Устройство для обжима взрываемого уступа

 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при взрывной отбойке горных пород на карьерах ценных руд и ведении взрывных работ в стесненных условиях. Устройство для обжима взрываемого уступа включает транспортное средство с опорной платформой, с которой связаны посредством гидроцилиндров шарнирно соединенные между собой с возможностью перемещения и наклона относительно опорной платформы решетчатые вертикальная и горизонтальная рамы с ограждающими элементами для перекрытия окон решетки в виде гибких емкостей с жидкостью. Новым в устройстве является установка на опорной платформе вихревого пылеуловителя с гибким пылепроводом и эластичным кожухом, образующим замкнутое пространство над горизонтальной решетчатой рамой, которая выполнена секционной, а по ее контуру установлен герметизирующий фартук. В результате снижается объем пылегазовых выбросов при взрыве под укрытием. 2 ил.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при взрывной отбойке горных пород на карьерах ценных руд и ведении взрывных работ в стесненных условиях.

Наиболее распространенным способом защиты от разлетающихся при взрывном дроблении кусков горной массы является установка над взрываемым объемом пород специальных укрытий - сплошных газопроницаемых или арочных [1].

Основным их недостатком является выброс сквозь них газов и пыли от взрыва в окружающую среду.

Наиболее близким по существу решаемой задачи является устройство для обжима взрываемого уступа, включающее связанные с транспортным средством и шарнирно соединенные между собой с возможностью углового смещения друг относительно друга решетчатые секции рамы и ограждающие элементы для перекрытия окон решетчатых горизонтальной и вертикальной рам, выполненные виде гибких элементов с жидкостью с перепускными клапанами для выпуска жидкости под давлением в герметичную емкость на горизонтальной раме [2]. Такое устройство обеспечивает отбойку горных пород в двустороннем демпфируемом зажиме с сохранением структуры массива.

Недостатком устройства для обжима взрываемого уступа, принятого за прототип предлагаемого устройства, является взрывание без выброса жидкости наружу и, следовательно, без подавления пылегазового выброса, что существенно ухудшает экологическую обстановку в карьере.

Цель изобретения - снижение объема пылегазовых выбросов при взрыве под укрытием.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для обжима взрываемого уступа, включающем транспортное средство в виде ходовой тележки и установленной на ней посредством противооткатных механизмов опорной платформы, с которой связаны посредством гидроцилиндров шарнирно соединенные между собой с возможностью перемещения и наклона относительно опорной платформы решетчатые вертикальная и горизонтальная рамы с ограждающими элементами для перекрытия окон решетки в виде гибких емкостей с жидкостью, имеющих перепускные клапаны для выпуска последней под давлением в установленную на горизонтальной решетчатой раме над гибкими емкостями герметичную емкость, согласно изобретению на опорной платформе устройства дополнительно установлен вихревой пылеуловитель с гибким пылепроводом и эластичным кожухом, образующим замкнутое пространство над горизонтальной решетчатой рамой, которая выполнена секционной, а по ее контуру установлен герметизирующий фартук. Поступающие под эластичный кожух по зазорам между секциями горизонтальной решетчатой рамы выбросы пыли от массового взрыва улавливаются вихревым пылеуловителем и чистый воздух поступает в атмосферу карьера.

Сопоставительным анализом с прототипом установлено отличие предлагаемого устройства, заключающееся в наличии вихревого пылеуловителя с эластичным кожухом. Таким образом, предлагаемое устройство для обжима взрываемого уступа соответствует критерию изобретения "новизна". При изучении других решений в данной области техники признаки, отличающие изобретение от прототипа, выявлены не были и поэтому они обеспечивают ему соответствие критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 показано устройство, вид сбоку; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг.1.

Устройство для обжима взрываемого уступа включает решетчатые рамы, выполненные в виде горизонтальной решетки 1, состоящей из секций 2, и вертикальной решетки 3, соединенных между собой шарниром 4. Вертикальная решетчатая рама 3 связана с опорной платформой 5 транспортного средства, выполненного в виде массивной ходовой тележки 6, с помощью гидроцилиндров 7 и 8. Горизонтальная решетчатая рама 1 через упор 9 гидроцилиндром 10 может поворачиваться вокруг шарнира 4, что обеспечивает возможность углового смещения друг относительно друга решетчатых секций рамы. Опорная платформа 5 соединена с ходовой тележкой 6 посредством противооткатных механизмов 11. Горизонтальная решетчатая рама 1 и вертикальная решетчатая рама 3 снабжены ограждающими элементами для перекрытия окон решетки, выполненными в виде гибких емкостей 12, изготовленных, например, из резинотросовой ленты, заполняемых жидкостью из герметичных емкостей 13 по трубопроводам или шлангам 14 через перепускные клапаны 15, служащие для выпуска этой жидкости под давлением в герметичные емкости 13. В верхней части одной из герметичных емкостей 13, соединенных между собой гибкими трубами 16, имеется отверстие с заглушкой 17 для заправки ее жидкостью и штуцер 18 для подсоединения трубопровода или шланга 19 от компрессора 20, установленного на опорной платформе 5. Герметичные емкости 13 установлены на горизонтальной решетчатой раме 1 над гибкими емкостями 12 и их утолщенное днище 21 служит жесткой плитой для последних. Такая же жесткая плита 22 установлена на вертикальной решетчатой раме 3. Зазор между секциями 2 соединяет поверхность уступа 23 с замкнутым пространством 24 под эластичным кожухом 25, выполненным, например, из прорезиненной ткани или эластика. А это пространство 24 соединено гибким пылепроводом 26 с вихревым пылеуловителем 27, установленным на опорной платформе 5. По контуру горизонтальной решетчатой рамы 2 закреплен герметизирующий фартук 28, выполненный, например, из резинотросовой ленты. Горизонтальная решетчатая рама 2 выполняется такой ширины, чтобы накрыть ею всю поверхность взрываемого зарядами ВВ в скважинах 29 уступа с запасом, обусловленным требованиями правил безопасности.

Устройство для обжима взрываемого уступа работает следующим образом.

Устройство для обжима взрываемого уступа с помощью ходовой тележки 6 подгоняют к подготовленному для взрыва участку уступа, предварительно гидроцилиндром 10 через упор 9 подняв горизонтальную решетчатую раму 2 выше поверхности уступа. Гидроцилиндрами 7 и 8 смещают вертикальную раму 8 вплотную к поверхности откоса уступа, гидроцилиндром 10 через упор 9 вокруг шарнира 4 опускают горизонтальную решетчатую раму 2 на поверхность уступа. Затем через отверстие с заглушкой 17 и трубы 16 заполняют жидкостью, например, водой, летом, глицерином, рассолами зимой герметичные емкости 13 и жидкость по трубопроводам или шлангам 14, а в горизонтальной решетчатой раме 2 непосредственно через перепускные клапаны 15, поступает в гибкие емкости 12. Для обеспечения полного их заполнения от компрессора 20 по шлангу 19 в герметичные емкости 13 подают сжатый воздух. Создающееся в них повышенное давление способствует качественному заполнению гибких емкостей 12 жидкостью, они своей нижней частью вплотную прижимаются к поверхности упора 23, что снижает динамический удар по ним при взрыве. После этого гидроцилиндрами 7, 8, 10 плотно прижимают к массиву решетчатые рамы 1 и 3, выполняя обжатие массива. Устройство готово к работе. Непосредственно перед взрывом запускают вихревой пылеуловитель 26 для улавливания пыли из горячих газов (например, [3]).

При взрыве зарядов ВВ в скважинах 29 начинается подвижка отбиваемого объема горных пород вверх и в сторону откоса уступа. Основная доля энергии взрыва расходуется на дробление горных пород и деформирование жидких емкостей 12 с жидкостью. Когда деформация гибких емкостей 12, зажатых между жестким днищем 21, плитой 22 и поверхностью уступа 23, достигает предела, открываются перепускные клапаны 15 и жидкость по трубопроводам 14 поступает в герметичную емкость 13, перераспределяясь между ними по трубам 16. Подбором сечения перепускных клапанов 15 создают необходимое сопротивление истечению жидкости. Далее усилия от взрываемого массива на решетчатые рамы 1 и 3 через гидроцилиндры 7, 8, 10 передаются на опорную платформу 5 и энергия взрыва окончательно гасится противооткатными механизмами 11, сопротивление которых активно нарастает по мере смешения опорной платформы 5 (по принципу артиллерийских противооткатных систем). При этом в поглощении энергии взрыва участвуют и вовлекаемые в перемещение массы решетчатых рам 1 и 3, опорной платформы 5. Деформация гибких емкостей 12 и откат опорной платформы 5 с решетчатыми рамами 1, 3 обеспечивает демпфируемый зажим взрываемого массива горных пород. После начала подвижки взрываемого массива происходит залповый прорыв пылегазового потока из массива через зазоры между секциями 2 в замкнутое пространство 24 под эластичный кожух 25, который рывком вздувается до предельного объема. Под эластичным кожухом 25 возрастает давление и по гибкому пылепроводу 26 пылегазовый поток поступает в вихревой пылеуловитель 27, где происходит его очистка. Фартук 28 по контуру горизонтальной решетчатой рамы 2 предотвращает прорыв пылегазового потока из-под укрытия в атмосферу. После взрыва гидроцилиндром 10 горизонтальную решетчатую раму 1 поворачивают вокруг шарнира 4 через упор 9, приподнимая над взорванной горной массой. Гидроцилиндрами 7 и 8 отводят решетчатую вертикальную раму 3 (с решетчатой горизонтальной рамой 1 от взорванного уступа, при этом противооткатный механизм 11 возвращает опорную платформу 5 в исходное положение. Устройство перемещают к подготовленному для взрыва участку уступа и цикл повторяют. При перегоне на большие расстояния жидкость из устройства сливают в резервную емкость, решетчатые рамы 1 и 3 складывают. Пространство 24 под эластичным кожухом 25 периодически очищают от осевших там крупных фракций пыли.

Таким образом, предлагаемое устройство для обжима взрываемого уступа обеспечивает отбойку горных пород с пылеулавливанием, достигая тем самым поставленную цель.

Источники информации: 1. Суханов А.Ф., Кутузов Б.Н. Разрушение горных пород взрывом. М.: Недра, 1983, с. 327 - 330.

2. Патент РФ N 2058014, кл. F 42 D 3/04, 1996.

3. Патент РФ N 2024430, кл. B 08 B 15/00.

Формула изобретения

Устройство для обжима взрываемого уступа, включающее транспортное средство в виде ходовой тележки и установленной на ней посредством противооткатных механизмов опорной платформы, с которой связаны посредством гидроцилиндров шарнирно соединенные между собой с возможностью перемещения и наклона относительно опорной платформы решетчатые вертикальная и горизонтальная рамы с ограждающими элементами для перекрытия окон решетки в виде гибких емкостей с жидкостью, имеющих перепускные клапаны для выпуска последней под давлением в установленную на горизонтальной решетчатой раме над гибкими емкостями герметичную емкость, отличающееся тем, что на опорной платформе устройства дополнительно установлен вихревой пылеуловитель с гибким пылепроводом и эластичным кожухом, образующим замкнутое пространство над горизонтальной решетчатой рамой, которая выполнена секционной, а по ее контуру установлен герметизирующий фартук.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2