способ строповки грузов в горной выработке

Формула изобретения

Способ строповки грузов в горной выработке, оборудованной монорельсом и гидроподъемниками с рабочими траверсами, включающий перемещение груза за счет передвижения подъемно-транспортного устройства по монорельсу, отличающийся тем, что на каждый гидроподъемник по его консолям фиксируют на цепях две вспомогательные траверсы, которые располагают одну слева, другую справа от рабочей траверсы, определяют центр тяжести груза, затем устанавливают гидроподъемник относительно груза так, чтобы рабочая траверса была расположена над центром тяжести груза по вертикальной оси, на концах рабочей траверсы и на грузе в местах застроповки фиксируют по одному уравнительному блочку, в которые вкладывают стропы, одни концы стропов фиксируют на одной вспомогательной траверсе, опускают рабочую траверсу вниз до тех пор, пока уравнительные блочки на рабочей траверсе и в местах застроповки груза не встанут в одну линию, выбирают слабину стропов, для чего натягивают стропы, и фиксируют два других конца стропов на второй вспомогательной траверсе, на концах каждой вспомогательной траверсы фиксируют отрезок цепи, длина которого зависит от высоты выработки, один конец отрезка цепи фиксируют на вспомогательной траверсе, а другой конец свободно свисает, потом поднимают рабочую траверсу, осуществляют подъем груза и перемещают его дальше по выработкам, опускают груз в обратной последовательности.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к средствам механизации погрузочных, транспортных и разгрузочных работ и может быть использовано, например, в угольной промышленности в подземных условиях для перемещения груза по горным выработкам.

Известен способ строповки крупногабаритного груза (патент РФ №2193005, МПК 7 В66С 1/10, опубл. 20.11.2002), при котором определяют центр массы груза, после чего определяют расстояние от центра масс до каждого из мест застроповки груза, в соответствии с измеренным расстоянием подбирают длину каждой стропы и подсоединяют стропы в зависимости от их длины к местам застроповки груза.

Недостатком известного способа является невозможность его использования в стесненных условиях горной выработки.

Известен также одноветвевой способ строповки груза в горной выработке (Оберман Я.И. Стропальное дело. Учебное пособие для ПТУ. - М.: Металлургия, 1985, с.193-194), оборудованной монорельсом и гидроподъемниками с рабочими траверсами, включающий перемещение груза за счет передвижения подъемно-транспортного устройства по монорельсу, используемый в настоящее время на шахтах Кузбасса, при котором осуществляют подъем одной единицы груза с помощью двух гидроподъемников, причем сначала опускают рабочую траверсу одного гидроподъемника, затем рабочую траверсу второго гидроподъемника, фиксируют на них груз и поднимают его, подтягивая груз к гидроподъемникам, при этом сначала поднимают одну сторону груза, потом вторую.

Недостатками известного способа являются: неэффективный способ строповки груза, а именно: использование одноветвевого способа строповки груза, неправильно выбранное место застроповки груза, т.к. не учитывается местоположение центра тяжести груза, следствием чего является неравномерная нагрузка на ветви строп, аварийные ситуации, связанные с перегрузкой ветвей строп, грузоподъемных средств, потерей устойчивости и опрокидыванием поднимаемого груза, низкая эффективность операций по перемещению грузов, малое количество перевозимого груза, значительный износ оборудования из-за частых его поломок, а следовательно, высокие затраты на перемещение грузов, низкая безопасность труда из-за частых поломок оборудования.

Задачи изобретения: повышение эффективности операций по перемещению грузов за счет использования многоветвевого способа строповки, увеличение количества перевозимого груза, снижение износа оборудования, повышение безопасности труда.

Указанные задачи достигаются тем, что в способе строповки грузов в горной выработке, оборудованной монорельсом и гидроподъемниками с рабочими траверсами, включающем перемещение груза за счет передвижения подъемно-транспортного устройства по монорельсу, согласно изобретению на каждый гидроподъемник по его консолям фиксируют на цепях две вспомогательные траверсы, которые располагают одну слева, другую справа от рабочей траверсы, определяют центр тяжести груза, затем устанавливают гидроподъемник относительно груза так, чтобы рабочая траверса была расположена над центром тяжести груза по вертикальной оси, на концах рабочей траверсы и на грузе в местах застроповки фиксируют по одному уравнительному блочку, в которые вкладывают стропы, одни концы строп фиксируют на одной вспомогательной траверсе, опускают рабочую траверсу вниз до тех пор, пока уравнительные блочки на рабочей траверсе и в местах застроповки груза не встанут в одну линию, выбирают слабину строп, для чего натягивают стропы и фиксируют два других конца строп на второй вспомогательной траверсе, на концах каждой вспомогательной траверсы фиксируют отрезок цепи, длина которого зависит от высоты выработки, один конец отрезка цепи фиксируют на вспомогательной траверсе, а другой конец свободно свисает, теперь поднимают рабочую траверсу, осуществляют подъем груза и перемещают его дальше по выработкам, опускают груз в обратной последовательности.

Заявляемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показан способ строповки двух единиц груза; на фиг.2 - расположение уравнительных блочков; на фиг.3 - одноветвевая схема строповки груза; на фиг.4 - многоветвевая схема строповки груза; на фиг.5 - схема работы транспортных кареток на повороте горной выработки по известному способу; на фиг.6 - схема работы транспортных кареток на повороте горной выработки по заявляемому способу; на фиг.7 - схема работы в наклонной горной выработке по заявляемому способу.

Способ осуществляют следующим образом.

Груз 1, поступивший с поверхности в шахту на приемную площадку, поднимают с этой площадки на гидроподъемниках 2 и перемещают по выработкам. Для подъема двух единиц груза 1 используют установленные на монорельсе два гидроподъемника 2, каждый из которых имеет рабочую траверсу 3. Использование одновременно двух гидроподъемников позволяет увеличить количество перевозимого груза. На консолях каждого гидроподъемника 2, фиксируют на цепях две вспомогательные траверсы 4, расположенные слева и справа от рабочей траверсы 3. Определяют центр тяжести груза Q по известной методике (Оберман Я.И. Стропальное дело. Учебное пособие для ПТУ. - М.: Металлургия, 1985, с.31-35). После определения центра тяжести груза устанавливают каждый гидроподъемник 2 относительно своей одной единицы груза 1 так, чтобы рабочая траверса 3 была расположена над центром тяжести груза 1 на вертикальной оси. На концах рабочей траверсы 3 фиксируют по одному уравнительному блочку 5. На грузе 1 в местах застроповки также фиксируют уравнительные блочки 5. Для строповки на каждую единицу груза 1 используют две стропы 6, два конца которых фиксируют на одной из вспомогательных траверс 4, для чего вкладывают конец стропы 6 в уравнительный блочок 5, вставляют палец (не показан), палец фиксируют зажимом (не показан). Опускают рабочую траверсу 3 вниз до тех пор, пока уравнительные блочки 5 на рабочей траверсе 3 не встанут в одну линию с уравнительными блочками 5 в местах застроповки груза 1. Затем натягивают обе стропы 6, выбирают вручную их слабину и фиксируют два других конца строп 6 на второй вспомогательной траверсе 4. На концах каждой вспомогательной траверсы 4 фиксируют отрезок цепи, для временной фиксации груза 1, при перемещении груза по выработке этот отрезок цепи фиксируют так, чтобы цепь не касалась почвы выработки. Длина его зависит от высоты выработки. Один конец отрезка цепи фиксируют на вспомогательной траверсе 4, а другой конец свободно свисает. Теперь осуществляют подъем груза 1, для чего поднимают рабочую траверсу 3, стропы 6 натягиваются и груз 1 отрывается от почвы. Если хода рабочей траверсы 3 не хватает, чтоб поднять груз 1 на определенную высоту, то временно фиксируют груз 1 на свободно свисающих концах отрезков цепи, закрепленных на концах вспомогательных траверс, опускают рабочую траверсу 3 до тех пор, пока уравнительные блочки 5 в местах застроповки груза 1 не встанут в одну линию с уравнительными блочками 5 на рабочей траверсе 3. Выбирают слабину строп 6, фиксируют стропы 6 на вспомогательной траверсе 4, груз отсоединяют от отрезков цепи, опять поднимают его на нужную высоту и перемещают дальше по горной выработке. Опускают груз в обратной последовательности.

На фиг.3 показана схема строповки груза 1 по известному способу (Оберман Я.И. Стропальное дело. Учебное пособие для ПТУ. - М.: Металлургия, 1985, с.193-194), в котором используют равноплечную траверсу 7 и относительно этой траверсы располагают груз 1, стесненные условия горных выработок не дают возможности использовать эту схему правильно и вместо равноплечей траверсы 7 груз 1 напрямую стропуют к рабочим траверсам 3 гидроподъемников 2. В известном способе одну единицу груза 1 перемещают с помощью двух гидроподъемников 2. При застроповке груза не учитывается местоположение центра тяжести груза. При подъеме груза основная нагрузка приходится на балку монорельса и на транспортные каретки 8, что и приводит к частым поломкам, быстрому износу оборудования, высокой аварийности труда.

При перемещении груза на повороте выработки известным способом движущиеся по монорельсу транспортные каретки 8, на которых зафиксированы гидроподъемники 2, стремятся удержаться на одной линии и не дают произвести плавный поворот по радиусу изгиба монорельса и компенсирующее устройство каждого гидроподъемника 2 на повороте заблокировано, что приводит к быстрому износу оборудования и созданию аварийных ситуаций при перемещении груза на поворотах выработки.

При перемещении по наклонным выработкам по известному способу, например при подъеме, груз 1 работает как тормоз и заставляет пробуксовывать локомотив (не показан), а при спуске груз 1 способствует ускорению движения локомотива, что приводит к аварийным ситуациям.

Схема строповки груза по заявляемому способу показана на фиг.4. В заявляемом способе один гидроподъемник поднимает одну единицу груза. Места застроповки груза располагают симметрично центру тяжести груза таким образом, чтобы отвесная прямая, проходящая через центр тяжести, размещалась между местами застроповки. Чем больше расстояние между местами застроповки, тем устойчивее положение груза (Оберман Я.И. Стропальное дело. Учебное пособие для ПТУ. - М.: Металлургия, 1985, с.35). Оптимальные углы между ветвями строп находятся в пределах 60-90° (там же, стр.137). Эта схема позволяет равномерно распределить нагрузку на все ветви строп. Пары сил, произвольно расположенные в пространстве, взаимно уравновешиваются в том случае, если геометрическая сумма их моментов равна нулю, то есть многоугольник, построенный на моментах данных пар сил, замкнут и груз считается поднятым и зафиксированным в пространстве (Хямяляйнен В.А.Теоретическая механика: Учеб. пособие / В.А.Хямяляйнен, Р.Ф.Гордиенко, Н.А.Ведяшкина; Кузбас. Гос. Техн. Ун-т. Кемерово, 2001, стр.25). Подъемная сила прикладывается равномерно относительно центра тяжести груза и обеспечивает равномерное натяжение всех ветвей строп. В момент отрыва груза от почвы начинает работу система сходящихся сил (Хямяляйнен В.А. Теоретическая механика: Учеб. пособие / В.А.Хямяляйнен, Р.Ф.Гордиенко, Н.А.Ведяшкина; Кузбас. Гос. Техн. Ун-т. Кемерово, - 2001, с.30-32). Системой сходящихся сил называется система сил, линии действия которых пересекаются в одной точке. В заявляемом способе силы сходятся в одной точке О, которая находится в кровле выработки. Эта точка О расположена на оси центра тяжести груза Q и силы S рабочей траверсы 3.

При перемещении груза на повороте выработки по заявляемому способу транспортные каретки 8, на которых прикреплены к монорельсу гидроподъемники 2, работают по назначению, т.е. вращающаяся часть этого узла (транспортных кареток и гидроподъемника) позволяет произвести плавный поворот по радиусу изгиба монорельса.

В заявляемом способе при перемещении груза по наклонным выработкам (фиг.7), например при подъеме, центр тяжести груза 1, грузоподъемная сила и центр сходящихся сил работают в одной линии по вертикали и способствуют поднятию груза 1 за счет маятникового движения груза относительно центра сходящихся сил. А при спуске эти же силы работают как тормоз и не дают возможности локомотиву разогнаться, что приводит к безаварийным ситуациям.

Пример конкретного выполнения способа.

Способ осуществляли на шахте «Заречная», на участке внутришахтного транспорта (ВШТ). Груз поступил с поверхности в шахту по грузовому стволу на подвижных платформах на нижнюю приемную площадку. С этой платформы груз поднимали на гидроподъемниках (мобильных гидравлических подъемных устройствах МГПУ 8 - ДУО) и перемещали по горным выработкам. Для подъема груза использовали два гидроподъемника МГПУ 8 - ДУО с рабочими траверсами, закрепленных с помощью транспортных кареток на монорельсе. На консолях каждого гидроподъемника, зафиксировали на цепях по две вспомогательные траверсы. Каждый гидроподъемник поднимал одну единицу груза (например, контейнер с песчано-гравийной смесью). Установили оба гидроподъемника, каждый относительно своего груза так, чтобы рабочая траверса была расположена над центром тяжести груза по вертикальной оси. На концах каждой рабочей траверсы зафиксировали по одному уравнительному блочку. На груз в местах застроповки также цепью зафиксировали скобы от уравнительных блочков. На каждом гидроподъемнике концы двух строп зафиксировали на вспомогательной траверсе, для чего вложили эти стропы в уравнительные блочки, вставили пальцы, пальцы зафиксировали зажимами. Опустили рабочую траверсу вниз до тех пор, пока уравнительные блочки на вспомогательных и рабочей траверсах не встали в одну линию. Выбрали вручную слабину строп, для чего натянули стропы и зафиксировали два других конца строп на второй вспомогательной траверсе. На концах каждой вспомогательной траверсы зафиксировали цепь. Длина этой цепи зависит от высоты выработки, например высота выработки 4,5 м, тогда расстояние от конца вспомогательной траверсы до почвы будет 3 м минус высота контейнера (0,6 м) и высота подвижной платформы (0,4 м) в итоге длина цепи составляет 2 м. Один конец цепи зафиксировали на вспомогательной траверсе, а другой конец свободно свисает. Теперь осуществили подъем груза, для чего подняли рабочую траверсу, стропы натянулись и груз оторвался от почвы. Подняли груз на высоту 1,5 м и переместили по выработке.

Если хода рабочей траверсы не хватает, чтоб поднять груз на определенную высоту, то временно фиксируют груз на свободно свисающих концах отрезков цепи, зафиксированных по концам вспомогательных траверс, затем опускают рабочую траверсу до тех пор, пока уравнительные блочки на рабочей траверсе и в местах застроповки груза не встанут в одну линию. Выбирают вручную слабину строп, фиксируют стропы на вспомогательной траверсе и опять поднимают груз на нужную высоту и перемещают его дальше по выработкам. Опускали груз в обратной последовательности.

Таким образом, заявляемый способ строповки груза позволяет: одновременно перемещать вдвое больше груза, чем это позволяют известные способы, так как одновременно используют два гидроподъемника, увеличить количество перевозимого груза, увеличить объем перемещаемого груза за счет увеличения максимального грузоподъема каждого гидроподъемника с использованием шести уравнительных блочков, двух вспомогательных траверс и двух строп.

Использование многоветвевого способа строповки и застроповка груза с учетом местоположения центра тяжести груза позволяет равномерно распределить нагрузку на ветви строп, исключить аварийные ситуации, связанные с перегрузкой ветвей строп, грузоподъемных средств, потерей устойчивости и опрокидыванием поднимаемого груза, повысить эффективность операций по перемещению грузов, перемещать значительно большее количество грузов, значительно снизить износ оборудования, связанный с частыми поломками, а следовательно, снизить затраты на перемещение грузов, повысить безопасность труда.