RU2560029C2 - Method of treatment of drifting face - Google Patents

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: invention relates to the mining industry, namely to a method of treatment of the drifting face with a combined executive tool. The method comprises forming the advance cut on the primary rocks with the cutting bit. Destruction of permafrost coarse clastic rocks with the impact tool is carried out. After each cycle of mining the near-contour part of the face, weakened by the impact pulses is destroyed with the additional influence of the cutting bit to a depth D, which value is determined from the relation: $$D=\sqrt{A\left(B+A\right)}-A,$$

where D is the depth of the weakened zone; A is the thickness of the broken down chips; B is the depth to which the effect of the impact pulse is extended, taken for the calculation equal to 2A.

EFFECT: increase of the stability and efficiency of working and ensuring the safety of the subsequent mining operations under conditions of alluvial mines of the cryolithic zone.

1 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способу обработки проходческого забоя россыпных шахт криолитозоны комбайном с комбинированным исполнительным органом.The invention relates to the mining industry, and in particular to a method for processing sinking of alluvial mines of permafrost with a combine with a combined executive body.

Известен проходческий комбайн (см. RU №2126888, E21D 09/08, 27.02 1999), использующийся для подготовительных горных выработок по смешанному забою и в анкерном креплении выработок. Комбайн содержит корпус, ходовой и погрузочные механизмы, стрелу с режущей коронкой с приводом, телескопическую бурильную машину и отличается тем, что стрела снабжена поворотной опорой с механизмом вращения опоры вокруг ее продольной горизонтальной оси.A roadheader is known (see RU No. 2126888, E21D 09/08, February 27, 1999), used for preparatory workings for mixed slaughter and in the anchoring of workings. The harvester contains a housing, chassis and loading mechanisms, an arrow with a cutting crown with a drive, a telescopic drilling machine, and is characterized in that the arrow is equipped with a rotary support with a support rotation mechanism around its longitudinal horizontal axis.

Устройство характерно малой производительностью в условиях россыпных шахт криолитозоны и, в основном, предназначено для бурения шпуров под анкерную крепь.The device is characterized by low productivity in the conditions of alluvial mines of the permafrost zone and is mainly intended for drilling holes for anchor support.

Из известных способов обработки проходческого забоя наиболее близким по технической сущности является способ обработки проходческого забоя проходческим комбайном с комбинированным исполнительным органом (ударно-режущим) в условиях россыпных шахт Севера (см. Берон А.И. и др. Резание угля // Москва: Госгортехиздат, 1962, С.109). Сущность способа заключается в том, что при проведении подготовительных и нарезных выработок комбайном с комбинированным исполнительным органом в первую очередь режущей коронкой по нижней части забоя проходится врубовая щель, затем основную часть забоя, представленную многолетнемерзлыми крупнообломочными породами с твердыми включениями размером 80-100 мм (10%), разрушают ударным устройством.Of the known methods for processing tunneling face, the closest in technical essence is the method of processing tunneling face with a tunneling machine with a combined executive body (impact cutting) in the conditions of alluvial mines of the North (see Beron A.I. et al. Coal cutting // Moscow: Gosgortekhizdat 1962, p.109). The essence of the method lies in the fact that when carrying out preparatory and rifted workings by a combine harvester with a combined executive body, first of all, a cutting slit passes through the lower part of the face, then the main part of the face, represented by permafrost coarse rocks with solid inclusions of 80-100 mm in size (10 %), destroy the percussion device.

Основным недостатком известного решения является то, что ударным устройством практически невозможно придать сводчатую форму и в связи с этим уменьшается устойчивость выработки, возможны отдельные отслоения и вывалы пород. Попытки придания более устойчивой формы своду выработки ударным устройством приводят к уменьшению скорости проходки.The main disadvantage of the known solution is that it is almost impossible to give a vaulted shape to the percussion device and, in connection with this, the stability of the mine decreases, separate delamination and rock outfall are possible. Attempts to give a more stable shape to the arch of the output by a percussion device lead to a decrease in the rate of penetration.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, выражается в повышении эффективности горных выработок в условиях россыпных шахт криолитозоны.The problem to which the claimed invention is directed is expressed in increasing the efficiency of mine workings in the conditions of placer mines of the permafrost zone.

Технический эффект, получаемый при решении поставленной задачи, выражается в получении способа обработки проходческого забоя, обеспечивающего устойчивость и безопасность выработок в условиях россыпных шахт криолитозоны.The technical effect obtained by solving the problem is expressed in obtaining a method for processing tunneling face, ensuring the stability and safety of workings in the conditions of placer mines of permafrost zone.

Для решения поставленной задачи предлагается способ обработки проходческого забоя комбинированным исполнительным органом комбайна, включающий образование опережающего вруба по коренным породам режущей коронкой, а разрушение многолетнемерзлых крупнообломочных пород с твердыми включениями ударным инструментом, при этом с целью повышения устойчивости выработки после каждого цикла проходки приконтурную часть забоя, ослабленную от ударных импульсов, разрушают дополнительным воздействием режущей коронкой на глубину, величина которой определяется из соотношения:To solve this problem, a method for processing tunneling face by a combined executive body of the combine is proposed, including the formation of a leading cut along the bedrock with a cutting crown, and the destruction of permafrost coarse clastic rocks with solid inclusions by a percussion instrument, with the aim of increasing the stability of the production of the side part of the face after each driving cycle, weakened from shock pulses, destroy the additional impact of the cutting crown at a depth whose value determined from the ratio:

$$D=\sqrt{A\left(B+A\right)}-A$$

, $$D=\sqrt{A\left(B+A\right)}-A$$

,

где D - глубина ослабленной зоны; A - толщина отбиваемой стружки; B - глубина, на которую распространяется влияние ударного импульса (приблизительно приравнивается к 2A).where D is the depth of the weakened zone; A is the thickness of the chopped chip; B is the depth to which the influence of the shock pulse extends (approximately equals 2A).

Кроме того, с целью повышения эффективности выработки разрушение породы в забое ударным устройством осуществляют повторным шахматным срезом.In addition, in order to increase production efficiency, rock destruction in the face by a percussion device is carried out by a repeated chess cut.

Заявленное решение имеет следующие отличительные признаки:The claimed solution has the following distinctive features:

- после каждого цикла проходки кровлю и бока проходческого забоя, ослабленные от ударных импульсов, разрушают дополнительным воздействием режущей коронки;- after each cycle of penetration, the roof and sides of the tunnel face, weakened by shock pulses, are destroyed by the additional action of the cutting crown;

- глубину ослабленной зоны определяют из соотношения:- the depth of the weakened zone is determined from the ratio:

$$D=\sqrt{A\left(B+A\right)}-A$$

$$D=\sqrt{A\left(B+A\right)}-A$$

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».A comparative analysis of the characteristics of the claimed solution with the signs of analogues indicates the conformity of the claimed solution to the criterion of "novelty."

Признаки отличительной части формулы изобретения обеспечивают повышение устойчивости и эффективности горной выработки.The features of the characterizing part of the claims provide increased stability and efficiency of mining.

Заявленное решение иллюстрируется чертежом, где схематически показан забой подготовительной горной выработки россыпной шахты, пройденной комбайном с комбинированным исполнительным органом.The claimed solution is illustrated by a drawing, which schematically shows the face of the preparatory mining of an alluvial mine, passed by a combine with a combined executive body.

Способ обработки проходческого забоя комбинированным исполнительным органом комбайна заключается в следующем.The method of processing tunneling face by the combined executive body of the combine is as follows.

В первую очередь по нижней части забоя 1 (коренные породы) режущей коронкой комбайна 4 проходится опережающая врубовая щель на глубину до 0,5 м для создания дополнительной обнаженной поверхности, затем основную часть забоя 2, представленную многолетнемерзлыми крупнообломочными породами (МКП), разрушают ударным устройством 5, в качестве которого, например, могут быть использованы пневмо- или гидромолоты. Так как ударным устройством невозможно придать выработке сводчатую форму, приконтурную часть забоя 3, ослабленную от воздействия ударных импульсов, разрушают режущей коронкой 4.First of all, on the lower part of the face 1 (bedrock), the cutting crown of the combine 4 passes the leading cutting gap to a depth of 0.5 m to create an additional exposed surface, then the main part of the face 2, represented by permafrost coarse rocks (MCP), is destroyed by an impact device 5, for which, for example, pneumatic or hydraulic hammers can be used. Since the percussion device cannot give the development a vaulted shape, the near-edge part of the face 3, weakened from the impact of shock pulses, is destroyed by the cutting crown 4.

При этом глубину ослабленной зоны приблизительно можно расчитать по предложенному соотношению, например, при оптимальной толщине стружки равной 20 см глубина ослабленной зоны составит:In this case, the depth of the weakened zone can be approximately calculated by the proposed ratio, for example, with an optimal chip thickness of 20 cm, the depth of the weakened zone will be:

$$D=\sqrt{20(40+20)}-20=\sqrt{1200}-20=14см$$

$$D=\sqrt{\mathrm{twenty}(40+\mathrm{twenty})}-\mathrm{twenty}=\sqrt{1200}-\mathrm{twenty}=\mathrm{fourteen}\mathrm{from}m$$

Таким образом, использование заявляемого изобретения будет способствовать устойчивости и эффективности выработки, исключая возможные отслоения и вывалы пород, и обеспечит безопасность последующих горных работ в условиях россыпных шахт криолитозоны.Thus, the use of the claimed invention will contribute to the stability and efficiency of development, excluding possible delamination and rock outfalls, and will ensure the safety of subsequent mining operations in conditions of placer mines of permafrost.

Claims (1)

Способ обработки проходческого забоя с комбинированным исполнительным органом проходческого комбайна, включающий образование опережающего вруба по коренным породам режущей коронкой, разрушение многолетнемерзлых крупнообломочных пород ударным инструментом, отличающийся тем, что после каждого цикла проходки приконтурную часть забоя, ослабленную от ударных импульсов, разрушают дополнительным воздействием режущей коронкой на глубину D, величину которой определяют из соотношения:
$$D=\sqrt{A\left(B+A\right)}-A,$$

где D - глубина ослабленной зоны; А - толщина отбиваемой стружки; В - глубина, на которую распространяется влияние ударного импульса, принимаемая для расчетов равной 2А. A method for processing a face with a combined executive body of a roadheader, including the formation of a leading cut along the bedrock with a cutting crown, the destruction of permafrost coarse clastic rocks with a percussion instrument, characterized in that after each cycle of penetration, the contour part of the face weakened from impact pulses is destroyed by the additional action of the cutting crown to a depth D, the value of which is determined from the ratio:
$$D=\sqrt{A\left(B+A\right)}-A,$$

where D is the depth of the weakened zone; A is the thickness of the chopped chip; B is the depth to which the influence of the shock pulse extends, taken for calculations equal to 2A.

Images