комплекс для приготовления бетонной смеси в подземных условиях

Формула изобретения

Комплекс для приготовления бетонной смеси в подземных условиях, включающий смесительный барабан, параллельные друг другу транспортные пути, подъемный механизм, связывающий транспортные емкости, и смесительный барабан, отличающийся тем, что подъемный механизм выполнен в виде кран-балки, закрепленной к кровле горной выработки, с грейферной установкой, а смесительный барабан с приводом и редуктором установлен на платформе, закрепленной на почве горной выработки, при этом смесительный барабан, за счет внутренних направляющих, выполнен с возможностью непрерывного приготовления и выгрузки бетонной смеси в транспортные емкости, участок параллельных транспортных путей комплекса соединен с основными шахтовыми путями и выполнен с возможностью обеспечения поточной доставки сыпучих материалов и отправкой бетонной смеси в транспортных емкостях, причем транспортная емкость с цементом оснащена пневматическим насосом для регулируемой подачи цемента из емкости в смесительный барабан, а транспортная емкость с бетонной смесью снабжена дозирующим устройством в виде пневматического эжектора и шнеками.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области горной промышленности и может быть использовано для приготовления бетонной смеси при подземной отработке месторождений полезных ископаемых.

Известен комплекс "Монолит-2" (см. Штумпф Г.Г., Егоров П.В., Лебедев А. В. Крепление и поддержание горных выработок. Справочник рабочего. М., - Недра - 1993. -с.200), состоящий из цементовоза, загрузчика-дозатора, материальных рукавов, укладчика-манипулятора, электрооборудования и опалубки.

Известен комплекс БУК-3У5 (см. Штумпф Г.Г., Егоров П.В., Лебедев А.В. Крепление и поддержание горных выработок. Справочник рабочего. -М., -Недра -1993. -с.203), состоящий из бетоноукладчика, подземной механической стойки, трубопровода, гасителя, перегрузочного устройства с гидравлическим приводом и с пультом его управления.

Известна установка для подачи и дозирования материалов в бетонносмесительном узле (см. а.с. 688336, В 28 В 7/04), включающая бункер, дозаторы, платформу, насос и трубопровод.

Недостатком данных комплексов и устройства является низкая производительность приготовления бетона, отсутствие непрерывной загрузки инертных материалов и выгрузки бетонной смеси, значительные объемы производственных помещений.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является установка для приготовления бетонной смеси (см. а.с. 6888344, В 28 С 5/08), включающая смесительное отделение с расходными емкостями, транспортирующее устройство в виде самоходного бункера, параллельными транспортными путями, подъемный механизм, выполненный в виде шахматного подъемника.

Недостатком данного устройства является недостаточная надежность комплекса механизмов, отсутствие непрерывности загрузки инертных материалов и выгрузки бетонной смеси, достаточно большие объемы производственных площадей для приготовления бетонной смеси в подземных условиях шахты.

Единым техническим результатом предполагаемого технического решения является повышение производительности и надежности работы комплекса механизмов по приготовлению бетонной смеси, обеспечение непрерывного процесса загрузки исходных материалов и выгрузки бетонной смеси, уменьшение объемов подземной камеры для приготовления бетонной смеси в шахте.

Единый технический результат достигается тем, что в известном комплексе для приготовления бетонной смеси в подземных условиях, включающем смесительный барабан, параллельные друг другу транспортные пути, подъемный механизм, связывающий транспортные емкости и смесительный барабан, при этом подъемный механизм выполнен в виде кран-балки, закрепленной в кровле горной выработки, с грейферной установкой, а смесительный барабан с приводом и редуктором установлен на платформе, закрепленной на почве горной выработки, при этом смесительный барабан за счет внутренних направляющих выполнен см возможностью непрерывного приготовления и выгрузки бетонной смеси в транспортные емкости, участок параллельных транспортных путей комплекса соединен с основными шахтовыми путями и выполнен с возможностью обеспечения поточной доставки сыпучих материалов и отправкой бетонной смеси в транспортных емкостях, причем транспортная емкость с цементом оснащена пневматическим насосом для регулируемой подачи цемента из емкости в смесительный барабан, а транспортная емкость с бетонной смесью снабжена дозирующим устройством в виде пневматического эжектора и шнеками.

Повышение производительности и надежности работы комплекса механизмов по приготовлению бетонной смеси, обеспечение непрерывного процесса загрузки и выгрузки материалов осуществляется подъемным механизмом, выполненным в виде кран-балки, закрепленной в кровле горной выработки (например, анкерным креплением), для обеспечения доставки в смесительный барабан сыпучих материалов (щебенка, доломит и т.п.) из транспортных емкостей (например, шахтовых вагонов ВГ-40). Кран-балка снабжена грейферной установкой, осуществляющей захват сыпучих материалов и доставку их в смесительный барабан.

Обеспечение непрерывного процесса выгрузки бетонной смеси и уменьшение объемов подземной камеры для приготовления бетонной смеси осуществляется установкой смесительного барабана, привода и редуктора на едином металлическом каркасе (платформе), закрепленного (например, анкерным креплением) на почве горной выработки. Приемный бункер смесительного барабана выполнен с возможностью загрузки исходных компонентов и выгрузки бетонной смеси, загрузка исходных компонентов осуществляется при вращении смесительного барабана в одну сторону, а выгрузка бетонной смеси производится при вращении смесительного барабана в противоположную сторону. Для обеспечения процесса загрузки, приготовления бетонной смеси и выгрузки смесительный барабан снабжен внутренними направляющими по периметру барабана. Транспортная емкость (например, шахтовый вагон ВГ-4,0) для доставки цемента в комплекс для приготовления бетонной смеси оснащена специальным насосом (работающим на принципе воздушной эжекции), обеспечивающим регулируемый забор цемента из емкости и передачу по цементопроводу (изготовленному, например, из шланга диаметром 50 или 100 мм) в смесительный барабан. Регулирование забора цемента производится дозирующим устройством, установленным на пневматическом насосе. Транспортная емкость (например, шахтовый вагон ВГ-4,0) с бетонной смесью снабжена пневматическим эжекторным устройством и двумя шнеками (расположенными внутри емкости) для обеспечения дозированной выгрузки бетонной смеси через бетонопровод (изготовленного, например, из шланга диаметром 150 или 200 мм) в месте производства работ.

Для уменьшения объемов подземной камеры комплекса для приготовления бетонной смеси участок транспортных путей выполнен из двух шахтовых железнодорожных путей с параллельным расположением и расположением на них транспортных емкостей с исходными материалами, комплекса для приготовления бетонной смеси и транспортных емкостей с бетонной смесью. Возможность обеспечения непрерывной доставки для комплекса исходных материалов и отправки бетонной смеси обеспечивается соединением участка транспортных путей комплекса с основными шахтовыми путями.

Указанное техническое решение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид камеры с комплексом для приготовления бетонной смеси в подъемных условиях, на фиг. 2 показан вид сверху камеры с комплексом для приготовления бетонной смеси, на фиг.3 показан разрез камеры с комплексом для приготовления бетонной смеси.

Комплекс для приготовления бетонной смеси в подземных условиях размещается в камере 1 (горной выработке) и состоит из смесительного барабана 2, привода барабана 3 и редуктора 4, установленных на платформе 5, закрепленной на почве камеры (горной выработки) 1; параллельных друг другу транспортных путей 6 с размещенными на путях транспортными емкостями 7 для сыпучих материалов, транспортной емкостью 8 с цементом и транспортной емкостью 9 с бетонной смесью; подъемного механизма 10 в виде кран-балки, закрепленного к кровле камеры (горной выработке) 1 с грейферной установкой 11. В камере 1 установлен резервуар 12 для подачи воды в смесительный барабан 2. В смесительном барабане 2 выполнены внутренние направляющие. Транспортные пути 6 комплекса соединены с основными шахтовыми путями 13. Транспортная емкость с цементом 8 оснащена пневматическим насосом 1 для подачи цемента из емкости 8 в смесительный барабан 2 по цементопроводу 25. Транспортная емкость 9 с бетонной смесью снабжена дозирующим устройством 16 в виде пневматического эжектора и двумя шнеками 17.

Работа комплекса для приготовления бетонной смеси по предлагаемому техническому решению осуществляется следующим образом. В смесительный барабан 2 из резервуара 12 подается вода (в определенном объеме), из транспортной емкости 8, размещенной на путях 6, подается в смесительный барабан 2 пневматическим насосом 14 по цементопроводу 15 цемент (в определенном соотношении к объему воды и сыпучих материалов). Из транспортных емкостей 7 грейферной установкой 11, закрепленной на подъемном механизме 10, осуществляется забор сыпучих материалов (в определенном соотношении) и загрузка их в смесительный барабан 2. Смесительный барабан 2 посредством установленных на платформе 5 привода барабана 3 и редуктора 4 приводится во вращательное движение и за счет выполненных в смесительном барабане 2 внутренних направляющих осуществляется перемешивание исходных компонентов и приготовление бетонной смеси. При образовании в смесительном барабане 2 бетонной смеси производится выгрузка бетонной смеси из барабана 2 за счет изменения вращения барабана 2 в противоположном направлении и за счет внутренних направляющих барабана 2 в транспортную емкость 9, установленную на путях 6, с последующей выгрузкой бетонной смеси посредством дозирующего устройства 16 и шнеков 17 в месте производства бетонных работ.

При необходимости приготовления последующего объема бетонной смеси вышеописанный цикл повторяется.

Доставка исходных компонентов (цемента, гравия, доломита, песка) для приготовления бетонной смеси осуществляется в транспортных емкостях 7 и 8 по общешахтовым путям 13 и транспортным путям 6 комплекса. Вода в резервуар 12 и воздух для пневматического эжектора 16 и пневматического насоса 14 подается из шахтовых коммуникаций.

Подготовка камеры с комплексом механизмов и оборудования для приготовления бетонной смеси в подземных условиях осуществлена на горизонте +185 м шахты Шерегешского рудоуправления. Комплекс механизмов по приготовлению бетонной смеси, изготовленных, установленных и работающих согласно предлагаемому техническому решению, позволил обеспечить необходимые объемы бетонной смеси для крепления горных выработок (сменная производительность комплекса по бетону составляет до 65 м³), достаточно высокую надежность работы механизмов и оборудования (в течение 6 месяцев с момента пуска комплекса отсутствовали технологические простои), непрерывность процессов загрузки исходных компонентов в смесительный барабан и выгрузки бетонной смеси. Основные габариты камеры для комплекса по приготовлению бетонной смеси в шахте Шерегешского рудоуправления составили: длина 3,0 м; ширина 6,3 м; высота 9,6 м. Объемы камер аналогичных бетонорастворных комплексов в 2,5-3,0 раза превышают объемы камер по предлагаемому техническому решению.