Способ разупрочнения поверхностного слоя уступов карьеров при сезонном промерзании породы

Авторы патента:


Способ разупрочнения поверхностного слоя уступов карьеров при сезонном промерзании породы
Способ разупрочнения поверхностного слоя уступов карьеров при сезонном промерзании породы

 


Владельцы патента RU 2634149:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ГОРНОГО ДЕЛА ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИГД ДВО РАН) (RU)

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при выполнении вскрышных работ в карьерах в зимний период года на мягких горных породах сезонного промерзания. Технический результат заключается в повышении производительности, надежности и технологической эффективности разупрочнения мерзлых пород. Способ включает процесс нарезания рабочим органом дискофрезерного экскаватора наклонных щелей на откосе и горизонтальных щелей на рабочей площадке установленными параллельно друг другу фрезами. Производится независимое периодическое и асинхронное наложение колебаний на каждую из фрез отдельно посредством механизмов вибрации, частота и амплитуда передачи колебаний которых осуществляется в зависимости от угла наклона телескопической штанги, направлений усилий резания фрезами и физико-механических свойств породы, контролируемых с помощью датчиков системы автоматического контроля процесса и управления рабочими системами дискофрезерного экскаватора, при этом регулирование позиционирования фрез относительно друг друга осуществляется по направляющим посредством гидромеханизма. 2 ил.

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при выполнении вскрышных работ в карьерах в зимний период года на мягких горных породах сезонного промерзания.

Известны исполнительные органы [1-2], в том числе фрезерный рабочий орган [2], установленный на базовой машине, имеющий раму, диск, вибратор, опорный узел, привод. Связь диска с вибратором выполнена из кронштейнов и шарнирно соединенных с ними и с вибратором шатунов, при этом одни концы кронштейнов шарнирно соединены с рамой, а другие с валом диска.

Данные устройства имеют ограниченные функциональные возможности по нарезанию наклонных щелей.

Известны конструкции [3-4], в том числе рабочее оборудование гидравлического экскаватора [4], включающее стрелу, гидроцилиндры подъема-опускания стрелы, фрезу и механизм ее вращения. Стрела выполнена двухбалочной с направляющими и размещением в них тележки с опорными роликами, при этом фреза установлена на тележке, выполнена дисковой и имеет механизм перемещения вдоль стрелы.

Недостатком рабочего оборудования является низкая производительность процесса разупроченения поверхности уступов.

Наиболее близким по технологической сущности является способ разупрочнения поверхностного слоя уступов карьеров при сезонном промерзании породы [5], включающий бурение скважин со стороны уступа и на рабочей площадке уступа на всю глубину откоса, параллельно поверхности откоса рядами с минимальным из условия бурения расстоянием между скважинами в рядах и расстоянием между рядами не менее ширины ковша карьерного экскаватора. В промерзшем слое породы рабочей площадки уступа отрывают параллельно друг другу траншеи роторным траншейным экскаватором на глубину промерзания породы.

Недостатками данного способа являются высокая энергоемкость процесса разупрочнения и низкая технологическая эффективность за счет использования дополнительного оборудования для бурения скважин.

Технический результат заключается в повышении производительности, надежности и технологической эффективности разупрочнения мерзлых пород.

Технический результат достигается тем, что в способе разупрочнения поверхностного слоя уступов карьеров при сезонном промерзании породы, включающем разупрочнение откоса на всю глубину параллельно поверхности откоса уступа наклонными щелями и разупрочнение промерзшего слоя породы рабочей площадки вдоль уступа путем формирования параллельно друг другу горизонтальных щелей на глубину промерзания породы с образованием перемычек между ними и расстоянием между наклонными щелями и горизонтальными щелями менее ширины ковша карьерного экскаватора, в процессе нарезания рабочим органом дискофрезерного экскаватора наклонных щелей на откосе и горизонтальных щелей на рабочей площадке установленными параллельно друг другу фрезами производится независимое периодическое и асинхронное наложение колебаний на каждую из фрез отдельно посредством механизмов вибрации, частота и амплитуда передачи колебаний которых осуществляется в зависимости от угла наклона телескопической штанги, направлений усилий резания фрезами и физико-механических свойств породы, контролируемых с помощью датчиков системы автоматического контроля процесса и управления рабочими системами дискофрезерного экскаватора, при этом регулирование позиционирования фрез относительно друг друга осуществляется по направляющим посредством гидромеханизма.

Возможность формирования требуемой последовательности выполняемых действий предложенными средствами позволяет решить поставленную задачу, определяет новизну, промышленную применимость и изобретательский уровень разработки.

Способ разупрочнения поверхностного слоя уступов карьеров при сезонном промерзании породы изображен на чертежах.

На фиг. 1 - схема разупрочнения промерзшего уступа дискофрезерным экскаватором; на фиг. 2 - нарезание наклонных щелей в откосе уступа, сечение А-А на фиг. 1.

Способ разупрочнения поверхностного слоя уступов карьеров при сезонном промерзании породы включает разупрочнение откоса 1 на всю глубину 2 параллельно 3 поверхности 4 откоса 1 уступа 5 наклонными щелями 6. Разупрочнение промерзшего слоя 7 породы 8 рабочей площадки 9 вдоль 10 уступа 5 осуществляется параллельно 11 друг другу горизонтальными щелями 12 на глубину промерзания 13 породы 8 с образованием перемычек 14 между ними. Расстояние 15 между наклонными щелями 6 и горизонтальными щелями 12 должно быть менее ширины ковша 16 карьерного экскаватора 17. Рабочий орган 18 дискофрезерного экскаватора 19 оснащен установленными параллельно 20 друг другу фрезами 21, взаимодействующими с механизмами вибрации 22, частота и амплитуда передачи колебаний 23 которых осуществляется в зависимости от угла наклона 24 телескопической штанги 25, направлений усилий резания 26 фрезами 21 и физико-механических свойств породы 8, контролируемых с помощью датчиков 27 системы автоматического контроля процесса и управления рабочими системами 28 дискофрезерного экскаватора 19. Позиционирование фрез 21 относительно друг друга осуществляется по направляющим 29 посредством гидромеханизма 30.

Способ разупрочнения поверхностного слоя уступов карьеров при сезонном промерзании породы осуществляется следующим образом.

Разупрочнение откоса 1 на всю глубину 2 параллельно 3 поверхности 4 откоса 1 уступа 5 ведется наклонными щелями 6. Разупрочнение промерзшего слоя 7 породы 8 рабочей площадки 9 вдоль 10 уступа 5 ведется параллельными 11 друг другу горизонтальными щелями 12 на глубину промерзания 13 породы 8 с образованием перемычек 14 между ними. Расстояние 15 между наклонными щелями 6 и горизонтальными щелями 12 выполняется менее ширины ковша 16 карьерного экскаватора 17. В процессе нарезания рабочим органом 18 дискофрезерного экскаватора 19 наклонных щелей 6 на откосе 1 и горизонтальных щелей 12 на рабочей площадке 9 установленными параллельно 20 друг другу фрезами 21 производится независимое периодическое и асинхронное наложение колебаний 23 на каждую из фрез 21 отдельно посредством механизмов вибрации 22. Частота и амплитуда передачи колебаний 23 на фрезы 21 осуществляется в зависимости от угла наклона 24 телескопической штанги 25, направлений усилий резания 26 фрезами 21 и физико-механических свойств породы 8, контролируемых с помощью датчиков 27 системы автоматического контроля процесса и управления рабочими системами 28 дискофрезерного экскаватора 19. Регулирование позиционирования фрез 21 относительно друг друга осуществляется по направляющим 29 посредством гидромеханизма 30.

Способ повышает производительность работы горного оборудования при разупрочнении поверхности промерзших уступов.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №874907. Фрезерный рабочий орган/Самохин С.А., Соломонов С.А., Шмаков В.П., Гончаров А.Я. Опубликовано 23.10.1981. Бюл. №39.

2. Авторское свидетельство СССР №622935. Фрезерный рабочий орган/Самохин С.А., Соломонов С.А., Шмаков В.П., Богданова Н.Г. Опубликовано 05.09.1978. Бюл. №33.

3. Патент РФ №2380487. Рабочее оборудование гидравлического экскаватора/Шемякин С.А., Чебан А.Ю., Ковалев И.Б. Опубликовано 27.01.2010. Бюл. №3.

4. Патент РФ №2187600. Рабочее оборудование гидравлического экскаватора/Шемякин С.А. Опубликовано 20.08.2002. Бюл. №23.

5. Патент РФ №2187647. Способ разупрочнения поверхностного слоя уступов при сезонном промерзании породы/Шемякин С.А. Опубликовано 20.08.2002. Бюл. №23.

Способ разупрочнения поверхностного слоя уступов карьеров при сезонном промерзании породы, включающий разупрочнение откоса на всю глубину параллельно поверхности откоса уступа наклонными щелями и разупрочнения промерзшего слоя породы рабочей площадки вдоль уступа путем формирования параллельно друг другу горизонтальных щелей на глубину промерзания породы с образованием перемычек между ними и расстоянием между наклонными щелями и горизонтальными щелями менее ширины ковша карьерного экскаватора, отличающийся тем, что в процессе нарезания рабочим органом дискофрезерного экскаватора наклонных щелей на откосе и горизонтальных щелей на рабочей площадке установленными параллельно друг другу фрезами производится независимое периодическое и асинхронное наложение колебаний на каждую из фрез отдельно посредством механизмов вибрации, частота и амплитуда передачи колебаний которых осуществляется в зависимости от угла наклона телескопической штанги, направлений усилий резания фрезами и физико-механических свойств породы, контролируемых с помощью датчиков системы автоматического контроля процесса и управления рабочими системами дискофрезерного экскаватора, при этом регулирование позиционирования фрез относительно друг друга осуществляется по направляющим посредством гидромеханизма.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для открытой разработки месторождений любой мощности. Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении производительности, технологической эффективности и экологической безопасности с получением кондиционных фракций горной массы посредством непрерывного выемочно-классификационного процесса без использования воды.

Изобретение относится к подземному горнодобывающему оборудованию, в частности кабине оператора. Кабина оператора для транспортной тележки содержит раму, оконный блок и нагнетательное устройство.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке глубокозалегающих месторождений, в том числе рудных и россыпных - редких и благородных металлов, открытым способом.

Предложена система (211) транспортировки твердых веществ. Система транспортировки твердых веществ содержит по меньшей мере один трубопровод (206/213) для транспортирования текучей среды, проточно соединенный с источником транспортировочной текучей среды.

Изобретение относится к горному делу, в частности к разработке полезных ископаемых открытым способом с применением комбинированного транспорта, и может быть использовано при разработке месторождений с пологим или горизонтальным залеганием полезного ископаемого с вытянутой формой карьера в плане.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при выполнении вскрышных и добычных работ на месторождениях, сложенных из плотных и полускальных пород, с применением стреловых карьерных комбайнов, отвалообразователей и других горных машин.

Комбайн для добычи импактитов. Комбайн содержит резонансный двигатель, передающий крутящий момент на бур, подборщик, шарнирно установленный к раме тележки, и полиспаст для поднятия бура.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при исследовании залежей минерального сырья в геологической среде. Изобретение относится к сенсорному устройству и способу геоэлектрического исследования местоположения, стратиграфической разбивки и простирания залежей минерального сырья и смежных горных пород, оконтуривающих данные залежи.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при селективной разработке сложноструктурных месторождений с помощью карьерных комбайнов.

Изобретение относится к горным машинам, используемым при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом, а именно к карьерным экскаваторам типа «прямая лопата» с канатным приводом подъема ковша.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке крутопадающих месторождений твердых полезных ископаемых, в частности скального и полускального типов.

Карьер // 2632612
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке скальных месторождений полезных ископаемых с использованием автомобильно-конвейерного транспорта.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке крутопадающих месторождений с использованием временно нерабочих бортов.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке крутопадающих месторождений с использованием временно нерабочих бортов.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для разработки месторождений полезных ископаемых при крутом падении ограниченных в плане рудных тел.Техническим результатом является повышение производительности, надежности, расширение технологической эффективности ведения добычных работ, обеспечение уменьшения объема вскрышных работ и повышение безопасности ведения горных работ посредством системы дистанционного управления углубочным комплексом.

Изобретение относится к горному делу, а именно к проветриванию карьеров, и может быть использовано для нормализации атмосферы карьерного пространства и защиты воздушного бассейна от загрязнений, образующихся при ведении горных работ открытым способом.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при вскрытии глубоких горизонтов карьеров. Способ предусматривает проведение крутонаклонной траншеи с помощью гидравлических экскаваторов типа «обратная лопата» и автомобильного транспорта, способного преодолевать крутые уклоны.

Изобретение относятся к горной промышленности и может быть использовано при вскрытии и открытой разработке глубокозалегающих крутопадающих месторождений округлой формы с применением временно нерабочих бортов.

Изобретение относится к автоматическому непрерывному мониторингу качественных и количественных характеристик потока руды в процессе подготовки ее к обогащению.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при добыче блоков камня. Техническим результатом является повышение безопасности работ, исключение дополнительных работ по сдвижению отколотого блока и получение блоков правильной формы.

Изобретение относится к горному делу, к устройствам, применяемым на карьерах для разделки гранитных монолитов на блоки и блоков на плиты (пассировки), для разрушения негабаритов, а именно к инструментам для выполнения профильных надрезов в пробуренных шпурах.
Наверх