RU2012807C1

RU2012807C1 - Method for removal of hard rock overburden

Info

Publication number: RU2012807C1
Authority: RU
Inventors: Г.Л. Левковский; Э.В. Черничкина
Priority date: 1989-12-28
Filing date: 1989-12-28
Publication date: 1994-05-15

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: overburden mass is selected into upper and lower zones. Mass of upper zone is relieved by successive action of impact loads of hydraulic percussive unit when it is moved over surface by longitudinal runs. Impact load is applied to zone surface in staggered manner. Distance between adjacent longitudinal runs of percussive unit and intervals between points of application of impact loads of one run is determined by relations given in invention description. After relieving upper zone rocks are loosened by successive runs parallel to runs of hydraulic percussive unit. Then, rocks are piled, and lower zone mass is worked by sawing, or splitting from block mass. EFFECT: reduced labor input and higher efficiency of overburden removal. 2 dwg

Description

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, преимущественно к добыче блоков облицовочного камня, и может быть использовано для удаления скальной вскрыши или при разработке карбонатных месторождений с целью добычи сырья для производства заполнителей бетона. The invention relates to the mining industry, mainly to the extraction of blocks of facing stone, and can be used to remove rock overburden or in the development of carbonate deposits in order to extract raw materials for the production of concrete aggregates.

Известен способ безвзрывного удаления скальной вскрыши, включающий предварительное ослабление массива динами- ческой нагрузкой (падающим грузом) с последующим рыхлением и штабелированием подготовленной к выемке горной породы с помощью рыхлительно-бульдозерных агрегатов. A known method for the non-explosive removal of rock overburden, including preliminary attenuation of the array by dynamic load (falling load), followed by loosening and stacking of the rock prepared for excavation using loosening-bulldozer aggregates.

Недостатком известного способа является остутствие локализации зоны разрушения массива, возможности регулирования и достижения однородности грансостава, повышенная трещиноватость блоков, уменьшенный выход блоков. The disadvantage of this method is the lack of localization of the zone of destruction of the massif, the possibility of regulation and uniformity of the grain composition, increased fracturing of the blocks, reduced output of the blocks.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ удаления скальной вскрыши, включающий разделение вскрышного массива на верхнюю и нижнюю зоны, ослабление верхней зоны последовательным воздействием ударной нагрузкой гидроударной установки при ее перемещении по поверхности зоны продольными проходами, рыхление и штабелирование горной породы, последующее отрабатывание массива нижней зоны резанием, либо отколом до блочного массива . The closest in technical essence and the achieved result to the proposed one is a method of removing rock overburden, including dividing the overburden massif into upper and lower zones, weakening the upper zone by the sequential impact of the hydraulic hammer when moving along the surface of the zone with longitudinal passages, loosening and stacking the rock, subsequent processing of the lower zone array by cutting, or spalling to a block array.

Недостаток известного способа заключается в неполной проработке массива верхней зоны при ее ослаблении, обуслов- ленной сохранением участков (выступов) в массиве между проходами рыхлительно-бульдозерного агрегата. The disadvantage of this method is the incomplete study of the array of the upper zone when it is weakened, due to the preservation of sections (protrusions) in the array between the passages of the cultivating-bulldozer unit.

Цель изобретения - снижение трудоемкости удаления скальной вскрыши и повышение эффективности. The purpose of the invention is to reduce the complexity of removing rock overburden and increase efficiency.

Поставленная цель достигается тем, что в способе безвзрывного удаления скальной вскрыши, включающем разделение вскрышного массива на верхнюю и нижнюю зоны, ослабление верхней зоны последовательным воздействием ударной нагрузкой гидроударной установкой при ее перемещении по поверхности зоны продольными проходами, рыхление и штабелирование горной породы, последующее отрабатывание массива нижней зоны резанием, либо отколом до блочного массива, воздействие ударной нагрузкой гидроударной установки при ослаблении верхней зоны вскрышного массива осуществляют в точках ее поверхности, расположенных в шахматном порядке, при этом расстояние между соседними продольными проходами гидроударной установки и расстояние между точками приложения ударной нагрузки одного прохода определяют из соотношений соответственно:
a=

; b = (2,2÷2,4)а, где А - энергия единичного удара установки, Дж;
n - количество ударов в одной точке;
а_о - удельная объемная энергия ослабления массива породы, Дж/м³;
С - мощность ослабляемого слоя, м, а рыхление горной породы производят последовательными проходами параллельно проходам гидроударной установки.This goal is achieved by the fact that in the method of non-explosive removal of rock overburden, which includes the separation of the overburden into upper and lower zones, weakening of the upper zone by the sequential impact of the hammer with a hydraulic shock when moving along the surface of the zone with longitudinal passages, loosening and stacking of rocks, subsequent mining the lower zone by cutting, or spalling to the block massif, the impact of the shock load of the hydraulic hammer installation when the upper zone is weakened is overburden on the array is performed at the points of its surface, arranged in staggered rows, wherein the distance between adjacent longitudinal passages hydropercussion installation and the distance between the shock load is applied one pass is determined from the relations, respectively:
a =

; b = (2.2 ÷ 2.4) a, where A is the unit impact energy of the installation, J;
n is the number of strokes at one point;
and _about - specific volumetric energy of attenuation of the rock mass, J / m ³ ;
C is the thickness of the weakened layer, m, and loosening of the rock is carried out by successive passes parallel to the passages of the hydraulic shock installation.

При патентных исследованиях не были обнаружены технические решения, признаки которых сходны с признаками, отличающими заявленное техническое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии предложенного изобретения критерию "существенные отличия". When patent research was not found technical solutions, the features of which are similar to those that distinguish the claimed technical solution from the prototype, which allows us to conclude that the proposed invention meets the criterion of "significant differences".

На фиг. 1 представлена схема осуществления предлагаемого способа с отработкой верхней зоны вскрышного массива гидроударной установкой и рыхлительно-бульдозерными агрегатами, нижней зоны вскрышного массива с помощью ГРУ и НРС; на фиг. 2 - схема размещения точек приложения ударной нагрузки при ослаблении массива верхней зоны вскрышки. In FIG. 1 shows a diagram of the implementation of the proposed method with the development of the upper zone of the overburden array by a water hammer installation and cultivating bulldozer units, the lower zone of the overburden array using GRU and LDCs; in FIG. 2 is a diagram of the placement of points of application of shock load when the array of the upper overburden zone is weakened

Способ осуществляется следующим образом. Вскрышной массив, расположенный над блочным массивом, разбивают на верхнюю и нижнюю зоны. После чего массив верхней зоны ослабляют последовательно, воздействуя ударной нагрузкой гидроударной установки 1 при ее продольном перемещении по поверхности массива. При этом точки 2 приложения ударной нагрузки расположены в шахматном порядке по фронту работ. Причем расстояние между проходами определяют по формуле
a=

[м] , а расстояние между точками приложения ударной нагрузки одного прохода определяют из соотношения
b = (2,2÷2,4)а.The method is as follows. The overburden array located above the block array is divided into upper and lower zones. After that, the array of the upper zone is weakened sequentially, acting by the shock load of the hydraulic hammer unit 1 during its longitudinal movement along the surface of the array. In this case, the points 2 of the application of the shock load are staggered along the front of the work. Moreover, the distance between the passages is determined by the formula
a =

[m], and the distance between the points of application of the shock load of one pass is determined from the ratio
b = (2.2 ÷ 2.4) a.

Эффект разрушения массива в горизонтальной и вертикальной плоскостях достигается за счет формирования магист- ральных трещин 3 между точками приложения ударной нагрузки. The effect of destruction of the massif in horizontal and vertical planes is achieved due to the formation of main cracks 3 between the points of application of the shock load.

Удельная объемная энергия ослабления (разрушения) массива породы (а_о) выбирается с учетом свойств горной породы, составляющей массив верхней зоны вскрыши, которые приведены ниже:
Сильнотрещиноватые Трещиноватые Слаботрещиноватые
породы породы, Дж/м³ породы, Дж/м³
Ослабление (20 - 30)˙10⁵ (30 - 50)˙10⁵
пород не
требуется
Дальнейший процесс разрушения массива верхней зоны вскрыши в горизонтальной и вертикальной плоскостях достигается за счет последовательных проходов 4 рыхлительно-бульдозерных агрегатов 5 параллельно проходам гидроударной установки 1. При этом операцию рыхления ослабленного массива горной породы производят внедрением зуба рыхлительно-бульдозерного агрегата 5 в массив, начиная от крайних лунок, образованных после нанесения ударов гидроударной установки 1.The specific volumetric energy of attenuation (destruction) of the rock mass (а _о ) is selected taking into account the properties of the rock constituting the mass of the upper overburden zone, which are given below:
Strongly Fractured Fractured Weakly Fractured
breed rocks, J / m ³ rocks, J / m ³
Attenuation (20 - 30) ˙10 ⁵ (30 - 50) ˙10 ⁵
no breeds
required
The further process of destruction of the mass of the upper overburden zone in the horizontal and vertical planes is achieved by successive passes 4 of the loosening-bulldozer aggregates 5 parallel to the passages of the hydraulic hammer 1. In this case, the operation of loosening the weakened rock mass is carried out by introducing the tooth of the loosening-bulldozer aggregate 5 into the massif, starting from extreme holes formed after striking a water hammer 1.

После операции рыхления производится складирование горной породы в штабель рыхлительно-бульдозерным агрегатом 5 с набором и перемещением горной породы бульдозерным щитом горизонтальными слоями, продольными или поперечными заходками относительно фронта работ. After the operation of loosening, the rock is stored in a pile by the loosening-bulldozer unit 5 with the collection and movement of the rock with a bulldozer shield in horizontal layers, longitudinal or transverse approaches relative to the front of the work.

Отработка массива нижней зоны скальной вскрыши до блочного массива производится способом направленного откола с использованием гидрораскалывающих устройств (ГРУ) 6 для прочных трещиноватых пород, либо невзрывчатых разрушающих средств (НРС) 6 для прочных слаботрещино- ватых пород, размещаемых в шпурах, пробуриваемых в плоскости откола на всю мощность массива нижней зоны вскрыши при наличии выраженной горизонтальной трещиноватости в массиве или шпурах, пробуриваемых в горизонтальной плоскости по подошве нижней зоны при отсутствии природных ориентированных трещин в массиве. The mining of the array of the lower zone of overburden to the block massif is carried out by the directional spallation method using hydraulic cracking devices (GRU) 6 for strong fractured rocks, or non-explosive destructive means (LDCs) 6 for durable weakly fractured rocks placed in boreholes drilled in the breakaway plane the entire power of the array of the lower overburden zone in the presence of pronounced horizontal fracturing in the array or holes drilled in the horizontal plane at the bottom of the lower zone in the absence of oriented cracks in the array.

Отработка массива нижней зоны скальной вскрыши пород средней и малой прочности производится камнерезными машинами с гибким или жестким рабочим органом вертикальными и горизонтальными пропилами в массиве одним уступом, либо подуступами, когда имеются ограничения по техническим параметрам камнерезных машин (с жестким режущим рабочим органом). Mining of the massif of the lower zone of overburden of rocks of medium and low strength is carried out by stone-cutting machines with flexible or rigid working body vertical and horizontal cuts in the array with one ledge, or sub-steps, when there are restrictions on the technical parameters of stone-cutting machines (with a rigid cutting working body).

Предлагаемый способ позволяет вести работу без технических перерывов; снижает уровень динамического воздействия на массив, энергозатраты; обеспечивает сохранность нижележащих пород; улучшает качество добываемых блоков облицовочного камня, снижает трудоемкость удаления скальной вскрыши. The proposed method allows you to work without technical interruptions; reduces the level of dynamic effects on the array, energy consumption; ensures the safety of underlying rocks; improves the quality of the extracted blocks of facing stone, reduces the complexity of removing rock overburden.

Claims

METHOD FOR REMOVING ROCK OVERFLOW, including violation of rock integrity by impact loading, loosening by longitudinal passages of the cultivating aggregate, stacking of rock mass, characterized in that, in order to reduce the cost of developing rocks while reducing the complexity of its removal, the places of application of impact load are placed in a checkerboard pattern order, the distance a between adjacent passages of a hydraulic hammer installation is determined from the expression
a =

,
where A is the energy of a single impact of the installation, J;
n is the number of strokes at one point;
a ₀ is the specific volumetric energy of attenuation of the rock mass, J / m ³ ;
C is the power of the weakened layer,
and the distance b between adjacent points of application of shock load is determined from the ratio
b = (2.2 - 2.4)
and loosening of the rock produce parallel passages.