RU2101496C1

RU2101496C1 - Device for crushing rock

Info

Publication number: RU2101496C1
Authority: RU
Inventors: Е.Г. Фонберштейн; С.П. Экомасов; О.Е. Дерябин
Priority date: 1992-01-21
Filing date: 1992-01-21
Publication date: 1998-01-10

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: this can be used for producing stone blocks. Device has working member, double-action hydraulic cylinder, spring shackle, and replaceable bushes of different height. Working member is made up of wedge positioned between expanding jaws. Wedge is rigidly connected with piston. Upper parts of outer surfaces of wedge and working jaws are made parallel to longitudinal axis of working member. Expanding jaws are fastened on spring shackle. Installed on shackle with embracement of upper part of working member are replaceable bushes. Depth of intervening of working member into bore-hole is set by selecting bushes of certain height. EFFECT: high efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, а именно к добыче блочного камня. The invention relates to the mining industry, namely the extraction of block stone.

Известно устройство для раскалывания горной породы при добыче блочного камня, включающее две раздвижные щеки и клин, помещаемые в предварительно пробуренный шпур. Разрушение породы осуществляется силовым воздействием щек на стенки шпура при внедрении клина в щель между щеками с помощью ударной нагрузки. (См. А.М.Орлов. Добыча и обработка природного камня. М. Стройиздат, 1977, с. 43). A device is known for splitting rock during the extraction of block stone, including two sliding cheeks and a wedge placed in a pre-drilled hole. Destruction of the rock is carried out by the forceful action of the cheeks on the walls of the hole when a wedge is introduced into the gap between the cheeks with the help of an impact load. (See A.M. Orlov. Extraction and processing of natural stone. M. Stroyizdat, 1977, p. 43).

Недостатком этого устройства является трудоемкость процесса, вследствие использования ручного труда, а также нарушение сплошности блоков породы из-за образования в их массиве мелких трещин при воздействии динамических нагрузок. Последнее снижает ценность и качество блочного камня. The disadvantage of this device is the complexity of the process, due to the use of manual labor, as well as violation of the continuity of rock blocks due to the formation of small cracks in their massif under the influence of dynamic loads. The latter reduces the value and quality of block stone.

Указанные недостатки исключены в устройстве для разрушения горных пород (см. авт. свид. N 787648, кл E 21 C 73/02), которое является наиболее близким к предлагаемому устройству. Это устройство включает гидроцилиндр двойного действия и цилиндрический рабочий орган, выполненный в виде размещенного между раздвижных щек клина, жестко связанного с поршнем гидроцилиндра. Здесь перемещение клина относительно щек достигается попеременной подачей рабочей жидкости в поршневую полость гидроцилиндра. При этом исключены непроизводительный ручной труд по забиванию клина и динамические нагрузки на разрушаемую породу. These disadvantages are excluded in the device for the destruction of rocks (see ed. Certificate. N 787648, CL E 21 C 73/02), which is the closest to the proposed device. This device includes a double-acting hydraulic cylinder and a cylindrical working body, made in the form of a wedge placed between the sliding cheeks, rigidly connected to the piston of the hydraulic cylinder. Here, the movement of the wedge relative to the cheeks is achieved by alternately supplying the working fluid to the piston cavity of the hydraulic cylinder. At the same time, unproductive manual labor for driving a wedge and dynamic loads on destructible rock are excluded.

Недостатком этого устройства является невозможность изменять глубину погружения рабочего органа устройства в шпур и тем самым изменять положение зоны расклинивания относительно устья шпура. Вместе с тем, положение этой зоны существенным образом определяет эффективность разрушения породы. Так для вязких монолитных пород зону расклинивания надо по возможности приближать к устью шпура. При этом раскалывание породы достигается при меньших расклинивающих усилиях. При работе на менее прочных породах с развитой слоистостью для исключения скола породы не в заданном направлении зону расклинивания желательно удалять от устья шпура вглубь породы. The disadvantage of this device is the inability to change the immersion depth of the working body of the device in the hole and thereby change the position of the wedging zone relative to the mouth of the hole. At the same time, the position of this zone substantially determines the efficiency of rock destruction. So for viscous monolithic rocks, the wedging zone should be brought closer to the mouth of the hole if possible. In this case, rock splitting is achieved with less proppant. When working on less durable rocks with developed layering, in order to exclude cleavage of the rock in a non-specified direction, it is advisable to remove the wedging zone from the mouth of the hole deep into the rock.

Целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности разрушения горных пород за счет обеспечения изменения глубины погружения рабочего органа в шпур. The aim of the invention is to increase the efficiency of destruction of rocks by providing a change in the depth of immersion of the working body in the hole.

Поставленная цель достигается за счет того, что в устройстве для разрушения горных пород, включающем гидроцилиндр двойного действия и цилиндрический рабочий орган, выполненный в виде клина, жестко связанного со штоком гидроцилиндра и размещенного между раздвижными щеками, верхние части клина и раздвижных щек выполнены с нулевым углом скоса и снабжены сменными разновеликими по длине втулками, длина большей из которых равна высоте этих верхних частей, а внутренний диаметр соответствует диаметру рабочего органа. This goal is achieved due to the fact that in the device for the destruction of rocks, including a double-acting hydraulic cylinder and a cylindrical working body made in the form of a wedge rigidly connected to the hydraulic cylinder rod and placed between the sliding cheeks, the upper parts of the wedge and sliding cheeks are made with a zero angle bevel and equipped with interchangeable bushings of different lengths, the greater of which is equal to the height of these upper parts, and the inner diameter corresponds to the diameter of the working body.

Существо изобретения заключается в следующем. При работе на различных породах на рабочий орган устройства надевается нужная по длине втулка, которая ограничивает глубину погружения рабочего органа в шпур, достигаются оптимальные условия нагружения породы и повышается эффективность ее разрушения. The invention is as follows. When working on different rocks, a sleeve that is necessary in length is put on the working body of the device, which limits the depth of immersion of the working body into the hole, optimal loading conditions of the rock are achieved and its destruction efficiency is increased.

За счет выполнения верхних частей клина и различных щек с нулевым углом скоса обеспечивается возможность изготовления рабочего органа увеличенного размера с оптимальным углом скоса клина и за счет этого достигается возможность погружения зоны расклинивания вглубь породы. Due to the implementation of the upper parts of the wedge and various cheeks with a zero bevel angle, it is possible to manufacture an oversized working body with an optimal bevel angle, and due to this, it is possible to immerse the wedging zone deep into the rock.

За счет того, что длина втулки равна высоте верхних частей клина и щек с нулевым градусом скоса, исключается нагружение зоной рабочего органа устройства. Due to the fact that the length of the sleeve is equal to the height of the upper parts of the wedge and cheeks with a zero degree of bevel, loading by the zone of the working body of the device is excluded.

За счет того, что внутренний диаметр втулок соответствует диаметру рабочего органа, обеспечивается необходимая жесткость зоны клина и щек, не погруженной в шпур. При существенном превышении внутреннего диаметра втулок внешнего диаметра рабочего органа появляется возможность поперечной деформации клина и щек, которая может привести к поломке последних. Due to the fact that the inner diameter of the bushings corresponds to the diameter of the working body, the necessary rigidity of the wedge and cheeks is provided, not immersed in the hole. With a significant excess of the inner diameter of the bushings of the outer diameter of the working body, there is the possibility of transverse deformation of the wedge and cheeks, which can lead to breakage of the latter.

Тем самым достигается достижение поставленной цели повышение эффективности разрушения породы за счет изменения глубины погружения рабочего органа в шпур. Thereby, the achievement of the goal is achieved to increase the efficiency of rock destruction by changing the depth of immersion of the working body in the hole.

На чертеже показан общий вид устройства. The drawing shows a General view of the device.

Устройство содержит гидроцилиндр двойного действия, который состоит из цилиндра 1, поршня 2 и штока 3, с которым жестко связан клин 4, размещенный между раздвижными щеками 5, закрепленными посредством пружинной серьги 6 на цилиндре 1. Устройство снабжено сменными разновеликими втулками 7, ограничивающими глубину погружения рабочего органа, состоящего из клина 4 и раздвижных щек 5, в шпур 8. The device comprises a double-acting hydraulic cylinder, which consists of a cylinder 1, a piston 2 and a rod 3, to which a wedge 4 is rigidly connected, located between the sliding cheeks 5, fixed by means of a spring clip 6 on the cylinder 1. The device is equipped with interchangeable different-sized bushings 7, which limit the depth of immersion the working body, consisting of a wedge 4 and sliding cheeks 5, in the hole 8.

Устройство работает следующим образом. На рабочий орган устройства надевается втулка 7. При этом чем прочнее и монолитнее разрабатываемая порода, тем большая по величине втулка используется. Затем в предварительно пробуренный шпур 8 погружается рабочий орган устройства, а глубина погружения ограничивается втулкой 7. Этим регулируется положение зоны расклинивания относительно устья шпура 8. В поршневую полость цилиндра 1 подается рабочая жидкость под давлением. Усиление через поршень 2 и шток 3 передается на клин 4, который перемещается в зазоре, образованном раздвижными щеками 5. В зоне расклинивания (в зоне раздвижных щек 5 с углом скоса, отличным от нуля) раздвижные щеки 5 перемещаются в радиальном направлении, нагружают стенки шпура и раскалывают породу. Направление раскалывания задается "строчкой" пробуренных шпуров, в некоторых из которых размещаются работающие одновременно предлагаемые устройства для разрушения горных пород. Втулка 7 предотвращает развитие больших по величине изгибных деформаций клина 4 и щек 5 в зоне над устьем шпура. Этим достигается работоспособность устройства. Подбором различных по величине втулок 7 можно достигать максимальной эффективности раскалывания породы. Так как с перемещением зоны расклинивания к устью шпура расклинивающий эффект возрастает, то максимальную по величине втулку 7 целесообразно использовать при работе на наиболее крепких и вязких породах. На менее прочных породах с целью исключения формирования нежелательных плоскостей скола целесообразно погружать зону расклинивания и использовать сменные втулки 7 меньших размеров. The device operates as follows. A sleeve 7 is put on the working body of the device. Moreover, the stronger and more solid the rock being developed, the larger the sleeve is used. Then, the working body of the device is immersed in the pre-drilled hole 8, and the immersion depth is limited by the sleeve 7. This controls the position of the wedging zone relative to the mouth of the hole 8. The working fluid is supplied into the piston cavity of cylinder 1 under pressure. The reinforcement through the piston 2 and the rod 3 is transmitted to the wedge 4, which moves in the gap formed by the sliding cheeks 5. In the wedging zone (in the zone of the sliding cheeks 5 with a non-zero bevel angle), the sliding cheeks 5 move in the radial direction, load the borehole walls and crack the rock. The direction of splitting is set by the "line" of drilled holes, in some of which the proposed devices for destroying rocks are working simultaneously. The sleeve 7 prevents the development of large bending deformations of the wedge 4 and cheeks 5 in the area above the mouth of the hole. This ensures the operability of the device. The selection of different sizes of bushings 7 can achieve maximum efficiency of splitting the rock. Since the wedging effect increases with the displacement of the wedging zone toward the mouth of the borehole, it is advisable to use the maximum sleeve 7 when working on the strongest and most viscous rocks. On less durable rocks, in order to prevent the formation of undesirable cleavage planes, it is advisable to immerse the wedging zone and use smaller replaceable bushings 7.

Таким образом, предлагаемое решение позволяет изменять положение зоны расклинивания относительно поверхности раскалываемого блока породы и за счет этого достигать максимального эффекта. Thus, the proposed solution allows you to change the position of the wedging zone relative to the surface of the split rock block and thereby achieve the maximum effect.

Claims

A device for the destruction of rocks, including a double-acting hydraulic cylinder and a working body in the form of a wedge placed between the sliding cheeks, rigidly connected to the hydraulic cylinder piston, a spring earring in which sliding cheeks are installed, characterized in that the device is equipped with replaceable bushings of varying height, and the upper parts of the wedge and sliding cheeks are made with external surfaces parallel to the longitudinal axis of the working body, while replaceable bushings are installed under the spring earring and with the coverage of the upper part and the working body and are made with a height not exceeding the height of the upper parts of the wedge and sliding cheeks.