Рабочий орган для открытой разработки нефтебитуминозных пород

 

Использование: для разработки пород с высоким содержанием битума и отбора проб в липких грунтах. Сущность: режущий башмак снабжен лопатками и соединен с корпусом с возможностью вращения. Рабочее тело через каналы от источника может поступать на лопатки и в полость рабочего органа над помещенным в нем выталкивающим поршнем. При этом происходит принудительное вращение режущего башмака или движение поршня вниз вместе с заполняющим корпус рабочего органа липким грунтом. 1 з.п, ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sI)s Е 21 В 7/24

ПОСУДАPСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4828692/03 (22) 24,05.90 (46) 15.09.92. Бюл. № 34 (71) Институт горного дела АН КазССР (72) А.Г. Асатуров и Ар.Г. Асатуров (56) Авторское свидетельство СССР

М 235648, кл, Е 02 F 3/40, 1969, Авторское свидетельство СССР

¹ 1032186, кл, Е 02 F 3/48, 1983. (54) РАБОЧИЙ ОРГАН ДЛЯ ОТКРЫТОЙ

РА3 РАБОТКИ НЕ ФТЕ БИТУМИ НОЗН ЫХ

ПОРОД

Изобретение относится к области горного производства, для ведения работ открытым способом и может быть использовано при разработке липких пород, например, нефтебитуминозных пород с высоким содержанием битума или для отбора проб на рыхлых техногенных месторождениях.

Известно устройство для добычи липких пород, рабочий орган которого — ковш, содержащий днище с режущей частью, боковые и заднюю стенки, выполнен с защитным листом из секций, установленным перед задней стенкой. При загрузке ковша этот лист защищает нижнюю часть задней стенки от налипания и намерзания грунта, а при разгрузке ковша, секции защитного листа за счет собственного веса выталкивают грунт из ковша, Недостатком такой конструкции ковша является ограниченная область применения — только на породах с небольшой липкостью, а на породах с большой липкостью, „„. Ж„„1761935 А1 (57) Использование: для разработки пород с высоким содержанием битума и отбора проб в липких грунтах. Сущность; режущий башмак снабжен лопатками и соединен с корпусом с возможностью вращения. Рабочее тело через каналы от источника может поступать на лопатки и в полость рабочего органа над помещенным в нем выталкивающим поршнем. При этом происходит принудительное вращение режущего башмака или движение поршня вниз вместе с заполняющим корпус рабочего органа липким грунтом. 1 з.п, ф-лы, 3 ил. например, нефтебитуминозных породах с высоким содержанием битума (более 18%), секции защитного листа сами прилиг ают к ковшу, что приводит к его неработоспособности, Известно также 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 с днищем ковша при помощи подпружиненной опоры и защищающий нижнюю часть задней стенки ковша от налипания и намерзания породы.

Однако, ограниченный радиус действия защитного листа не обеспечивает полного очищения ковша от налипшей породы, а при разработке пород с повышенной липкостью, например, нефтебитуминозных пород с высоким содержанием битума, такая конструкция ковша создает благоприятные условия для налипания породы, тем самым

1761935 ухудшая эксплуатационные характеристики устройства.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство, частично устраняющее недостатки вышеназванных аналогов, содержащее вращающийся относительно своей продольной оси стакан с отверстием в дне и режущей частью на открытом торце, 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.

Недостатками этого устройства являются относительно большая металлоемкость, обусловленная наличием гидродвигателя для вращения стакана и гидроцилиндра, закрепленного на две стакана, для его очистки от породы, а также относительно большие энергозатраты на внедрение стакана в массив породы, обусловленные тем, что во время работы вся внутренняя поверхность вращающегося стакана постоянно трется по уже срезанной породе, находящейся внутри стакана.

Цель изобретения — снижение металлоемкости рабочего органа при одновременном уменьшении энергозатрат на разработку массива породы.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве для открытой разработки нефтебитуминозных пород, включающем цилиндрический корпус с режущим башмаком, утолщенным с наружной стороны, и размещенным внутри корпуса поршнем и источник рабочего тела, режущий башмак снабжен лопатками и соединен с корпусом с возможностью вращения относительно его продольной оси, а в корпусе на дне и стенках выполнены каналы, при этом каналы дна и стенок корпуса связаны с источником рабочего тела, каналы стенок имеют сопла, направленные на лопатки режущего башмака, а каналы дна связаны с полостью поршня, соединенного с дном посредством гибкой связи. Длина гибкой связи не превышает высоты корпуса с режущим башмаком.

На фиг. 1 показан общий вид экскаватора с рабочим органом; на фиг. 2 — общий вид рабочего органа в разрезе; на фиг. 3 — соединение режущего башмака с корпусом, Рабочий орган содержит корпус 1 в виде стакана, открытый торец которого оканчивается режущим башмаком 2 (фиг. 2), а внутри корпуса 1 установлен поршень 3 с возможностью перемещения вдоль продольной оси корпуса 1. Поршень 3 крепится к дну 4 корпуса 1 с помощью гибкой связи

5, например тросика, длина которого не больше общей высоты корпуса с режущим башмаком. Режущий башмак 2 соосно соединен с корпусом 1 посредством опорных 6 и упорных 7 тел качения (шарики, ролики и т.п.), установленных в соответствующих кольцевых канавках, выполненных в корпусе 1 и режущем башмаке 2 (фиг. 3), Напротив кольцевой канавки для упорных 7 тел качения в режущем башмаке 2 выполнено загрузочное окно 8 с заглушкой 9. Кроме того, режущий башмак 2 снабжен лопатками 10.

Напротив лопаток 10 режущего башмака 2, в корпусе 1 выполнены сопла 11, которые через каналы 12 в стенках корпуса 1 и воздухопровод 13 пневматически связаны с источником сжатого воздуха (не показан), установленным на экскаваторе 14. С источником сжатого воздуха через воздухопровод 15 также пневматически соединена внутренняя полость 16 корпуса 1 с размещенным в ней поршнем 3. Рабочий орган закреплен на подъемной стреле 17 и приводится в действие с помощью силовых гидроцилиндров 18, 19 и 20. Стрелками на чертежах показано направление движения сжатого воздуха.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом. С помощью подъемной острелы 17 и силовых гидроцилиндров 18, 19 и 20 рабочий орган опускают на край уступа разрабатываемой породы и начинают вдавливать его a массив залежи. Одновременно, от источника сжатого воздуха через пульт управления (не показан) по воздухопроводу 13 и каналам 12 к соплам 11 корпуса 1 подают сжатый воздух, струи которого, воздействуя на лопатки 10 режущего башмака 2 вращают его относительно продольной оси корпуса 1, облегчая внедрение рабочего органа в массив разрабатываемой породы. При этом, внутреннюю полость 16 корпуса 1 через воздухопровод

15 и пульт управления пневматически соединяют с атмосферой, чтобы при заполнении ее породой воздух в ней не создавал дополнительного сопротивления внедрению рабочего органа в породу. При внедрении рабочего органа в массив породы режущий башмак 2 опирается на открытый торец корпуса 1 посредством опорных 6 тел качения (фиг. 3), перекатываясь по ним. По мере внедрения в залежь, рабочий орган заполняется породой вырезая из уступа цилиндрический брикет(керн). После заполнения стакана 1 породой, когда поршень 3 упрется в уступы на дне 4 (фиг. 1), подачу сжатого воздуха к соплам 11 прекращают, а рабочий орган с помощью подъемной стрелы 17 и гидроцилиндров 18, 19 и 20 накло1761935 няют в сторону от вертикального положения, надламывая брикет у основания (линия отрыва брикета показана на фиг. 1 пунктирной линией), и отрывают его от массива породы, После чего, производят выгрузку 5 брикета породы из рабочего органа в транспортное средство. Для этого от источника сжатого воздуха через пульт управления и воздухопровод 15 в полость 16 корпуса 1 подают сжатый воздух, который воздейст- 10 вуя на поршень 3 выталкивает брикет породы из рабочего органа. При этом тросик 5 ограничивает ход поршня 3, предотвращая его вывал из рабочего органа за пределы режущего башмака 2 (фиг. 2). Продольное 15 смещение режущего башмака 2 относительно корпуса 1 при его разгрузке предотвращается упорными 7 телами вращения, которые вставляются в соответствующие кольцевые канавки через загрузочное окно 20

8 и запираются там заглушкой 9 (фиг. 3), После выгрузки брикета породы из рабочего органа все операции повторяются снова.

Предлагаемая конструкция рабочего органа для открытой разработки нефтебиту- 25 минозных пород позволяет значительно снизить его металлоемкость (на 35 — 40%) и уменьшить энергозатраты на внедрение в массив породы, особенно при разработке пород с повышенной липкостью, например, нефтебитуминозных пород с высоким содержанием битума (более 20%) или при отборе проб на рыхлых техногенных месторождениях.

Формула изобретения

1. Рабочий орган для открытой разработки нефтебитуминозных пород, включающий цилиндрический корпус с режущим башмаком и размещенным внутри корпуса поршнем и источник рабочего тела, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения металлоемкости рабочего органа при одновременном уменьшении энергозатрат на разработку, режущий башмак снабжен лопатками и соединен с корпусом с возможностью вращения, а в корпусе на дне и стенках выполнены каналы, при этом каналы дна и стенок корпуса сообщены с источником рабочего тела, каналы стенки имеют сопла, направленные на лопатки режущего башмака, а каналы дна сообщены с полостью поршня, соединенного с дном посредством гибкой связи, 2. Рабочий орган по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что длина гибкой связи не превышает высоты корпуса с режущим башмаком.

1761935 фиг,.:г

Составитель А.Асатуров

Техред М.Моргентал Корректор T.Âàøêoâè÷

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 3242 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5