RU2687720C1 - Способ разупрочнения поверхностного слоя уступов карьеров при сезонном промерзании породы - Google Patents
Способ разупрочнения поверхностного слоя уступов карьеров при сезонном промерзании породы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2687720C1 RU2687720C1 RU2018134377A RU2018134377A RU2687720C1 RU 2687720 C1 RU2687720 C1 RU 2687720C1 RU 2018134377 A RU2018134377 A RU 2018134377A RU 2018134377 A RU2018134377 A RU 2018134377A RU 2687720 C1 RU2687720 C1 RU 2687720C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- softening
- rock
- freezing
- depth
- slots
- Prior art date
Links
- 239000011435 rock Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 230000008014 freezing Effects 0.000 title claims abstract description 27
- 238000007710 freezing Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 230000001932 seasonal effect Effects 0.000 title claims abstract description 13
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 238000003801 milling Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 7
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 5
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 5
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 3
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 3
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 2
- 208000001034 Frostbite Diseases 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C41/00—Methods of underground or surface mining; Layouts therefor
- E21C41/26—Methods of surface mining; Layouts therefor
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C37/00—Other methods or devices for dislodging with or without loading
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C47/00—Machines for obtaining or the removal of materials in open-pit mines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при выполнении вскрышных работ на карьерах в зимний период года на мягких горных породах сезонного промерзания. Технический результат заключается в повышении производительности, надежности и технологической эффективности разупрочнения мерзлых пород посредством обеспечения возможности разупрочнения уступов с криволинейными поверхностями откосов на всю глубину промерзания в суровых климатических условиях. Способ разупрочнения поверхностного слоя уступов карьеров при сезонном промерзании породы, включающий разупрочнение откоса на всю глубину промерзания наклонными щелями и разупрочнение промерзшего слоя породы рабочей площадки вдоль уступа путем формирования параллельно друг другу горизонтальных щелей на глубину промерзания породы. Нарезание наклонных щелей ведется фрезерным экскаватором по криволинейной траектории откоса уступа, при этом производится дополнительное углубление наклонных щелей и горизонтальных щелей посредством лазерного прибора с защитным кожухом и рыхлителя, установленных за фрезерным рабочим органом. Лазерный прибор создает направленное высокотемпературное воздействие на оставшийся по глубине промерзший слой породы, подвергающийся после высокотемпературного воздействия механическому разрушению посредством рыхлителя, управляемого гидроцилиндром, с прорезанием углубочных щелей. 2 ил.
Description
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при выполнении вскрышных работ на карьерах в зимний период года на мягких горных породах сезонного промерзания.
Известна конструкция рабочего оборудования гидравлического экскаватора [1], включающая консольную стрелу, гидроцилиндры подъема-опускания стрелы, дисковую фрезу и дополнительную дисковую фрезу с отдельными механизмами их вращения. Стрела выполнена телескопической и включает корневую, промежуточную и головную секции с гидромеханизмами их телескопического выдвижения.
Недостатками рабочего оборудования являются сложность и громоздкость конструкции, высокая энергоемкость процесса разупрочнения поверхности уступов.
Известен способ разупрочнения поверхностного слоя уступов карьеров при сезонном промерзании породы [2], включающий бурение скважин со стороны уступа и на рабочей площадке уступа на всю глубину откоса, параллельно поверхности откоса рядами с минимальным из условия бурения расстоянием между скважинами в рядах и расстоянием между рядами не менее ширины ковша карьерного экскаватора. В промерзшем слое породы рабочей площадки уступа отрывают параллельно друг другу траншеи роторным траншейным экскаватором на глубину промерзания породы.
Недостатками данного способа являются невозможность разупрочнения криволинейных откосов уступов, высокая энергоемкость процесса разупрочнения и низкая технологическая эффективность за счет использования дополнительного оборудования для бурения скважин.
Известен способ подготовки к выемке скальных пород с использованием лазерного воздействия и автоматизированный комплекс для его осуществления [3], включающий лазерный прибор с возможностью продольного перемещения, осуществляющий высокотемпературное термодинамическое щелевое лазерное воздействие на горную породу. Процесс нарезания щелей и ослабления массива совмещен с послойно-полосовым фрезерованием скальных пород карьерным комбайном.
Недостатком способа является невозможность разупрочнения уступов с криволинейными поверхностями откосов.
Известен способ разрезания мерзлого грунта посредством наклонно установленной на базовой машине пальцевой фрезы с передачей на фрезу маятниковых относительно продольной ее оси колебаний [4]. Режущая часть фрезы выполнена в виде отдельно установленных зубьев, между которыми размещены термогорелки.
Недостатком способа является невозможность разупрочнения уступов с криволинейными поверхностями откосов.
Наиболее близким по технологической сущности является способ разупрочнения поверхностного слоя уступов карьеров при сезонном промерзании породы [5], включающий разупрочнение откоса на всю глубину промерзания наклонными щелями и разупрочнение промерзшего слоя породы рабочей площадки вдоль уступа путем формирования параллельно друг другу горизонтальных щелей на глубину промерзания породы с образованием перемычек между наклонными щелями и между горизонтальными щелями менее ширины ковша карьерного экскаватора. Нарезание наклонных щелей и горизонтальных щелей ведется фрезерным рабочим органом с наложением колебаний на фрезерный рабочий орган посредством механизма вибрации.
Недостатками способа является невозможность разупрочнения уступов с криволинейными поверхностями откосов, сложность рабочего оборудования, невозможность проработки дисковой фрезой на всю глубину промерзания массива в суровых климатических условиях.
Технический результат заключается в повышении производительности, надежности и технологической эффективности разупрочнения мерзлых пород посредством обеспечения возможности разупрочнения уступов с криволинейными поверхностями откосов на всю глубину промерзания в суровых климатических условиях.
Технический результат достигается тем, что в способе разупрочнения поверхностного слоя уступов карьеров при сезонном промерзании породы, включающем разупрочнение откоса на всю глубину промерзания наклонными щелями и разупрочнение промерзшего слоя породы рабочей площадки вдоль уступа путем формирования параллельно друг другу горизонтальных щелей на глубину промерзания породы с образованием перемычек между наклонными щелями и между горизонтальными щелями менее ширины ковша карьерного экскаватора, нарезание наклонных щелей и горизонтальных щелей ведется фрезерным рабочим органом с наложением колебаний на фрезерный рабочий орган посредством механизма вибрации, нарезание наклонных щелей ведется фрезерным экскаватором по криволинейной траектории откоса уступа, при этом производится дополнительное углубление наклонных щелей и горизонтальных щелей посредством лазерного прибора с защитным кожухом и рыхлителя, установленных за фрезерным рабочим органом, при этом лазерный прибор создает направленное высокотемпературное воздействие на оставшийся по глубине промерзший слой породы, подвергающийся после высокотемпературного воздействия механическому разрушению посредством рыхлителя, управляемого гидроцилиндром, с прорезанием углубочных щелей.
Возможность формирования требуемой последовательности выполняемых действий предложенными средствами позволяет решить поставленную задачу, определяет новизну, промышленную применимость и изобретательский уровень разработки.
Способ разупрочнения поверхностного слоя уступов карьеров при сезонном промерзании породы изображен на чертежах.
На фиг. 1 - нарезание наклонных щелей в откосе промерзшего уступа фрезерным экскаватором; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.
Способ разупрочнения поверхностного слоя уступов карьеров при сезонном промерзании породы включает разупрочнение откоса 1 по криволинейной траектории 2 на всю глубину промерзания 3 наклонными щелями 4. Разупрочнение промерзшего слоя 5 породы рабочей площадки 6 осуществляется вдоль 7 уступа 8 путем формирования параллельно 9 друг другу горизонтальных щелей 10 на глубину промерзания 3 породы с образованием перемычек 11 между наклонными щелями 4 и между горизонтальными щелями 10 менее ширины 12 ковша карьерного экскаватора 13. Фрезерный экскаватор 14 оборудован фрезерным рабочим органом 15 с механизмом вибрации 16, обеспечивающим наложение колебаний на фрезерный рабочий орган 15. Дополнительное углубление 17 оставшегося по глубине 18 промерзшего слоя 5 породы осуществляется посредством лазерного прибора 19 с защитным кожухом 20 и рыхлителя 21, управляемого гидроцилиндром 22, с прорезанием углубочных щелей 23.
Способ разупрочнения поверхностного слоя уступов карьеров при сезонном промерзании породы осуществляется следующим образом.
Разупрочнение откоса 1 на всю глубину промерзания 3 ведется наклонными щелями 4. Разупрочнение промерзшего слоя 5 породы рабочей площадки 6 осуществляется вдоль 7 уступа 8 путем формирования параллельно 9 друг другу горизонтальных щелей 10 на глубину промерзания 3 породы с образованием перемычек 11 между наклонными щелями 4 и между горизонтальными щелями 10 менее ширины 12 ковша карьерного экскаватора 13. Нарезание наклонных щелей 4 и горизонтальных щелей 10 ведется фрезерным рабочим органом 15 с наложением колебаний на фрезерный рабочий орган 15 посредством механизма вибрации 16. Нарезание наклонных щелей 4 ведется фрезерным экскаватором 14 по криволинейной траектории 2 откоса 1 уступа 8. Производится дополнительное углубление 17 наклонных щелей 4 и горизонтальных щелей 10 посредством лазерного прибора 19 с защитным кожухом 20 и рыхлителя 21, установленных за фрезерным рабочим органом 15. Лазерный прибор 19 создает направленное высокотемпературное воздействие на оставшийся по глубине 18 промерзший слой 5 породы, подвергающийся после высокотемпературного воздействия механическому разрушению посредством рыхлителя 21, управляемого гидроцилиндром 22, с прорезанием углубочных щелей 23.
Способ повышает надежность, технологическую эффективность и экологическую безопасность разупрочнения мерзлых пород.
Источники информации:
1. Патент РФ №2380487 от 27.01.2010. Рабочее оборудование гидравлического экскаватора.
2. Патент РФ №2187647 от 20.08.2002. Способ разупрочнения поверхностного слоя уступов карьеров при сезонном промерзании породы.
3. Патент РФ №2527445 от 27.08.2014. Способ подготовки к выемке скальных пород с использованием лазерного воздействия и автоматизированный комплекс для его осуществления.
4. Патент РФ №2316631 от 10.02.2008. Способ разрезания мерзлого грунта.
5. Патент РФ №2634149 от 24.10.2017. Способ разупрочнения поверхностного слоя уступов карьеров при сезонном промерзании породы.
Claims (1)
- Способ разупрочнения поверхностного слоя уступов карьеров при сезонном промерзании породы, включающий разупрочнение откоса на всю глубину промерзания наклонными щелями и разупрочнение промерзшего слоя породы рабочей площадки вдоль уступа путем формирования параллельно друг другу горизонтальных щелей на глубину промерзания породы с образованием перемычек между наклонными щелями и между горизонтальными щелями менее ширины ковша карьерного экскаватора, нарезание наклонных щелей и горизонтальных щелей ведется фрезерным рабочим органом с наложением колебаний на фрезерный рабочий орган посредством механизма вибрации, отличающийся тем, что нарезание наклонных щелей ведется фрезерным экскаватором по криволинейной траектории откоса уступа, при этом производится дополнительное углубление наклонных щелей и горизонтальных щелей посредством лазерного прибора с защитным кожухом и рыхлителя, установленных за фрезерным рабочим органом, при этом лазерный прибор создает направленное высокотемпературное воздействие на оставшийся по глубине промерзший слой породы, подвергающийся после высокотемпературного воздействия механическому разрушению посредством рыхлителя, управляемого гидроцилиндром, с прорезанием углубочных щелей.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018134377A RU2687720C1 (ru) | 2018-09-28 | 2018-09-28 | Способ разупрочнения поверхностного слоя уступов карьеров при сезонном промерзании породы |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018134377A RU2687720C1 (ru) | 2018-09-28 | 2018-09-28 | Способ разупрочнения поверхностного слоя уступов карьеров при сезонном промерзании породы |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2687720C1 true RU2687720C1 (ru) | 2019-05-15 |
Family
ID=66578654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018134377A RU2687720C1 (ru) | 2018-09-28 | 2018-09-28 | Способ разупрочнения поверхностного слоя уступов карьеров при сезонном промерзании породы |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2687720C1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19941799A1 (de) * | 1998-09-05 | 2000-06-15 | Man Takraf Foerdertechnik Gmbh | Tagebaugewinnungsgerät |
| RU2527445C1 (ru) * | 2013-07-16 | 2014-08-27 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Горного Дела Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Игд Дво Ран) | Способ подготовки к выемке скальных пород с использованием лазерного воздействия и автоматизированный комплекс для его осуществления |
| RU2528187C1 (ru) * | 2013-07-25 | 2014-09-10 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Горного Дела Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Игд Дво Ран) | Способ управления лазерной обработкой скальной породы переменной крепости и система для его осуществления |
| RU2634149C1 (ru) * | 2016-10-04 | 2017-10-24 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Горного Дела Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Игд Дво Ран) | Способ разупрочнения поверхностного слоя уступов карьеров при сезонном промерзании породы |
-
2018
- 2018-09-28 RU RU2018134377A patent/RU2687720C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19941799A1 (de) * | 1998-09-05 | 2000-06-15 | Man Takraf Foerdertechnik Gmbh | Tagebaugewinnungsgerät |
| RU2527445C1 (ru) * | 2013-07-16 | 2014-08-27 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Горного Дела Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Игд Дво Ран) | Способ подготовки к выемке скальных пород с использованием лазерного воздействия и автоматизированный комплекс для его осуществления |
| RU2528187C1 (ru) * | 2013-07-25 | 2014-09-10 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Горного Дела Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Игд Дво Ран) | Способ управления лазерной обработкой скальной породы переменной крепости и система для его осуществления |
| RU2634149C1 (ru) * | 2016-10-04 | 2017-10-24 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Горного Дела Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Игд Дво Ран) | Способ разупрочнения поверхностного слоя уступов карьеров при сезонном промерзании породы |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mandal et al. | Evaluating extent and causes of overbreak in tunnels | |
| US20140231398A1 (en) | High power laser tunneling mining and construction equipment and methods of use | |
| CN105952460A (zh) | 一种城市硬岩隧道非爆施工方法 | |
| WO2014149114A2 (en) | High power laser tunneling mining and construction equipment and methods of use | |
| US20190240770A1 (en) | High power laser tunneling mining and construction equipment and methods of use | |
| Rossi et al. | Advanced drilling technologies to improve the economics of deep geo-resource utilization | |
| RU2687720C1 (ru) | Способ разупрочнения поверхностного слоя уступов карьеров при сезонном промерзании породы | |
| RU2312218C2 (ru) | Способ комбинированной разработки пологих пластов угольных месторождений | |
| KR101498163B1 (ko) | 데이터베이스를 활용한 로드헤더에 장착되는 커팅헤드 형상의 설계방법 | |
| SE9702281D0 (sv) | Sätt och anordning vid minröjning | |
| RU2676352C1 (ru) | Способ отработки глубоких карьеров в криолитозоне | |
| RU2645702C1 (ru) | Способ разработки прочных горных пород | |
| RU2187647C1 (ru) | Способ разупрочнения поверхностного слоя уступов карьеров при сезонном промерзании породы | |
| RU2634149C1 (ru) | Способ разупрочнения поверхностного слоя уступов карьеров при сезонном промерзании породы | |
| Shirlaw et al. | The interaction of the TBM and the ground during tunnelling through weathered Kowloon Granite | |
| CN105971613A (zh) | 硬岩地层盾构刀盘滚刀布置方法 | |
| CN115306400B (zh) | 一种基于水压缝网原位改性硬岩切割度的巷道快掘方法 | |
| NL8104796A (nl) | Werkwijze en inrichting voor het baggeren van rots. | |
| Zubicek et al. | A Proposal of Rock Burst Control Measures at the Coalface No. 1 4064 at the Mining Plant 1, in OKD, AS Czech Republic | |
| RU2545557C1 (ru) | Способ подготовки горных пород к выемке для добычи угля открытым способом | |
| Odilbekovich | VIBRATION DRILLING IS BASED ON VIBRATION POWER | |
| JPH0631529B2 (ja) | 硬質岩盤の掘削方法 | |
| RU2255304C2 (ru) | Способ заоткоски высоких уступов на контуре карьера | |
| RU2461710C2 (ru) | Способ выемки угля динамическим стругом | |
| RU2290510C1 (ru) | Открыто-подземный способ разработки месторождений полезных ископаемых |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200929 |