RU2125233C1

RU2125233C1 - Self-propelled mount for shelter of blast points

Info

Publication number: RU2125233C1
Application number: RU97112231A
Authority: RU
Inventors: Е.Б. Шевкун; В.И. Мирошников; С.В. Чередников; Н.А. Леоненко
Original assignee: Институт горного дела Дальневосточного отделения РАН
Priority date: 1997-07-24
Filing date: 1997-07-24
Publication date: 1999-01-20

Abstract

FIELD: mining art, applicable at blasting of rocks in quarries of valuable ores and blasting operations in strained circumstances. SUBSTANCE: self-propelled mount has a transport facility in the form of a carriage with a supporting platform, vertical frame with guard members for covering the grid openings in the form of flexible vessels coupled to the supporting platform by means of hydraulic cylinders, and a horizontal frame with flexible vessels with liquid, having relief valves for outlet of liquid under pressure into a sealed vessel installed on the horizontal frame above the flexible vessels. The vertical frame is coupled to the supporting platform through a counterrecoil mechanism for its movement and inclination relative to the supporting platform; additionally installed is a dust collector with a flexible dust duct and elastic housing forming a closed space above the horizontal frame; the mount has an adsorber, and its horizontal frame is sectionalized, it is suspended from the supporting platform beam on cables, and has pneumatic pockets in the horizontal frame flexible vessels. EFFECT: reduced dynamic loads on damping shield and gaseous dust ejections. 4 dwg

Description

Изобретение относится к области буровзрывных работ в крепких горных породах и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывные работы в скальных массивах горных пород, в том числе и в стесненных условиях. The invention relates to the field of blasting in strong rocks and can be used in various industries that use blasting in rock massifs of rocks, including in cramped conditions.

Наиболее распространенным способом защиты от разлетающихся при взрывном дроблении кусков горной породы является установка над взрываемой поверхностью специальных укрытий различных конструкций [1]. The most common way to protect pieces of rock from flying apart during explosive crushing is to install special shelters of various designs over the blasted surface [1].

Основными их недостатками являются немобильность и выброс сквозь них газов и пыли от взрыва в окружающую среду. Their main disadvantages are immobility and the emission of gases and dust through them from an explosion into the environment.

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 в виде гибких элементов с жидкостью с перепускными клапанами для выпуска жидкости под давлением в герметичную емкость на горизонтальной раме [2]. Такое устройство обеспечивает демпфируемый обжим взрываемого объема горных пород, сочетая преимущества многорядного короткозамедленного взрывания и взрывания в зажатой среде. The closest to the essence of the problem is a device for crimping an explosive ledge, including associated with the vehicle and pivotally interconnected with the possibility of angular displacement relative to each other lattice sections of the frame and enclosing elements for blocking the windows of the horizontal and vertical lattice, made in the form of flexible elements with liquid with bypass valves for the release of liquid under pressure into a sealed container on a horizontal frame [2]. Such a device provides a damped crimp of the blasted rock volume, combining the advantages of multi-row short-blown blasting and blasting in a clamped environment.

Недостатком этого устройства, принятого за прототип заявляемой самоходной установки для укрытия мест взрыва, является связь секций рамы между собой - при разновременном воздействии на них взрывных нагрузок возникают излишние динамические нагрузки. The disadvantage of this device, taken as a prototype of the claimed self-propelled installation for sheltering the places of the explosion, is the connection of the frame sections with each other - when the explosive loads act on them at different times, excessive dynamic loads arise.

Цель изобретения - снижение динамических нагрузок на демпфирующий щит и объема пылегазовых выбросов. The purpose of the invention is the reduction of dynamic loads on the damping shield and the volume of dust and gas emissions.

Поставленная цель достигается тем, что в самоходной установке для укрытия мест взрыва, включающей транспортное средство в виде ходовой тележки с опорной платформой, вертикальную раму с ограждающими элементами для перекрытия окон решетки в виде гибких емкостей, связанную с опорной платформой посредством гидроцилиндров, и горизонтальную раму с гибкими емкостями с жидкостью, имеющими перепускные клапаны для выпуска последней под давлением в установленную на горизонтальной раме над гибкими емкостями герметичную емкость, согласно изобретению, вертикальная рама связана с опорной платформой противооткатным механизмом с возможностью перемещения и наклона ее относительно опорной платформы, на которой дополнительно размещены пылеуловитель с гибким пылепроводом и эластичным кожухом, образующим замкнутое пространство над горизонтальной рамой, по контуру которой установлен герметизирующий фартук и адсорбер, при этом горизонтальная рама выполнена секционной и подвешена к балке опорной платформы на тросах, гибкие емкости вертикальной рамы заполнены сыпучим материалом, а гибкие емкости горизонтальной рамы выполнены с пневмокарманами. This goal is achieved by the fact that in a self-propelled installation for sheltering places of an explosion, including a vehicle in the form of a running trolley with a support platform, a vertical frame with enclosing elements for blocking the lattice windows in the form of flexible containers, connected to the support platform by means of hydraulic cylinders, and a horizontal frame with flexible containers with a liquid having bypass valves for discharging the latter under pressure into a sealed container mounted on a horizontal frame above the flexible containers, according to the invention In this case, the vertical frame is connected to the support platform by a recoil mechanism with the possibility of moving and tilting it relative to the support platform, on which a dust collector with a flexible dust conduit and an elastic casing, which forms an enclosed space above the horizontal frame along the contour of which a sealing apron and adsorber are placed, is additionally placed the horizontal frame is made sectional and suspended from the beam of the supporting platform on the ropes, the flexible containers of the vertical frame are filled with bulk material, and g bkie horizontal frame adapted pnevmokarmanami container.

Сопоставительным анализом с прототипом установлено отличие заявляемого устройства, заключающееся в наличии пылегазоуловителя, подвеске горизонтальной рамы на тросах и размещении пневмокарманов в ее гибких емкостях, а также в размещении противооткатного механизма между вертикальной рамой и опорной платформой. Таким образом, заявляемая самоходная установка для укрытия мест взрыва соответствует критерию изобретения "новизна". При изучении других решений в данной области техники признаки, отличающие заявление от прототипа, выявлены не были, и поэтому они обеспечивают ему соответствие критерию "изобретательский уровень". Comparative analysis with the prototype established the difference of the claimed device, which consists in the presence of a dust and gas trap, suspension of the horizontal frame on the cables and the placement of pneumatic pockets in its flexible containers, as well as in the placement of the recoil mechanism between the vertical frame and the supporting platform. Thus, the claimed self-propelled installation for sheltering the places of the explosion meets the criteria of the invention of "novelty." In the study of other solutions in the art, signs that distinguish the application from the prototype were not identified, and therefore they ensure that it meets the criterion of "inventive step".

На фиг. 1 схематично изображена установка в рабочем положении, вид сбоку, на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - установка в транспортном положении, вид сбоку, на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 3. In FIG. 1 schematically shows the installation in the working position, side view, in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1, in FIG. 3 - installation in transport position, side view, in FIG. 4 is a section BB in FIG. 3.

Самоходная установка для укрытия мест взрыва включает вертикальную раму 1 и горизонтальную раму 2, состоящую из секций 3, выполненные в виде решеток. Вертикальная рама 1 связана с опорной платформой 4 транспортного средства, выполненного в виде массивной ходовой тележки 5, с помощью гидроцилиндров 6,7, противооткатного механизма 8 и опорного элемента 9 с катками 10. Горизонтальная рама 2 через тросовые полиспасты 11 подвешена к балке 12, которая через упор 13 гидроцилиндром может поворачиваться вокруг шарнира 15 для складывания горизонтальной рамы 2 в транспортное положение. Вертикальная рама 1 и горизонтальная рама 2 снабжены ограждающими элементами для перекрытия окон решетки, выполненными в виде гибких емкостей 16, изготовленных, например, из резинокордовой ткани. Гибкие емкости вертикальной рамы 1 заполнены сыпучим материалом, например песком (см. фиг. 4), а гибкие емкости горизонтальной рамы 2 заполняются жидкостью из герметичных емкостей 17 через перепускные клапаны 18, служащие для выпуска этой жидкости под давлением в герметичные емкости 17. В нижней части этих емкостей выполнены пневмокарманы 19, заполненные сжатым воздухом. В верхней части одной из герметичных емкостей 17, соединенных между собой трубами 20, имеется отверстие с заглушкой 21 для заправки ее жидкостью и штуцер 22 для подсоединения трубопровода или шланга 23 от компрессора 24, установленного на опорной платформе 4. Герметичные емкости 17 установлены на горизонтальной раме 2 над гибкими емкостями 16, и их утолщенное днище 25 служит жесткой плитой для последних. Такая же жесткая плита 26 установлена на вертикальной раме 1 (фиг. 4). Зазор между секциями 3 соединяет поверхность уступа 27 с замкнутым пространством 28, образованным эластичным кожухом 29, выполненным, например, из эластика над горизонтальной рамой 2. Пространство 28 соединено гибким пылепроводом 30 с вихревым пылеуловителем 31, установленным на опорной платформе 4. Из последнего очищенный от пыли воздух поступает в адсорбер 32. По контуру горизонтальной рамы 2 закреплен герметизирующий фартук 33, выполненный, например, из резинотроссовой ленты. Горизонтальная рама 2 выполняется такой ширины, чтобы накрыть ею всю поверхность взрываемого зарядами ВВ в скважинах 34 уступа с запасом, обусловленным требованиями Правил безопасности. На балке 12 установлены направляющие 35 для фиксации горизонтальной рамы 2 в транспортном положении. Self-propelled installation for sheltering places of explosion includes a vertical frame 1 and a horizontal frame 2, consisting of sections 3, made in the form of gratings. The vertical frame 1 is connected to the supporting platform 4 of the vehicle, made in the form of a massive chassis 5, using hydraulic cylinders 6,7, a recoil mechanism 8 and a supporting element 9 with rollers 10. The horizontal frame 2 is suspended from the wire rope pulley 11 to the beam 12, which through the stop 13, the hydraulic cylinder can be rotated around the hinge 15 for folding the horizontal frame 2 in the transport position. The vertical frame 1 and the horizontal frame 2 are provided with enclosing elements for closing the lattice windows, made in the form of flexible containers 16, made, for example, of rubber-cord fabric. The flexible containers of the vertical frame 1 are filled with bulk material, such as sand (see Fig. 4), and the flexible containers of the horizontal frame 2 are filled with liquid from the sealed containers 17 through the bypass valves 18, which serve to discharge this fluid under pressure into the sealed containers 17. parts of these containers are made of pneumatic pockets 19 filled with compressed air. In the upper part of one of the sealed containers 17, interconnected by pipes 20, there is an opening with a plug 21 for filling it with liquid and a fitting 22 for connecting the pipe or hose 23 from the compressor 24 mounted on the supporting platform 4. Sealed containers 17 are mounted on a horizontal frame 2 above the flexible containers 16, and their thickened bottom 25 serves as a rigid plate for the latter. The same rigid plate 26 is mounted on the vertical frame 1 (Fig. 4). The gap between the sections 3 connects the surface of the ledge 27 with a closed space 28 formed by an elastic casing 29 made, for example, of elastic over a horizontal frame 2. The space 28 is connected by a flexible dust pipe 30 with a vortex dust collector 31 mounted on a support platform 4. From the latter, cleared of dust, air enters the adsorber 32. A sealing apron 33 is mounted along the contour of the horizontal frame 2, made, for example, of rubber-tape. The horizontal frame 2 is made of such a width that it covers the entire surface of the explosive blown up in the wells 34 of the ledge with a margin due to the requirements of the Safety Rules. Guides 35 are mounted on the beam 12 for fixing the horizontal frame 2 in the transport position.

Самоходная установка для укрытия мест взрыва работает следующим образом. Self-propelled installation for sheltering the explosion works as follows.

Самоходную установку для укрытия мест взрыва с помощью ходовой тележки 5 подгоняют к подготовленному для взрыва участку уступа, предварительно подняв гидроцилиндром 14 через упор 13 вокруг шарнира 15 горизонтальную раму 2 выше поверхности уступа. Гидроцилиндрами 6, 7 и противооткатным механизмом 8 смещают вертикальную раму 1 вплотную к поверхности откоса уступа, перемещая ее опорным элементом 9 по каткам 10, гидроцилиндром 14 через упор 13 вокруг шарнира 15 опускают балку 12 в горизонтальную раму 2 на поверхность уступа. Затем через отверстие с заглушкой 21 заполняют жидкостью, например водой летом, глицерином, рассолами зимой герметичные емкости 16, и жидкость в горизонтальной раме 2 через трубы 20 растекается по всем герметичным емкостям 17 секций 3, а из них непосредственно через перепускные клапаны 18 поступает в гибкие емкости 16. Для обеспечения полного их заполнения от компрессора 24 по шлангу 23 через штуцер 22 в герметичные емкости 17 подают сжатый воздух. Создающееся в них повышенное давление способствует качественному заполнению гибких емкостей 16 жидкостью, они своей нижней частью, выполненной в виде пневмокармана 19 со сжатым воздухом, вплотную прижимаются к поверхности уступа 27, что снижает динамический удар по ним при взрыве. Устройство готово к работе. Непосредственно перед взрывом запускают вихревой пылеуловитель 31 для улавливания пыли горячих газов, позволяющий улавливать залповые выбросы с содержанием пыли 400 г/м³ и более.Self-propelled installation for sheltering the places of explosion with the help of the undercarriage 5 is adjusted to the ledge section prepared for explosion, having previously lifted by the hydraulic cylinder 14 through the stop 13 around the hinge 15 a horizontal frame 2 above the surface of the ledge. The hydraulic cylinders 6, 7 and the recoil mechanism 8 shift the vertical frame 1 close to the surface of the escarpment of the ledge, moving it with the supporting element 9 along the rollers 10, the hydraulic cylinder 14 lowers the beam 12 into the horizontal frame 2 on the ledge surface through the stop 13 around the hinge 15. Then, through the opening with a plug 21, liquid-tight containers 16 are filled with liquid, for example, water in summer, glycerin, brines in winter, and liquid in a horizontal frame 2 flows through pipes 20 through all airtight containers 17 of section 3, and from them directly through bypass valves 18 it enters flexible containers 16. To ensure their full filling from the compressor 24 through the hose 23 through the nozzle 22 in the sealed containers 17 serves compressed air. The increased pressure created in them contributes to the high-quality filling of flexible containers 16 with liquid, their lower part, made in the form of a pneumatic pocket 19 with compressed air, is closely pressed against the surface of the ledge 27, which reduces the dynamic impact on them during an explosion. The device is ready to go. Immediately before the explosion, a vortex dust collector 31 is launched to collect dust of hot gases, which makes it possible to capture volley emissions with a dust content of 400 g / m ³ or more.

При взрыве зарядов ВВ в скважинах 34 верхнего слоя начинается подвижка отбиваемого объема горных пород вверх и частично в сторону откоса уступа. Основная доля энергии взрыва расходуется на дробление горных пород, деформирование гибких емкостей 16 с жидкостью и некоторое смещение массивной горизонтальной рамы 2. При этом в момент первого жесткого удара газов о породы деформируются вначале пневмокарманы, смягчая воздействие на гибкие емкости 16 с жидкостью и облегчая работу жидкостного демпфера. Когда деформация гибких емкостей 16, зажатых между жестким днищем 25, и поверхностью уступа 27 достигает предела, открываются перепускные клапаны 18 и жидкость поступает в герметичные емкости 17, перераспределяясь между ними по трубам 20. Подбором сечения перепускных клапанов 18 создают необходимое сопротивление истечению жидкости. Усилия от взрываемого массива на вертикальную раму 1 через противооткатный механизм 8 передается на опорную платформу 4, и энергия взрыва окончательно гасится. После начала подвижки взрываемого массива происходит залповый прорыв пылегазового потока из массива через зазоры между секциями 3 в замкнутое пространство 28 под эластичный кожух 29, который рывком вздувается до предельного объема. Под эластичным кожухом 29 возрастает давление, и по гибкому пылепроводу 30 пылегазовый поток поступает в вихревой пылеуловитель 31, где происходит его очистка. Фартук 33 по контуру горизонтальной рамы 2 предотвращает прорыв пылегазового потока из-под укрытия в атмосферу. Очищенный от пыли газовый поток с ядовитыми газами продуктов взрыва, содержащими оксиды углерода и азота, поступает в адсорбер 32, где эти газы улавливаются и чистый воздух выбрасывается в атмосферу. Очистку воздуха от оксидов азота и углерода возможно проводить, используя как искусственный сорбент - цеолит, с заведомо заданными свойствами, так и природные модифицированные цеолиты. После взрыва полиспастной системой 11 горизонтальную раму 2 приподнимают над взорванной горной массой. Гидроцилиндрами 6 и 7 отводят вертикальную раму 1 от взорванного уступа. Устройство перемещают к подготовленному для взрыва участку уступа, и цикл повторяют. При перегоне на большие расстояния жидкость из устройства сливают в резервную емкость, горизонтальную раму 2 полиспастами 11 поднимают вплотную к балке 12 и фиксируют направляющими 35. Затем поворотом вокруг шарнира 15 через упор 13 гидроцилиндром 14 балку 12 с горизонтальной рамой 2 складывают в транспортное положение (фиг. 3). Пространство 28 под эластичным кожухом 29 периодически очищают от осевших там крупных фракций пыли. With the explosion of explosive charges in the wells 34 of the upper layer begins to move the beating volume of the rocks up and partially towards the slope of the ledge. The bulk of the explosion energy is spent on crushing rocks, deforming flexible containers 16 with liquid and some displacement of the massive horizontal frame 2. In this case, at the time of the first hard blow of gases, the rock pockets are deformed at first, softening the effect on flexible containers 16 with liquid and facilitating the work of the liquid damper. When the deformation of the flexible containers 16, sandwiched between the rigid bottom 25, and the surface of the ledge 27 reaches the limit, the bypass valves 18 open and the fluid enters the sealed containers 17, redistributing between them through the pipes 20. By selecting the cross-section of the bypass valves 18 create the necessary resistance to fluid outflow. The force from the blasted array to the vertical frame 1 through the recoil mechanism 8 is transmitted to the supporting platform 4, and the explosion energy is finally extinguished. After the beginning of the movement of the blasting massif, a volley breakthrough of the dust and gas stream from the massif through the gaps between the sections 3 into the enclosed space 28 under the elastic casing 29, which is blown up with a jerk to the maximum volume, takes place. Under the elastic casing 29, pressure increases, and through the flexible dust pipe 30, the dust and gas stream enters the vortex dust collector 31, where it is cleaned. An apron 33 along the contour of the horizontal frame 2 prevents breakthrough of the dust and gas flow from under cover into the atmosphere. A dust-free gas stream with toxic gases of explosion products containing carbon and nitrogen oxides enters adsorber 32, where these gases are trapped and clean air is released into the atmosphere. It is possible to purify air from nitrogen and carbon oxides using both an artificial sorbent - zeolite with known properties and natural modified zeolites. After the explosion with the tackle system 11, the horizontal frame 2 is lifted above the blasted rock mass. Hydraulic cylinders 6 and 7 divert the vertical frame 1 from the detonated ledge. The device is moved to the ledge prepared for the explosion, and the cycle is repeated. When driving over long distances, the liquid from the device is poured into a reserve tank, the horizontal frame 2 with chain hoists 11 is lifted close to the beam 12 and fixed with guides 35. Then, by turning around the hinge 15 through the support 13 with the hydraulic cylinder 14, the beam 12 with the horizontal frame 2 is folded into the transport position (Fig. . 3). The space 28 under the elastic casing 29 is periodically cleaned of large dust fractions settled there.

Выполнение горизонтальной рамы 1 в виде самостоятельного элемента установки снижает динамическое воздействие на установку - основная энергия, выделяемая скважинными зарядами 34 на их боковой поверхности, гасится массой этой рамы и демпфирующими гибкими емкостями с жидкостью, поглощающими до 80% энергии взрыва в процессе деформирования. Существенно меньшая часть энергии взрыва в направлении устьев скважин гасится массой вертикальной рамы и противооткатным механизмом, связанным с большой массой опорной платформы 4. Кроме того, подвеска горизонтальной рамы 2 на полиспастах существенно расширяет диапазон применения установки, позволяя укрывать уступы различной высоты, вплоть до нулевой, устанавливая раму на подошву уступа при проходке разрезных траншей. The implementation of the horizontal frame 1 in the form of an independent element of the installation reduces the dynamic effect on the installation - the main energy released by the borehole charges 34 on their lateral surface is damped by the mass of this frame and damping flexible containers with a liquid that absorb up to 80% of the explosion energy during deformation. A substantially smaller part of the explosion energy in the direction of the wellheads is extinguished by the mass of the vertical frame and the recoil mechanism associated with the large mass of the supporting platform 4. In addition, the suspension of the horizontal frame 2 on the chain hoists significantly expands the range of application of the installation, making it possible to cover ledges of various heights, up to zero, installing the frame on the bottom of the ledge during the sinking of split trenches.

Таким образом, заявляемая самоходная установка для укрытия мест взрыва обеспечивает отбойку горных пород со сниженными динамическими нагрузками на демпфирующие элементы укрытия за счет выполнения пневмокарманов в гибких емкостях горизонтальной рамы, исполнения вертикальной и горизонтальной рам отдельными элементами устройства, не связанными между собой, и пылегазоулавливанием, позволяя тем самым достичь поставленной цели. Thus, the inventive self-propelled installation for sheltering the places of explosion provides rock breaking with reduced dynamic loads on the damping elements of the shelter due to the implementation of pneumatic pockets in flexible containers of the horizontal frame, the execution of the vertical and horizontal frames by separate elements of the device that are not interconnected, and dust and gas collection, allowing thereby achieve the goal.

Источники информации
1. Инструкция по производству взрывных работ с защитными укрытиями. - М. , ЦПЭС, 1987.Sources of information
1. Instructions for the production of blasting with protective shelters. - M., CPES, 1987.

2. Патент Российской Федерации N 2058014 МКИ 6 F 42 D 3/04, E 21 C 37/00. 2. Patent of the Russian Federation N 2058014 MKI 6 F 42 D 3/04, E 21 C 37/00.

Claims

Self-propelled installation for sheltering explosion sites, including a vehicle in the form of a running trolley with a support platform, a vertical frame with enclosing elements for blocking the lattice windows in the form of flexible containers, connected to the supporting platform by means of hydraulic cylinders, and a horizontal frame with flexible liquid containers with overflow valves for releasing the latter under pressure into a sealed container mounted on a horizontal frame above the flexible containers, characterized in that the vertical frame is connected to the support a platform with a recoil mechanism with the possibility of moving and tilting it relative to the supporting platform, on which a dust collector with a flexible dust pipe and an elastic casing, which forms an enclosed space above a horizontal frame along which a sealing apron is installed, and an adsorber, with the horizontal frame made sectional and suspended to the beam of the supporting platform on the ropes, the flexible containers of the vertical frame are filled with bulk material, and the flexible containers of the horizontal frame are made wives with air pockets.