Способ разработки битумоносных пород и устройство для его осуществления

 

„.SUÄÄ 1032186 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3ЦВ Е 21 C 41/00; Е 02 F 3/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТКРЫТИИ

"(21) 3443210/22- 03 ., (22) 18. 05. 82 ... (46) 30.07.83. Бюл. Р 28 (221 m.А.Алтаев, A.r.Асатуров, Ар.Г.Асатуров и A.Á.Aéòáàåý

-(71) Институт горного дела АН Казах-» . ской ССР . -(53) . 622. 271 (088. 8) (56.1 -1. Муканова С.С. и др. Переработка тяжелых нефтей:и битумоносных песков в Канаде, Венесуэле и США. "Обзор по зарубежным материалам".

N ° с- 1979 с, 5-15. ..2. Авторское .свидетельство СССР

Р 648696, кл. Е 02 F 3/48, 1979..

3. Бочаров В.С. и др. Киры в до- .

1 рожном строительстве Казахстана.

Алма-Ата, "Казахстан", 1976, с.5863 (прототип ). .4. Андрианов М.В. и др. Экскаваторы и стреловые краны. Каталогсправочник. И., 1971, с. 81-86 (прототип J. (54 ) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ БИТУИОНОСНЫХ

ПОРОД И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. ,(571 1. Способ разработки бнтумоносных пород, включающий вскрышные ра боты, подготовку рабочих уступов и их отработку, экскавацию горной мас- сы в транспортные средства, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения трудоемкости разработки битумоноеных пород с содержанием битума более 18%, отработку уступов ведут брикетами, которые вырезают на всю высоту уступа и уплотняют с усилием 3-5 кг/см2, а при экскавации указанных брикетов в транспортное средство их покрывают изолирующим слоем.

2 ° Устройство для разработки битумоносных пород, включающее ходовую часть, привод и подъемную стрелу с шарнирно закрепленным на ней - рабо- Е .зим органом, о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что рабочий орган выполнен в виде стакана с отверстием в дне и открытым торцом, который заострен и утолщен с наружной стороны, а на внешней стороне дна стакана закреплен гидроцилиндр, шток которого введен внутрь стакана через отверстие в дне и снабжен пятой, при этом стакан установлен с воэможностью враще- } ния вокруг своей оси. САР

1032186

Изобретение относится к горному производстну для ведения работ открытым способом и может быть использовано при разработке битумоносных пород с содержанием битума 10-25%.

Известен способ разработки биту- 5: моносных песков, включающий вскрышные работы, подготовку рабочих уступов, отработку уступов заходками, экскавацию битумоносных песков ро! торно-ковшевым экскаватором и тран- 10 спортировку ленточными транспортерами (1).

Однако этот способ разработки битумоносных песков может быть использован только при содержании би- 15 тума на более 18%, так как при содержании битума более 18% значительно увеличинается липкость битумоносныХ песков, что резко повышает трудоемкость разработки месторождений таким yg способом.

Известно устройство для добычи липких пород, рабочий орган которого — ковш содержит днище с режущей кромкой, боковые и заднюю стенки и защитный лист, закрепленный в месте стыка задней стенки ковша с днищем при помощи подпружиненной опоры и защищающий нижнюю часть стенки ковша от налипания и намерзания поро. — . ды 2 ).

Однако ограниченный радиус действия защитного листа не обеспечивает полного очищения ковша от налипшей породы, а при разработке пород с повышенной липкостью, например, битумоносных пород, такая конструкция ковша создает благоприятные условия для налипания, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае- 40 мому результату является способ разработки битумоносных пород, включающий вскрышные работы, подготовку рабочих уступов и их отработку, экскавацию горной массы н транспортные 45 средства IÇ ).

Недостатками этого способа являются сложность технологического процесса, обусловленная большим количеством подготовительных операций с применением различной техники и трудоемкость отдельных операций. При

:разработке битумоносных пород с со,держанием битума до 15% необходимо

1предварительное рыхление верхнего слоя уступа и перемещение разрыхлен- 55 ного слоя в штабель, а при разработке битумоносных пород с содержанием битума 18-20%, когда липкость пород резко возрастает, необходимо постоянно очищать рабочие органы 60 добычной техники от налипшей породы, для чего используются нефтепродукты.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство„ 65 нключающее ходовую часть, привод и подъемную стрелу с шарнирно закрепленным на ней рабочим органом (4 ).

Недостатком этого устройства является возможность его примененйя только на породах с небольшой липкостью, а на породах с большой липкостью, например битумоносные породы с содержанием битума более 18%, интенсивное налипание породы к коншу . приводит к необходимости его постоянной очистки, что увеличивает трудоемкость ведения работ.

Цель изобретения — снижение трудоемкости разработки битумоносных пород с осдержанием битума более 18% °

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу разработки битумоносных пород, включающему подготовку рабочих уступов и их отработку, экскавацию горной массы в транспортные средства, отработку уступов ведут брикетами, которые вырезают на всю высоту уступа и уплотняют с усилием 3-5 кг/см, а при

2 экскавации указанных брикетов в транспортное средство их покрывают изолирующим слоем.

Кроме того, в устройстве для разработки битумоносных пород, включающем ходовую часть, привод и подъемную стрелу с шарнирно закрепленным на ней рабочим органом, рабочий орган выполнен н виде стакана с отнерстием в дне и открытым торцом, кото-. рый заострен и утолщен с наружной стороны, а на внешней стороне дна стакана закреплен гидроцилиндр, шток которого введен внутрь стакана через отнерстие в дне и снабжен пятой, при этом стакан установлен с возможностью вращения вокруг своей оси.

На фиг. 1 показана схема отработки уступа; на фиг. 2 — рабочий орган устройства, продольный разрез.

Устройство содержит ходовую часть

1, на которой смонтированы привод 2 и подъемная стрела .3, с шарнирно закрепленным на ней рабочим органом 4.

Рабочий орган выполнен в виде перевернутого стакана 5 с отверстием

6 в дне 7. Открытый торец 8 стакана заострен и с наружной стороны имеет утолщение 9. На наружной стороне дна 7 стакана закреплен гидроцилиндр 10, шток 11 которого нведен внутрь стакана через отверстие в дне и снабжен пятой 12, размещенной внутри стакана 5 с воэможностью перемещения вдоль его продольной оси. Рабочий орган закреплен на подъемной стреле с возможностью вращения относительно своей продольной оси с помощью гидродвигателя 13. Подъемная стрела приводится в движение с помощью гидроцилиндров 14-1:б. Изолирующий материал, например, размельчен1032186 ные вскрышные породы, подается по трубопроводу 17.

Разработку битумоносных пород с содержанием битума 18Ъ осуществляют следующим образом.

Вначале проводят вскрышные рабо- 5 ту, например, экскаваторами или бульдозерами, обнажая залежь битумоносной породы, нарезают рабочие уступы 18, а затем ведут отработку уступов 18 брикетированием битумоносной 30 породы с помощью вышеописанного устройства. Рабочий орган 4 ставят на край уступа 18 и подъемной стрелой 3, приводимой в движение гидроцилиндрами 14-16, начинают вдавливать стакан 5 рабочего органа 4 в массив уступа 18. Одновременно включается гидродвигатель 13, который вращает стакан 5 вокруг его продольной оси, облегчая внедрение стакана 5 в массив уступа 18. По мере внедрения в массив стакан 5 заполняется битумоносной породой и после его полного заполнения дальнейшее внедрение происходит с одновременным уплотнением породы внутри стакана 5. Таким образом стакан 5 рабочего органа 4 вырезает из уступа.18 часть битумоносной породы и одновреме-но уплотняет ее с усилием

3,5 кг/см . Усилия s 3,5 кг/см ЗО достаточно для уплотнения битумоносной породы с содержанием битума ) 18%, при этом получаются плотные брикеты практически без пористости. За счет большой липкости битумоносной породы $5 и большой площади внутренней поверх= ности стакана 5 велика и сила сцепления породы с внутренней стенкой стакана 5, а при уплотнении породы .в стакане 5 сила сцепления возраста- 4> ет еще больше. При этом сила сцеп,ления породы с внутренней стенкой стакана превышает предел прочности битумоносной породы на разрыв, вели. чина которого весьма мала (у битумоносной породы с содержанием битума 20% менее 0,17 кг/cM ), после чего происходит отрыв брикета от массива уступа (линия отрыва показана пунктирной линией ). Для уменьшения энергозатрат на отрыв брикета от массива стакан 5 после формования в нем брикета наклоняют в сторону с помощью подъемной стрелы 3 и гидроцилиндров 14-16, как бы надламывая брикет и тем самым облегчая отрыв брикета от массива. При формовании брикета наружная стенка стакана 5, благодаря утолщению 9 на открытом торце 8, не воздействует с битумоносной породой в массиве уступа. После отрыва брикета от уступа устройство разворачивается на поворотной платформе ходовой- части 1 и производит выгрузку брикета в транспортное средство. При этом включается гидроцилиндр 10, шток 11 которого, выдвигаясь выталкивает брикет из стакана 5 посредством пяты 12. IIO Mepe BblTBJIKHBctBHH брикета из стакана 5 его покрывают изолирующим слоем, например, размельченными вскрышными породами, воздушная смесь которых подается по трубопроводу 17. Затем весь процесс повторяется.

Использование изобретения для разработки залежей битумоносных пород позволит упростить технологический процесс, уменьшив число подготовительных операций, и время на добычу, тем самым повысив эффективность ведеиия очистных работ. Позволит разрабатывать битумоносные породы с содержанием битума до 25Ъ без применения дороГостоящих и все более дефицитных нефтепродуктов.

1032186

Составитель В. Тычина

Редактор П. Макаревич Техред Ж.Кастелевич Корректор В Гнрняк

Эаказ 5358/39 Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4