Способ разработки месторождений и устройство для его осуществления

 

1. Способ разработки месторождений , включецоций выемку пород вскрьгВ1И , послойное отделение несущей полезное ископаемое породы стружками, доставку отделенной горной массы к перегрузочйому устройству и погрузку ее в транспортные сосуды, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости нефтебитуминозных пород с высоким содержанием битума , по Мере отделения стружки породы в слое перед доставкой ее к перегрузочному устройству, стружку сворачивают в рулон, который по мере образования :перирдически отсекают от остальной стружки и формируют в пакет радиальным сжатием и ( покрытием иэолирукицим слоем.

СО%Э СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕ(МИ К

РЕСПУБЛИК

4yl1 Е 21 С 41/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ДО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И О1НРЫТ19 (21) 3603720/22-03 (22) 13.06.83 (46) 30.05.85. Бюл. Ф 20 (72) Ал. Г. Асатуров и Ар. Г. Асатуров (71) Институт горйого.дела АН КазССР (53) 622.271(088.8) (56) 1. Муканова С.С. и др. Перера ботка тяжелых нефтей и битуиинозных песков в Канаде. Венесуэле и США. (Обзор), М.1 Недра, 1979, с. 13-15.

2. Ржевский В.В, Процессы открытых горных работ. И.: Недра, 1974, с. 147-156.

3. Авторское свидетельство СССР

11 891847, кл. Е 02 F 3/62, 1978. (54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ЮСТОРОЖДЕНИЙ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ К10 ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.

„„11587 7 А (57) 1. Способ разработки месторождений, включающий выемку пород вскрыаи, послойное отделение несущей полезнее ископаемое породы стружками, доставку отделенной горной массы к перегрузочному устройству и погрузку

ee s транспортные сосуды, о т л ич а ю шийся теи, что, с целью снижения трудоеикости нефтебитуиинозных пород с высоким содержаниеи битума, по иере отделения стружки породы в слое перед доставкой ее к перегрузочному устройству, стружку сворачивают в рулон, который по мере образования:периодически отсекают от остальной стружки и форин- ® руют в паке радиальным сжатием и покрытием изолирующим слоем.

С:

1158757

2. Устройство для разработки месторождений, содержащее ходовую часть с рамой, прйвод, режущий орган . иоперечный конвейер с бортами и наклонный продольный конвейер, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения трудоемкости разработки нефтебитуминозных пород с высоким содержанием битума,,режущий орган закреплен на нижнем конце про.дольиого конвейера с воэможностью перемещения вдоль его продольной оси и поворота в вертикальной плоскостй, на верхнем конце продольного

Изобретение относится к горному производству для ведения работ открытым способом и может быть использовано при разработке нефтебитуминоэных пород с содержанием битума 10-25Х.

Известен способ разработки нефтебитуминозных песков фирмы "Грейт Кэг иедиен ойл", включающий вскрышные работы; подготовку рабочих уступов, отработку уступов заходками, экскава- 10 цию нефтебитуминозных песков роторноковшевьа экскаватором и транспорти.ровку ленточными .транспортерами (1) .

Однако этот способ разработки нефтебитуиинозных песков может быть ис- 1$ пользован только при содержании битума ие более 18Х, так как при содержании битума более 18Х значительно увеличивается липкость нефтебитуминоз ных песков, что резко повышает тру- 20 доемкость разработки месторождений таким способом и с экономической

Ф точки зрения не целесообразно.

Наиболее близким к предлагаемому 25 ио технической сущности и достигаемому результату является способ разра- ботки месторождений, включающий выемку пород вскрыши, послойное отделение несущей полезное ископаемое породы щ стружками, доставку отделенной горной кассы к.перегрузочному устройству и иогрузку ее в транспортные сосуды (2 J.

Наиболее близким к предлагаемому 35 по технической сущности и достигаемоконвейера установлен отражатель стружки и уплотняющий конвейер, который одним концом шарнирно за-. креплен на,верхнем конце продольного ! конвейера с возможностью перемещения другого конца s вертикальной плоскости, на внутренних стенках бортов продольного конвейера закреплены сопла, соединенные с источником сжатого воздуха, установленным на раме ходовой части,амежду продольными уплотняющим конвейерами устновлен приемный стол,ближнийк продольномуконвейеру, торец которого выполнен заостренным.

2 му результату является устройство для разработки месторождений, включающее ходовую часть с рамой, привод, режущий орган, поперечный конвейер и наклонный продольный конвейер (3$ .

Недостатком данного способа является ограниченная область применения - только на мягких сыпучих породах, а на липких породах, например в. нефтебитуминоэных, особенно с высоким содержанием битума (более 18X), резко возрастает трудоемкость отдельных операций, так как необходимо постоянно очищать рабочие органы добычной и погрузочной техники от налипшей породы, для чего в основном используются нефтепродукты (солярное масло, разжиженный солидол и т.п.), что весьма дорого. При содержании битума более 20Х разработка нефтебитуминозных пород становится еще более трудоемкой. Для предотвращения залипания нефтебитуминоэной породы в кузове .транспортного средства стенки кузова предварительно обрабатывают изолирующим материалом, в основном нефтепродуктами, что дорого и не всегда дает эффект, так как с вертикальных стенок кузова изолирующий слой стекает.

При перевозке на болыпие расстояния для предотвращения .слеживаемо"ти нефтебитуминозные породы предварительно брикетируют на специальных установках, что влечет за собой дополнительные затраты.

3 1158757 4

Недостатком данного устройства лагаемым способом; на фиг.2 — устрой-. является возможность его применения ство для осуществления предлагаемого только на мягких сыпучих породах с способа, вид спереди; на фиг.3небольшой липкостью, а на породах с, вид А на фиг.2. большой липкостью, например нефтеби- $ Способ осуществляют следующим туминозных породах с содержанием образом. битума более 18К интенсивное налипаВначале проводят вскрьппные работы, ние породы к рабочему органу и лонапример экскаваторами или бульдозепаткам продольного конвейера приво- рами, обнажая залежь нефтебитуминоздит к необходимости их постоянной 10 ных пород, а затем ведут послойную очистки, что увеличивает трудоемкость отработку месторождения стружками. ведения работ и затраты. времени.

При этом после отделения срезанЦелью изобретения является сниженую стружку нефтебитуминозной породы ние трудоемкости разработки нефтесворачивают в рулон, который периобитуминозных пород с высоким содер- 1$ жанием битума. дически отсекают от остальной стружПоставленная цель достигается ного сжатия и покрытия изолирующим тем, что согласно способу, включающеслоем. Затем готовый пакет доставму выемку пород вскрыши, послойное ляют к средствам транспорта и отп авотделение несущей полезное ископае- 20 р д р р отправ ляют на переработку, мое породы стружками, доставку отделенной горной массы к перегрузочноустройство для реализашm предлагаемого способа состоит из ходовой му устройству и погрузку ее в транспортные сосуды, по мере отделеор и смонтированы при доставкой.ее к перегрузочному устройству, стружку- сворачивают в рулон, на ходовой части 1 с возможностью который по мере образования периоди-. чески отсекают от остальной стружки плоскости. При этом подъем и оп скар э ом одъем и опускание (поворот в вертикальной плоскоси формируют в пакет радиальным сжа- 3О ти) свободного конца попе ечного конвейера 3 осуществляется с помощью лебедки 4, установленной на ходовой части 1. На ходовой части 1 также поперечный конвейер с бортами и наклонный продольный конвейер, 3$ вертикальной плоскости п одольный р о плоскости продольный режущий. OpraH закреплен На нижнем конвейер 5 на нижнем он е кот конце продольного конвейера с возв виде плоской пластины дольной оси и поворота в вертикальстенками 1 пе едние то ы кото заострены для облегчения резания подольного конвейера установлен отра- роды. оварот в вертикальной плоскости продольного конвейера 5 осуществер, который одним концом шарнирно ляется на осн 8, консольно закреплен ной на ходовой части 1. Механизм поворота конвейе а 5 не показан. Р мещения другого конца в вертикальной щий орган зак еплен на нижней к продольного конвейера 5 с возможностью бортов продольного конвейера закреплены сопла, соединенные с источником и поворота в ве тикально сжатого воздуха, установленным на с помощью г ленных на ор р дольного он ным и уплотняющим конвейерами уставейера 5. На ве хнем кон е п новлен приемный стол, бл «н и к о- ного конвейеРа 5 междУ боРтами 1О дольному конвейеру торец кото ого установлен отражатель ст о ражатель стружки 11, выполнен заостренным.

$$ пике р р пленный к бортам 10. Отражатель

11 представляет собой изогнутую пласHà фиг. 1 показана схема разра- тину, служащую для поднятия стружки ботки нефтебитуминозных пород пред- нефтебитуминозной породы с верхней

11587

Затем одновременно включают все четыре гндроцилиндры 9, при этом .режущий орган..выдвигается и внедряется в породу. После. внедрения режущего органа на заданную глубину гидроцилиндры 9 выключают. Корректируют угол резания и глубину внедрения режущего органа (толщину среэаемой стружки) с помощью гидроцилиндров 9 в процессе работы устройства. Включают гидроцилиндры 19 и в,соответствии с выбранной толщиной стружки устанавливают зазор между заострен-! ным концом приемного стола 18 и верхней (рабочей} .ветвью продольного конвейера 5. Корректируют вьппеназванный зазор также в процессе работы устройства. Включают гидроцилиндры

13 и устанавливают уплотняющий кон® вейер 12 таким образом, чтобы высота зазоров между его нижней ветвью н задним торцом приемного стола 18 была меньше, чем высота зазора между нижней ветвью конвейера 12 и передним

39 заостренным торцом приемного стола

18. Уплотняющий конвейер 12 устанавливают под .углом к приемному столу

18. Изменить высоту названного sasopa можно и в процессе работы устройства.

Затем включают продольный 5, уплотняющий 12 и поперечный 3 конвейеры, при этом движение нижней ветви уплат» няющего конвейера 12 должно быть направлено навстречу движению верхней. пв ветви продольного конвейера 5. Bromo" чается приводной двигатель ходовой части 1 и начинается движение устройства. При этом плоская пластина 6 режущего органа срезает с поверхности залежи плоскую стружку, а боковые стенки 7 режущего органа ограничивают срезанную стружку по.ширине. Под действием напора, создаваемого ходовой частью 1, срезанная стружка с режущеgy го органа поступает на продольный конвейер 5, который подает ее дальше вверх. При этом для равномерной подачи стружки скорость движения конвейера 5 должна быть равна скорости у движения устройства. В верхней части продольного конвейера 5 стружка попадает на отражатель 11 который приподнимает ее переднюю часть с ветви продольного конвейера 5 и направления ее под уплотняющий конвейер

12. Для возможности регулирования угла наклона отражателя 11 к верхней ветви конвейера: 5 отражатель 11 мо- 5 жет крепиться к бортам 10 шарнирно.

Уллотняющий конвейер 12 шарнирно закреплен одним своим концом на верхнем конце продольного конвейера 5, а другой конец уллотняющего конвейера I

12 поддерживается гидроцилиндрами, 13, закрепленными на бортах 10 продольного конвейера 5. Гидроцилиндры 13 обеспечивают подъем и опус- . кание (поворот в вертикальной плос- 1 кости) свободного конца уплотняющего конвейера 12. Борта 10 продольного конвейера 5 в центральной части конвейера удлинены и выполнены в своей верхней части полыми, образуя воздуховоды 14, Воздуховоды 14 пневматически связаны с источником сжатого воздуха 15, установленным на раме ходовой части 1, воэдухопроводом 16.

На тракте воэдухопровода 16 установлены питатели (не показаны), подаю, щие размельченную вскрьппную породу в поток сжатого воздуха, образуя таким образом пылевоздушиую смесь.

Питатели могут быть установлены на . воздуховодах 14, образуя пылевоэдушную смесь {изолирующий материал) непосредственно при покрытии рулонов из нефтебитумииоэной породы изолирующим слоем. Внутренние стенки воздуховодов 14 снабжены соплами 17, обеспечивающими нанесение слоя изолирующего материала на рулоны нефтебитуминозной породы. Между бортами

10 продольного конвейера 5 закреплен с воэможностью. перемещения относительно его приемный стол 18, при этом ближний к конвейеру 5 торец лриемкого стала 18 заострен для облегчения обрезания стружки нефтебитуминозной породы. Перемещение приемного стола .18 обеспечивается гидроцилиндрамн

19, закрепленными на бортах 10, штоки которых через окна 20 в бортах 10 соединены с приемным столом 18.

Устройство работает следующим образом.

Включают привод и устанавливают продольный конвейер 5 из горизонтального (транспортного) положения в рабочее путем поворота его на оси 8.

Механизм поворота не показан. Включают верхнюю или нижнюю пару гидро57 б цилиндров 9, закрепленных на конвейере 5, с помощью которых устанавливают режущий орган под нужным углом наклона (резания) к поверхности залежи в зависимости от свойств породы.

1158757 верхней ветви конвейера 5, изгибает

° приподнятую часть стружки и под действием напора, создаваемого продольным конвейерам 5, направляют под нижнюю ветвь уплотняющего конвейера 5

12. Уплотняющий конвейер 12 благодаря тому, что его нижняя ветвь направлена навстречу движению верхней ветви продольного .конвейера 5, т.е. навстречу движению стружки, начинает сворачивать (скручивать) стружку в рулон. Благодаря тому, что липкость нефтебитумийозной породы самой с собой значительно больше, чем ее-лнпкость с другими материалами (в 4- О

7 раз) слои свернутой в рулон стружки.легко слипаются между собой. Уплот-. няющий конвейер 12 по мере сворачивания стружки в рулон скатывает получаемый рулон вниз по продольному кон- 26 вейеру 5, увеличивая при этом диаметр рулона эа счет. наматывания на него стружки. Иаксимальный диаметр рулон имеет при подходе к переднему заостренному торцу приемного стола 18, 25

Во"время скручивания в рулон включают источник сжатого воздуха 15 который по воздухопроводу 16 и воздуховодам 14 подает сжатый воздух к соплам 17. Включают питатели (не показа- щ ны), которые подают размельченную вскрышную породу в поток сжатого воздуха, образуя пылевоздушную смесь, которая распыляется через сопла 17 на приемный стол 18. Уплотняющий конвейер 12, продолжая скатывать рулон, закатывает его на приемный стол 18, при этом заостренный торец приемного стола 18 отсекает скрученньяи рулон от непрерывно подающейся и,, вверх продольньм конвейером 5 стружки. В процессе йрокатывания рулона по приемному столу 18 рулон уплотня ется за счет того, что зазор между .приемным столом 18 и нижней ветвью уйлотмяющего конвейера 12 по пути прокатывания рулона уменьшается, сжимая рулон. Усилие уплотнения (сжатия) рулона регулируют с помощью гидроцилиндров 13, поднимая конвейер

12, усилие уплотнения уменьшают, а опуская конвейер 12, усилие уплотнения увеличивают. Так, например, для уплотнения рулона из нефтебитуминоэной породы с содержанием битума 20Х достаточно создать усилие в

2 кг/см . По мере уплотнения рулона при его прокатывании по приемному столу 18 рулон покрывают изолирующим слоем размельченных вскрышных пород путем напыления изолирующего материала через сопла 17 на рулон . C приемного стола 18 покрытый изолирующим слоем рулон попадает на поперечный конвейео 3, который грузит его в транспортное средство. Благодаря тому, что поперечный конвейер 3 закреплен на ходовой части 1 с возмож- ностью поворота в вертикальной плос« кости, погрузку рулонов 22 можно производить непосредственно в транспортные средства различной высоты или на почву. Подъем свободного конца поперечного конвейера 3 осуществляется с помощью лебедки 4, а опускание — под собственным весом при расторможенной лебедке 4.

Использование предлагаемого способа и устройства для разработки залежей, нефтебитуминоэных пород позволяет значительно упростить технологический процесс и уменьшить трудоемкость разработки нефтебитуминозных пород с высоким содержанием битума. Разработку нефтебитуминозных пород с содержанием битума до

25Х предложенным способом можно вес- ти беэ дорогостоящих и все более дефицитных нефтепродуктов. По сравнению с базовыми объектом применение предлагаемого способа и устройства для разработки нефтебитуминозных пород обеспечивает более 20 тыс.руб. в год экономического эффекта на один забой, т.е. на одно устройство.

3158757

@из. Х

Составитель В Фриау

Редактор Н. Горват .Техред И.Асталоа Корректор И. Розман.

Заказ 3548/Зб Тираж 482 . Иодписное

ВНИК% Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l 33035, Иосква, Ж-35, Рауиская наб., д. 4/5

Филиал IHHI "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4