EA032708B1 - Device for fracturing rocks - Google Patents
Device for fracturing rocks Download PDFInfo
- Publication number
- EA032708B1 EA032708B1 EA201600265A EA201600265A EA032708B1 EA 032708 B1 EA032708 B1 EA 032708B1 EA 201600265 A EA201600265 A EA 201600265A EA 201600265 A EA201600265 A EA 201600265A EA 032708 B1 EA032708 B1 EA 032708B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- cutting
- rock
- disks
- vertical
- diameter
- Prior art date
Links
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C25/00—Cutting machines, i.e. for making slits approximately parallel or perpendicular to the seam
- E21C25/16—Machines slitting solely by one or more rotating saws, cutting discs, or wheels
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C27/00—Machines which completely free the mineral from the seam
- E21C27/10—Machines which completely free the mineral from the seam by both slitting and breaking-down
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Crushing And Pulverization Processes (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Устройство для разрушения горных пород относится к горной технике для открытой разработки месторождений полезных ископаемых и предназначено для непрерывного разрушения мягких горных пород и полезных ископаемых, например, угля, минерального сырья, а также реконструкции старых и строительства новых бортов, преимущественно, в глубоких карьерах и высоких откосов без промежуточных рабочих площадок.The device for the destruction of rocks relates to mining equipment for the open development of mineral deposits and is intended for the continuous destruction of soft rocks and minerals, for example, coal, mineral raw materials, as well as the reconstruction of old and the construction of new sides, mainly in deep quarries and high slopes without intermediate work sites.
Известно устройство-кранлайн (статья Кранлайн: актуальная задача создания нового типа экскаватора для разработки месторождений высокими уступами по транспортной системе//Горная Промышленность, № 4, 2008, стр. 40), с помощью которого осуществляют послойное разрушение горных пород в плоскости высоких уступов. Закрепленный на тросах ковш с помощью подъемных лебедок на устройстве перемещают снизу вверх, срезая приповерхностный слой породы. Заполненный породой ковш разгружают на верхней рабочей площадке в автосамосвалы. К недостаткам устройства относятся высокие энергоемкость и металлоемкость устройства, так как подъем отрабатываемой породы производят от нижней рабочей площадки к верхней, а также большой вес устройства.A craneline device is known (Kranline article: the urgent task of creating a new type of excavator for developing deposits with high ledges in the transport system // Gornaya Industriya, No. 4, 2008, p. 40), with the help of which layer-by-layer destruction of rocks in the plane of high ledges is carried out. A bucket mounted on ropes with the help of lifting winches on the device is moved from bottom to top, cutting off the surface layer of the rock. A rock-filled bucket is unloaded at the upper working platform into dump trucks. The disadvantages of the device include the high energy and metal consumption of the device, since the rise of the processed rock is carried out from the lower working platform to the upper, as well as the large weight of the device.
За прототип принято устройство для разрушения горных пород (патент KG № 1496, Е21С 37/02, опубл. в 2012 г.), состоящее из размещенных на самоходной раме управляемых, породоразрушающего и породоотделяющего механизмов с приводами. Породоразрушающий механизм выполнен в виде двух горизонтальных и двух вертикальных режущих дисков, а породоотделяющий механизм изготовлен в форме отвала. Сдвоенные горизонтальные режущие диски установлены с перекрытием и размещены в нижней плоскости отвала, а вертикальные режущие диски расположены в его торцах. Отвал выполнен полым, а его рабочая поверхность - клинообразной. Устройство позволяет вести послойную отработку и обрушение породы сверху вниз непрерывно при формировании откосов уступов в бортах глубоких карьеров и при разработке месторождений полезных ископаемых высокими уступами.The device for the destruction of rocks (patent KG No. 1496, Е21С 37/02, published in 2012), consisting of controlled, rock-cutting and rock-separating mechanisms with drives placed on a self-propelled frame, was adopted as a prototype. The rock-breaking mechanism is made in the form of two horizontal and two vertical cutting discs, and the rock-separating mechanism is made in the form of a blade. Double horizontal cutting discs are installed overlapping and placed in the lower plane of the blade, and vertical cutting discs are located at its ends. The blade is hollow, and its working surface is wedge-shaped. The device allows for layered mining and collapse of the rock from top to bottom continuously during the formation of slopes of ledges in the sides of deep quarries and in the development of mineral deposits with high ledges.
К недостаткам известного устройства для разрушения горных пород относятся возможность заклинивания горизонтальных дисков из-за попадания частиц крепкой породы в зону перекрытия дисков, что приводит к снижению производительности устройства, а также возможному выходу негабаритов в результате отсутствия средств дробления отделяемого блока породы в заходке на более мелкие фракции.The disadvantages of the known device for the destruction of rocks include the possibility of jamming of horizontal disks due to the ingress of particles of hard rock into the overlapping zone of the disks, which leads to a decrease in the productivity of the device, as well as the possible release of oversized materials due to the lack of means for crushing a detached rock block in smaller ones fractions.
Техническая задача изобретения состоит в повышении надежности конструкции и производительности устройства при исключении негабаритов в разрушаемой породе.The technical task of the invention is to improve the reliability of the design and performance of the device with the exception of oversized rock in the rock.
Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве для разрушения горных пород, состоящем из размещенных на самоходной раме управляемых породоразрушающего механизма, выполненного в виде горизонтальных и вертикальных режущих дисков, и породоотделяющего механизма в виде полого отвала с клиновидной рабочей поверхностью, причем, горизонтальные режущие диски размещены в нижней плоскости отвала, а вертикальные режущие диски расположены в его торцах, породоразрушающий механизм снабжен вертикальным режущим инструментом, выполненным в виде центрального и, отстоящих на равном расстоянии друг от друга по обе стороны от него, промежуточных режущих дисков, расположенных на валу, размещенном в осевых отверстиях торцквых вертикальных режущих дисков, а горизонтальные режущие диски установлены с зазором между собой, в котором размещена режущая кромка центрального режущего диска, при этом, рабочая поверхность отвала разделена прорезью на равные части, каждая их которых расположена над соответствующим горизонтальным режущим диском и выполнена в виде полуовала.The problem is solved due to the fact that in the device for the destruction of rocks, which consists of a guided rock cutting mechanism located on a self-propelled frame made in the form of horizontal and vertical cutting disks, and a rock separation mechanism in the form of a hollow blade with a wedge-shaped working surface, and horizontal cutting the disks are placed in the lower plane of the blade, and the vertical cutting disks are located at its ends, the rock cutting mechanism is equipped with a vertical cutting tool made m in the form of a central and intermediate equally spaced apart from each other on both sides of it, intermediate cutting disks located on a shaft located in the axial holes of the vertical vertical cutting disks, and horizontal cutting disks are installed with a gap between themselves, in which the cutting the edge of the Central cutting disk, while the working surface of the blade is divided by a slot into equal parts, each of which is located above the corresponding horizontal cutting disk and is made in the form of a semi-oval.
Диаметр центрального режущего диска равен диаметру торцовых режущих дисков, а диаметр промежуточных режущих дисков меньше и равен 0=2(11,,,+11..+0.56,,). где Ьщ - глубина щелей, надрезаемых в поверхности отделяемых блоков породы промежуточными дисками, йз - зазор между валом вертикального режущего инструмента и поверхностью отделяемого слоя, dE - диаметр вала вертикального режущего инструмента.The diameter of the central cutting disc is equal to the diameter of the end cutting discs, and the diameter of the intermediate cutting discs is less and equal to 0 = 2 (11 ,,, + 11 .. + 0.56 ,,). where b ni - depth of slots incised in the surface of the rock block separated by intermediate discs of the second - the gap between the vertical shaft of the cutting tool and the surface of the separation layer, d E - a diameter of the vertical shaft of the cutting tool.
Снабжение породоразрушающего механизма вертикальным режущим инструментом, выполненным в виде центрального и отстоящих на равном расстоянии друг от друга по обе стороны от него промежуточных режущих дисков, расположенных на валу, размещенном в осевых отверстиях торцевых вертикальных режущих дисков, и установка горизонтальных режущих дисков с зазором между собой, в котором размещена режущая кромка центрального режущего диска, позволяет синхронно производить продольное разрезание слоя породы, подрезаемого горизонтальными режущими дисками, исключить заклинивание горизонтальных дисков, а также улучшить дробимость блока пород в забое, исключить негабариты и уменьшить энергоемкость процесса разрушения.The rock cutting mechanism is supplied with a vertical cutting tool made in the form of a central and intermediate cutting disks equally spaced on both sides of it, located on a shaft located in the axial holes of the vertical end cutting disks, and the horizontal cutting disks are installed with a gap between each other , in which the cutting edge of the central cutting disc is located, allows synchronous longitudinal cutting of the rock layer, which is cut by horizontal cutting di kami eliminate jamming of horizontal drive, and to improve crushability rocks at the bottom block, outsized eliminate and reduce power consumption of the fracture process.
Разделение рабочей поверхности отвала прорезью на равные части, каждая из которых расположена над соответствующим горизонтальным режущим диском, и выполнение их в виде полуовала, позволяет увеличить полезную площадь горизонтальных режущих дисков и повысить давление лезвия отвала на подрезаемые блоки породы из образуемой горизонтальными режущими дисками щели, что улучшает опрокидывание отделяемого блока из заходки, повышая надежность устройства.Dividing the working surface of the blade with a slot into equal parts, each of which is located above the corresponding horizontal cutting disk, and making them in the form of a semi-shaft, allows you to increase the useful area of the horizontal cutting disks and increase the pressure of the blade on the cut blocks of rock from the gap formed by the horizontal cutting disks, which improves tipping of the detachable block from the stop, increasing the reliability of the device.
За счет того, что диаметр центрального режущего диска равен диаметру торцовых режущих дисков, а диаметр промежуточных режущих дисков меньше и равен 0=2(йщ+йз+0,56в), где Ьщ -глубина щелей, надрезаемых в поверхности отделяемых блоков породы промежуточными дисками, Ьз - зазор между валом вертикального режущего инструмента и поверхностью отделяемого слоя, dE - диаметр вала вертиDue to the fact that the diameter of the central cutting wheel equal to the diameter of end of the cutting discs and the diameter of the intermediate and smaller cutting disc is 0 = 2 (d + w d of 0.56), where L w is the depth of slots incised in the surface of the separable rock blocks with intermediate disks, b s - the gap between the shaft of the vertical cutting tool and the surface of the detachable layer, d E - the diameter of the vertical shaft
- 1 032708 кального режущего инструмента, снижаются затраты энергии на отделение отвалом блока породы, исключается выход негабаритов, что повышает эффективность работы и надежность устройства.- 1 032708 steel cutting tool, reduced energy costs for separating the blade of the rock block, eliminates the oversized output, which increases the efficiency and reliability of the device.
Устройство для разрушения горных пород иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 изображен общий вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - общий вид отвала, на фиг. 4 - то же, вид сбоку, на фиг. 5 - то же, вид сверху.The rock breaking device is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 is a side elevational view; in FIG. 2 - the same, top view; in FIG. 3 is a general view of the blade; FIG. 4 is the same side view, in FIG. 5 - same, top view.
Устройство для разрушения горных пород состоит из самоходной несущей рамы 1, на которой с возможностью скольжения установлены породоразрушающий и породоотделяющий механизмы. Несущая рама 1 тяговыми тросами 2 соединена с подъемными лебедками (на рис. не показаны). Породоразрушающий механизм выполнен в виде горизонтальных режущих дисков 3 и вертикального режущего инструмента. Вертикальный режущий инструмент состоит из установленных на валу 4 центрального 5 и отстоящих на равном расстоянии по обе стороны от него промежуточных 6 режущих дисков. Вал 4 размещен между торцовыми режущими дисками 7 в их осевых отверстиях 8. Породоотделяющий механизм выполнен в виде полого отвала 9. Горизонтальные режущие диски 3 размещены в нижней плоскости отвала 9, а вал 4 установлен на кронштейнах 10, закрепленных в его торцах, и центральном кронштейне 11. Рабочая поверхность отвала 9 разделена прорезью на равные полуовальные части 12, каждая из которых расположена над соответствующим горизонтальным режущим диском 3. Горизонтальные режущие диски 3 установлены с зазором 13 между собой, в котором размещена режущая кромка центрального режущего диска 5. Приводы 14 горизонтальных режущих дисков 3 установлены в полости отвала 9, а приводы 15 вала 4 установлены на кронштейнах 10, прикрепленных к торцевым плоскостям отвала 9. На раме 1 установлено исполнительное оборудование: маслонасосные станции 16, система для охлаждения водой (на фиг. не показана) режущих дисков 3, 5, 6 и 7, кабельный барабан 17 с кабелем 18.The device for the destruction of rocks consists of a self-propelled bearing frame 1, on which rock-cutting and rock-separating mechanisms are mounted with the possibility of sliding. The supporting frame 1 by traction cables 2 is connected to lifting winches (not shown in the figure). The rock-breaking mechanism is made in the form of horizontal cutting disks 3 and a vertical cutting tool. The vertical cutting tool consists of a central 5 mounted on the shaft 4 of the central 5 and intermediate 6 cutting discs spaced at an equal distance on both sides of it. The shaft 4 is placed between the end cutting disks 7 in their axial holes 8. The deflecting mechanism is made in the form of a hollow blade 9. The horizontal cutting disks 3 are placed in the lower plane of the blade 9, and the shaft 4 is mounted on the brackets 10 fixed in its ends and the central bracket 11. The working surface of the blade 9 is divided by a slot into equal semi-oval parts 12, each of which is located above the corresponding horizontal cutting disk 3. The horizontal cutting disks 3 are installed with a gap 13 between themselves, in which p the burning edge of the central cutting disc 5. The drives 14 of the horizontal cutting discs 3 are installed in the cavity of the blade 9, and the drives 15 of the shaft 4 are mounted on brackets 10 attached to the end planes of the blade 9. On the frame 1 is installed the executive equipment: oil pump stations 16, a cooling system water (in Fig. not shown) of the cutting discs 3, 5, 6 and 7, the cable drum 17 with the cable 18.
Полуовальные части 12 отвала 9 скреплены плитой 19. В донной части 20 отвала 9 размещены гидроприводы 14 и вертикальные валы вращения 21 горизонтальных режущих дисков 3.The semi-oval parts 12 of the blade 9 are fastened by a plate 19. In the bottom part 20 of the blade 9 are hydraulic actuators 14 and vertical shafts of rotation 21 of the horizontal cutting discs 3.
Диаметр центрального режущего диска 5 равен диаметру торцовых режущих дисков 7, а диаметр промежуточных режущих дисков 6 меньше и равен П=2(Ьщ+йз+0,5бв), где Ищ - глубина щелей, надрезаемых в поверхности отделяемых блоков породы промежуточными дисками 6, И.. - зазор между валом 4 и поверхностью отделяемого слоя породы, dE - диаметр вала 4.The diameter of the central cutting disc 5 is equal to the diameter of the end cutting discs 7, and the diameter of the intermediate cutting discs 6 is less and equal to P = 2 (b u + th s + 0.5 b in ), where u u is the depth of the slits cut in the surface of the separated rock blocks intermediate disks 6, And .. is the gap between the shaft 4 and the surface of the separated rock layer, d E is the diameter of the shaft 4.
Устройство для разрушения горных пород работает следующим образом. Устройство на раме 1 перемещают по откосу уступа сверху вниз под действием собственного веса и поддерживают с помощью тяговых тросов 2. Разрушаемый приповерхностный слой породы отделяют от целика подрезными горизонтальными дисками 3, вращаемыми с помощью гидроприводов 14 и вертикальных валов 21, установленными в донной части 20 отвала 9. В процессе перемещения устройства по откосу в щель, образованную в основании отделяемого слоя породы, внедряется кромка отвала 9, под давлением которого порода выдвигается из забоя и перемещается под действием собственного веса к нижней рабочей площадке, где перегружаются в средства транспорта, например, забойный ленточный конвейер. Одновременно центральный режущий диск 5 разрезает целик породы между горизонтальными дисками 3, а промежуточные вертикальные диски 6 синхронно надрезают поверхность разрушаемого слоя породы, разделяя его на блоки, которые при скатывании по откосу дробятся на мелкие фракции, что исключает образование негабаритов. Боковые отрезные диски 7 отделяют разрушаемый блок породы от целика в заходке в торцах. Вертикальный режущий инструмент установлен на валу 4, поддерживаемый кронштейнами 10 и 11 и приводится во вращение гидроприводами 15. Приводы 14 и 15 работают от маслостанции 16. При подъеме устройства вверх или вниз кабельный барабан 17 разматывает или наматывает кабель 18.A device for the destruction of rocks works as follows. The device on the frame 1 is moved along the slope of the ledge from top to bottom under the influence of its own weight and supported by traction cables 2. The destructible surface layer of the rock is separated from the pillar by cutting horizontal disks 3 rotated by hydraulic drives 14 and vertical shafts 21 installed in the bottom part 20 of the blade 9. In the process of moving the device along the slope into the slot formed at the base of the separated rock layer, the edge of the blade 9 is introduced, under the pressure of which the rock extends from the bottom and moves under the action We load our own weight to the lower working platform, where they are loaded onto means of transport, for example, a downhole conveyor belt. At the same time, the central cutting disk 5 cuts the entirety of the rock between the horizontal disks 3, and the intermediate vertical disks 6 synchronously incise the surface of the rock to be destroyed, dividing it into blocks, which, when rolled down the slope, are crushed into small fractions, which eliminates the formation of oversized materials. Side cutting discs 7 separate the destructible block of rock from the pillar in the entry at the ends. A vertical cutting tool is mounted on the shaft 4, supported by brackets 10 and 11 and driven by hydraulic actuators 15. The actuators 14 and 15 operate from the oil station 16. When lifting the device up or down, the cable drum 17 unwinds or wraps the cable 18.
После отработки полосы устройство тяговыми тросами 2 поднимают на верхнюю рабочую площадку, размещают на несущей платформе и перемещают на шаг, равный ширине следующей полосы приповерхностного слоя породы. Далее операции повторяют.After working off the strip, the device with pull ropes 2 is lifted to the upper working platform, placed on a supporting platform and moved a step equal to the width of the next strip of the near-surface rock layer. Next, the operations are repeated.
Использование предлагаемого устройства для разрушения горных пород позволит сократить энергозатраты и повысить экономические показатели разработки полезных ископаемых открытым способом, а также будет способствовать расширению области поточной разработки месторождений.The use of the proposed device for the destruction of rocks will reduce energy consumption and increase the economic indicators of opencast mining, and will also expand the field of in-line development of deposits.
Кроме того, область рационального применения устройства может быть расширена за счет применения в породах средней крепости и крепких породах без буровзрывных работ, например, при реконструкции старых и строительстве новых бортов карьеров, где требуется высокое качество поверхности откосов уступов, в том числе высоких уступов, и повышенная устойчивость законтурного массива горных пород. Снижение производительности устройств в таких условиях будет оправдано значительным повышением безопасности при ведении горных работ, особенно в глубоких карьерах.In addition, the field of rational use of the device can be expanded due to the use in medium-strength rocks and hard rocks without drilling and blasting, for example, in the reconstruction of old and construction of new quarry sides, where high quality of the surface of the slopes of the ledges, including high ledges, and increased stability of the rock massif. The reduced performance of the devices in such conditions will be justified by a significant increase in safety during mining operations, especially in deep quarries.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EA201600265A EA032708B1 (en) | 2016-03-28 | 2016-03-28 | Device for fracturing rocks |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EA201600265A EA032708B1 (en) | 2016-03-28 | 2016-03-28 | Device for fracturing rocks |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA201600265A1 EA201600265A1 (en) | 2017-09-29 |
EA032708B1 true EA032708B1 (en) | 2019-07-31 |
Family
ID=59924481
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA201600265A EA032708B1 (en) | 2016-03-28 | 2016-03-28 | Device for fracturing rocks |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
EA (1) | EA032708B1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU27364A1 (en) * | 1931-02-24 | 1932-08-31 | Я.Л. Линков | Stone Cutting Machine |
SU34491A1 (en) * | 1932-05-21 | 1934-02-28 | И.М. Пугач | Coal combine |
SU112517A1 (en) * | 1956-03-30 | 1957-11-30 | И.Я. Никаноров | The executive body of the coal combine |
WO2001023157A2 (en) * | 1999-09-29 | 2001-04-05 | Vermeer Manufacturing Company | Method and apparatus for quarrying rock |
-
2016
- 2016-03-28 EA EA201600265A patent/EA032708B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU27364A1 (en) * | 1931-02-24 | 1932-08-31 | Я.Л. Линков | Stone Cutting Machine |
SU34491A1 (en) * | 1932-05-21 | 1934-02-28 | И.М. Пугач | Coal combine |
SU112517A1 (en) * | 1956-03-30 | 1957-11-30 | И.Я. Никаноров | The executive body of the coal combine |
WO2001023157A2 (en) * | 1999-09-29 | 2001-04-05 | Vermeer Manufacturing Company | Method and apparatus for quarrying rock |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EA201600265A1 (en) | 2017-09-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2754101A (en) | Machine and method for mining underground deposits | |
CN103883329B (en) | Mine hard rock excavation construction method | |
Babyr et al. | Enhancement of powered cleaning equipment with the view of mining and geological conditions | |
RU2563004C1 (en) | Method of ore production from thin near-vertical sheet deposit | |
RU2541992C1 (en) | Development method of steeply dipping solid mineral deposits and automated complex of deep development | |
CN117988844B (en) | Method for mining thin metal ore by non-explosive method | |
US3006624A (en) | Continuous mining machine having vertical cutting rotors | |
EA032708B1 (en) | Device for fracturing rocks | |
US2368863A (en) | Mining machine | |
RU2612165C1 (en) | Device for rescue operations | |
CN103161461A (en) | Reciprocating mine cutting machine | |
US1953326A (en) | Method of mining coal | |
US970725A (en) | Method of mining coal. | |
RU2634144C1 (en) | Method for developing steeply dipping deposits of solid mineral deposits | |
RU182228U1 (en) | ROCK DESTRUCTION DEVICE | |
US1953327A (en) | Method of mining coal | |
US2798706A (en) | Method of mining coal or other minerals from the solid with deeply penetrating bits | |
RU2654927C1 (en) | Device for fracturing rocks | |
RU2652778C1 (en) | Executive body of the device for tunneling works | |
EA035202B1 (en) | Rock destruction device | |
RU221157U1 (en) | DEVICE FOR LAYER-BY-LAYER DESTRUCTION OF ROCKS | |
RU2269003C2 (en) | Underground mining method | |
Gerike et al. | Concept of a rock-breaking working element of an underground kimberlite ore mining machine | |
CN203161226U (en) | Blasting-type ore extraction device | |
RU2816285C1 (en) | Device for pre-destruction of rocks |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM RU |