RU2295038C1 - Method for preparing argillaceous sands for disintegration - Google Patents
Method for preparing argillaceous sands for disintegration Download PDFInfo
- Publication number
- RU2295038C1 RU2295038C1 RU2005127377/03A RU2005127377A RU2295038C1 RU 2295038 C1 RU2295038 C1 RU 2295038C1 RU 2005127377/03 A RU2005127377/03 A RU 2005127377/03A RU 2005127377 A RU2005127377 A RU 2005127377A RU 2295038 C1 RU2295038 C1 RU 2295038C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sands
- clay
- ridges
- loosening
- disintegration
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может найти применение преимущественно при разработке россыпных глинистых месторождений открытым способом.The invention relates to the mining industry and can find application mainly in the development of alluvial clay deposits in an open way.
Добиться стабильно высоких показателей процесса дезинтеграции всех категорий перерабатываемых глинистых песков удается далеко не всегда. Это становится наиболее актуальным в наши дни, когда сырьевые запасы россыпных месторождений с благоприятными условиями залегания практически истощены и требуется вовлечение в разработку участков или месторождений с труднообогатимыми песками с ориентацией на применение экологически чистых технологий. Доля подобных месторождений составляет от 45 до 60%, а в некоторых регионах достигает 80%.It is far from always possible to achieve consistently high indicators of the process of disintegration of all categories of processed clay sands. This becomes most relevant today, when the raw materials reserves of alluvial deposits with favorable bedding conditions are practically depleted and involvement in the development of sites or deposits with difficult to dig sand with an orientation towards the use of environmentally friendly technologies is required. The share of such deposits ranges from 45 to 60%, and in some regions reaches 80%.
Поэтому все более актуальным становится изыскание и создание эффективных способов улучшения дезинтеграции глинистых песков.Therefore, the search and creation of effective ways to improve the disintegration of clay sands is becoming increasingly relevant.
Известны многочисленные способы повышения эффективности дезинтеграции глинистых песков.Numerous methods are known for increasing the effectiveness of disintegration of clay sands.
Так, например, известен способ повышения дезинтеграции труднообогатимых глинистых песков с использованием режущих пластин (так называемых универсальных наборин) в дражной бочке, которые снижают потери полезных компонентов с 7-8% до 2-6% (Разработка и промышленное внедрение высокоэффективных способов дезинтеграции и обогащения труднопромывистых песков на обогатительной фабрике №5 и на драгах ПО "ЯКУТАЛМАЗ". Исследование износостойкости и повышение долговечности и эксплуатационной надежностью реконструированного оборудования отделения дезинтеграции песков на обогатительной фабрике №5: Отчет о НИР (заключительный)/ Свердловский горный ин-т.; руководитель В.А.Мещеряков. - Свердловск, 1988. - 58 с.).So, for example, there is a known method for increasing the disintegration of hard-to-reach clay sands using cutting inserts (the so-called universal packs) in a drag barrel, which reduce the loss of useful components from 7-8% to 2-6% (Development and industrial implementation of highly effective methods of disintegration and enrichment hard-washed sands at the processing plant No. 5 and at the Yakutalmaz production center. The study of wear resistance and increase the durability and operational reliability of the reconstructed equipment of the department sand disintegration at concentration plant No. 5: Report on research (final) / Sverdlovsk Mining Institute; supervisor V.A. Meshcheryakov. - Sverdlovsk, 1988. - 58 p.).
Известен также способ дезинтеграции с использованием высоконапорных струй в барабанных грохотах, что снижает выход глинистых окатышей в галечные отвалы в 1,3 раза (Брунс С.А., Кузьмич И.А. О характере разрушения пластичных и хрупких материалов струей воды // Горнотехнические свойства пород и прикладные вопросы горнотехнической механики. Выпуск 125. - М.: Изд-во ИГД, 1974 - с.79-84).There is also a method of disintegration using high-pressure jets in drum screens, which reduces the output of clay pellets into pebble dumps by 1.3 times (Bruns S.A., Kuzmich I.A. On the nature of the destruction of plastic and brittle materials by a water jet // Mining and technical properties breeds and applied issues of mining mechanics. Issue 125. - M .: Publishing House of the Institute of Intellectual Property, 1974 - p. 79-84).
В случае применения данных способов удается уменьшить размеры глинистых кусков и увеличить площадь их поверхности. Однако ослабить структуру пород и улучшить их размыв не удается, потому что не уменьшается их влажность и связность частиц.In the case of using these methods, it is possible to reduce the size of clay pieces and increase their surface area. However, it is not possible to weaken the structure of the rocks and improve their erosion, because their moisture and particle cohesion are not reduced.
Известен способ с использованием вибрационных промывочных машин типа ВМИ-100. СМД-88. Р-633 и МПА-100, которые повышают эффективность дезинтеграции до 90-96,7% (Троицкий В.В. Промывка полезных ископаемых. - М.: Недра, 1978. - 254 с.).A known method using vibration flushing machines type VMI-100. SMD-88. R-633 and MPA-100, which increase the disintegration efficiency up to 90-96.7% (Troitsky V.V. Mineral washing. - M .: Nedra, 1978.- 254 p.).
Однако эффективность этого способа зависит от физико-механического состава поступающих на обогащение песков, и она резко снижается при разработке мясниковатых (вязких) глин из-за трудности их размыва. При этом разрушения крупных кусков практически не происходит.However, the effectiveness of this method depends on the physico-mechanical composition of the sands received for enrichment, and it sharply decreases during the development of butchery (viscous) clays due to the difficulty of erosion. In this case, the destruction of large pieces practically does not occur.
Известен способ улучшения дезинтеграции глинистых песков с применением химических реагентов (серная кислота, хлористый и едкий натрий, сода, хлорид железа), позволяющих снизить потери ценного компонента с продуктами неполной дезинтеграции на 4-7% (Потапова Т.С., Поляков А.В., Морозов В.Н. и др. Повышение эффективности разработки глинистых россыпей Сибири и Северо-Востока // Повышение эффективности разработки месторождений полезных ископаемых Восточной Сибири. - Иркутск, 1985. - 47 с.). Обработка глинистых песков осуществляется до процесса обогащения в предварительно разрыхленном состоянии или в массиве горных пород с использованием коагулянтов, например плавов хлоридов металлов (Матвеев А.А. и др. Влияние химических реагентов на извлечение алмазов на драгах // Известия ВУЗов «Горный журнал». - №1 - 1985. - С.10-12).There is a method of improving the disintegration of clay sands using chemicals (sulfuric acid, sodium chloride and caustic soda, iron chloride), which reduce the loss of a valuable component with products of incomplete disintegration by 4-7% (Potapova TS, Polyakov A.V. ., Morozov VN and others. Increasing the efficiency of development of clay placers in Siberia and the North-East // Improving the efficiency of development of mineral deposits in Eastern Siberia. - Irkutsk, 1985. - 47 p.). Processing of clay sands is carried out before the enrichment process in a previously loosened state or in a rock mass using coagulants, for example, metal chloride melts (Matveev A.A. et al. Effect of chemical reagents on the extraction of diamonds from dredges // Izvestiya VUZov Gorny Zhurnal. - No. 1 - 1985. - S.10-12).
Однако при использовании данного способа на массиве горных пород не удается равномерно ослабить структуру глинистых песков. Из-за низкого коэффициента фильтрации глинистых пород остаются необработанные участки и соответственно трудноразмываемые куски. Технология обработки предварительно разрыхленных глин не обеспечивает поточности процесса обогащения. Кроме этого, данный способ подготовки глинистых песков представляет собой процесс долговременный, экологически опасный и негативно влияющий на все металлическое обогатительное оборудование, а также понтон драг.However, when using this method on a rock mass, it is not possible to uniformly weaken the structure of clay sands. Due to the low coefficient of filtration of clay rocks, untreated areas and, accordingly, hardly washed out pieces remain. The processing technology of previously loosened clays does not ensure the flow of the enrichment process. In addition, this method of preparing clay sands is a long-term process, environmentally hazardous and adversely affecting all metal processing equipment, as well as drag pontoon.
Известен способ повышения дезинтеграции глин с использованием электроискрового разряда в жидкости (электрогидравлический эффект), позволяющий повысить эффективность дезинтеграции по классу менее 5 мм до 85% (Троицкий В.В. Промывка и обесшламливание полезных ископаемых. - М.: Недра, 1988. - 280 с.).There is a method of increasing the disintegration of clays using an electric spark discharge in a liquid (electro-hydraulic effect), which allows to increase the efficiency of disintegration in a class of less than 5 mm to 85% (Troitsky V.V. Washing and deslaming of minerals. - M .: Nedra, 1988. - 280 from.).
Известен способ, использующий интенсифицирующее воздействие ультразвуком на комья глины размерами 20-60 мм, позволяющий полностью разрушать их за 35-75 мин (Троицкий В.В. Промывка и обесшламливание полезных ископаемых. - М.: Недра, 1988. - 280 с).There is a method that uses the intensifying effect of ultrasound on clods of clay with dimensions of 20-60 mm, allowing to completely destroy them in 35-75 minutes (Troitsky V.V. Washing and deslaming of minerals. - M .: Nedra, 1988. - 280 s).
Известен также способ, предусматривающий применение аппаратов с использованием акустических колебаний при промывке пород крупностью до 70 мм с содержанием глины 55-85%, повышающий эффективность дезинтеграции до 92-98% (Троицкий В.В. Промывка и обесшламливание полезных ископаемых. - М.: Недра, 1988. - 280 с.).There is also known a method involving the use of apparatus using acoustic vibrations when washing rocks with a grain size of up to 70 mm with a clay content of 55-85%, increasing the efficiency of disintegration up to 92-98% (Troitsky V.V. Washing and deslaming of minerals. - M .: Nedra, 1988 .-- 280 p.).
Однако все три указанных выше способа могут быть использованы только на мелких глинистых кусках. Технологии предварительной подготовки таких кусков к обогащению в процессе разработки глинистых песков нет. Поэтому все эти способы не вышли из стадии лабораторных и полупромышленных испытаний, не обеспечивают поточности процесса и высокой производительности обогатительного оборудования.However, all three of the above methods can only be used on small clay pieces. There is no technology for the preliminary preparation of such pieces for enrichment during the development of clay sands. Therefore, all these methods have not left the stage of laboratory and semi-industrial tests, they do not provide the process flow and high performance of the processing equipment.
Известен способ криогенной обработки (иссушения) глинистых песков (Бейлин Ю.А. Новое направление в технологии переработки песков россыпных месторождений Северо-Востока // Колыма. - 1981.- №8. - с.3-5).A known method of cryogenic processing (drying) of clay sands (Beilin Yu.A. A new direction in the technology of processing sands of placer deposits of the North-East // Kolyma. - 1981.- No. 8. - p.3-5).
Данный способ позволяет ослабить и разрушить поверхностные слои отдельных кусков глинистого материала. Относительно крупные куски требуют большой продолжительности процесса, что при обогащении обеспечить нельзя. Данный способ не вышел из стадии полупромышленных испытаний, является технически и технологически сложным для осуществления и не обеспечивает поточности производства.This method allows you to weaken and destroy the surface layers of individual pieces of clay material. Relatively large pieces require a long process, which cannot be ensured during enrichment. This method has not left the stage of semi-industrial testing, is technically and technologically difficult to implement, and does not ensure production flow.
Известен способ подготовки суглинистых песков путем их предварительного увлажнения (Шорохов С.М. Технология и комплексная механизация разработки россыпных месторождений. - М.: Недра, 1973).There is a method of preparing loamy sand by preliminary wetting (Shorokhov S.M. Technology and complex mechanization of the development of placer deposits. - M .: Nedra, 1973).
Однако с увеличением содержания глины в песках эффективность этого способа резко снижается из-за уменьшения коэффициента фильтрации пород. При этом достаточное переувлажнение происходит только в поверхностном слое. У нижележащих слоев вязкость при увлажнении может даже повыситься.However, with an increase in the clay content in the sands, the effectiveness of this method sharply decreases due to a decrease in the rock filtration coefficient. Moreover, sufficient waterlogging occurs only in the surface layer. In the underlying layers, the viscosity during wetting can even increase.
За прототип принят способ подготовки глинистых песков, включающий их механическое рыхление путем смещенных заездов рыхлителя наполовину межбороздового целика. При этом используются продольно-кольцевые, спиральные, возвратно-поступательные, продольно-поперечные схемы рыхления (Справочник по разработке россыпей. Под ред. В.П.Березина и др. - М.: Недра, 1973, с.100-101, прототип). Выемка глинистых песков после рыхления производится на глубину 0,7-0,9 Нр (где Нр - глубина рыхления).The prototype adopted a method of preparing clay sands, including their mechanical loosening by offset ripper rides half of the inter-furrow pillar. In this case, longitudinal-ring, spiral, reciprocating, longitudinally-transverse loosening schemes are used (Handbook for the development of placers. Edited by V.P. Berezin et al. - M .: Nedra, 1973, p. 100-101, prototype ) Clay sands are excavated after loosening to a depth of 0.7-0.9 N r (where N r is the depth of loosening).
Недостатком способа по прототипу является слеживаемость глинистых пород после рыхления и их слипаемость в процессе последующей выемки. Влажность разрыхленных таким способом пород снижается незначительно, а размер кусков глины, поступающей на обогащение, остается прежним, поэтому последующая дезинтеграция улучшается недостаточно.The disadvantage of the prototype method is the caking of clay rocks after loosening and their cohesion in the process of subsequent excavation. The moisture content of the loosened rocks in this way decreases slightly, and the size of the pieces of clay entering the enrichment remains the same, so the subsequent disintegration does not improve enough.
Общим признаком заявленного технического решения с прототипом является механическое рыхление глинистых песков и их последующая выемка землеройно-транспортным оборудованием.A common feature of the claimed technical solution with the prototype is the mechanical loosening of clay sands and their subsequent excavation by earthmoving equipment.
Задачей изобретения является наиболее полное извлечение полезных компонентов из глинистых песков массива, содержащего куски крупных размеров.The objective of the invention is the most complete extraction of useful components from clay sands of an array containing large pieces.
Технический результат изобретения заключается в создании глинистых кусков с ослабленной текстурой, обеспечивающей более интенсивное их разрушение при взаимодействии с водой в процессе последующей дезинтеграции за счет ссыхания коллоидных оболочек глинистых минералов благодаря более интенсивному выветриванию и высыханию в гребнях, содержащих каналы (трещины) и обеспечивающих большую площадь контакта поверхности кусков с атмосферой. Кроме этого результата, изобретением достигается уменьшение размеров глинистых кусков крупностью более 200-250 мм и сокращение процента их выхода в подготовленном к обогащению навале.The technical result of the invention is to create clay pieces with a weakened texture, providing more intensive destruction when interacting with water during subsequent disintegration due to drying of the colloidal shells of clay minerals due to more intensive weathering and drying in ridges containing channels (cracks) and providing a large area surface contact pieces with the atmosphere. In addition to this result, the invention achieves a reduction in the size of clay pieces with a particle size of more than 200-250 mm and a reduction in the percentage of their output in bulk prepared for enrichment.
Это в свою очередь приводит к улучшению их дезинтеграции в процессе последующего обогащения и, как следствие, повышению извлечения ценных компонентов.This, in turn, leads to an improvement in their disintegration during the subsequent enrichment process and, as a result, to an increase in the recovery of valuable components.
Технический результат достигается тем, что в способе подготовки глинистых песков к дезинтеграции, включающем механическое рыхление массива и выемку песков землеройно-транспортным оборудованием, согласно изобретению рыхление массива производят с формированием гребней, выемку глинистых песков после рыхления производят путем срезания гребней без заглубления рабочего органа ниже основания гребней. Причем формирование гребней производят посредством двукратных параллельных заездов однозубого рыхлителя со смещением хода в пределах 10÷15% от ширины колеи, образованной однозубым рыхлителем. Рыхление с формированием гребней осуществляют с минимально возможным углом резания, например в пределах 40-50°, а в качестве механического оборудования используют бульдозерно-рыхлительный агрегат с регулируемым углом наклона стойки.The technical result is achieved by the fact that in the method of preparing clay sands for disintegration, including mechanical loosening of the massif and excavation of the sands by earth-moving equipment, according to the invention, loosening of the massif is carried out with the formation of ridges, excavation of clay sands after loosening is performed by cutting ridges without deepening the working body below the base crests. Moreover, the formation of ridges is carried out by means of double parallel rides of a single-tooth cultivator with a travel offset of 10-15% of the track gauge formed by a single-tooth cultivator. Loosening with the formation of ridges is carried out with the smallest possible cutting angle, for example, in the range of 40-50 °, and a bulldozer-ripping unit with an adjustable angle of inclination of the rack is used as mechanical equipment.
Технический результат изобретения достигается путем изменения физико-механических свойств глинистых песков в сформированных межбороздовых гребнях, поступающих в последующем на дезинтеграцию (в скруббер или барабанный грохот), за счет меньшей крупности кусков в подготовленном массиве и вследствие этого более доступных для размывания, а также за счет изменения их текстуры из-за снижения влажности глин посредством подсушки их на солнце и частичного выветривания (коллоидные оболочки глинистых минералов при высыхании обеспечивают прочное их склеивание), что позволяет при попадании таких глинистых песков в воду в процессе их промывки интенсифицировать их разложение (набухание коллоидных оболочек при их увлажнении происходит быстрее, что приводит к увеличению в объеме наружного слоя глины, вызывая образование неравномерно скалывающих напряжений, которые ведут к растрескиванию наружного слоя). При этом выход глинистых окатышей в галечные хвосты сводится к минимуму.The technical result of the invention is achieved by changing the physicomechanical properties of clay sands in the formed furrow ridges, which subsequently enter disintegration (into a scrubber or drum screen), due to the smaller size of the pieces in the prepared massif and, as a result, more accessible for erosion, as well as due to changes in their texture due to a decrease in clay moisture by drying them in the sun and partial weathering (colloidal shells of clay minerals when dried provide durable their bonding), which allows such clay sands to get into the water during washing to intensify their decomposition (swelling of colloidal shells when moistened occurs faster, which leads to an increase in the volume of the outer layer of clay, causing the formation of uneven shearing stresses, which lead to cracking of the outer layer). At the same time, the output of clay pellets into pebble tails is minimized.
Кроме того, в процессе подачи глинистых песков к приемному бункеру промывочного прибора (ПКС-1200 или ПГБ-700) изобретением достигается доставка более рыхлых песков. Другими словами, исключается скручивание срезаемых глинистых слоев в "рулоны" с образованием плотных кусков больших размеров, которые невозможно подвергнуть дезинтеграции. При этом потери ценных компонентов с продуктами неполной дезинтеграции могут достигать практически 100%.In addition, in the process of feeding clay sands to the receiving hopper of the washing device (PKS-1200 or PGB-700), the invention achieves the delivery of more loose sands. In other words, twisting of cut clay layers into “rolls” with the formation of dense pieces of large sizes that cannot be disintegrated is excluded. Moreover, the loss of valuable components with products of incomplete disintegration can reach almost 100%.
Согласно изобретению в процессе выемки пород отвал бульдозера в грунт не зарезается, а срезает лишь сформированные межбороздовые гребни, глинистые пески в которых более разрыхлены и просушены.According to the invention, during the excavation of the rocks, the bulldozer blade is not cut into the ground, but only the formed furrow ridges are cut, the clay sands of which are more loosened and dried.
Рыхление массива с формированием гребней позволит увеличить трещиноватость и усилить прогрев в них пород за счет увеличения площади поверхности.Loosening the massif with the formation of ridges will increase the fracturing and enhance the heating of rocks in them by increasing the surface area.
Рыхление с формированием гребней при минимальном угле резания позволяет усилить трещиноватость и разрыхленность глинистых пород именно в гребнях, а не по всему массиву на глубину рыхления, а также увеличивает высоту гребней.Loosening with the formation of ridges with a minimum angle of cutting allows reinforcing the fracturing and loosening of clay rocks precisely in the ridges, and not throughout the massif, to the depth of loosening, and also increases the height of the ridges.
Выемка глинистых песков после рыхления путем срезания гребней обеспечивает подачу в навал наиболее разрыхленных и выветренных (осушенных) кусков.Excavation of clay sands after loosening by cutting ridges ensures the supply of the most loosened and weathered (drained) pieces to the bulk.
В настоящее время известны способы образования гребней в агротехнике, в том числе для посадки картофеля. Однако в данном случае используется специальное универсальное оборудование, которое может работать только на мягких, рыхлых грунтах. При этом гребни формируются путем насыпания пород снаружи, с откосов. В заявленном техническом решении гребни формируются изнутри. В известном техническом решении гребни отсыпаются из разрыхленных пород и трещиноватость пород не увеличивается. В предложенном изобретении гребни будут иметь максимальную, вновь созданную трещиноватость, что обуславливает технический эффект.Currently known methods of forming ridges in agricultural technology, including for planting potatoes. However, in this case, special universal equipment is used, which can only work on soft, loose soils. In this case, ridges are formed by pouring rocks from the outside, from the slopes. In the claimed technical solution, ridges are formed from the inside. In the known technical solution, ridges are sprinkled from loosened rocks and the fracture of the rocks does not increase. In the proposed invention, the ridges will have maximum, newly created fracturing, which leads to a technical effect.
Для подготовки пород к выемке механическим рыхлением применяют различные типы рабочих органов (Современные бульдозеры с рыхлителями на мощных тракторах и опыт их эксплуатации в условиях Севера: обзорная информация. - М.: ЦНИИТЭстроймаш, 1987, вып.2; Захарчук Б.З. Бульдозеры и рыхлители. - М.: Машиностроение, 1987; а.с. №№606960, 626164, 706500, 723057, 819282, 840259, 918403, 962479, 964074, 1020525 и др.; патенты США №№461805, 4592240, 3857447; Японии №№51-39711, 53-206, 57-23051, 58-49663; Германии №№3530594, 3007558; Франции №2467919 и др.). Однако в большинстве случаев основной целью этих изобретений является повышение трещиноватости в массиве горных пород и задачи формирования гребней не стоит.To prepare the rocks for excavation by mechanical loosening, various types of working bodies are used (Modern bulldozers with cultivators on powerful tractors and the experience of their operation in the North: overview information. - M .: TSNIITEstroymash, 1987, issue 2; Zakharchuk B.Z. Bulldozers and rippers. - M.: Engineering, 1987; A.S. No. 606960, 626164, 706500, 723057, 819282, 840259, 918403, 962479, 964074, 1020525 and others; US patents No. 4661805, 4592240, 3857447; Japan No. 51-39711, 53-206, 57-23051, 58-49663; Germany No. 3530594, 3007558; France No. 2467919 and others). However, in most cases, the main objective of these inventions is to increase fracture in the rock mass and the task of forming ridges is not worth it.
Известные способы подготовки пород рыхлением, в том числе прототип (а.с. №№857371, 699121, 1104216 и др. по кл. E 02 F 5/18, 5/30), также направлены на снижение прочности пород в подготавливаемом массиве и на увеличение глубины рыхления. В отличие от заявляемого способа, в котором без увеличения глубины рыхления достигается формирование гребней, форма которых способствует качественному изменению структуры кусков разрабатываемого массива, а именно ее ослабление размыву, достигаемому за счет ссыхания коллоидных оболочек глинистых минералов, способных при взаимодействии с водой в процессе дезинтеграции быстрее разрушаться.Known methods of preparing rocks by loosening, including the prototype (AS No. 857371, 699121, 1104216 and others according to class E 02 F 5/18, 5/30), are also aimed at reducing the strength of the rocks in the prepared array and to increase the depth of cultivation. In contrast to the proposed method, in which, without increasing the depth of loosening, the formation of ridges is achieved, the shape of which contributes to a qualitative change in the structure of pieces of the developed massif, namely, its weakening by erosion, achieved by drying the colloidal shells of clay minerals, capable of interacting faster with water during disintegration collapse.
Получаемая форма гребней была установлена в результате наблюдения и фотографирования. А механизм влияния формы гребней на появление ослабленной структуры у крупных кусков массива представлен заявителем в настоящих материалах заявки.The resulting shape of the ridges was established by observation and photographing. And the mechanism of the influence of the shape of the ridges on the appearance of a weakened structure in large pieces of the massif is presented by the applicant in the present application materials.
Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На фиг.1 изображена схема движения рыхлителя при формировании межбороздового гребня смежными заездами.Figure 1 shows the movement pattern of the cultivator during the formation of the inter-furrow ridge by adjacent races.
На фиг.2 изображена схема движения рыхлителя при формировании межбороздового гребня продольно-поперечными заездами.Figure 2 shows the movement pattern of the cultivator during the formation of the inter-furrow ridge with longitudinally-transverse races.
На фиг.3 изображена схема формирования межходового гребня при первом ходе рыхлителя (начало работы).Figure 3 shows a diagram of the formation of the intersection ridge during the first course of the cultivator (start of work).
На фиг.4 изображена схема формирования межходового гребня при смежном ходе рыхлителя.Figure 4 shows a diagram of the formation of the intersection ridge with the adjacent course of the cultivator.
На фиг.5 изображен окончательно сформированный межбороздовый гребень.Figure 5 shows a finally formed inter furrow ridge.
На фиг.6 изображены параметры сечения межбороздового гребня, сформированного параллельными заездами рыхлителя.Figure 6 shows the parameters of the cross section of the furrow ridge formed by parallel riders.
На фиг.7 изображены параметры сечения межбороздового гребня, сформированного параллельно-перекрестными ходами рыхлителя.Figure 7 shows the parameters of the cross section of the furrow ridge formed by parallel-cross passages of the cultivator.
На фиг.8 изображена фотография сформированных межбороздовых гребней в сопоставлении с маркшейдерской рейкой.On Fig shows a photograph of the formed crests in comparison with the surveying rail.
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
Производят рыхление массива механическим оборудованием с формированием гребней. Формирование гребней осуществляется посредством двукратных параллельных заездов однозубого рыхлителя со смещением в пределах 10÷15% от ширины образованной им колеи. Рыхление с формированием гребней осуществляется с минимально возможным углом резанья. После рыхления выемку песков производят путем срезания гребней без заглубления рабочего органа в массив ниже их основания.The mass is loosened by mechanical equipment with the formation of ridges. The formation of ridges is carried out by means of double parallel rides of a single-tooth cultivator with an offset within 10-15% of the width of the track formed by it. Loosening with the formation of ridges is carried out with the smallest possible cutting angle. After loosening, the sand is excavated by cutting ridges without deepening the working body into an array below their base.
Экспериментально доказано, что на качество промывки сцементированных глиной песков существенное влияние оказывает первоначальный размер кусков, поступающих на дизинтеграцию, и остаточная влажность пород. Как правило, глинистые пропластки занимают довольно большие площади. При выемке и транспортировании песков бульдозером к приемному бункеру промприбора происходит перемешивание и истирание породы отвалом бульдозера. При незначительном содержании глины (менее 20%) и высокой влажности песков (в пределах 20-30%) последние подаются на обогатительные установки в определенной мере продезинтегрированными в процессе выемки и транспортировки. При высоком содержании глины в песках наблюдается противоположная картина. Особенно в низких и подтопленных местах полигона. При разработке такого участка бульдозерами наблюдается еще большее уплотнение исходных песков с образованием плотного, трудно разрушаемого навала. Механическое рыхление исходных песков позволяет регулировать средний размер куска породы, а их естественное подсушивание дает возможность улучшить их дезинтегрируемость при промывке в скруббер-бутаре.It has been experimentally proved that the washing size of clay-cemented sand is significantly affected by the initial size of the pieces entering the disintegration and the residual moisture of the rocks. As a rule, clay interlayers occupy rather large areas. When sand is removed and transported by a bulldozer to the receiving hopper of the industrial device, mixing and abrasion of the rock occurs with the bulldozer blade. With a low clay content (less than 20%) and high humidity of the sands (within 20-30%), the latter are fed to the processing plants to a certain extent disintegrated during excavation and transportation. With a high clay content in the sands, the opposite picture is observed. Especially in low and flooded areas of the landfill. When developing such a section with bulldozers, an even greater compaction of the initial sand is observed with the formation of a dense, difficult to destroy bulk. Mechanical loosening of the initial sands allows you to adjust the average size of a piece of rock, and their natural drying makes it possible to improve their disintegrability when washing in a scrubber buter.
В ходе проведенных изысканий с целью установления эффективных схем рыхления песков, обеспечивающих наименьший выход кусков глины размером более 150 мм, были исследованы варианты с использованием схемы движения рыхлителя смежными заездами (параллельными ходами, фиг.1) и продольно-поперечными (параллельно-перекрестным ходом, фиг.2), а также сплошным рыхлением с формированием межходового навала и без формирования навала (рыхление сетки 0,5×0,5 м не позволяет формировать межходовой навал, так как происходит закатывание каждого последующего гребня гусеницами).In the course of the research, in order to establish effective sand loosening schemes that provide the smallest pieces of clay with a size of more than 150 mm, variants were studied using the ripper motion pattern by adjacent races (parallel strokes, Fig. 1) and longitudinal-transverse (parallel-cross stroke, figure 2), as well as continuous loosening with the formation of an inter-pass bulk and without the formation of a bulk (loosening a grid of 0.5 × 0.5 m does not allow the formation of an inter-pass bulk, since each subsequent heat rolls up nya tracks).
Для оценки эффективности использования рыхлителя как с технологической, так и с экономической точек зрения были использованы два типа бульдозеров (ДЗ-126 - база ДЭТ-250М и D-355A «KOMATSU»).To assess the effectiveness of the use of the cultivator, both from a technological and economic point of view, two types of bulldozers were used (DZ-126 - base DET-250M and D-355A "KOMATSU").
Межколейная площадь дорожного просвета бульдозеров в обоих случаях практически равна и составляет для ДЗ-126 0,9 м2, а для D-355A - 0,96 м2. В полевых наблюдениях за работой рыхлителей при формировании межбороздовых гребней не выявлено резких отличий в его геометрических параметрах.In both cases, the track gauge of the ground clearance of bulldozers is practically equal and amounts to 0.9 m 2 for DZ-126, and 0.96 m 2 for D-355A. In field observations of the work of cultivators during the formation of furrow ridges, there were no sharp differences in its geometric parameters.
Межбороздовые гребни формируются стойкой рыхлителя между двух смежных ходов бульдозера. Сформированные в гребень глинистые пески не должны в последующем закатываться гусеницами бульдозера. Экспериментально доказано, что применение заявляемого способа рыхления позволяет уменьшить средневзвешенный размер глинистых кусков крупностью более 250 мм на 50-60% и сократить процент их выхода в подготовленном к обогащению навале до 60% по сравнению с разработкой песков без подготовки.The furrow ridges are formed by the ripper strut between two adjacent passages of the bulldozer. Clay sands formed into the crest should not subsequently be rolled up by bulldozer caterpillars. It has been experimentally proved that the application of the proposed method of loosening allows to reduce the weighted average size of clay pieces with a particle size of more than 250 mm by 50-60% and to reduce the percentage of their yield in bulk prepared for enrichment up to 60% compared with the development of sand without preparation.
Ниже рассмотрен порядок формирования межбороздового гребня, образованного двумя смежными заездами рыхлителя. После рыхления одной полосы (фиг.3) начинается формирование второй, смежной. При достижении контура подготавливаемой площадки бульдозер не разворачивается, а на задней передаче со скоростью, в 2-2,5 раза превышающей скорость рабочего хода, возвращается назад. На новой заходке рыхлитель смещается вперед по фронту формирования с таким расчетом, чтобы внутренняя сторона правого трака (относительно рабочего хода рыхлителя) вплотную примыкала к нижней бровке гребня, образованного от предыдущей заходки (фиг.4). После того, как бульдозером сформирован первый гребень, бульдозер возвращается на исходный контур для формирования второго гребня. При этом внешняя сторона правого трака вплотную примыкает к нижней бровке первого гребня, но уже с противоположной стороны (фиг.5).The procedure for the formation of the inter-furrow ridge formed by two adjacent ripper rides is described below. After loosening one strip (figure 3) begins the formation of the second adjacent. Upon reaching the contour of the prepared site, the bulldozer does not turn around, but in reverse gear with a speed 2-2.5 times higher than the speed of the working stroke, it returns back. On a new approach, the cultivator is shifted forward along the formation front so that the inner side of the right track (relative to the working path of the cultivator) is adjacent to the lower edge of the crest formed from the previous sunset (Fig. 4). After the first ridge is formed by the bulldozer, the bulldozer returns to the original contour to form the second ridge. In this case, the outer side of the right track is adjacent to the lower edge of the first ridge, but from the opposite side (Fig. 5).
Рыхление площади параллельно-перекрестными заездами позволяет увеличить объем гребня практически в два раза (площадь сечения гребня при смежных заездах 0,22 м2, а при поперечно-продольных - 0,44 м2). Увеличение объема рыхлых песков достигается за счет возросшего коэффициента разрыхления, обусловленного применяемой схемой рыхления (фиг.6 и 7). При продольно-поперечных заездах (или параллельно-перекрестных ходах) машина дважды производит рыхление одной и той же площадки: сначала вдоль, затем - поперек. Схема формирования межбороздового гребня перекрестным ходом такая же, что и в предыдущем варианте. Расстояние между параллельными ходами должно быть минимальным (в нашем случае 0,5 м). Данная схема по сравнению с предыдущим вариантом приводит к росту затрат на рыхление более чем в 2,5 раза, но она позволяет увеличить в последующем производительность бульдозера при подаче разрыхленных песков к приемному бункеру промприбора (за счет вдвое увеличившегося объема гребня).Loosening the area with parallel-cross races allows to increase the ridge volume almost twice (the cross-sectional area of the ridge with adjacent races of 0.22 m 2 , and with transverse-longitudinal - 0.44 m 2 ). The increase in the volume of loose sand is achieved due to the increased coefficient of loosening, due to the applied scheme of loosening (Fig.6 and 7). With longitudinal-transverse races (or parallel-cross passages), the machine twice loosens the same platform: first along, then cross. The pattern of formation of the inter-furrow ridge with a cross stroke is the same as in the previous version. The distance between parallel moves should be minimal (in our case, 0.5 m). This scheme, compared with the previous version, leads to an increase in the cost of loosening by more than 2.5 times, but it allows you to subsequently increase the productivity of the bulldozer when feeding the loose sand to the receiving hopper of the industrial device (due to the doubled volume of the comb).
Необходимо отметить, что на объем гребня влияет конструкция рамы стойки рыхлителя. В настоящее время на бульдозере ДЗ-126 установлена параллелограммная подвеска рамы крепления зуба на жесткой распорке. Данная конструкция не позволяет изменять угол наклона стойки рыхлителя. На бульдозере D-355A установлена параллелограмная подвеска рамы крепления зуба с гидроцилиндром для изменения угла наклона стойки. Такая конструкция позволяет обеспечить неизменность угла резанья при любой глубине рыхления. Это преимущество по сравнению с жесткой распоркой позволяет увеличить объем разрыхленных песков в гребне до 27%.It should be noted that the size of the comb is affected by the design of the frame of the rack of the cultivator. Currently, the DZ-126 bulldozer has a parallelogram suspension of the tooth fastening frame on a rigid strut. This design does not allow you to change the angle of inclination of the ripper. On the D-355A bulldozer, a parallelogram suspension of the tooth attachment frame with a hydraulic cylinder is installed to change the angle of the rack. This design allows you to ensure the invariance of the cutting angle at any depth of cultivation. This advantage compared with a rigid spacer allows you to increase the volume of loose sand in the crest up to 27%.
В результате полевых исследований (фиг.8) установлено, что для достижения наилучшего результата по подготовке глинистых песков к дезинтеграции необходимо обеспечивать следующее:As a result of field studies (Fig. 8), it was found that in order to achieve the best result in preparing clay sands for disintegration, it is necessary to ensure the following:
- рама крепления стойки зуба рыхлителя должна находиться на высоте 0,3-05 м над кровлей песков, чтобы не подпирать сверху межходовой гребень при формировании его в высоту;- the frame of the attachment of the tooth rack of the cultivator should be at a height of 0.3-05 m above the roof of the sands, so as not to support the inter-crest on top when forming it in height;
- угол резанья пород стойкой рыхлителя должен быть минимальным, например 40-50°, что достигается путем управления гидроцилиндром;- the angle of cutting of rocks with a resistant cultivator should be minimal, for example 40-50 °, which is achieved by controlling the hydraulic cylinder;
- при наполнении отвала бульдозера песками необходимо не зарезаться в глубь массива, а только срезать сформированные и подсохшие гребни.- when filling the blade of the bulldozer with sand, it is necessary not to cut into the depths of the massif, but only to cut the ridges that are formed and dried up.
На основании анализа данных, полученных экспериментальным путем, были сформулированы следующие выводы:Based on the analysis of data obtained experimentally, the following conclusions were formulated:
1. При сравнении геометрических параметров межбороздовых гребней, сформированных при рыхлении песков двумя типами бульдозеров, не выявило резких отличий их параметров. Однако с учетом себестоимости рыхления более выгодно (1,8-2,3 раза) использование менее мощного бульдозера ДЗ-126.1. When comparing the geometric parameters of the furrow ridges formed when the sands were loosened by two types of bulldozers, there were no sharp differences in their parameters. However, taking into account the cost of loosening, it is more advantageous (1.8-2.3 times) to use a less powerful bulldozer DZ-126.
2. Предварительное механическое рыхление исходных песков позволяет практически в два раза уменьшить содержание в подготовленном к обогащению навале кусков глины крупностью более 150 мм, интенсифицировать процесс их естественной подсушки в 2,5-3,0 раза и тем самым полностью исключить выход глинистых окатышей в галечный отвал после обогащения.2. Preliminary mechanical loosening of the initial sands makes it possible to almost halve the content of pieces of clay larger than 150 mm in bulk prepared for enrichment, to intensify the process of their natural drying by 2.5-3.0 times, and thereby completely exclude the output of clay pellets into pebbles dump after enrichment.
3. Переход от схемы рыхления песков смежными ходами к схеме с параллельно-перекрестными ходами позволяет увеличить объем гребней практически в два раза.3. The transition from the scheme of loosening sands with adjacent passages to the scheme with parallel-cross passages allows to increase the volume of ridges almost twice.
4. Предварительная подготовка песков разрабатываемого участка бульдозером D-355 (или ДЗ-126) приводит к росту затрат на разработку и промывку песков в среднем на 13,7% (и 5,2% соответственно). Но при этом снижается выход продуктов неполной дезинтеграции в галечные хвосты до 54%, а в случае использования метода естественного подсушивания сформированных гребней - до 63%.4. Preliminary preparation of the sands of the developed area with the D-355 bulldozer (or DZ-126) leads to an increase in the cost of developing and washing the sands by an average of 13.7% (and 5.2%, respectively). But at the same time, the yield of products of incomplete disintegration into pebble tails is reduced to 54%, and in the case of using the method of natural drying of the formed ridges to 63%.
5. Уменьшение выхода в отвал неразмытых в дезинтеграторе кусков глинистого материала за счет предварительной подготовки песков позволяет получить значительный экономический эффект.5. Reducing the yield to the dump of pieces of clay material that are not washed out in the disintegrator due to preliminary preparation of the sands allows to obtain a significant economic effect.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005127377/03A RU2295038C1 (en) | 2005-08-31 | 2005-08-31 | Method for preparing argillaceous sands for disintegration |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005127377/03A RU2295038C1 (en) | 2005-08-31 | 2005-08-31 | Method for preparing argillaceous sands for disintegration |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2295038C1 true RU2295038C1 (en) | 2007-03-10 |
Family
ID=37992520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005127377/03A RU2295038C1 (en) | 2005-08-31 | 2005-08-31 | Method for preparing argillaceous sands for disintegration |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2295038C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2811138C1 (en) * | 2023-11-15 | 2024-01-11 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Сибирский федеральный университет | Method for preparing clay sands for disintegration |
-
2005
- 2005-08-31 RU RU2005127377/03A patent/RU2295038C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Справочник по разработке россыпей. Под. ред. Березина В.П. и др., Москва, Недра, 1973, с.100-101. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2811138C1 (en) * | 2023-11-15 | 2024-01-11 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Сибирский федеральный университет | Method for preparing clay sands for disintegration |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4611951A (en) | Process for reclamation of excavated mine sites | |
| CN201588635U (en) | Special shield cutter assembly used for rock composite formation | |
| DE212017000027U1 (en) | Console excavator machine system for heavily karstic water-rich urban shallow buried tunnels | |
| CN104863113A (en) | Method for curing in-situ soil in situ and stirring device | |
| CN103883329A (en) | Excavation construction method for mine hard rock roadway | |
| CN105649000A (en) | Back pressure backfilling shallow-buried excavation construction method for tunnel undercrossing gully | |
| CN110847194A (en) | Method for improving miscellaneous fill and improving backfill quality of composite foundation | |
| JP6684922B2 (en) | Zero-discharging short-faced pillarless coal mining method | |
| JPH06117187A (en) | Shield excavator | |
| JP2020504253A5 (en) | ||
| JP6688397B2 (en) | Clean and efficient mining method | |
| CN105008621B (en) | For removing the bucket wheel of material from the material mixture of particularly high rigidity | |
| RU2295038C1 (en) | Method for preparing argillaceous sands for disintegration | |
| CN204386607U (en) | A kind of half section type ground milling pick machine | |
| CN106014409A (en) | Novel method suitable for flat ground type tailings pond tailings dry type recovery | |
| RU2024753C1 (en) | Method for placer dredging | |
| RU2783027C1 (en) | Method for the development of deposits of solid minerals with combined preparation of rocks for excavation | |
| Yamatomi et al. | Surface mining methods and equipment | |
| RU2567576C1 (en) | Development of thick flat-lying potash beds | |
| CN207419572U (en) | A kind of rotate excavates device for casting | |
| CN104533440B (en) | Semi-cross-section type rock-soil milling-tunneling machine | |
| Fulton et al. | A mechanical system for soil reconstruction | |
| RU2756049C1 (en) | Method for selective development of complex-structured deposits of solid minerals | |
| CN101694103B (en) | Bottom propelling excavator | |
| CN211008630U (en) | Digging and mining machine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120901 |