предохранительное устройство для углубления вертикальных стволов шахт

Формула изобретения

ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УГЛУБЛЕНИЯ ВЕРТИКАЛЬНЫХ СТВОЛОВ ШАХТ, включающее полок с размещенным над ним распределительным и амортизирующим элементом, упругоподатливый материал с расположенной в его массиве вертикальной полостью, ограниченной сверху амортизатором и щитом, а снизу - полком, причем под полком закреплен диффузор соосно с полостью, отличающееся тем, что в массиве упругоподатливого материала размещены кольцевые компенсационно-восстановительные емкости, снабженные клапанами и подводящими магистралями.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к шахтному строительству и может найти применение при углублении вертикальных стволов шахт.

Известно предохранительное устройство для углубления вертикальных стволов шахт [1]. Оно включает полок, размещенный над ним амортизирующий элемент, выполненный в виде кольца с укрепленными на нем переплетенными между собой струнами, упруго-податливый материал, расположенный в зазоре между полком и струнами, и размещенный вплотную к струнам металлический лист, покрывающий поверхность упруго-податливого материала. Струны крепят к кольцу с помощью коушного крепления. Кольцо закреплено в обделке анкерными болтами.

Недостатки устройства: при его демонтаже имеют место значительные трудозатраты на удаление упруго-податливого материала; в случае падения тяжелого предмета в ствол упруго-податливый материал уплотняется и полностью теряет свои упруго-податливые свойства, что может привести к аварии при повторном падении тяжелого предмета.

Известно также предохранительное устройство для углубления вертикальных стволов шахт [2] (прототип). Оно включает полок, размещенный над ним амортизационный элемент, выполненный в виде кольца с укрепленными на нем переплетенными между собой струнами, упруго-податливый материал, расположенный в зазоре между полком и струнами, а также размещенный вплотную к струнам щит, покрывающий поверхность упруго-податливого материала. В массиве упруго-податливого материала сформирована полость, например, в виде металлического полого цилиндра. В верхней части полости между боковой поверхностью цилиндра и щитом расположен амортизатор, например, в виде резинового надувного баллона. Нижнее основание полости прикреплено к полку. Под полком закреплен диффузор соосно с полостью.

Недостаток известного устройства - в случае падения тяжелого предмета, упруго-податливый материал уплотняется и полностью теряет свои упруго-податливые свойства, что может привести к аварии при повторном падении тяжелого предмета в ствол.

Цель изобретения - повышение надежности, амортизирующих свойств устройства, а также обеспечение возможности их систематического восстановления в процессе эксплуатации.

Поставленная цель достигается тем, что в массиве упруго-податливого материала размещены кольцевые компенсационно-восстановительные емкости, снабженные клапанами и подводящими магистралями.

Взаимосвязь изложенных признаков позволяет повысить надежность, амортизирующие свойства устройства, а также обеспечить возможность их систематического восстановления, что предопределяет получение положительного эффекта.

Применение каждого из перечисленных признаков в общей совокупности признаков технического решения данной задачи позволяет достигнуть положительный эффект от использования этого технического решения. Каждый из этих признаков является существенным. Исключение любого признака из общей совокупности или же применение их самих по себе не в общей совокупности, а также описанной последовательности действий не позволяет достигнуть положительного эффекта. Это предопределяет существенность признаков для решения поставленной заявителем задачи. Каждый из существенных признаков неотделим один от другого, следовательно, они вступили при своей реализации во взаимодействие.

Результат анализа известных в науке и технике технических решений на данный момент свидетельствует об отсутствии рассматриваемых признаков в данной совокупности, они являются новыми, т.е. данное техническое решение обладает новизной.

На чертеже изображено устройство, продольный разрез.

Предохранительное устройство включает полок 1, над которым размещен амортизирующий элемент 2, выполненный в виде кольца 3. На кольце 3 укреплены переплетенные между собой струны 4. В зазоре между полком 1 и струнами 4 расположен упруго-податливый материал 5. Вплотную к струнам 4 размещен щит 6, уложенный на поверхность упруго-податливого материала 5. Струны 4 крепят к кольцу 3 с помощью коушного крепления 7. Кольцо 3 закреплено в крепи ствола 8 при помощи анкерных болтов 9.

В массиве упруго-податливого материала 5 сформирована полость 10, например, в виде металлического полого цилиндра или деревянного сруба. Между щитом 6 и верхней частью боковой поверхности цилиндра расположен амортизатор 11. Он может быть выполнен в виде резинового надувного баллона или полости. Нижнее основание полости 10 закреплено на полке 1. Соосно с полостью 10, под полком 1 закреплен диффузор 12. В массиве упруго-податливого материала 5 расположены кольцевые компенсационно-восстановительные емкости 13, выполненные из резины или резинотканевого материала. Они наполнены рабочим агентом, например воздухом. Кольцевые компенсационно-восстановительные емкости 13 снабжены клапанами 15 и подводящими магистралями 14, которые при необходимости подключают к баллонам или магистрали рабочего агента, например общешахтной магистрали сжатого воздуха.

Предохранительное устройство работает следующим образом.

При падении тяжелого предмета, например подъемного сосуда, в ствол он ударяется в струны 4 амортизирующего устройства. Они прогибаются, оказывая давление на щит 6. Щит 6, сжимая амортизатор 11, уплотняет упруго-податливую засыпку 5, расположенную на полке 1. В то же время часть энергии удара принимают на себя наполненные рабочим агентом, например воздухом, компенсационно-восстановительные емкости 13, сжимаемые упруго-податливым материалом 5. При сжатии кольцевых компенсационно-восстановительных емкостей 13 из них через клапана 15 частично выходит рабочий агент (воздух). После полного погашения энергии упавшего тяжелого предмета его убирают. При этом положение струн 4 и амортизатора 11 восстанавливается, а упруго-податливый материал имеет пониженный уровень за счет уплотнения. Поэтому для повторного восстановления амортизирующих свойств упруго-податливого материала 5 через подводящие магистрали 14 в кольцевые компенсационно-восстановительные емкости нагнетают рабочий агент, например воздух, до полного восстановления упруго-податливым материалом 5 проектного уровня и коэффициента разрыхления. Для нагнетания рабочего агента подводящие магистрали 14 подключают к баллонам или магистрали рабочего агента, например магистрали сжатого воздуха в шахте. После восстановления объема емкостей 13 магистрали 14 отключают от источника рабочего агента. Эта операция повторяется в случае необходимости.

Изобретение позволяет повысить надежность защитного устройства, амортизирующие свойства, а также обеспечить возможность их систематического восстановления в процессе длительной эксплуатации устройства в случае неоднократных падений тяжелых предметов.