отличающаяся тем, что опорные башмаки содержат отверстия под анкерные стержни и, совместно с подъемным гидродомкратом и анкерными стержнями, образуют компоновку - «коромысло».



 

Наверх