САМОХОДНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ УКРЫТИЯ МЕСТ ВЗРЫВА Российский патент 1999 года по МПК F42D3/04 F42D5/05 

Изобретение относится к области буровзрывных работ в крепких горных породах и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывные работы в скальных массивах горных пород, в том числе и в стесненных условиях.

Наиболее распространенным способом защиты от разлетающихся при взрывном дроблении кусков горной породы является установка над взрываемой поверхностью специальных укрытий различных конструкций [1].

Основными их недостатками являются немобильность и выброс сквозь них газов и пыли от взрыва в окружающую среду.

Наиболее близким по существу решаемой задачи является устройство для обжима взрываемого уступа, включающее связанные с транспортным средством и шарнирно соединенные между собой с возможностью углового смещения друг относительно друга решетчатые секции рамы и ограждающие элементы для перекрытия окон решетчатых горизонтальной и вертикальной рам, выполненные в виде гибких элементов с жидкостью с перепускными клапанами для выпуска жидкости под давлением в герметичную емкость на горизонтальной раме [2]. Такое устройство обеспечивает демпфируемый обжим взрываемого объема горных пород, сочетая преимущества многорядного короткозамедленного взрывания и взрывания в зажатой среде.

Недостатком этого устройства, принятого за прототип заявляемой самоходной установки для укрытия мест взрыва, является связь секций рамы между собой - при разновременном воздействии на них взрывных нагрузок возникают излишние динамические нагрузки.

Цель изобретения - снижение динамических нагрузок на демпфирующий щит и объема пылегазовых выбросов.

Поставленная цель достигается тем, что в самоходной установке для укрытия мест взрыва, включающей транспортное средство в виде ходовой тележки с опорной платформой, вертикальную раму с ограждающими элементами для перекрытия окон решетки в виде гибких емкостей, связанную с опорной платформой посредством гидроцилиндров, и горизонтальную раму с гибкими емкостями с жидкостью, имеющими перепускные клапаны для выпуска последней под давлением в установленную на горизонтальной раме над гибкими емкостями герметичную емкость, согласно изобретению, вертикальная рама связана с опорной платформой противооткатным механизмом с возможностью перемещения и наклона ее относительно опорной платформы, на которой дополнительно размещены пылеуловитель с гибким пылепроводом и эластичным кожухом, образующим замкнутое пространство над горизонтальной рамой, по контуру которой установлен герметизирующий фартук и адсорбер, при этом горизонтальная рама выполнена секционной и подвешена к балке опорной платформы на тросах, гибкие емкости вертикальной рамы заполнены сыпучим материалом, а гибкие емкости горизонтальной рамы выполнены с пневмокарманами.

Сопоставительным анализом с прототипом установлено отличие заявляемого устройства, заключающееся в наличии пылегазоуловителя, подвеске горизонтальной рамы на тросах и размещении пневмокарманов в ее гибких емкостях, а также в размещении противооткатного механизма между вертикальной рамой и опорной платформой. Таким образом, заявляемая самоходная установка для укрытия мест взрыва соответствует критерию изобретения "новизна". При изучении других решений в данной области техники признаки, отличающие заявление от прототипа, выявлены не были, и поэтому они обеспечивают ему соответствие критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 схематично изображена установка в рабочем положении, вид сбоку, на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - установка в транспортном положении, вид сбоку, на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 3.

Самоходная установка для укрытия мест взрыва включает вертикальную раму 1 и горизонтальную раму 2, состоящую из секций 3, выполненные в виде решеток. Вертикальная рама 1 связана с опорной платформой 4 транспортного средства, выполненного в виде массивной ходовой тележки 5, с помощью гидроцилиндров 6,7, противооткатного механизма 8 и опорного элемента 9 с катками 10. Горизонтальная рама 2 через тросовые полиспасты 11 подвешена к балке 12, которая через упор 13 гидроцилиндром может поворачиваться вокруг шарнира 15 для складывания горизонтальной рамы 2 в транспортное положение. Вертикальная рама 1 и горизонтальная рама 2 снабжены ограждающими элементами для перекрытия окон решетки, выполненными в виде гибких емкостей 16, изготовленных, например, из резинокордовой ткани. Гибкие емкости вертикальной рамы 1 заполнены сыпучим материалом, например песком (см. фиг. 4), а гибкие емкости горизонтальной рамы 2 заполняются жидкостью из герметичных емкостей 17 через перепускные клапаны 18, служащие для выпуска этой жидкости под давлением в герметичные емкости 17. В нижней части этих емкостей выполнены пневмокарманы 19, заполненные сжатым воздухом. В верхней части одной из герметичных емкостей 17, соединенных между собой трубами 20, имеется отверстие с заглушкой 21 для заправки ее жидкостью и штуцер 22 для подсоединения трубопровода или шланга 23 от компрессора 24, установленного на опорной платформе 4. Герметичные емкости 17 установлены на горизонтальной раме 2 над гибкими емкостями 16, и их утолщенное днище 25 служит жесткой плитой для последних. Такая же жесткая плита 26 установлена на вертикальной раме 1 (фиг. 4). Зазор между секциями 3 соединяет поверхность уступа 27 с замкнутым пространством 28, образованным эластичным кожухом 29, выполненным, например, из эластика над горизонтальной рамой 2. Пространство 28 соединено гибким пылепроводом 30 с вихревым пылеуловителем 31, установленным на опорной платформе 4. Из последнего очищенный от пыли воздух поступает в адсорбер 32. По контуру горизонтальной рамы 2 закреплен герметизирующий фартук 33, выполненный, например, из резинотроссовой ленты. Горизонтальная рама 2 выполняется такой ширины, чтобы накрыть ею всю поверхность взрываемого зарядами ВВ в скважинах 34 уступа с запасом, обусловленным требованиями Правил безопасности. На балке 12 установлены направляющие 35 для фиксации горизонтальной рамы 2 в транспортном положении.

Самоходная установка для укрытия мест взрыва работает следующим образом.

Самоходную установку для укрытия мест взрыва с помощью ходовой тележки 5 подгоняют к подготовленному для взрыва участку уступа, предварительно подняв гидроцилиндром 14 через упор 13 вокруг шарнира 15 горизонтальную раму 2 выше поверхности уступа. Гидроцилиндрами 6, 7 и противооткатным механизмом 8 смещают вертикальную раму 1 вплотную к поверхности откоса уступа, перемещая ее опорным элементом 9 по каткам 10, гидроцилиндром 14 через упор 13 вокруг шарнира 15 опускают балку 12 в горизонтальную раму 2 на поверхность уступа. Затем через отверстие с заглушкой 21 заполняют жидкостью, например водой летом, глицерином, рассолами зимой герметичные емкости 16, и жидкость в горизонтальной раме 2 через трубы 20 растекается по всем герметичным емкостям 17 секций 3, а из них непосредственно через перепускные клапаны 18 поступает в гибкие емкости 16. Для обеспечения полного их заполнения от компрессора 24 по шлангу 23 через штуцер 22 в герметичные емкости 17 подают сжатый воздух. Создающееся в них повышенное давление способствует качественному заполнению гибких емкостей 16 жидкостью, они своей нижней частью, выполненной в виде пневмокармана 19 со сжатым воздухом, вплотную прижимаются к поверхности уступа 27, что снижает динамический удар по ним при взрыве. Устройство готово к работе. Непосредственно перед взрывом запускают вихревой пылеуловитель 31 для улавливания пыли горячих газов, позволяющий улавливать залповые выбросы с содержанием пыли 400 г/м³ и более.

При взрыве зарядов ВВ в скважинах 34 верхнего слоя начинается подвижка отбиваемого объема горных пород вверх и частично в сторону откоса уступа. Основная доля энергии взрыва расходуется на дробление горных пород, деформирование гибких емкостей 16 с жидкостью и некоторое смещение массивной горизонтальной рамы 2. При этом в момент первого жесткого удара газов о породы деформируются вначале пневмокарманы, смягчая воздействие на гибкие емкости 16 с жидкостью и облегчая работу жидкостного демпфера. Когда деформация гибких емкостей 16, зажатых между жестким днищем 25, и поверхностью уступа 27 достигает предела, открываются перепускные клапаны 18 и жидкость поступает в герметичные емкости 17, перераспределяясь между ними по трубам 20. Подбором сечения перепускных клапанов 18 создают необходимое сопротивление истечению жидкости. Усилия от взрываемого массива на вертикальную раму 1 через противооткатный механизм 8 передается на опорную платформу 4, и энергия взрыва окончательно гасится. После начала подвижки взрываемого массива происходит залповый прорыв пылегазового потока из массива через зазоры между секциями 3 в замкнутое пространство 28 под эластичный кожух 29, который рывком вздувается до предельного объема. Под эластичным кожухом 29 возрастает давление, и по гибкому пылепроводу 30 пылегазовый поток поступает в вихревой пылеуловитель 31, где происходит его очистка. Фартук 33 по контуру горизонтальной рамы 2 предотвращает прорыв пылегазового потока из-под укрытия в атмосферу. Очищенный от пыли газовый поток с ядовитыми газами продуктов взрыва, содержащими оксиды углерода и азота, поступает в адсорбер 32, где эти газы улавливаются и чистый воздух выбрасывается в атмосферу. Очистку воздуха от оксидов азота и углерода возможно проводить, используя как искусственный сорбент - цеолит, с заведомо заданными свойствами, так и природные модифицированные цеолиты. После взрыва полиспастной системой 11 горизонтальную раму 2 приподнимают над взорванной горной массой. Гидроцилиндрами 6 и 7 отводят вертикальную раму 1 от взорванного уступа. Устройство перемещают к подготовленному для взрыва участку уступа, и цикл повторяют. При перегоне на большие расстояния жидкость из устройства сливают в резервную емкость, горизонтальную раму 2 полиспастами 11 поднимают вплотную к балке 12 и фиксируют направляющими 35. Затем поворотом вокруг шарнира 15 через упор 13 гидроцилиндром 14 балку 12 с горизонтальной рамой 2 складывают в транспортное положение (фиг. 3). Пространство 28 под эластичным кожухом 29 периодически очищают от осевших там крупных фракций пыли.

Выполнение горизонтальной рамы 1 в виде самостоятельного элемента установки снижает динамическое воздействие на установку - основная энергия, выделяемая скважинными зарядами 34 на их боковой поверхности, гасится массой этой рамы и демпфирующими гибкими емкостями с жидкостью, поглощающими до 80% энергии взрыва в процессе деформирования. Существенно меньшая часть энергии взрыва в направлении устьев скважин гасится массой вертикальной рамы и противооткатным механизмом, связанным с большой массой опорной платформы 4. Кроме того, подвеска горизонтальной рамы 2 на полиспастах существенно расширяет диапазон применения установки, позволяя укрывать уступы различной высоты, вплоть до нулевой, устанавливая раму на подошву уступа при проходке разрезных траншей.

Таким образом, заявляемая самоходная установка для укрытия мест взрыва обеспечивает отбойку горных пород со сниженными динамическими нагрузками на демпфирующие элементы укрытия за счет выполнения пневмокарманов в гибких емкостях горизонтальной рамы, исполнения вертикальной и горизонтальной рам отдельными элементами устройства, не связанными между собой, и пылегазоулавливанием, позволяя тем самым достичь поставленной цели.

Источники информации
1. Инструкция по производству взрывных работ с защитными укрытиями. - М. , ЦПЭС, 1987.

2. Патент Российской Федерации N 2058014 МКИ 6 F 42 D 3/04, E 21 C 37/00.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при взрывной отбойке горных пород на карьерах ценных руд и ведении взрывных работ в стесненных условиях. Цель изобретения - снижение динамических нагрузок на демпфирующий щит и объема пылегазовых выбросов. Самоходная установка для укрытия мест взрыва включает транспортное средство в виде ходовой тележки с опорной платформой, вертикальную раму с ограждающими элементами для перекрытия окон решетки в виде гибких емкостей, связанную с опорной платформой посредством гидроцилиндров, и горизонтальную раму с гибкими емкостями с жидкостью, имеющими перепускные клапаны для выпуска последней под давлением в установленную на горизонтальной раме над гибкими емкостями герметичную емкость. Новым в установке является связь вертикальной рамы с опорной платформой противооткатным механизмом с возможностью перемещения и наклона ее относительно опорной платформы, дополнительное размещение пылеуловителя с гибким пылепроводом и эластичным кожухом, образующим замкнутое пространство над горизонтальной рамой, и адсорбера, а также выполнение горизонтальной рамы секционной, подвеска ее к балке опорной платформы на тросах и наличие пневмокарманов в гибких емкостях горизонтальной рамы. 4 ил.

Самоходная установка для укрытия мест взрыва, включающая транспортное средство в виде ходовой тележки с опорной платформой, вертикальную раму с ограждающими элементами для перекрытия окон решетки в виде гибких емкостей, связанную с опорной платформой посредством гидроцилиндров, и горизонтальную раму с гибкими емкостями с жидкостью, имеющими перепускные клапаны для выпуска последней под давлением в установленную на горизонтальной раме над гибкими емкостями герметичную емкость, отличающаяся тем, что вертикальная рама связана с опорной платформой противооткатным механизмом с возможностью перемещения и наклона ее относительно опорной платформы, на которой дополнительно размещены пылеуловитель с гибким пылепроводом и эластичным кожухом, образующим замкнутое пространство над горизонтальной рамой, по контуру которой установлен герметизирующий фартук, и адсорбер, при этом горизонтальная рама выполнена секционной и подвешена к балке опорной платформы на тросах, гибкие емкости вертикальной рамы заполнены сыпучим материалом, а гибкие емкости горизонтальной рамы выполнены с пневмокарманами.