[go: up one dir, main page]

RU2276728C1 - Method for tunneling machine fixation in predetermined location - Google Patents

Method for tunneling machine fixation in predetermined location Download PDF

Info

Publication number
RU2276728C1
RU2276728C1 RU2004136912/03A RU2004136912A RU2276728C1 RU 2276728 C1 RU2276728 C1 RU 2276728C1 RU 2004136912/03 A RU2004136912/03 A RU 2004136912/03A RU 2004136912 A RU2004136912 A RU 2004136912A RU 2276728 C1 RU2276728 C1 RU 2276728C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rod
anchoring
well
machine
hollow
Prior art date
Application number
RU2004136912/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004136912A (en
Inventor
Владимир Игоревич Медведков (RU)
Владимир Игоревич Медведков
Олег Витальевич Михеев (RU)
Олег Витальевич Михеев
Original Assignee
Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (Технический университет)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (Технический университет) filed Critical Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (Технический университет)
Priority to RU2004136912/03A priority Critical patent/RU2276728C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2276728C1 publication Critical patent/RU2276728C1/en
Publication of RU2004136912A publication Critical patent/RU2004136912A/en

Links

Images

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)
  • Placing Or Removing Of Piles Or Sheet Piles, Or Accessories Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: coal industry, particularly development machines for hydromines.
SUBSTANCE: method involves performing preparation drilling operations along with well flushing in mine ground with the use of several hollow rods provided with cutting crowns; anchoring tunneling machines by fastening thereof to well walls with the use of spring-piston mechanisms provided with anchoring means and connected to hollow rods so that tunneling machine fastening is carried out without rod removal from wells; cutting new ledge after hollow rod removal from well; fixing anchoring member during ledge cutting after hollow rod removal by applying tension to hollow rod in the absence of water pressure in it. Anchoring member is detached from well wall by moving rod to face simultaneously with supplying pressurized water to the rod before hollow rod removal. Spring-piston mechanism acts on anchoring member in direction transversal to well wall. Then the rod is removed from well and the tunneling machine is moved for distance equal to ledge width and tunneling machine fixation operations are repeated.
EFFECT: increased reliability of temporary tunneling machine anchoring during excavation operation performing.
6 dwg

Description

Изобретение относится к угольной промышленности, в частности к нарезным машинам для гидрошахт.The invention relates to the coal industry, in particular to rifled machines for hydraulic mines.

Известен способ удержания горной проходческой машины в заданном положении, в частности, посредством распора в кровлю выработки самоходной крепи, принадлежащей машине и состоящей из трех секций, работающих попеременно на распор - передвижение - распор (см., например, Я.И.Базер и др. Проходческие комбайны. - М.: Недра, 1974, - с.36, рис.22; с.59, рис.42). Этим способом достигается надежное удержание машины в заданном положении при работе ее, в том числе на больших (до 50° - по рис.22 книги Я.И.Базера) углах подъема выработки при передаче на машину в это время любых реакций от забоя.A known method of holding a mining tunneling machine in a predetermined position, in particular, by expanding into the roof the development of self-propelled roof support belonging to the machine and consisting of three sections working alternately on the strut - movement - strut (see, for example, Ya.I. Bazer and others Roadheaders. - M.: Nedra, 1974, - p. 36, Fig. 22; p. 59, Fig. 42). In this way, a reliable retention of the machine in a predetermined position is achieved when it is operating, including at large (up to 50 ° - according to Fig. 22 of the book by Ya.I. Bazer) production lifting angles when any reactions from the bottom are transferred to the machine at that time.

Условием эффективного использования такого способа является устойчивость кровли проводимой выработки; в противном случае имеет место куполение кровли, а следовательно, недопустимо большое повышение трудоемкости работ по креплению выработки или невозможность ее проведения, как это имеет место на пластах крутого падения, где "кровля" - это уголь.The condition for the effective use of this method is the stability of the roof of the ongoing production; otherwise, there is a domed roof, and therefore, an unacceptably large increase in the complexity of work on securing a mine or the impossibility of carrying it out, as is the case on steep fall beds, where the "roof" is coal.

Известен способ удержания горной машины в заданном положении путем ее временного анкерования в опережающей скважине, проводимой по оси основной выработки (Указанная книга Я.И.Базера и др., с.69 и рис.49). При проведении выработки сечением S1 сначала комбайн распирают в стенки выработки, затем выбуривают по ее оси с помощью связанной с машиной центральной буровой штанги опережающую скважину сечением S2≪S1, затем буровую штангу "защемляют" (анкеруют машину) в этой скважине распорным устройством. Теперь машина зафиксирована в проводимой выработке и может воспринимать рабочие нагрузки.There is a method of holding a mining machine in a predetermined position by temporarily anchoring it in a leading well conducted along the axis of the main production (The specified book by Y. I. Bazer et al., P. 69 and Fig. 49). When carrying out a cross-section with S 1 , the combine is first burst into the walls of the pit, then it is drilled along its axis with the help of a central drill rod connected to the machine and the leading well with a cross-section S 2 ≪ S 1 , then the drill rod is “jammed” (anchor the machine) in this well with a spacer . Now the machine is fixed in the ongoing development and can absorb workloads.

Преимущество этого способа очевидно: машина безусловно удерживается в заданном положении в процессе обработки забоя.The advantage of this method is obvious: the machine is certainly held in position during the processing of the face.

Однако этот способ относится к машинам, движущимся только по оси опережающей скважины, т.е. только бурового типа, и нельзя его применить, например, при проведении восстающей диагональной печи самоходным гидромонитором по пласту крутого падения с углом ее подъема γ=30° (см. Л.А.Пучков и др. Интегрированные технологии добычи угля на основе гидромеханизации." - М.: Изд. МГТУ, 2000, стр.66, 67). Нельзя использовать этот способ и при проведении подэтажных штреков на пластах крутого падения механогидравлическими комбайнами с исполнительным органом избирательного действия (комбайны К56МГ, ГПКСГ, "Урал-38" для гидрошахт). Кроме того, такую машину необходимо раскрепить в выработке, прежде чем начать бурение опережающей скважины - для крутого падения такое крепление сопровождается указанными выше вывалами угля, т.е. повышением трудоемкости крепления проводимой выработки.However, this method relates to machines moving only along the axis of the leading well, i.e. only a drilling type, and it cannot be used, for example, when a self-propelled diagonal furnace conducts a self-propelled hydromonitor over a steep dip with an angle of elevation of γ = 30 ° (see L.A. Puchkov and others. Integrated coal mining technologies based on hydromechanics. " - M.: MSTU Publishing House, 2000, p.66, 67. This method cannot be used when carrying out submarine drifts on steep fall seams with mechano-hydraulic combines with an executive body of selective action (K56MG, GPKSG, Ural-38 combines for hydraulic mines ). In addition, such a car neo it is necessary to fix it in the development before starting drilling of the leading well — for a steep dip, such a fastening is accompanied by the coal dumps indicated above, i.e., an increase in the laboriousness of fastening the conducted working.

Известен способ удержания проходческой машины в заданном положении при отработке единичного уступа рабочим органом, включающий подготовительные операции бурения с промывкой скважин в почву выработки с помощью нескольких полых штанг с режущими коронками и анкерования проходческой машины в стенки пробуренных скважин с помощью имеющихся на полых штангах пружинно-поршневых механизмов с анкерующим элементом без извлечения полых штанг из скважин, и отработку нового уступа после извлечения этих штанг - прототип (заявка на изобретение RU №93014499/03 от 19.03.1993 на "Способ удержания горной машины в заданном положении и устройство для его осуществления"; дата публикации 10.03.1995).A known method of holding a tunneling machine in a predetermined position when practicing a single step with a working body, including preparatory operations for drilling with flushing wells into the soil using several hollow rods with cutting crowns and anchoring the boring machine into the walls of drilled wells using spring-piston hollow rods mechanisms with an anchoring element without removing the hollow rods from the wells, and working out a new ledge after removing these rods - prototype (patent application RU No. 930 14499/03 of 03/19/1993 on "A method of holding a mining machine in a predetermined position and a device for its implementation"; publication date 03/10/1995).

Способ-прототип открывает возможность создания легкой машины для проведения нарезных выработок, а именно подэтажных штреков при гидродобыче. Но обладает недостаточно высокой надежностью процесса анкерования.The prototype method opens up the possibility of creating a lightweight machine for conducting rifled workings, namely, sub-floor drifts during hydro production. But it does not have a sufficiently high reliability of the anchoring process.

Техническим результатом изобретения является устранение указанного недостатка, т.е. повышение надежности процесса временного анкерования проходческой машины при проведении выработки.The technical result of the invention is to eliminate this drawback, i.e. improving the reliability of the process of temporary anchoring of the tunneling machine during the development.

Технический результат достигается тем, что в способе удержания проходческой машины в заданном положении, включающем подготовительные операции бурения с промывкой скважин в почву выработки с помощью нескольких полых штанг с режущими коронками, анкерования проходческой машины в стенки пробуренных скважин с помощью имеющихся на полых штангах пружинно-поршневых механизмов с анкерующим элементом без извлечения полых штанг из скважин и перемещения проходческой машины после извлечения этих штанг, после анкерования проходческой машины анкерующий элемент удерживают при отработке уступа натяжением полой штанги при отсутствии давления воды в ее полости, а перед извлечением полой штанги сначала выводят анкерующий элемент из контакта со стенкой скважины перемещением штанги на забой при одновременной подаче воды под давлением в ее полость, причем пружинно-поршневой механизм воздействует на анкерующий элемент перпендикулярно стенке скважины, затем штангу извлекают, после этого проходческую машину передвигают на величину уступа и повторяют операции по ее удержанию в заданном положении.The technical result is achieved by the fact that in the method of holding the tunneling machine in a predetermined position, including preparatory drilling operations with washing the wells into the production soil using several hollow rods with cutting crowns, anchoring the boring machine into the walls of the drilled wells using spring-piston hollow rods mechanisms with an anchoring element without removing the hollow rods from the wells and moving the tunneling machine after removing these rods, after anchoring the tunneling machine an The generating element is held during the working out of the step by tensioning the hollow rod in the absence of water pressure in its cavity, and before removing the hollow rod, the anchoring element is first brought out of contact with the borehole wall by moving the rod to the bottom while supplying water under pressure to its cavity, and the spring-piston mechanism acts on the anchoring element perpendicular to the wall of the well, then the rod is removed, after that the sinking machine is moved by the step size and the operations of its retention are repeated in the set m position.

Такое усовершенствование способа-прототипа позволяет держать машину при отработке очередного уступа притянутой к почве выработки и беспрепятственно извлекать полую штангу из скважины перед изменением позиции проходческой машины, что повышает надежность способа. В целом же решается крупная задача по устранению куполообразования при проведении подготовительных выработок с неустойчивыми кровлями, особенно на пластах крутого падения, т.к. с реализацией этих предложений нет необходимости вводить в контакт с кровлей и боковыми породами какие-либо раскрепляющие механизмы; при этом трудоемкость крепления выработки снижается.Such an improvement of the prototype method allows you to hold the machine during the development of the next step of the excavation drawn to the soil and to freely remove the hollow rod from the well before changing the position of the sinking machine, which increases the reliability of the method. On the whole, the major task of eliminating dome formation during preparatory workings with unstable roofs, especially on steep dip layers, is being solved. with the implementation of these proposals, there is no need to bring any releasing mechanisms into contact with the roof and side rocks; while the complexity of securing the output is reduced.

Сравнение заявляемых признаков технического решения с прототипом позволило установить соответствие их критерию "новизна". При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, не были выявлены и поэтому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию "существенные отличия".A comparison of the claimed features of the technical solution with the prototype allowed us to establish compliance with their criterion of "novelty." In the study of other known technical solutions in the art, the features that distinguish the claimed invention from the prototype were not identified and therefore they provide the claimed technical solution with the criterion of "significant differences".

Заявляемый способ поясняется чертежами, гдеThe inventive method is illustrated by drawings, where

на фиг.1 показана нарезная машина в исходном положении при виде сбоку;figure 1 shows a rifled machine in its original position when viewed from the side;

на фиг.2 - то же при виде сверху;figure 2 is the same when viewed from above;

на фиг.3 схематично изображен буроанкер в исходном положении;figure 3 schematically shows a drill anchor in its original position;

на фиг.4 схематично изображен буроанкер с системой его управления после анкерования машины;figure 4 schematically shows a drill anchor with its control system after anchoring the machine;

на фиг.5 дан узел М на фиг.4;figure 5 given the node M in figure 4;

на фиг.6 показан разрез А-А на фиг.5.Fig.6 shows a section aa in Fig.5.

На чертежах изображены 1 - пульт управления машиной, 2 - выдвижной стол рамы, 3 - рама машины, 4 - буроанкер рамы, 5 - двигатель рабочего органа (РО) машины, 6 - РО, 7 - буроанкер стола, 8 - гидроцилиндр подачи стола, 9 - маслостанция, 10 - коронка режущая буроанкера, 11 - вращатель гидравлический коронки, 12 - механизм анкерующий, 13 - штанга полая, 14 - кронштейн для штанги, 15 - муфта, 16 - стойка направляющая, 17 - связь жесткая стойки 16 с подающим гидроцилиндром, 18 - кронштейн гидроцилиндра подачи, 19 - гидроцилиндр подачи, 20 - полость штока, 21 - скважина, 22 - гидрозамок, 23 - гидрораспределитель подачи, 24 - гидрораспределитель задвижки, 25 - задвижка с гидроприводом, 26 - гидролиния воды, 27 - полость штанги, 28 - фланец, 29 - палец шарнира, 30 - анкерующий элемент (стержень), 31 - пружина, 32 - поршень, 33 - ось штанги, 34 - полость гидроцилиндра "на бурение", 35 - гидролиния нагнетания масла, 36 - полость гидроцилиндра "на извлечение", 37 - расточка штанги, 38 - патрубок, 39 - полость патрубка, 40 - плечо стержня головное, 41 - плечо стержня хвостовое.The drawings show 1 — the control panel of the machine, 2 — the extendable table of the frame, 3 — the frame of the machine, 4 — the frame drill, 5 — the engine of the working body (RO) of the machine, 6 — RO, 7 — the table drill, 8 — the table feed cylinder, 9 - maslostantion, 10 - crown cutting boredanker, 11 - hydraulic rotator crowns, 12 - anchor mechanism, 13 - hollow rod, 14 - rod bracket, 15 - coupling, 16 - guide rail, 17 - rigid connection of the rack 16 with the feed hydraulic cylinder 18 - bracket for the supply hydraulic cylinder, 19 - supply hydraulic cylinder, 20 - rod cavity, 21 - well, 22 - hydraulic lock, 23 - feed distribution valve, 24 - valve control valve, 25 - valve with hydraulic actuator, 26 - water line, 27 - rod cavity, 28 - flange, 29 - hinge pin, 30 - anchor element (rod), 31 - spring, 32 - piston, 33 - the axis of the rod, 34 - the cavity of the hydraulic cylinder "for drilling", 35 - the hydraulic line of the pumping oil, 36 - the cavity of the hydraulic cylinder "to extract", 37 - the bore of the rod, 38 - the pipe, 39 - the cavity of the pipe, 40 - the shoulder of the rod head, 41 - rod shoulder tail.

Показана машина "механогидравлическая": разрушение угля производится механическим рабочим органом (РО) 6, а транспорт разрушенной горной массы - водой, использованной в качестве энергоносителя для вращателя 5 РО 6, которым может быть, в частности, шиберный высокомоментный гидродвигатель типа ДМ (Медведков В.И., Краюшкин В.Г. Новые водяные двигатели для забойного оборудования гидрошахт / Сб. науч. тр. ВНИИгидроугля. - Новокузнецк, 1991). Эта же вода (фиг.4) использована и для промывки скважины 21 и для вращателя 11 типа ДМ, который установлен между режущей коронкой 10 и буровой полой штангой 13. Корпус вращателя 11 жестко соединен со штангой 13, вал - с режущей коронкой 10. Штанга 13 не вращается.The “mechanical-hydraulic” machine is shown: coal is destroyed by a mechanical working body (RO) 6, and the transported rock mass is transported by water used as an energy carrier for 5 RO 6 rotator, which can be, in particular, a DM high-torque hydraulic motor (Medvedkov V .I., Krajushkin VG New water engines for downhole equipment of hydraulic mines / Collected scientific papers of the All-Russian Research Institute of Hydroglow. - Novokuznetsk, 1991). The same water (Fig. 4) was used to flush the well 21 and for the DM rotator 11, which is installed between the cutting crown 10 and the drill hollow rod 13. The rotator body 11 is rigidly connected to the rod 13, the shaft to the cutting crown 10. The rod 13 does not rotate.

С помощью указанной нарезной машины проводятся подэтажные штреки по углю на пластах крутого падения, а рассматриваемые скважины ориентированы в почву выработки, т.е. проводятся также по углю.Using the indicated threaded machine, sub-floor drifts for coal are carried out on steep dip strata, and the considered wells are oriented to the production soil, i.e. also carried out on coal.

Машина по фиг.1, 2 представлена рамой 3 сварной конструкции с двумя бурильно-анкеровальными установками 4 (БАУ) и маслостанцией 9 (МНС) с приводной гидротурбиной и столом 2 с двумя БАУ 7 и РО 6.The machine of FIGS. 1, 2 is represented by a frame 3 of a welded structure with two drilling and anchoring units 4 (BAU) and an oil station 9 (MHC) with a driven hydraulic turbine and table 2 with two BAU 7 and PO 6.

Стол 2 соединен с рамой 3 по типу крышки пенала и может перемещаться относительно рамы 3 гидроцилиндрами 8. Пульт управления 1 может быть соединен как со столом, так и с рамой машины, а также вынесен за пределы самой машины; на чертеже он соединен со столом. Место машиниста прикрыто сверху козырьком, не передающим усилия РО на кровлю выработки. Компоновка машины показана в качестве примера. Количество БАУ и места их установки показаны как пример.Table 2 is connected to the frame 3 by the type of a canister cover and can be moved relative to the frame 3 by hydraulic cylinders 8. The control panel 1 can be connected to both the table and the frame of the machine, and also moved outside the machine itself; in the drawing, it is connected to the table. The driver’s place is covered from above by a visor that does not transmit the RO force to the roof of the mine. The layout of the machine is shown as an example. The number of BAUs and their installation locations are shown as an example.

Состав каждой БАУ: режущая коронка 10, вращатель 11, вал которого соединен с коронкой 10, один или несколько анкерующих механизмов 12 (фиг.3, 4), соединенных болтами между собой, с вращателем 11 и штангой 13 через фланцы 28 (фиг.5, 6), водоподводящая муфта 15 (фиг.3) и телескопический гидроцилиндр 19 подачи буроанкера, который имеет полость "на бурение" 34 и полость 36 "на извлечение" штанги.The composition of each BAU: cutting crown 10, the rotator 11, the shaft of which is connected to the crown 10, one or more anchoring mechanisms 12 (Fig.3, 4), bolted together, with the rotator 11 and the rod 13 through the flanges 28 (Fig.5 , 6), a water supply sleeve 15 (Fig. 3) and a telescopic hydraulic cylinder for supplying a drill anchor, which has a cavity "for drilling" 34 and a cavity 36 "for removing" the rod.

Штанга 13 имеет полость 27, гидравлически сообщенную с гидролинией 26 через муфту 15. Гидроцилиндр 19 имеет полый шток 20, через полость которого подается масло от МНС 9 по гидролинии 35 на сокращение гидроцилиндра, т.е. извлечение из скважины 21 буроанкера. Гидроцилиндр 19 связан жестко со штангой 13 через кронштейн 14, имеющий прямоугольное отверстие с контактом по соответствующим фаскам штанги - обеспечивается отсутствие ее проворота во время бурения скважины. Шток гидроцилиндра 19 жестко соединен (кронштейн 18, шлицы, болт, гайка) с конструкцией машины посредством связи 17 и стойки 16 корытообразной формы. Форма сечения стойки 16 обеспечивает направление движения буроанкера; стойка жестко соединена с рамой или столом (на фиг.3, 4 показано соединение со столом 2).The rod 13 has a cavity 27 hydraulically connected to the hydraulic line 26 through the sleeve 15. The hydraulic cylinder 19 has a hollow rod 20, through the cavity of which oil is supplied from the MHC 9 via the hydraulic line 35 to reduce the hydraulic cylinder, i.e. extraction from the well 21 of the drill anchor. The hydraulic cylinder 19 is rigidly connected to the rod 13 through an arm 14 having a rectangular hole with contact along the respective chamfers of the rod - it is ensured that it does not rotate during drilling of the well. The rod of the hydraulic cylinder 19 is rigidly connected (bracket 18, slots, bolt, nut) to the machine structure by means of a connection 17 and a rack 16 of a trough-shaped form. The cross-sectional shape of the rack 16 provides the direction of movement of the drill anchor; the rack is rigidly connected to the frame or table (figure 3, 4 shows the connection with the table 2).

Анкерующий механизм 12 состоит из минимум одного анкерующего стержня 30 (фиг.5, 6), шарнирно с помощью оси 29 связанного со штангой 13, пружины 31 и поршня 32. Поршень 32 и пружина 31 расположены перпендикулярно оси скважины 21. При этом торец поршня со стороны открытой полости 39 патрубка 38, закрепленного в расточке 37 штанги, постоянно омывается проточной водой, что гарантирует отсутствие заштыбовки и повышение надежности работы анкерующего механизма (в отличие от анкерующего механизма в способе-прототипе). Головное плечо 40 стержня 30 введено в контакт с поршнем 32 с возможностью центростремительного отклонения хвостового плеча 41 при наличии избыточного давления воды в полости 27 штанги 13; хвостовое плечо 41 подпружинено относительно штанги с возможностью его центробежного движения при отсутствии давления воды в полости 27. Вместо поршня 32 можно установить с теми же функциями диафрагму. Можно использовать плоскую пружину вместо витой.The anchoring mechanism 12 consists of at least one anchoring rod 30 (Figs. 5, 6), pivotally using the axis 29 connected to the rod 13, the spring 31 and the piston 32. The piston 32 and the spring 31 are perpendicular to the axis of the bore 21. In this case, the piston end face the side of the open cavity 39 of the pipe 38, fixed in the bore 37 of the rod, is constantly washed with running water, which guarantees the absence of filling and increasing the reliability of the anchoring mechanism (in contrast to the anchoring mechanism in the prototype method). The head shoulder 40 of the rod 30 is brought into contact with the piston 32 with the possibility of centripetal deflection of the tail shoulder 41 in the presence of excessive water pressure in the cavity 27 of the rod 13; the tail shoulder 41 is spring-loaded relative to the rod with the possibility of its centrifugal movement in the absence of water pressure in the cavity 27. Instead of the piston 32, a diaphragm can be installed with the same functions. You can use a flat spring instead of a twisted spring.

Система управления БАУ (4 и 7) упрощенно представлена на фиг.4, где изображены гидрозамок 22 в гидролинии сокращения гидроцилиндра 19, распределитель 23 того же гидроцилиндра, где позиция А соответствует подаче буроанкера вниз (на бурение скважины), а позиция Б - подаче буроанкера вверх (извлечение), и распределитель 24, являющийся пилотным для крана 25, управляющий включением-отключением подачи воды в полость 27 (фиг.5) штанги 13. Вращатель 11 конструктивно не раскрыт, т.к. 1) его конструкция известна, например, из а.с. СССР 1523705, БИ за 1989 г. №43 или из указанной статьи "Новые водяные двигатели..."; 2) предмет изобретения эта конструкция дополнительно не характеризует.The control system BAU (4 and 7) is simplified presented in Fig. 4, which shows the hydraulic lock 22 in the hydraulic reduction line of the hydraulic cylinder 19, the distributor 23 of the same hydraulic cylinder, where the position A corresponds to the downward feed of the drill-hole (for drilling the well) and the position B corresponds to the feed of the drill-anchor up (extraction), and the distributor 24, which is a pilot for the crane 25, controls the on-off supply of water to the cavity 27 (figure 5) of the rod 13. The rotator 11 is not structurally open, because 1) its construction is known, for example, from A.S. USSR 1523705, BI for 1989 No. 43 or from the specified article "New water engines ..."; 2) the subject of the invention, this design does not further characterize.

Работа машины с бурильно-анкеровальными установками (БАУ).Work machines with drilling and anchoring units (BAU).

Легкая нарезная машина с рабочим органом (РО) 6 избирательного действия готова к проведению выработки на шаг Н (фиг.1). При этом штанги 13 с режущими коронками 10 и вращателями 11 (фиг.3) БАУ 4 и 7 находятся над почвой выработки (фиг.3); гидроцилиндры 8 (фиг.2) раздвинуты; стол 2 "отстает" на шаг Н от рамы 3.Light rifled machine with a working body (RO) 6 of selective action is ready to conduct development at step H (figure 1). When this rod 13 with cutting crowns 10 and rotators 11 (figure 3) BAU 4 and 7 are located above the working soil (figure 3); hydraulic cylinders 8 (figure 2) are apart; table 2 "lags" step H from frame 3.

Забуривание РО.Drilling RO.

Двумя БАУ 4 бурят скважины в почву выработки. Бурение сопровождается подачей напорной воды по гидролинии 26 (фиг.3, 4) в полость 27 (фиг.5, 6) штанг 13 и далее - в проточную часть гидродвигателя 11 - вращается коронка 10. Отработавшая в гидродвигателе вода выносит продукты разрушения по буримой скважине 21 (фиг.4) вверх. Подача штанги вниз осуществляется гидроцилиндром 19 при положении А распределителя 23 (полость 34 по фиг.3) при питании гидроцилиндра от МНС 9 по гидролинии 35. Подача происходит без вращения штанги благодаря фиксации последней от проворота в кронштейне 14, который жестко связан с гидроцилиндром 19, шток которого зафиксирован от проворота в кронштейне 18. Кронштейн 18 благодаря связи 17 является частью жесткой конструкции направляющей 16, закрепленной жестко на столе 2 (или раме 3).Two BAU 4 drill wells into the soil of development. Drilling is accompanied by the supply of pressurized water through a hydraulic line 26 (Fig. 3, 4) to the cavity 27 (Fig. 5, 6) of the rods 13 and then to the flowing part of the hydraulic motor 11 - the crown 10 rotates. The water that has been discharged in the hydraulic motor carries the destruction products through the borehole 21 (figure 4) up. The downward feed of the rod is carried out by the hydraulic cylinder 19 at position A of the distributor 23 (cavity 34 of FIG. 3) while feeding the hydraulic cylinder from the MHC 9 via the hydraulic line 35. The feed takes place without rotation of the rod due to the fixing of the latter from the rotation in the bracket 14, which is rigidly connected to the hydraulic cylinder 19, whose rod is fixed against rotation in the bracket 18. The bracket 18 due to the connection 17 is part of the rigid structure of the guide 16, fixed rigidly to the table 2 (or frame 3).

Во время бурения поршень 32 взаимодействует с головным плечом 40 анкерующего стержня 30, прижимая его хвостовой конец 41 к телу штанги. Обеспечивается беспрепятственное бурение скважины. В отличие от прототипа анкерующий механизм 12 (фиг.5, 6) с расположением поршня 32 перпендикулярно оси 33 штанги и скважины 21 не имеет глухой кольцевой полости, а торец этого поршня омывается транзитно проходящей к двигателю 11 водой. Следовательно, прижатие хвостового плеча 41 стержня 30 к телу штанги 13 здесь гарантировано.During drilling, the piston 32 interacts with the head shoulder 40 of the anchoring rod 30, pressing its tail end 41 to the body of the rod. Provides unhindered well drilling. Unlike the prototype, the anchoring mechanism 12 (FIGS. 5, 6) with the piston 32 located perpendicular to the axis 33 of the rod and the well 21 does not have a blind annular cavity, and the end face of this piston is washed with water passing to the engine 11. Therefore, the pressing of the tail shoulder 41 of the rod 30 to the body of the rod 13 is guaranteed here.

По окончании процесса бурения скважины отключают задвижкой 25 подачу воды в полость 27 штанги. Под действием пружины 31, установленной перпендикулярно оси скважины, хвостовое плечо 41 стержня 30 поворачивается на шарнире 29 и входит в силовой контакт со стенкой скважины. В отличие от способа-прототипа, где подающий гидроцилиндр в этот момент отключен и знакопеременные динамические нагрузки на штангу заставляют машину смещаться в вертикальной плоскости на люфт, соответствующий ходу анкерующего стержня на внедрение в уголь - на выход из контакта с углем, т.е. терять устойчивость и производительность, в предлагаемом способе для гарантии анкерования подающий гидроцилиндр 19 не отключают, а устанавливают на извлечение штанги переключением распределителя 23 в положение Б, при этом масло по гидролинии 35 поступает в полости 20 и 36 гидроцилиндра 19 через гидрозамок 22.At the end of the drilling process, shut off the valve 25 water supply to the cavity 27 of the rod. Under the action of a spring 31 installed perpendicular to the axis of the well, the tail shoulder 41 of the rod 30 is rotated on a hinge 29 and comes into force contact with the wall of the well. In contrast to the prototype method, where the supply hydraulic cylinder is turned off at that moment and alternating dynamic loads on the rod cause the machine to move in a vertical plane to the play, corresponding to the course of the anchoring rod to penetrate into coal - to exit from contact with coal, i.e. to lose stability and performance, in the proposed method to ensure anchoring, the supply hydraulic cylinder 19 is not turned off, but is set to remove the rod by switching the distributor 23 to position B, while the oil flows through the hydraulic line 35 into the cavities 20 and 36 of the hydraulic cylinder 19 through the hydraulic lock 22.

Динамические нагрузки вверх, как и в прототипе, заставляют стержень 30 внедряться в массив угля, но в отличие от прототипа, "люфт" не появляется, поскольку штанга 13 всегда натянута вверх. Отсутствием указанного "люфта" и достигнут первый раз положительный эффект.Dynamic loads up, as in the prototype, force the rod 30 to penetrate into the coal mass, but unlike the prototype, “play” does not appear, since the rod 13 is always pulled up. The absence of the specified "backlash" and achieved the first time a positive effect.

Относительно заанкерованной рамы 3 сокращением гидроцилиндров 8 подают стол 2 с РО 6 на забой на глубину уступа Н, управляя с пульта 1.Relatively anchored frame 3 by reducing the hydraulic cylinders 8 serves table 2 with PO 6 to the bottom to the depth of the ledge H, controlling from the console 1.

Затем с помощью БАУ 7 бурят скважину под столом 2 (в порядке и с особенностями, описанными при работе БАУ 4) и анкеруют стол 2. Заметим, что количество анкерующих механизмов 12 данной заявкой не ограничивается, набор их может осуществляться благодаря фланцам 28 или иным образом (например, с помощью резьбы).Then, using BAU 7, a well is drilled under table 2 (in the manner and with the features described during operation of BAU 4) and the table 2 is anchored. Note that the number of anchoring mechanisms 12 is not limited by this application; they can be recruited due to flanges 28 or otherwise (e.g. using thread).

Обработка забояFace processing

Так как рама 3 и стол 2 притянуты к почве с помощью БАУ 4 и 7, машина готова для устойчивой (положительный эффект) обработки уступа глубиной Н. Обычным путем, т.е. с помощью гидроцилиндров качания стрелы РО в двух плоскостях (не показаны) и РО, приводимого гидродвигателем 5, обрабатывают забой. Транспорт горной массы, пылеподавление и охлаждение инструмента осуществляют отработавшей в гидродвигателе 5 водой.Since the frame 3 and table 2 are pulled to the soil with the help of BAU 4 and 7, the machine is ready for stable (positive effect) processing of the ledge with a depth of N. In the usual way, i.e. using the swing cylinders of the boom RO in two planes (not shown) and the RO driven by the hydraulic motor 5, they process the face. The transport of rock mass, dust suppression and cooling of the tool is carried out with water spent in the hydraulic motor 5.

Перестановка машины на новую позициюRelocation of the car to a new position

Извлекают БАУ 4. Для этого в способе-прототипе требовалось подать воду в полость 27 штанги 13 и включить подачу на извлечение штанги. Но при внедренных в массив угля стержнях 30 кольцевые поршни в камерах со штыбом могут не обеспечить выход стержней из контакта с этим массивом, поэтому подачей штанги "на извлечение" анкерующий элемент будет работать как резец, и штангу извлечь не удастся.Remove BAU 4. For this, in the prototype method, it was necessary to supply water to the cavity 27 of the rod 13 and turn on the feed to remove the rod. But when rods 30 are inserted into the coal array, the annular pistons in the chambers with the bayonet may not ensure that the rods come out of contact with this array, therefore, by supplying the rod for “extraction”, the anchoring element will work like a cutter, and the rod cannot be removed.

В предлагаемом способе для надежного извлечения штанг БАУ 4 следует краном 25 (установив распределитель-пилот 24 в положение А) подать воду в их полости 27 и одновременно подать масло через позицию А распределителя 23 (как на бурение) - штанги пойдут вниз, стержни 30 выйдут из "зацепления" со стенками скважин и прижмутся к телу штанг. Так как при этом режущие коронки 10 вращаются, возможно произойдет небольшое углубление скважины. Теперь можно извлечь штанги БАУ 4, но воду отключать при этом нельзя, чтобы не ввести в контакт со стенками скважины соответствующие стержни 30 - достигнут второй раз положительный эффект.In the proposed method, for reliable extraction of the BAU rods 4, it is necessary to use a crane 25 (setting the pilot distributor 24 to position A) to supply water to their cavities 27 and simultaneously supply oil through position A of the distributor 23 (as for drilling) - the rods will go down, the rods 30 will come out from "meshing" with the walls of the wells and will be pressed against the body of the rods. Since the cutting crowns 10 rotate, a small deepening of the well may occur. Now you can remove the BAU 4 rods, but you cannot turn off the water in this case, so as not to bring the corresponding rods 30 into contact with the walls of the well — a positive effect is achieved a second time.

Включают гидроцилиндры 8 на раздвижку - рама 3 перемещается вперед на шаг Н относительно ранее заанкерованного с помощью БАУ 7 стола 2.The hydraulic cylinders 8 are turned on for sliding - the frame 3 moves forward by step H relative to the table 2 previously previously anchored using the BAU 7.

Бурят две скважины 21 под рамой 3 с помощью БАУ 4 и анкеруют раму описанным выше образом; в результате машина подготовлена для отработки следующего уступа глубиной Н.Drill two wells 21 under the frame 3 using BAU 4 and anchor the frame as described above; as a result, the machine is prepared for working off the next step N.

Обрабатывают забой по всей его поверхности на глубину уступа Н. Динамические нагрузки в вертикальной и горизонтальной плоскости передаются на буроанкеры, обеспечивающие удержание машины в заданном положении.The face is processed along its entire surface to the depth of the N. ledge. Dynamic loads in the vertical and horizontal plane are transmitted to the drill anchors, which ensure that the machine is held in a predetermined position.

Приведенное описание позволяет считать заявляемый способ новым и полезным, в связи с чем мы заявляем и просим выдать патент на "Способ удержания горной машины в заданном положении" согласно прилагаемой формуле изобретения.The above description allows us to consider the claimed method as new and useful, in connection with which we declare and ask for a patent for "Method of holding a mining machine in a predetermined position" according to the attached claims.

Claims (1)

Способ удержания проходческой машины в заданном положении при отработке единичного уступа рабочим органом, включающий подготовительные операции бурения с промывкой скважин в почву выработки с помощью нескольких полых штанг с режущими коронками, анкерования проходческой машины в стенки пробуренных скважин с помощью имеющихся на полых штангах пружинно-поршневых механизмов с анкерующим элементом без извлечения полых штанг из скважин, а новый уступ отрабатывают после извлечения этих штанг, отличающийся тем, что после анкерования проходческой машины анкерующий элемент удерживают при отработке уступа натяжением полой штанги при отсутствии давления воды в ее полости, а перед извлечением полой штанги сначала выводят анкерующий элемент из контакта со стенкой скважины перемещением штанги на забой при одновременной подаче воды под давлением в ее полость, причем пружинно-поршневой механизм воздействует на анкерующий элемент перпендикулярно стенке скважины, затем штангу извлекают, после чего проходческую машину передвигают на величину уступа и повторяют операции по ее удержанию в заданном положении.A method of holding a tunneling machine in a predetermined position when practicing a single step with a working body, including preparatory drilling operations with flushing wells into the production soil using several hollow rods with cutting crowns, anchoring the boring machine into the walls of drilled wells using spring-piston mechanisms available on hollow rods with an anchoring element without removing the hollow rods from the wells, and a new ledge is worked out after removing these rods, characterized in that after anchoring the passage In the case of a machine, the anchoring element is held during the working out of the step by tensioning the hollow rod in the absence of water pressure in its cavity, and before removing the hollow rod, the anchoring element is first brought out of contact with the borehole wall by moving the rod to the bottom while supplying water under pressure to its cavity, the piston mechanism acts on the anchoring element perpendicular to the wall of the well, then the rod is removed, after which the sinking machine is moved by the step size and the operations on it are repeated neigh in a given position.
RU2004136912/03A 2004-12-16 2004-12-16 Method for tunneling machine fixation in predetermined location RU2276728C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004136912/03A RU2276728C1 (en) 2004-12-16 2004-12-16 Method for tunneling machine fixation in predetermined location

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004136912/03A RU2276728C1 (en) 2004-12-16 2004-12-16 Method for tunneling machine fixation in predetermined location

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2276728C1 true RU2276728C1 (en) 2006-05-20
RU2004136912A RU2004136912A (en) 2006-05-27

Family

ID=36658367

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004136912/03A RU2276728C1 (en) 2004-12-16 2004-12-16 Method for tunneling machine fixation in predetermined location

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2276728C1 (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2459075C1 (en) * 2010-11-30 2012-08-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" Hydraulic monitor installation with pipeline of variable length
RU2689455C1 (en) * 2018-08-13 2019-05-28 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) Method for drilling of mine working and device for its implementation
US10738608B2 (en) 2016-08-19 2020-08-11 Joy Global Underground Mining Llc Cutting device and support for same
US10876399B2 (en) 2016-01-27 2020-12-29 Joy Global Underground Mining Llc Mining machine with multiple cutter heads
US10876400B2 (en) 2016-08-19 2020-12-29 Joy Global Underground Mining Llc Mining machine with articulating boom and independent material handling system
RU2745395C2 (en) * 2007-08-31 2021-03-24 Джой Глоубал Андеграунд Майнинг ЭлЭлСи Mountain machine
US11203930B2 (en) 2016-09-23 2021-12-21 Joy Global Underground Mining Llc Machine supporting rock cutting device
US11319754B2 (en) 2018-07-25 2022-05-03 Joy Global Underground Mining Llc Rock cutting assembly
US11371346B2 (en) 2012-09-14 2022-06-28 Joy Global Underground Mining Llc Cutter head for mining machine
US11391149B2 (en) 2016-08-19 2022-07-19 Joy Global Underground Mining Llc Mining machine with articulating boom and independent material handling system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2906793A1 (en) * 1979-02-22 1980-09-04 Bochumer Eisen Heintzmann Mine gallery driving machine abutment - has two frames in tandem as mobile support anchored in floor holes
SU1432230A1 (en) * 1986-06-30 1988-10-23 Ясиноватский Филиал По Проходческому Оборудованию Института "Гипромашобогащение" Entry-driving machine
RU93014499A (en) * 1993-03-19 1995-03-10 Научно-производственный инженерный центр "Лакосс и К" METHOD OF HOLDING THE MINING MACHINE IN THE GIVEN POSITION AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2906793A1 (en) * 1979-02-22 1980-09-04 Bochumer Eisen Heintzmann Mine gallery driving machine abutment - has two frames in tandem as mobile support anchored in floor holes
SU1432230A1 (en) * 1986-06-30 1988-10-23 Ясиноватский Филиал По Проходческому Оборудованию Института "Гипромашобогащение" Entry-driving machine
RU93008108A (en) * 1993-02-11 1995-09-27 Научно-производственный инженерный центр "Лакосс и К" METHOD OF HOLDING THE MINING MACHINE IN THE SPECIFIED POSITION
RU93014499A (en) * 1993-03-19 1995-03-10 Научно-производственный инженерный центр "Лакосс и К" METHOD OF HOLDING THE MINING MACHINE IN THE GIVEN POSITION AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU93034173A (en) * 1993-07-01 1996-05-20 В.И. Медведков METHOD OF SUPPLY FOR BORING OF THE DRILLING EXECUTIVE BODY

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2745395C2 (en) * 2007-08-31 2021-03-24 Джой Глоубал Андеграунд Майнинг ЭлЭлСи Mountain machine
RU2459075C1 (en) * 2010-11-30 2012-08-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" Hydraulic monitor installation with pipeline of variable length
US11725512B2 (en) 2012-09-14 2023-08-15 Joy Global Underground Mining Llc Method for removing material from a rock wall
US12385395B2 (en) 2012-09-14 2025-08-12 Joy Global Underground Mining Llc Cutter head for mining machine
US11371346B2 (en) 2012-09-14 2022-06-28 Joy Global Underground Mining Llc Cutter head for mining machine
US10876399B2 (en) 2016-01-27 2020-12-29 Joy Global Underground Mining Llc Mining machine with multiple cutter heads
US11613993B2 (en) 2016-08-19 2023-03-28 Joy Global Underground Mining Llc Cutting device and support for same
US10876400B2 (en) 2016-08-19 2020-12-29 Joy Global Underground Mining Llc Mining machine with articulating boom and independent material handling system
US10738608B2 (en) 2016-08-19 2020-08-11 Joy Global Underground Mining Llc Cutting device and support for same
US11391149B2 (en) 2016-08-19 2022-07-19 Joy Global Underground Mining Llc Mining machine with articulating boom and independent material handling system
US11939868B2 (en) 2016-08-19 2024-03-26 Joy Global Underground Mining Llc Cutting device and support for same
US11203930B2 (en) 2016-09-23 2021-12-21 Joy Global Underground Mining Llc Machine supporting rock cutting device
US11846190B2 (en) 2016-09-23 2023-12-19 Joy Global Underground Mining Llc Rock cutting device
US11598208B2 (en) 2016-09-23 2023-03-07 Joy Global Underground Mining Llc Machine supporting rock cutting device
US11319754B2 (en) 2018-07-25 2022-05-03 Joy Global Underground Mining Llc Rock cutting assembly
RU2689455C1 (en) * 2018-08-13 2019-05-28 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) Method for drilling of mine working and device for its implementation

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004136912A (en) 2006-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103195426B (en) A kind of large-inclination-angle coal bed long-wall working face coal pillar-free mining method
CN104929517B (en) A double-drill full-hydraulic drill type pressure relief device and pressure relief method
RU2276728C1 (en) Method for tunneling machine fixation in predetermined location
EA037982B1 (en) Method for pillarless mining with self-preserving development without roadway development at mining area
CN110966002B (en) A method of roof cutting and pressure relief based on dense drilling
CN113622934A (en) Advanced support system and method for open type TBM (tunnel boring machine) heading machine in unfavorable geological zone of coal mine roadway
KR200429625Y1 (en) Drilling Rig with 360 Degree Rotating Drifter
RU2689455C1 (en) Method for drilling of mine working and device for its implementation
CN108952715B (en) A method of roof coal support reinforcement for gob-side excavation roadway roof in inclined thick/extra-thick coal seam
RU2394991C1 (en) Procedure for solid coal weakening
RU2103507C1 (en) Method and cutter-loader machine for development of seam deposits of minerals
RU2004114306A (en) METHOD FOR PREPARATION AND DIGGING OF INCLINED AND STEELY FALLING LAYERS OF USEFUL FOSSIL
RU2215150C1 (en) Method of supporting of underground mine workings with combined support
SU1765441A1 (en) Method at advanced anchoring during driving of working
RU168978U1 (en) Roadheader
CN112483088B (en) Fluidized unmanned reverse circulation coal mining method
RU2136887C1 (en) Powered complex for mining kimberlite
RU2704061C1 (en) Method for combined development of flat seams of coal deposits
RU2212541C1 (en) Support of breakage face of thick steep coal seam
RU2471990C1 (en) Method to mine sloping and inclined coal beds of average capacity
RU2344292C1 (en) Method of development of thick flat-lying coal bed on clots of irregular shape
SU836364A1 (en) Method of preventing dynamic phenomena at working of coal beds
SU1097788A1 (en) Entry-driving machine
RU2553719C1 (en) Method of development of steeply pitching coal beds and device for its implementation
SU1461966A1 (en) Mine working construction method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20061217