способ проходки горизонтальной или наклонной подземной горной выработки и проходческий комбайн для осуществления способа

Формула изобретения

1. Способ проходки горизонтальной или наклонной подземной 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;

оборку заколов с использованием, по меньшей мере, одного манипулятора;

установку анкеров с использованием, по меньшей мере, одного манипулятора;

монтаж сетки по своду выработки и бортам выработки;

нанесение набрызгбетона с использованием, по меньшей мере, одного манипулятора.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, перед началом бурения выполняют проходку, по меньшей мере, одного шпура и соответствующие взрывные работы.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что бурение осуществляют в нескольких выделенных радиусах, преимущественно четырех.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что монтаж сетки по своду выработки выполняют с верхней площадки, монтаж сетки по бортам выработки выполняют с площадок, установленных на манипуляторах.

5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что используют манипулятор, выбранный из перечня, включающего телескопический манипулятор и стреловой манипулятор.

6. Проходческий комбайн, выполненный на единой самоходной подвижной платформе с расположенным на ней проходческим оборудованием, включающим:

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

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

по меньшей мере, один агрегат установки анкеров, размещенный на манипуляторе;

площадки монтажа сетки по своду выработки и бортам выработки;

по меньшей мере, один агрегат нанесения набрызгбетона, размещенный на манипуляторе.

7. Проходческий комбайн по п.6, отличающийся тем, что включает, по меньшей мере, одну корзину на манипуляторе для закладки взрывчатого вещества.

8. Проходческий комбайн по п.6, отличающийся тем, что количество буровых агрегатов выбрано исходя из бурения в нескольких выделенных радиусах, преимущественно четырех.

9. Проходческий комбайн по п.6, отличающийся тем, что включает верхнюю площадку для монтажа сетки по своду выработки.

10. Проходческий комбайн по п.6, отличающийся тем, что включает площадки, установленные на манипуляторе для монтажа сетки по бортам выработки.

11. Проходческий комбайн по п.6, отличающийся тем, что содержит подъемный кран.

12. Проходческий комбайн по п.6, отличающийся тем, что включает, по меньшей мере, одну корзину на манипуляторе для вспомогательных работ.

13. Проходческий комбайн по любому из пп.6-12, отличающийся тем, что манипулятор выбран из перечня, включающего телескопический манипулятор и стреловой манипулятор.

14. Проходческий комбайн по любому из пп.6-12, отличающийся тем, что оборудован расположенными на различной высоте площадками операторов соответствующего проходческого оборудования.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при строительстве различных подземных сооружений: тоннелей, подземных сооружений и т.п.

В качестве ближайшего аналога предлагаемого изобретения может быть выбрана технология проходки подземной выработки новавстрийским методом, а также соответствующее технологическое оборудование, описанные в книге Власов С.Н. и др., «Строительство метрополитенов», Москва, Транспорт, 1987 (см. рис.119, HYPERLINK "http://www.metro.ru/library/stroitelstvo_metropolitenov/539/" http://www.metro.ru/library/stroitelstvo_metropolitenov/539/ ) и используемые для проходки выработок в сложных инженерно-геологических условиях. Согласно известной технологии создается свод из набрызгбетона, нанесенного на армированную анкерами породу и армируемый, в свою очередь, сеткой и т.п. Для проходки выработки согласно описанной технологии используются горные и строительные машины последовательно перемещаемые по горной выработке, что очевидно увеличивает риск нарушения технологического процесса при выхода из строя одной из машин, требует обеспечения подземной связи между бригадами специалистов занятых на работах различного характера. В свою очередь предлагаемое изобретение позволит устранить указанный недостаток, связанный с использованием различного, часто разнохарактерного оборудования, что в итоге обеспечит качественную и быструю проходку подземных горный выработок различного назначения (тоннелей, штолен и т.п.).

Указанный выше технический результат достигается при использовании способа проходки горизонтальной или наклонной подземной горной выработки и проходческого комбайна, выполненного на единой самоходной подвижной платформе с расположенным на ней проходческим оборудованием.

Способ проходки горизонтальной или наклонной подземной горной выработки, включает последовательность операций, выполняемых посредством оборудования, установленного на одном проходческим комбайне. Последовательность операций включает: бурение грунта или горной породы с использованием, по меньшей мере, одного бурового агрегата на манипуляторе; оборку заколов с использованием, по меньшей мере, одного манипулятора; установку анкеров с использованием, по меньшей мере, одного манипулятора; монтаж сетки по своду выработки и бортам выработки; нанесение набрызгбетона с использованием, по меньшей мере, одного манипулятора. При этом, по меньшей мере, перед началом бурения выполняют проходку, по меньшей мере, одного шпура и соответствующие взрывные работы. Бурение осуществляют в нескольких выделенных радиусах, преимущественно четырех. Монтаж сетки по своду выработки выполняют с верхней площадки, монтаж сетки по бортам выработки выполняют с корзин, установленных на манипуляторах. Для выполнения работ необходимых работ используют манипулятор, выбранный из перечня, включающего телескопический манипулятор и стреловой манипулятор.

Проходческий комбайн выполнен на единой самоходной подвижной платформе с расположенным на ней проходческим оборудованием. Проходческое оборудование включает, по меньшей мере, один буровой агрегат на основе гидроперфоратора, размещенный на манипуляторе; по меньшей мере, один агрегат оборки заколов на основе гидроперфоратора, также размещенный на манипуляторе; и, по меньшей мере, один агрегат установки анкеров, размещенный на своем манипуляторе. Количество буровых агрегатов выбрано исходя из бурения в нескольких выделенных радиусах, преимущественно четырех. Проходческий комбайн включает площадки монтажа сетки по своду выработки и бортам выработки; по меньшей мере, один агрегат нанесения набрызгбетона, размещенный на манипуляторе, по меньшей мере, одну корзину на манипуляторе для закладки взрывчатого вещества. Манипулятор выбирают из перечня, включающего телескопический манипулятор и стреловой манипулятор. Для монтажа сетки по своду выработки проходческий комбайн включает верхнюю площадку; для монтажа сетки по бортам выработки комбайн включает площадки, установленные на манипуляторе; для вспомогательных работ комбайн включает, по меньшей мере, одну корзину на манипуляторе. Также, комбайн оборудован расположенными на различной высоте площадками операторов соответствующего проходческого оборудования. Дополнительно, оборудование комбайна может содержать подъемный кран.

Предложенное изобретение поясняется чертежами.

Фиг.1 - общий вид проходческого комбайна;

Фиг.2 - поперечный разрез проходческого комбайна.

Проходческий комбайн выполненный на единой самоходной подвижной платформе, на которой устанавливается необходимое проходческое оборудование 1, 2, 3, в большинстве случаев платформа перемещается по рельсовому ходу, возможно обеспечение проходческого комбайна гусеничным или же иным движителем. Для управления работой проходческого оборудования и выполнения необходимых работ комбайн оборудуется площадками операторов, которые располагаются на различной высоте, соответствующей выполняемым работам. При необходимости проведения взрывных работ комбайн оборудуется необходимым числом корзин на манипуляторах 7, с которых выполняется закладка взрывчатого вещества. Буровые агрегаты на основе гидроперфораторов 1 размещаются на телескопических или же стреловых манипуляторах, при этом количество буровых агрегатов выбирается исходя из условий бурения в нескольких выделенных радиусах, в большинстве случаев выделено четыре радиуса для работы буровых агрегатов. Также, на телескопическом или стреловом манипуляторе размещаются агрегаты оборки заколов 2, работа которых также основана на использовании гидроперфораторов. Помимо оборудования, обеспечивающего разрушение горной породы или же грунта 1, 2, проходческий комбайн оборудуется агрегатами установки анкеров 3, агрегатами нанесения набрызгбетона 6, которые также размещаются на телескопических или же стреловых манипуляторах, а также площадками для монтажа сетки по своду выработки 4 и бортам выработки 5 и при необходимости подъемным краном 8. При этом, верхняя площадка для монтажа сетки по своду 4 выработки выполняется стационарной, а площадки для монтажа сетки по бортам выработки 5 выполняются на площадках, с горизонтальным перемещением, установленных на телескопических или же стреловых манипуляторах. Таким образом, на одной подвижной платформе размещается единый комплекс оборудования, обеспечивающего проходку горной выработки, что обеспечит управление проходкой выработки, как управление единым технологическим агрегатом, со снижением роли человеческого фактора в проведении работ.

При осуществлении предложенного способа проходки горной выработки все необходимые работы выполняются на одном проходческом комбайне. При проведении работ на прочных породах с корзин 7, перемещаемых на манипуляторах, закладываются взрывчатые вещества, производятся взрывные работы, облегчающие дальнейшую проходку выработки, часть этих корзин 7' может быть выделена для выполнения вспомогательных работ. Далее в соответствующих радиусах выполняют бурение грунта гидроперфораторами 1, а также последующую оборку заколов. Свод выработки крепится посредством манипуляторов 3 анкерами, с верхней площадки комбайна 4 и корзин 5 по своду и бортам выработки монтируется армирующая сетка, и посредством манипуляторов 6 наносится набрызгбетон.

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