УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДРАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД Российский патент 2024 года по МПК E21C27/24 E02F5/08 E02F5/30 E21C47/02 

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для непрерывного предразрушения мягких и средней крепости горных пород и полезных ископаемых категории V-VII по шкале проф. М.М. Протодьяконова в наклонной плоскости откоса уступов, в том числе высоких уступов при разработке месторождений открытым способом.

Известен бульдозер (RU 2270299, E02F 3/76, опубл. в 2006 г.), предназначенный для разработки плотных и мерзлых грунтов и включающий базовую машину, связанную с толкающими брусьями, отвалом и дополнительным рабочим органом, размещенным перед ним, и служит в качестве рыхлителя, выполненного в виде вала с дисковыми фрезами, расположенными перпендикулярно плоскости резания.

Недостаток описанного устройства состоит в том, что дополнительный рабочий орган жестко закреплен на раме и ограничивает мобильность устройства, что приводит к низким надежности и производительности.

За прототип выбрана машина для послойного разрушения горных пород (KG 266, Е21С 27/24, опубл. 31.07.20, бюл. №7), состоящая из управляемых тягового механизма с несущей рамой и, связанной с ним канатной подвеской, самоходной платформы, в торце которой размещены предразрушающий механизм в виде вертикальных режущих дисков и рабочий орган в виде кольцевых фрез.

Недостаток прототипа состоит в холостом ходе устройства при перемещении от верхней рабочей площадки к нижней, что снижает производительность предразрушающего механизма.

Техническая задача изобретения - повышение производительности и надежности устройства.

Устройство для предразрушения горных пород, состоящее из самоходного шасси с размещенным на нем поворотным столом с аппаратурой управления и дисковым рабочим органом, установленным с возможностью вертикального перемещения, рабочий орган выполнен в виде опережающего и замыкающего валов, расположенных параллельно между собой, с закрепленными на них равномерно размещенными режущими дисками, при этом противостоящие режущие диски валов расположены в одной плоскости, причем диаметр режущих дисков на опережающем валу меньше диаметра режущих дисков на замыкающем валу, а опережающий и замыкающий валы с режущими дисками разнесены и установлены в торцах самоходного шасси соответственно.

Выполнение рабочего органа в виде опережающего и замыкающего валов, расположенных параллельно между собой, с закрепленными на них равномерно размещенными режущими дисками, при расположении противостоящих режущих дисков на валах в одной вертикальной плоскости и различия диаметров режущих дисков на опережающем и замыкающем валах, позволяет снизить металлоемкость устройства и повысить скорость его перемещения за счет уменьшения площади соприкосновения дисков с породой при проходке каждой щели двумя дисками, что повышает производительность. Размещение опережающего и замыкающего валов с режущими дисками в торцах самоходного шасси соответственно позволяет также повысить производительность и эффективность устройства за счет возможности его работы для предразрушения отрабатываемого слоя породы как с верхней рабочей площадки уступа, так и с нижней путем перемещения опережающего и замыкающего валов на 180°, установленных на поворотном столе.

Устройство для предразрушения горных пород иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 изображен общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - то же, вид сверху; на фиг. 4 - вид режущих дисков в рабочем положении; на фиг. 5 - положение тяговых тросов при повороте платформы на 180° вокруг самоходного шасси, вид сбоку; на фиг. 6 - положение устройства при движении от верхней рабочей площадки к нижней, общий вид; на фиг. 7 - то же, при перемещении от нижней рабочей площадки к верхней. Устройство для предразрушения горных пород состоит из самоходного шасси в виде несущей платформы 1 на гусеничных опорах 2. На несущей платформе 1 с возможностью фиксированного вращения установлен поворотный стол 3 с размешенными на нем аппаратурным шкафом управления 4 и дисковым рабочим органом. На поверхности поворотного стола 3 установлены аккумулятор 5, гидростанция 6. Дисковый рабочий орган выполнен в виде опережающего 7 и замыкающего 8 валов, расположенных параллельно между собой и разнесенных по противоположным торцам устройства. На опережающем валу 7 равномерно установлены режущие диски 9, а на замыкающем валу 8 в одной плоскости с режущими дисками 9 равномерно установлены режущие диски 10. Режущие диски 9 выполнены меньшего диаметра режущих дисков 10. Валы 7 и 8 закреплены на рамах 11 и 12 соответственно. Рамы 11 и 12 соединены с подъемными гидроцилиндрами 13 и 14 соответственно, которые жестко закреплены на торцах поворотного стола 3. Валы 7 и 8 с помощью цепных передач 15 и 16 соединены с гидравлическими приводами валов 17 и 18, установленными на рамах 11 и 12 соответственно. На боковых поверхностях несущей платформы 1 установлены зацепы 19 для крепления тяговых тросов 20.

Устройство для предразрушения горных пород работает следующим образом.

Устройство располагают на верхней рабочей площадке на несущей платформе (рис. 6) под углом, равным углу откоса уступа, таким образом, чтобы торец с опережающим валом 7 был направлен в сторону нижней рабочей площадки. Несущую платформу устанавливают у верхней бровки откоса уступа так, чтобы угол наклона плоскости рамы несущей платформы совпадал с углом откоса уступа. С помощью привода 17 опережающий вал 7 приводит во вращение режущие диски 9, затем с помощью подъемного гидроцилиндра 13 опускается рама 11 до погружения в породу режущих дисков 9 и прорезания ими щели, например на половину проектной мощности. Далее включаются приводы гусеничных опор 2 и с помощью лебедок на несущей платформе устройство, удерживаемое на тяговых тросах 20, перемещается по плоскости откоса уступа к нижней рабочей площадке. После того, как устройство переместится с несущей платформы на плоскость откоса, включается привод 18, который приводит во вращение режущие диски 10 на замыкающем валу 8, затем рама 12 с помощью подъемного гидроцилиндра 14 опускается до погружения режущих дисков 10 в массив породы таким образом, чтобы продолжить прорезание щелей, образованных режущими дисками 9 опережающего вала 7, на полную проектную мощность. Скорость вращения режущих дисков 9 и 10 на опережающем 7 и замыкающем 8 валах регулируется числом оборотов гидравлических приводов валов 17 и 18 соответственно.

Нижняя часть откоса уступа выполаживается заранее в ходе подготовительных горно-строительных работ с целью безопасного съезда устройства с наклонной плоскости уступа на нижнюю рабочую площадку. При съезде на нижнюю рабочую площадку режущие диски 9 на валу 7 постепенно извлекаются из породы с помощью подъемных гидроцилиндров 13. Затем режущие диски 10 на замыкающем валу 8 также постепенно поднимаются с помощью гидроцилиндров 14.

После того, как устройство по выположенной части откоса уступа переместится на нижнюю рабочую площадку, гусеничные опоры 2 с помощью гидроцилиндров поворачиваются перпендикулярно прорезанным щелям и устройство перемещается к следующей полосе породы. Синхронно с устройством несущая платформа на верхней рабочей площадке также перемещается к новой полосе породы.

Затем тяговые тросы 20 с помощью лебедки на несущей платформе ослабляются до соприкосновения с почвой.

Далее поворотный стол 3 поворачивается на 180°, чтобы опережающий вал 7 с режущими дисками 9 был обращен в сторону верхней рабочей площадки (рис. 7).

Тяговые тросы 20 с помощью лебедки на несущей платформе натягиваются, и устройство начинает движение по откосу уступа к верхней рабочей площадке. При перемещении на выположенную часть откоса опережающий вал 7 с режущими дисками 9 на подъемных гидроцилиндрах 13 опускается и режущие диски 9 погружаются в массив породы, прорезая щели на половину проектной глубины. Затем замыкающий вал 8 с режущими дисками 10 на подъемных гидроцилиндрах 14 опускается и режущие диски 10 погружаются в массив породы, прорезая щели на полную проектную мощность.

По достижении устройством верхней бровки откоса опережающий вал 7 с режущими дисками 9 с помощью подъемных гидроцилиндров 13 поднимается и устройство перемещается на несущую платформу. По достижении верхней бровки откоса уступа замыкающий вал 8 с режущими дисками 10 с помощью подъемных гидроцилиндров 14 поднимается. Рама несущей платформы (на рис. не показано) с устройством на ней на гидроцилиндрах опускается в горизонтальное положение.

Поворотный стол 3 поворачивается на 180° так, чтобы опережающий вал 7 с режущими дисками 9 был обращен в сторону нижней рабочей площадки. Несущая платформа с устройством перемещается к новой полосе породы вдоль фронта работ. Рама несущей платформы на гидроцилиндрах поднимается в наклонное положение до совпадения угла наклона ее плоскости с углом откоса уступа (рис. 6). Далее цикл повторяется.

Использование предлагаемого устройства позволит увеличить производительность предразрушения горных пород в наклонной плоскости откоса уступов примерно в два раза, снизить металлоемкость и повысить надежность.

Устройство для предразрушения горных пород относится к устройствам, предназначенным для непрерывного предразрушения мягких и средней крепости горных пород и полезных ископаемых категории V-VII по шкале проф. М.М. Протодьяконова в наклонной плоскости откоса уступов, в том числе высоких уступов при разработке месторождений открытым способом. Устройство для предразрушения горных пород состоит из самоходного шасси с размещенным на нем поворотным столом с аппаратурой управления и дисковым рабочим органом, установленным с возможностью вертикального перемещения. Рабочий орган выполнен в виде опережающего и замыкающего валов, расположенных параллельно между собой, с закрепленными на них равномерно размещенными режущими дисками. Противостоящие режущие диски валов расположены в одной плоскости. Диаметр режущих дисков на опережающем валу меньше диаметра режущих дисков на замыкающем валу. Опережающий и замыкающий валы с режущими дисками разнесены и установлены в торцах самоходного шасси соответственно. Технический результат - повышение производительности и надежности устройства. 7 ил.

Устройство для предразрушения горных пород, состоящее из самоходного шасси с размещенным на нем поворотным столом с аппаратурой управления и дисковым рабочим органом, установленным с возможностью вертикального перемещения, отличающееся тем, что рабочий орган выполнен в виде опережающего и замыкающего валов, расположенных параллельно между собой, с закрепленными на них равномерно размещенными режущими дисками, при этом противостоящие режущие диски валов расположены в одной плоскости, причем диаметр режущих дисков на опережающем валу меньше диаметра режущих дисков на замыкающем валу, а опережающий и замыкающий валы с режущими дисками разнесены и установлены в торцах самоходного шасси соответственно.