Комбайн для проходки вертикальной подземной горной выработки

Предложенное изобретение относится к области горного дела и позволит обеспечить качественную и быструю проходку подземных горных выработок различного назначения. Способ проходки вертикальной горной выработки включает последовательность операций, выполняемых посредством оборудования, установленного на одном проходческим комбайне: бурение грунта или горной породы с использованием, по меньшей мере, одного бурового агрегата на манипуляторе; экскавацию грунта или горной породы с использованием, по меньшей мере, одного ковша; сооружение стволовой крепи. Проходческий комбайн, выполненный на единой подвижной платформе с расположенным на ней проходческим оборудованием, включающим: по меньшей мере, один буровой агрегат на основе гидроперфоратора, размещенный на манипуляторе; по меньшей мере, два распорных домкрата, по меньшей мере, одна стрела ковша экскаватора. 2 н.п., 7 з.п., 3 ил.

Предлагаемое техническое решение относится к области горного дела и может быть использовано для строительства различных вертикальных подземных горных выработок, например вертикальных шахтных стволов, либо шахтных стволов с выполнением рассечек на горизонтальные выработки.

В качестве ближайшего аналога предлагаемого технического решения может быть выбрана технология проходки вертикальных подземных горных выработок, описанная в патенте на изобретение RU 2098629, опубликованном 10.12.1997. Описанная в RU 2098629 технология проходки вертикальной подземной горной выработки включает бурение грунта при помощи бурового агрегата, расположенного в центре бурения. Далее при помощи единственного экскаватора выполняют выемку грунта. Известная из RU 2098629 технология не в полной мере решает поставленную задачу, заключающуюся в повышении управляемости рабочих органов, что очевидно не позволит повысить скорость и качество выполнения проходческих работ. В свою очередь, предлагаемая полезная модель позволит устранить указанный недостаток, обеспечив качественную и быструю проходку горных выработок различного назначения за счет совместного использования оборудования, выполняющего различные функции, в том числе обеспечив качественную проходку неоднородных грунтов и горных пород, за счет управления использованием различного оборудования.

Указанный выше технический результат достигается за счет использования комбайна для проходки вертикальной подземной горной выработки, выполненном на единой подвижной платформе с расположенным на ней проходческим оборудованием. Проходческое оборудования включает, по меньшей мере, один буровой агрегат на основе гидроперфоратора, размещенный на манипуляторе, по меньшей мере, два распорных домкрата, по меньшей мере, одну стрелу ковша экскаватора. Количество буровых агрегатов предпочтительно будет выбрано исходя из бурения в нескольких выделенных радиусах. Манипулятор выбирают из перечня, включающего телескопический манипулятор и стреловой манипулятор. Проходческий комбайн оборудуется, по меньшей мере, одной площадкой оператора, соответствующего оборудования. Оборудование, установленное на комбайне, выполнено с возможностью выполнения последовательности операций: бурение грунта или горной породы с использованием, по меньшей мере, одного бурового агрегата на манипуляторе; экскавацию грунта или горной породы с использованием, по меньшей мере, одного ковша; сооружение стволовой крепи. При этом, перед началом бурения может быть выполнена -проходка, по меньшей мере, одного шпура и соответствующие взрывные работы. Управление работами и/или работы выполняют с площадок операторов.

Предложенные способ и проходческий комбайн поясняются чертежами. Фиг.1 - Проходческий комбайн при бурении шпуров. Фиг.2 - Узел проходческого комбайна с буровыми агрегатами. Фиг.3 - Проходческий комбайн при погрузке породы. Фиг.4 - Узел проходческого комбайна со стрелой ковша экскаватора. Проходческий комбайн представляет собой закрепленную на канатах единую платформу, подвижную в направлении «верх-низ», на которой расположены узлы проходческого оборудования и рабочие места операторов. Проходческое оборудование включает узел буровых агрегатов 1 -гидроперфораторов, каждый из которых размещен на своем телескопическом или стреловом манипуляторе, располагаемых симметрично относительно центральной оси проходческого комбайна для выполнения работ в выделенном для конкретного бурового агрегата 1 радиусе (в предельном случае может быть использован единственный буровой агрегат 1). Такое расположение буровых агрегатов обеспечивает управляемое разрушение грунта или горной породы, в особенности при проходке неоднородностей. Для обеспечения направления движения платформы при выполнении проходческих работ в состав проходческого оборудования включается узел распорных домкратов 2, фиксирующих платформу при выполнении проходческих работ. Для извлечения грунта или горной породы после буровых работ используется экскавационный узел, представляющий собой совокупность ковшей 3 экскаваторов, размещенных на стрелах с гидравлическим приводом и, также, располагаемых симметрично относительно центральной оси проходческого комбайна, для управляемого извлечения разрушенной породы. Для управления работами проходческий комбайн оборудуется площадками операторов 4, которые могут опускаться для выполнения необходимых работ и подниматься обратно в прежнее положение.

При выполнении проходческих работ выполняют бурение грунта или горной породы буровыми агрегатами 1. Для выполнения бурения узел буровых агрегатов 1 выдвигается вперед по ходу горной выработки, манипуляторы обеспечивают перемещение буровых агрегатов по своему радиусу и необходимое управление бурением. При необходимости разрушения твердых скальных пород предварительно могут быть выполнены работы по проходке шпуров для закладки.взрывчатых веществ и соответствующие взрывные работы. Проходческий комбайн опускается на канатах и фиксируется распорными домкратами 2. После выполнения буровых работ узел буровых агрегатов 1 поднимается и по ходу горной выработки выдвигается экскавационный узел, разрушенная порода собирается ковшами и поднимается на платформу для выемки на поверхность. По ходу движения проходческого комбайна сооружается стволовая крепь. Далее описанный цикл работ повторяется.

Таким образом, предложены способ проходки вертикальной подземной горной выработки проходческий комбайн для осуществления способа, которые обеспечат качественную и быструю проходку подземных горных выработок различного назначения.

1. Комбайн для проходки вертикальной подземной горной выработки, выполненный на единой подвижной платформе с расположенным на ней проходческим оборудованием, включающим

по меньшей мере, один буровой агрегат на основе гидроперфоратора, размещенный на манипуляторе;

по меньшей мере, два распорных домкрата,

по меньшей мере, одну стрелу ковша экскаватора.

2. Комбайн по п.1, отличающийся тем, что количество буровых агрегатов выбрано исходя из бурения в нескольких выделенных радиусах.

3. Комбайн по п.1, отличающийся тем, что манипулятор выбран из перечня, включающего телескопический и стреловой манипулятор.

4. Комбайн по п.1, отличающийся тем, что оборудован, по меньшей мере, одной площадкой оператора соответствующего оборудования.

5. Комбайн по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что оборудование, установленное на комбайне, выполнено с возможностью выполнения последовательности операций:

бурение грунта или горной породы с использованием, по меньшей мере, одного бурового агрегата на манипуляторе;

экскавацию грунта или горной породы с использованием, по меньшей мере, одного ковша;

сооружение стволовой крепи.

6. Комбайн по п.5, отличающийся тем, что, по меньшей мере, перед началом бурения выполняют проходку, по меньшей мере, одного шпура и соответствующие взрывные работы.

7. Комбайн по п.5, отличающийся тем, что управление работами и/или работы выполняют с площадок операторов.