RU2223402C1 - Process of excavation of stone blocks - Google Patents
Process of excavation of stone blocks Download PDFInfo
- Publication number
- RU2223402C1 RU2223402C1 RU2002119188/03A RU2002119188A RU2223402C1 RU 2223402 C1 RU2223402 C1 RU 2223402C1 RU 2002119188/03 A RU2002119188/03 A RU 2002119188/03A RU 2002119188 A RU2002119188 A RU 2002119188A RU 2223402 C1 RU2223402 C1 RU 2223402C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- block
- formation
- damping layer
- ledge
- slope
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Devices Affording Protection Of Roads Or Walls For Sound Insulation (AREA)
- Fluid-Damping Devices (AREA)
Abstract
Description
Техническое решение относится к горному делу, в частности к способам добычи блоков строительного камня, преимущественно на горных склонах, и может быть использовано при формировании скальных уступов карьеров и дорог.The technical solution relates to mining, in particular to methods for extracting building stone blocks, mainly on mountain slopes, and can be used in the formation of rocky ledges of quarries and roads.
Известен способ перемещения больших блоков грунта (патент США № 4230368, Е 21 С 41/04, опубл. 28 октября 1980), включающий оконтуривание и отрыв блока по боковым сторонам путем образования трещин и (или) образования поперечных разобщений таким образом, что боковые стороны могут иметь наклон от 35 до 90° и противоположные боковые стороны блока параллельны между собой или сходятся внизу, заполнение этих поперечных разобщении гелеобразной пульпой, плотность которой для основной части перемещения превышает 1600 кг/м3 и которая состоит из воды, твердых частиц различной крупности, глины, песка и шлама, и осуществление направленного перемещения блока вверх путем подачи текучей среды под высоким давлением к нижней поверхности блока.A known method of moving large blocks of soil (US patent No. 4230368, E 21 C 41/04, publ. October 28, 1980), including contouring and tearing off the block on the sides by cracking and (or) the formation of transverse separation so that the sides can have a slope of 35 to 90 ° and the opposite sides of the block are parallel to each other or converge below, filling these transverse uncoupling gel-like pulp, the density of which for the main part of the movement exceeds 1600 kg / m 3 and which consists of water, solid parts q of various sizes, clay, sand and sludge, and the implementation of the directional movement of the block up by supplying fluid under high pressure to the lower surface of the block.
Недостатком известного способа является отрыв, отделение и перемещение блоков пород против сил тяжести, что требует больших энергозатрат при нагнетании пульпы под высоким давлением и снижает эффективность технологии в целом.The disadvantage of this method is the separation, separation and movement of rock blocks against gravity, which requires large energy consumption when pumping the pulp under high pressure and reduces the effectiveness of the technology as a whole.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу является способ добычи монолитных блоков (а.с. СССР № 1679033, Е 21 С 47/10, 41/26, опубл. в БИ № 35, 1991), включающий формирование добычного уступа, оконтуривание отделяемого блока в вертикальных, боковых и горизонтальной плоскостях системой шпуров, образование в подошве уступа компенсационной щели и отделение блока от массива на эту щель путем создания в массиве растягивающих усилий, причем боковую поверхность откоса вновь образуемого уступа формируют с учетом наклона 12-45° в сторону массива, а на дне компенсационной щели формируют слой гранулированного материала с формой гранул в виде тел вращения и отделение каждого вышележащего блока от массива осуществляют после удаления нижележащего блока в сторону от боковой поверхности откоса вновь образуемого уступа.The closest in technical essence and the achieved result to the proposed method is a method of mining monolithic blocks (AS USSR No. 1679033, E 21 C 47/10, 41/26, published in BI No. 35, 1991), including the formation of a mining ledge contouring the detachable block in vertical, lateral and horizontal planes with a hole system, the formation of a compensation slit in the bottom of the ledge and separation of the block from the array to this gap by creating tensile forces in the array, and the lateral slope surface of the newly formed ledge is formed taking into account ohm of inclination of 12-45 ° to the side of the array, and at the bottom of the compensation slit a layer of granular material is formed with the shape of granules in the form of bodies of revolution and the separation of each overlying block from the array is carried out after removing the underlying block away from the side surface of the slope of the newly formed ledge.
Недостатком известного способа является необходимость применения грузоподъемников и транспорта для перемещения блоков от вновь образуемого уступа и, тем более, для отгрузки блоков потребителю, что в условиях горных склонов требует организации специальных транспортных заездов на разных высотных отметках. Кроме этого, относительно большой объем бурения шпуров и применение дорогой щеленарезной машины для оконтуривания блоков ведет к большим затратам на отделение блоков от массива и снижает эффективность технологии в целом.The disadvantage of this method is the need to use forklifts and vehicles to move the blocks from the newly formed ledge and, especially, to ship the blocks to the consumer, which in the conditions of mountain slopes requires the organization of special transport rides at different altitudes. In addition, the relatively large amount of drilling holes and the use of an expensive slot-cutting machine for contouring blocks leads to high costs for separating blocks from the array and reduces the efficiency of the technology as a whole.
Техническая задача: повышение эффективности добычи блоков камня в условиях горных склонов за счет снижения транспортных и энергетических затрат и уменьшения раскалывания блоков камня при транспортировке.Technical task: improving the efficiency of the extraction of stone blocks in the conditions of mountain slopes by reducing transport and energy costs and reducing the splitting of stone blocks during transportation.
Поставленная задача решается тем, что в способе добычи блоков камня (далее блоков), включающем формирование добычного уступа, оконтуривание блока системой шпуров, образование в подошве уступа щели, формирование в ней демпфирующего слоя из материала, обладающего низким коэффициентом трения скольжения, отделение блока от массива путем создания растягивающих усилий по его контуру, перемещение блока от боковой поверхности откоса по демпфирующему слою, транспортировку и отгрузку его потребителю, согласно техническому решению щель в подошве уступа ориентируют под углом α к горизонту таким образом, чтобы она вместе с подошвами ранее отработанных уступов в пределах разрабатываемого слоя образовала наклонную вниз поверхность, сообщающуюся с горным склоном, причем для формирования демпфирующего слоя используют антифрикционный материал в виде смазочной жидкости и транспортируют блок по упомянутой наклонной поверхности под действием гравитационных сил в отвал, где осуществляют его торможение амортизаторами перед отгрузкой потребителю.The problem is solved in that in the method of mining stone blocks (hereinafter blocks), including the formation of a mining ledge, contouring the block with a system of holes, the formation of a gap in the bottom of the ledge, the formation of a damping layer in it from a material having a low coefficient of sliding friction, separation of the block from the array by creating tensile forces along its contour, moving the block from the side surface of the slope along the damping layer, transporting and shipping it to the consumer, according to the technical solution, the gap in the soles the ledges are oriented at an angle α to the horizon so that it, together with the soles of the previously worked ledges within the developed layer, forms a downward inclined surface that communicates with the mountain slope, and to form the damping layer, use antifriction material in the form of a lubricant and transport the block along the said inclined surface under the influence of gravitational forces in the dump, where it is braked by shock absorbers before shipment to the consumer.
Этим достигается повышение эффективности добычи блоков в условиях горных склонов: снижаются транспортные затраты за счет доставки блоков в отвал под действием гравитационных сил и ненадобности организации транспортных заездов; уменьшаются энергетические затраты за счет снижения объемов бурения шпуров; уменьшаются потери от раскалывания блоков при транспортировке за счет плавного скольжения их по наклонной поверхности и гашения инерции амортизаторами.This achieves an increase in the efficiency of mining blocks in mountain slopes: transport costs are reduced due to the delivery of blocks to the dump under the influence of gravitational forces and the unnecessary organization of transport rides; reduced energy costs by reducing the amount of drilling holes; the losses from splitting blocks during transportation are reduced due to their smooth sliding on an inclined surface and damping of inertia by shock absorbers.
Целесообразно при этом угол α определять из выраженияIt is advisable in this case the angle α to determine from the expression
где η - абсолютная вязкость смазочной жидкости при 20°С, Н·с/м2;where η is the absolute viscosity of the lubricating fluid at 20 ° C, N · s / m 2 ;
V — безопасная скорость транспортировки блока, м/с;V - safe speed of transportation of the block, m / s;
К - коэффициент, учитывающий влияние температуры и влажности;K - coefficient taking into account the influence of temperature and humidity;
n — толщина демпфирующего слоя, м; n is the thickness of the damping layer, m ;
h — высота блока, м;h - block height, m;
γ — удельный вес пород, Н/м3.γ is the specific gravity of the rocks, N / m 3 .
При этом достигается наиболее эффективная добыча блоков за счет дополнительного повышения выхода товарной продукции вследствие уменьшения раскалывания блоков из-за возможности согласования значения угла α с безопасной скоростью V за счет подбора параметров: абсолютной вязкости η смазочной жидкости,In this case, the most efficient production of blocks is achieved due to an additional increase in the yield of marketable products due to a decrease in the splitting of the blocks due to the possibility of matching the angle α with a safe speed V due to the selection of parameters: absolute viscosity η of the lubricating fluid,
толщины n демпфирующего слоя, высоты h блока и удельного веса γ пород, а также за счет учета коэффициентом К влияния погодных условий (температуры, влажности).the thickness n of the damping layer, the height h of the block and the specific gravity γ of the rocks, and also by taking into account the coefficient K of the influence of weather conditions (temperature, humidity).
Целесообразно образование в подошве уступа щели и формирование в ней демпфирующего слоя производить одновременно с отделением блока от массива посредством нагнетания в шпуры смазочной жидкости под высоким давлением.It is advisable to form a gap in the bottom of the ledge and to form a damping layer in it at the same time as the block is separated from the array by injecting a lubricant into the bore holes under high pressure.
Это уменьшает энергозатраты за счет уменьшения необходимого объема бурения шпуров, так как облегчается отделение блока от массива под действием гравитационных сил за счет уменьшения сцепления блока с подошвой уступа при подаче имеющей низкий коэффициент трения скольжения смазочной жидкости под высоким давлением в образующуюся при откалывании блока щель.This reduces energy costs by reducing the required amount of drilling holes, as it facilitates the separation of the block from the array under the influence of gravitational forces by reducing the adhesion of the block to the bottom of the ledge when a lubricant having a low friction coefficient of sliding under high pressure is supplied into the gap formed when the block breaks off.
Целесообразно в качестве амортизаторов использовать покрытые смазкой канаты, натянутые от места пересечения наклонной поверхности и горного склона к отвалу.It is advisable to use ropes coated with grease as shock absorbers, stretched from the intersection of the inclined surface and the hillside to the dump.
Этим достигается повышение эффективности добычи блоков за счет уменьшения их раскалывания при транспортировке на крутых участках горного склона.This increases the efficiency of mining blocks by reducing their splitting during transportation on steep sections of the mountain slope.
Целесообразно при торможении блока дополнительно использовать амортизатор в виде заполненного демпфирующим материалом баллона на маятниковой подвеске.When braking the unit, it is advisable to additionally use a shock absorber in the form of a cylinder filled with damping material on a pendulum suspension.
Этим достигается дополнительное повышение эффективности добычи блоков за счет уменьшения их раскалывания при торможении из-за предотвращения возможности жестких ударов о другие блоки в отвале.This achieves an additional increase in the efficiency of mining blocks by reducing their splitting during braking due to the prevention of the possibility of hard impacts on other blocks in the dump.
Сущность технического решения рассмотрим на примере добычи блоков из скального массива гранитов (далее массив) на горном склоне. Пример иллюстрируется чертежами, где: на фиг. 1 показан массив, имеющий горный склон в момент начала работ; на фиг. 2 - принцип отделения блока от массива с применением антифрикционного материала в виде смазочной жидкости, подаваемой в шпуры под высоким давлением; на фиг. 3 - реализация способа добычи блоков на момент полного развития горных работ.We will consider the essence of the technical solution by the example of mining blocks from a rocky mass of granites (hereinafter referred to as the massif) on a mountain slope. An example is illustrated by drawings, where: in FIG. 1 shows an array having a hillside at the time of commencement of work; in FIG. 2 - the principle of separating the block from the array using antifriction material in the form of a lubricating fluid supplied to the borehole under high pressure; in FIG. 3 - implementation of the method of mining blocks at the time of the full development of mining.
Предлагаемый способ реализуют следующим образом.The proposed method is implemented as follows.
Массив 1 (фиг. 1) вдоль горного склона 2 подразделяют на слои 3 высотой h (фиг. 2), исходя из необходимых размеров блока 4. Блок 4 оконтуривают системой шпуров 5, которые бурят таким образом, чтобы отделить блок 4 по боковым поверхностям 6, по плоскости откоса 7 и плоскости подошвы 8 вновь образуемого уступа 9. Угол β наклона плоскости откоса 7, исходя из требований безопасности, на практике для скальных массивов (Шевяков Л.Д. Разработка месторождений полезных ископаемых. М.: Госгортехиздат, 1964, изд. 4, с. 640-643, рис. 458) обычно принимают в пределах β = 50-70°. Вновь образуемый уступ 9 формируют таким образом, чтобы его подошва 8 имела угол α с горизонтом и вместе с ранее отработанными уступами 9 этого слоя 3 образовала наклонную вниз поверхность 10, выходящую на горный склон 2 (фиг. 1). Обычно в гранитных массивах существуют протяженные трещины естественной отдельности (не показаны), которые облегчают образование щели 11 в подошве 8 уступа 9. Образование щели 11 в подошве 8 уступа 9 можно производить любым из известных способов (например выбуриванием). Однако, и это целесообразно, образование щели 11 в подошве 8 уступа 9 и формирование в щели 11 демпфирующего слоя 12 (толщиной n) антифрикционного материала в виде смазочной жидкости 13 в рассмотренном примере производят одновременно с отделением блока 4 от массива 1 путем нагнетания в шпуры 5 смазочной жидкости 13 под высоким давлением (например, через пакеры 14, фиг. 2). Пакеры 14 позволяют создать в шпурах 5 достаточное давление смазочной жидкости 13 для распространения ее вдоль щели 11 и увеличить растягивающие усилия по контуру блока 4, что способствует более легкому его отделению от массива 1 при помощи гравитационных сил. Это позволяет уменьшить необходимое количество шпуров 5 и, как следствие, уменьшить энергетические затраты.Array 1 (Fig. 1) along the
Так как на наклонной поверхности 10 имеется демпфирующий слой 12 антифрикционного материала в виде смазочной жидкости 13 от ранее отработанных уступов 9, то блок 4 перемещают в направлении отвала 15 под действием гравитационных сил (фиг. 1-3). Для компенсации неравномерности крутизны горного склона 2 и обеспечения плавного торможения блока 4 служат амортизаторы 16 (фиг. 3). В обычных условиях добычи блоков 4 целесообразно применять амортизаторы 16 в виде покрытых смазкой канатов, натянутых от места пересечения наклонной поверхности 10 и горного склона 2 к отвалу 15 (фиг. 3). Для полной гарантии торможения блока 4 и предотвращения жестких ударов о другие блоки 4 в отвале 15 дополнительно используют амортизатор 16 в виде заполненного демпфирующим материалом (например, каучуком) баллона на маятниковой подвеске (фиг. 3). Это позволяет дополнительно повысить выход товарной продукции за счет уменьшения раскалывания блоков 4. Угол α наклона поверхности 10, определяют по формуле α = arctg (ηVK/nhγ) ≈ 7°. В примере реализации способа приняты следующие значения параметров: V = 1 м/с; η = 0,065 Н·с/м2; К = 1; n = 0,00001 м; h = 1 м; γ = 27000 Н/м3. Соответствием величины угла α и безопасной величины V скорости транспортировки блока 4 достигается повышение выхода товарной продукции за счет уменьшения раскалывания блоков 4 при транспортировке в отвал 15, где отгрузку блоков 4 потребителю производят специализированным оборудованием 17.Since on the
Реализация технического решения позволяет повысить эффективность добычи блоков 4 за счет уменьшения транспортных, энергетических затрат и повышения выхода товарной продукции.The implementation of the technical solution allows to increase the efficiency of extraction of
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002119188/03A RU2223402C1 (en) | 2002-07-16 | 2002-07-16 | Process of excavation of stone blocks |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002119188/03A RU2223402C1 (en) | 2002-07-16 | 2002-07-16 | Process of excavation of stone blocks |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002119188A RU2002119188A (en) | 2004-01-20 |
RU2223402C1 true RU2223402C1 (en) | 2004-02-10 |
Family
ID=32173023
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002119188/03A RU2223402C1 (en) | 2002-07-16 | 2002-07-16 | Process of excavation of stone blocks |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2223402C1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2520228C1 (en) * | 2012-12-17 | 2014-06-20 | Станислав Александрович Кариман | Development method of thick gently sloping formation in large slabs |
RU2605100C1 (en) * | 2015-10-19 | 2016-12-20 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" | Method of stone blocks production |
CN107587879A (en) * | 2017-09-15 | 2018-01-16 | 袁奥 | Method for tunnel construction |
CN110630263A (en) * | 2018-08-29 | 2019-12-31 | 中国矿业大学 | Layered mining method for huge thick coal seam with middle gangue layer |
CN112212747A (en) * | 2020-10-11 | 2021-01-12 | 中建五局土木工程有限公司 | Non-blasting excavation construction method for mountain earth and stone in limited space |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113323665A (en) * | 2021-06-29 | 2021-08-31 | 新疆天池能源有限责任公司 | Stability control method for opencast coal mine to boundary soft rock end slope |
-
2002
- 2002-07-16 RU RU2002119188/03A patent/RU2223402C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2520228C1 (en) * | 2012-12-17 | 2014-06-20 | Станислав Александрович Кариман | Development method of thick gently sloping formation in large slabs |
RU2605100C1 (en) * | 2015-10-19 | 2016-12-20 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" | Method of stone blocks production |
CN107587879A (en) * | 2017-09-15 | 2018-01-16 | 袁奥 | Method for tunnel construction |
CN110630263A (en) * | 2018-08-29 | 2019-12-31 | 中国矿业大学 | Layered mining method for huge thick coal seam with middle gangue layer |
CN112212747A (en) * | 2020-10-11 | 2021-01-12 | 中建五局土木工程有限公司 | Non-blasting excavation construction method for mountain earth and stone in limited space |
CN112212747B (en) * | 2020-10-11 | 2022-10-11 | 中建五局土木工程有限公司 | Non-blasting excavation construction method for mountain earth and stone in limited space |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2002119188A (en) | 2004-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105863641B (en) | Medium-thickness gentle-inclination broken ore body chamber column type upward horizontal layered filling mining method | |
CN104213919A (en) | Prevention method of shallow-buried steeply-inclined coal seam rock burst | |
RU2593285C1 (en) | Open development method of coal beds group with gross explosive loosening of overburden rocks | |
CN111042817B (en) | Partition cemented prop wall-cutting filling mining method | |
CN1423032A (en) | Mining method for multilayer ore body of underground metal mine | |
RU2223402C1 (en) | Process of excavation of stone blocks | |
CN108361011A (en) | The method for controlling Affected areas by mining from underworkings orientation hydraulic fracturing | |
CN106640080A (en) | Deep part high-stress environment self-stabilizing arched stope arrangement mining method | |
RU2502872C1 (en) | Development method of thick steeply dipping ore bodies | |
CN105626074B (en) | A kind of big thick ore body mining methods | |
CN106223955B (en) | Rhombic bench cemented filling mining method | |
RU2348808C2 (en) | Method of preparing bottom of block | |
Marinin et al. | Improving the efficiency of drilling and blasting operations for high water cut conditions | |
CN104879127B (en) | A kind of pucking connects the method that overhead changes coal column | |
RU2172837C2 (en) | Method of protection of in-bed mine workings | |
Lamamra et al. | Justification of Longwall Mining Technology for the Development of Kieselguhr Deposit in Sig Mine, Algeria | |
RU2455613C1 (en) | Method for explosion of rocks with solid inclusions | |
RU96108876A (en) | METHOD FOR LAYERED EXPLORATION OF ORE BODIES OF HYDRO-MINING | |
RU2184850C1 (en) | Method of underground mining of thick flat deposits of low-hardness ores | |
RU2138639C1 (en) | Method for development of thick steep-dipping coal seams | |
RU2755287C1 (en) | Method for developing thin and low-powered steel-falling ore bodies | |
RU2723812C1 (en) | Method for development of gently sloping and inclined bump hazardous ore deposits | |
RU2762170C1 (en) | Method for developing thin and low-powered steel-falling ore bodies | |
RU2790648C1 (en) | Method for underground development of steeping ore bodies in descenting order with chamber system | |
RU2535859C1 (en) | Method of mining heavy steeply dipping deposits of unstable ore |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050717 |