Устройство Калматая для отбойки массива твердых полезных ископаемых или скальных горных пород механическими приспособлениями в условиях открытых горных работ

(51) 21 47/00 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ заостренными кончиками, большими, чем диаметры пробуренных шпуров (скважин), исключают опасности от разлета осколков раздробленных горных пород, сейсмических и ударных воздушных волн, связанных с массовыми взрывами зарядов ВВ,применяемых на практике отбойки массива горных пород (руд) в условиях открытых горных работ. Исключаются, при этом, также и ядовитые выбросы пыли и газов массовых взрывов зарядов ВВ в окружающую среду и заражения ими атмосферы и огромной площади земного покрова, включая растительность, водоемы и др. Предлагаемым решением обеспечивается бурение шпуров (скважин) и отбойка по ним массива горных пород (руд) одновременно. Вместе с тем они доступны для полной механизации и автоматизации технологических процессов отбойки массива горных пород (руд), что способствует повышению процесса производства отбойки массива горных пород(руд) и их производительности, при одновременном снижении энергетических, материальных и трудовых затрат. Резко снижает, вплоть до исключения, потери и разубоживания отрабатываемого вида твердых полезных ископаемых, благодаря возможности, при этом, селективной выемки любой малой мощности рудных тел способом механической отбойки, без взрыва зарядов взрывчатых веществ (ВВ).(76) Жунусов Калматай Жунусов Аскар Калматаевич(56) 168424 А 1 (Лещенко И.С.), 01.01.1947 21033731 А (Звонарев М.И.), 07.08.1983 32236592 С 2 (Государственное учреждение Институт горного дела Дальневосточного отделения РАН). 20.09.2004 437162161 . 10.12.1987(54) УСТРОЙСТВО КАЛМАТАЯ ДЛЯ ОТБОЙКИ МАССИВА ТВЕРДЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ ИЛИ СКАЛЬНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД МЕХАНИЧЕСКИМИ ПРИСПОСОБЛЕНИЯМИ В УСЛОВИЯХ ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТ(57) Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности для отбойки массива твердых полезных ископаемых в условиях открытых горных работ, могут быть использованы также и для добычи строительных камней, в виде отдельных блоков, отбитой и раздробленной массы, при строительстве гидротехнических сооружений,различных дорог, котлован и др. Отбойка массива горных пород (руд) механическим способом по пробуренным шпурам (скважинам), посредством отбойных установок с диаметром отбойных штанг с 24450 Изобретение относится к отрасли горнодобывающей промышленности для отработки твердых месторождений полезных ископаемых в условиях открытых горных работ, и могут быть использованы на карьерах по добычи камня для строительных работ,строительстве гидротехнических сооружений, различных дорог и др. Цель изобретения обеспечить экономически эффективный и экологически чистый технологический процесс отбойки массива твердых полезных ископаемых, скальных горных пород и др., в условиях открытых горных работ. Известно устройство для отбойки массива твердых полезных ископаемых в условиях открытых горных работ, включающий агрегаты для отбойки горных пород, смонтированный на сменной самоходной тележке, выполненной с возможностью перемещения на основной самоходной платформе. Рабочий орган агрегата, к примеру, электрический перфоратор, типа Д-540, помещен внутрь кольцевого каркаса со стороны наружной стенки который снабжен роликовыми колесиками с возможностью их перемещения по вертикальным каркас - желобам вверх и вниз посредством лебедки и блока размещенных со стороны наружных стенок каркас - желобов. Бурильный агрегат в кольцевом каркасе перемещается собственным весом на колесиках по направляющему желобу помещенным в нее и производить бурения наклонных шпуров с уклоном вниз, начиная с самой нижней отметки уступа и далее пробуривают шпуры, таким образом перемещаясь вверх по откосу уступа. Пробуренные шпуры заряжают зарядом ВВ, который взрывают мгновенным способом (Предварительный патент РК 19859, кл. Е 21 С 37/00, 2006.01). Недостатками устройства являются- необходимость производства взрывов зарядов ВВ в пробуренных шпурах в процессе отбойки массива твердых полезных ископаемых, что создает опасность близ размещенным оборудованиям и коммуникациям от разлета и разброса осколков разрушенных взрывом горных пород, также и от вредных воздействий сейсмических и ударных воздушных волн взрыва.- перемещение бурильного агрегата на колесах только собственным весом, в процессе бурения шпуров могут привести к отрицательным результатам, особенно при бурении по массивам вязких и твердых пород (руд). Все вышеприведенное выдвигает необходимость дальнейшего совершенствования технологических процессов отбойки массива твердых полезных ископаемых или скальных горных пород в условиях открытых горных работ. Задачей изобретения является разработка устройства для отбойки массива твердых полезных ископаемых или скальных горных пород,обеспечивающее безопасность процесса отбойки и надежности функционирования агрегатов отбойки горных пород в условиях открытых горных работ. Это достигается тем, что устройство для отбойки твердых полезных ископаемых или скальных горных пород буровзрывным способом в условиях 2 открытых горных работ, включающем основную самоходную платформу на колесном или гусеничном ходу, снабженную откидным отвалом,шарнирно прикрепленным к ее передней части,агрегатов для отбойки скальных массивов горных пород (руд), размещенных на основной самоходной платформе, причем устройство для отбойки массива твердых полезных ископаемых или скальных горных пород включает каркас - стойки со сменной самоходной тележкой, помещенными на площадке самоходной платформы с откидным отвалом и снабжен вертикальными направляющими желобами,прикрепленными к ее передней части стенок, а поверх ее помещены спускоподъемные лебедки,концы тросов которых пропущены через блоки,помещенные в консолях каркас - стойки, и соединены с верхней частью каркас - рамы, со стороны задней стенки которая снабжена с кронштейнами на колесиках, которые, в свою очередь, помещены в вертикальные направляющие желоба каркас - стойки, а каркас- рама с нижней частью снабжена также и наклонными, с уклоном вниз, каркас - рамами удлиненной формы, которые расположены друг над другом в вертикальной плоскости с размещенными в них гидравлическими цилиндрами со штоками, а с торцами штоков гидравлических цилиндров жестко соединены электрические перфораторы, к примеру, типа НК 50001 С 2-х пазМАХ, посредством металлических пластинок, которые, в свою очередь,жестко соединяют между собой металлические ленточные пластины, опоясывающие плотно в двух местах корпусы электрических перфораторов по всей длине их комплектов и по отдельности каждого из них, которые также расположены, по аналогии гидравлическим цилиндрам со штоками, друг над другом в вертикальной плоскости, и совместно с ними составляют единый буровой агрегат, нижние части которых снабжены направляющими стержнями с удлиненными консольными частями,длина которых соответствует длине корпусов электрических перфораторов с его буровыми штангами и по всей их длине выполнены пазы, для помещения в них пластинчатых выступов выполненных в нижних частях корпусов электрических перфораторов по всей их длине, в свою очередь, а к направляющим стержням с удлиненными консольными частями,расположенными в самой нижней части жестко прикрепляют по всей их длине, утолщенные стержни, к которым, в свою очередь по обоим боковым их сторонам жестко прикрепляют металлические пластинчатые желобки по всей их длине, на которые помещают несколько парных колесиков, которые между собой соединены стержнями, к которым, также в свою очередь,жестко соединяют одними концами металлические пластинки, другими концами которые жестко соединяют стержни в нескольких местах по их длине, плотно помещенных по верх и по низу корпусов электрических отбойных молотков, к примеру, типа НМ-1810, совместно с корпусами гидравлических цилиндров, составляющие единый 24450 отбойный агрегат, которые, в свою очередь,соединены с лебедками, помещенными поверх каркас - рамы с кронштейнами, посредством их тросов, концы которых пропущены через блоки,помещенных в консолях выполненных в верхней части со стороны задней стенки каркас - рамы с кронштейнами и включает, по меньшей мере, один дополнительный агрегат для отбойки массива твердых полезных ископаемых или скальных горных пород. Сущность изобретения поясняется рисунками,где на фиг. 1 и 2 - показано устройство для отбойки массива твердых полезных ископаемых или скальных горных пород в условиях открытых горных работ. Устройство для отбойки массива твердых полезных ископаемых или скальных горных пород в условиях открытых горных работ, включающий основную самоходную платформу на колесном или гусеничном ходу 1, снабженную откидным отвалом 2, шарнирно прикрепленным к ее передней части, на площадке которой помещена каркас - стойка 3 со сменной самоходной тележкой 4, которая снабжена направляющими желобами 5, прикрепленными к ее передней части стенок, расположенных со стороны забоя уступа 38, открытых горных работ, а поверх каркас - стойки 3 помещены спускоподъемные лебедки 6, тросы 7 которые пропущены через блоки 8, помещенные на консолях 9 каркас - стойки 3 и соединены с верхней частью каркас - рамы 10,которая со стороны задней стенки снабжена кронштейнами 11 на колесиках 12, помещенными в направляющие желоба 5 каркас - стойки 3, а нижняя часть каркас - рамы 10 снабжена двумя наклонными,с уклоном вниз каркас - рамами удлиненной формы 13, расположенными по вертикальной плоскости друг над другом, в которые помещены гидравлические цилиндры 14 со штоками 15, а с торцами штоков 15 жестко соединены электрические перфораторы, к примеру, типа НК 50001 С 2-х паз- МАХ. 16 с буровыми штангами 11,посредством металлических пластинок 18, которые, в свою очередь, жестко соединяют между собой металлические ленточные пластины 19, опоясывающие плотно в двух местах корпусов электрических перфораторов 16 и по всей длине и по отдельности каждого из их комплектов,которые расположены по вертикальной плоскости друг над другом, аналогично к гидравлическим цилиндрам 14 со штоками 15, которые совместно составляют единый комплект бурового агрегата. Нижние части единого комплекта бурового агрегата снабжены направляющими стержнями 20 с удлиненными консольными частями 21, длина которых соответствует длине корпусов электрических перфораторов 16 с ее буровыми штангами 17, в которых выполнены пазы 22 по всей их длине для помещения в них пластинчатых выступов 23, которые выполнены в нижних частях по всей длине корпусов электрических перфораторов 16 в нижних частях самых нижних направляющих стержней 20 с удлиненными консольными частями 21 по всей их длине, жестко прикрепляют утолщенные стержни 24, по обе боковые части, и по всей длине которой жестко прикрепляют металлические пластинчатые желоба 25, на которые помещают несколько спаренных колесиков 26, которые соединены между собой со стержнями 27, а к ним жестко соединяют металлические пластинки 28, которые другими концами жестко соединены со стержнями 29 помещенными плотно поверху и по низу корпусов электрических отбойных молотков, к примеру, типа НМ- 1810, 30, с его отбойными штангами 31, также и гидравлических цилиндров 32 со штоками 33. В данном случае также жестко соединяясь между собой,гидравлические цилиндры 32 с электрическими отбойными молотками 30 с отбойными штангами 31 со штоками 33, по аналогий соединения электрических перфораторов 16 с его буровыми штангами 17 с гидравлическими цилиндрами 14 с его штоками 15, составляют единый отбойный агрегат, которые соединены с лебедками 34, тросы 35 которых пропущены через блоки 36, помещенных на консолях 37,выполненных со стороны задней стенки каркас рамы 10 с кронштейнами 11, концы которых соединены с торцами гидравлических цилиндров 32 со штоками 33. Устройство для отбойки массива твердых полезных ископаемых или скальных горных пород в условиях открытых горных работ используется следующим способом. Самоходную платформу 1 с помещенной на ее площадке устройством для отбойки массива твердых полезных ископаемых или скальных горных пород, подводят к забою откоса уступа 38 и производят по ним бурение наклонных шпуров(скважин) 39, с уклоном вниз, начиная с самой нижней их отметки. Для этого буровые штанги 17 электрических перфораторов 16 помещенном в нижнем комплекте, расположенных друг над другом в вертикальной плоскости, в двух комплектах,подводят к пересечению вертикальной (наклонной) плоскости забоя уступа 38 с горизонтальной плоскостью, рабочей площадки 40 уступа 38,являющейся самой нижней отметкой забоя уступа 38, открытых горных работ. Затем, включением в работу обоих комплектов электрических перфораторов одновременно производят бурения наклонных,с уклоном вниз,двухрядно расположенных наклонных шпуров (скважин) 39. Для дальнейшего бурения очередных комплектов двухрядно расположенных наклонных шпуров(скважин) по забою откоса уступа 38 из пробуренных в предыдущем комплекте шпуров,удаляют буровые штанги 17 электрических перфораторов 16, путем обратного перемещения штоков 15 до прежнего положения их в гидравлических цилиндрах 14, которыми были жестко соединены комплекты электрических перфораторов и с ними составили единый буровой агрегат. По завершении процесса удаления буровых штанг 17 из пробуренных шпуров 39 перемещения вверх по забою откоса уступа 38 бурового агрегата 14-17 включает в работу спускоподъемную лебедку 3 24450 6, тросы 7 которой соединены с верхней частью каркас - рамы 10, которая, в свою очередь, нижней частью соединена с двумя наклонными, с уклоном вниз, и друг над другом расположенными каркас рамами удлиненной формы 13 с помещенными в них комплекта гидравлических цилиндров 14 со штоками 15, которые были жестко соединены с комплектами электрических перфораторов 16 со штангами 17. В процессе перемещения бурового агрегата 14-17 вверх, перемещаются на колесиках 26 по наклонным пластинчатым желобам 25, с уклоном вниз, с острыми кончиками отбойных штанг 31 до достижения устья пробуренных наклонных шпуров 39 в самой нижней отметке забоя откоса уступа 38,диаметры которых больше,чем диаметры пробуренных шпуров 39. В данном случае, с включением электрических перфораторов 16 с буровыми штангами 17, для бурения очередных комплектов двухрядно расположенных наклонных шпуров (скважин) 39, одновременно с ним в работу включаются и комплект отбойных молотков 30 с отбойными штангами 31, после удаления последней из зоны отбитой и разрушенной массы горных пород(руд), которыми производятся и одновременная отбойка массива твердых полезных ископаемых, по пробуренным наклонным шпурам 39. Процесс удаления из пробуренных шпуров 39 буровые штанги 17 электрических перфораторов 16 и из зоны разрушенных и отбитой массы горных пород (руд) выполняют гидравлические цилиндры 14 и 32, которые возвращая в прежние положения жестко соединенные с комплектами электрических перфораторов 16 и отбойных молотков, торцы своих штоков 15 и 33, длина которых соответствуют длинам штанг последних. А процесс перемещения буровых и отбойных агрегатов вверх, на определенную высоту, по забою откоса уступа 38 выполняют спускоподъемные лебедки 6,помещенным поверх каркас - стойки 3 со сменной самоходной тележкой 4, концы тросов которых 7 пропущены через блоков 8 помещенных в консолях 9 каркас - стойки 3 и соединены с верхней частью каркас - рамы 10 снабженный кронштейнами 11 с колесиками 12. Колесики 12 помещены в направляющие желоба 5 каркас - стойки 3,посредством которых перемещается на колесиках вверх и вниз вся система буровых и отбойных агрегатов. В свою очередь лебедки 34, помещенных поверх каркас - рамы 10 с кронштейнами 11, концы тросов 35 которых пропущены через блоки 36,помещенными на консолях 37, выполненных со стороны задней стенки каркас - рамы 10, соединены с торцами гидравлических цилиндров 32 со штоками 33. Последними обеспечиваются удержания отбойных агрегатов на самом крайнем,со стороны задней части, участках металлических пластинчатых желобов 25 в период пробуривания комплекта шпуров по самой нижней отметке забоя откоса уступа 38 нижним комплектом электрических перфораторов 16 со штангами 17,благодаря созданию при этом пространственной возможности. Приведенные схемы взаимодействия технологического оборудования в процессе бурения комплектов наклонных шпуров, начиная с самой нижней отметки забоя откоса уступа 38 и отбойки определенного слоя массива горных пород (руд) механическим способом по пробуренным шпурам 39 соблюдаются до полной отбойки их определенного слоя по всей высоте забоя откоса уступа 38 и до полной отработки залежей твердых полезных ископаемых, предусмотренным проектом их объема открытыми горными работами. Следует,при этом, отметить, что предлагаемое решение отбойки массива горных пород (руд) механическим способом могут быть использованы также и для эффективного освоения месторождения твердых полезных ископаемых любой мощности (от маломощного до мощного), размещенных в отдаленных от населенных пунктов, магистральных дорог местах, и в труднодоступных местностях. Для этого не требуется строительство высоковольтных линии электропередач, капитальных авто и железных дорог, ибо достаточно мощности энергии,вырабатываемой дизельными,ветровыми,солнечными электростанциями. Потребная производительность предприятии по отбойке массива твердых полезных ископаемых ископаемы или скальных горных пород обеспечивается количеством одновременно функционирующих предлагаемых устройств для отбойки массива горных пород(руд) на одном уступе отрабатываемого горизонта и в целом карьере. При этом себестоимость отбойки массива твердых полезных ископаемых или скальных горных пород будет меньше, чем при существующих способах их отбойки, применением буровзрывных работ. Предлагаемое решение доступен для полной механизации и автоматизации технологических процессов отбойки массива горных пород (руд), что способствует повышению безопасности процессов отбойки горных пород(руд) и их производительности, при одновременном снижении энергетических, материальных и трудовых затрат,также потерь и разубоживания отрабатываемого вида твердых полезных ископаемых, благодаря исключением процесса производство массовых взрывов зарядов ВВ, возможности селективной отбойки рудных залежей самой малой мощности. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Устройство для отбойки массива твердых полезных ископаемых или скальных горных пород в условиях открытых горных работ, включающее основную самоходную платформу на колесном или гусеничном ходу, снабженную откидным отвалом,шарнирно прикрепленным к ее передней части,агрегаты для отбойки массива горных пород буровзрывным способом, размещенные на основной самоходной платформе с откидным отвалом,отличающийся тем, что устройство для отбойки массива твердых полезных ископаемых или скальных горных пород снабжено каркас- стойкой со сменной самоходной тележкой, помещенной на 24450 площадке основной самоходной платформы с откидным отвалом, который, в свою очередь,снабжен направляющими желобами,прикрепленными к ее передней части стенок,расположенных со стороны забоя откоса уступа открытых горных работ, а поверх каркас - стойки помещают спускоподъемные лебедки, тросы которых пропущены через блоки, помещенные в консолях каркас- стойки и соединенные с верхней частью каркас - рамы, которая со стороны задней стенки снабжена кронштейнами с колесиками,помещенными в направляющие желоба каркас стойки, а нижняя часть снабжена двумя наклонными, с уклоном вниз, каркас - рамами удлиненной формы, расположенными друг над другом по вертикальной плоскости, в которые помещены комплекты гидравлических цилиндров со штоками, с торцами которых жестко соединены комплект электрических перфораторов типа НК 50001 С 2-х паз- МАХ, посредством металлических пластинок, в свою очередь, которые жестко соединяют между собой металлические ленточные пластины, опоясывающие плотно, в двух местах, корпусы электрических перфораторов по всей их длине и по отдельности их комплектов,которые расположены друг над другом в вертикальной плоскости,аналогично гидравлическим цилиндрам со штоками, совместно с которыми составляют единый буровой агрегат,нижние части которых снабжены направляющими стержнями с удлиненными консольными частями, длина консоли которых соответствует длине корпусов электрических перфораторов и его буровой штанги, в которой выполнены пазы, для помещения в них пластинчатых выступов,выполненными в нижней части корпусов электрических перфораторов по всей их длине, а в нижней части к направляющим стержням с удлиненными консольными частями жестко прикрепляют утолщенные стержни по всей их длине, а по обе боковые их части, к которым, в свою очередь жестко прикрепляют металлические пластинчатые желоба по всей их длине, на которые помещают несколько парных колесиков,соединенных между собой стержнями, к которым жестко соединяют одними концами металлические пластинки, а другие их концы, в нескольких местах,жестко соединяются со стержнями, которые плотно помещены сверху и снизу корпусов электрических отбойных молотков типа НМ-1810 с отбойными штангами, также и корпусов гидравлических цилиндров со штоками, которые жестко соединены между собой по аналогии соединения гидравлических цилиндров со штоками с электрическими перфораторами,и также составляют совместно единый отбойный агрегат, со стороны торцевой части гидравлических цилиндров,которые соединены с лебедками, помещенными поверх каркас - рамы с кронштейнами, концы тросов которых пропущены через блоки,помещенные на консолях каркас - рамы с кронштейнами.