RU2159853C2 - Method of mick haulage to lower horizons - Google Patents
Method of mick haulage to lower horizons Download PDFInfo
- Publication number
- RU2159853C2 RU2159853C2 RU98100627A RU98100627A RU2159853C2 RU 2159853 C2 RU2159853 C2 RU 2159853C2 RU 98100627 A RU98100627 A RU 98100627A RU 98100627 A RU98100627 A RU 98100627A RU 2159853 C2 RU2159853 C2 RU 2159853C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- boom
- torque
- balloon
- rock mass
- horizon
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Jib Cranes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к открытым горным и земляным работам, наиболее эффективно может применяться при выполнении работ с нисходящим грузопотоком горной массы:
- засыпка отработанных карьеров, оврагов, котлованов, зараженных озер и хранилищ с крутых берегов или возвышенностей без контакта человека с опасной средой;
- отвалообразование в отработанные пространства карьеров и на косогорах;
- транспортирование горной массы от нагорных карьеров на равнину (к подножью гор), а также на нижние горизонты карьеров, перемещение горной массы на нижние отметки при дорожном строительстве, особенно в гористой местности.The invention relates to open mining and earthwork, can be most effectively applied when performing work with a downward flow of rock mass:
- backfilling of spent quarries, ravines, pits, infected lakes and storages from steep banks or hills without human contact with a hazardous environment;
- dumping in the worked-out spaces of quarries and on slopes;
- transportation of the rock mass from the upland quarries to the plain (to the foot of the mountains), as well as to the lower horizons of the quarries, moving the rock mass to the lower elevations during road construction, especially in mountainous terrain.
Известен способ транспортирования горной массы, включающий соединение горизонтов канатом, крепление к нему емкости с аэростатом с возможностью скольжения по канату, емкость загружают с превышением веса груженой емкости над подъемной силой аэростата, перемещение груженой емкости производят под действием веса груза, а возврат - действием подъемной силы аэростата (Патент РФ N1776795 "Способ транспортирования горной массы", МПК E 21 C 41/26, БИ N 43 от 21.11.92). A known method of transporting rock mass, including connecting the horizons with a rope, attaching a container to it with a balloon with the ability to slide along the rope, load the container with excess weight of the loaded container over the lifting force of the aerostat, moving the loaded container under the influence of the weight of the load, and return it with the action of the lifting force aerostat (RF Patent N1776795 "Method for transporting rock mass", IPC E 21 C 41/26, BI N 43 from 11.21.92).
Недостатками данного способа являются ограниченные технологические возможности применения из-за большого провеса каната, составляющего 0,04-0,06 от длины пролета, невозможности работы при углах наклона канатной магистрали менее 6,5o, необходимости второй опоры, а также значительные потери энергии на трение скольжения по магистралям при существенном износе канатов. Например, при необходимости засыпки отработанного карьера с размером по верхнему контуру 1200-1500 м стрела провеса составляет в среднем 60-75 м и таким образом верхняя часть карьера не может быть засыпана.The disadvantages of this method are the limited technological possibilities of application due to the large sag of the rope, amounting to 0.04-0.06 of the span, the inability to work at angles of inclination of the cable line less than 6.5 o , the need for a second support, as well as significant energy losses on sliding friction along highways with significant rope wear. For example, if it is necessary to backfill the spent quarry with a size of 1200-1500 m along the upper contour, the sag is on average 60-75 m, and thus the upper part of the quarry cannot be filled.
Наиболее близким по совокупности факторов является способ (прототип) транспортирования горной массы на нижние горизонты, включающий загрузку горной массой емкости, ее соединение со свободным концом поворотной фермы-стрелы, шарнирно опирающейся на стационарную или передвижную опору, установленную на верхнем горизонте, перемещение к месту разгрузки путем поворота стрелы (специальным приводом) на опоре, разгрузку и возврат емкости обратным поворотом стрелы на горизонт погрузки. Способ реализуется с помощью таких устройств, как экскаваторы (драглайны) (Подерни Р.Ю. "Горные машины и комплексы для открытых работ". М.: "Недра", 1985, с 158-166). The closest set of factors is the method (prototype) of transporting the rock mass to the lower horizons, including loading the rock mass with a tank, connecting it to the free end of a swing boom truss pivotally mounted on a stationary or mobile support installed on the upper horizon, moving to the unloading place by turning the boom (special drive) on the support, unloading and returning the tank by reverse rotation of the boom to the loading horizon. The method is implemented using devices such as excavators (draglines) (Poderni R.Yu. "Mining machines and complexes for open work". M: "Nedra", 1985, from 158-166).
Однако известный способ недостаточно эффективен, особенно при транспортировании горной массы с верхних горизонтов карьеров на нижние из-за больших энергозатрат на повороты с разгонами и торможениями и ограниченных технологических возможностей, обусловленных небольшими длинами стрел (даже у драглайнов не более 100-150 м) и критической массой технических средств. However, the known method is not effective enough, especially when transporting rock mass from the upper horizons of the quarries to the lower due to the large energy consumption for turns with acceleration and braking and limited technological capabilities due to the small lengths of arrows (even draglines no more than 100-150 m) and critical mass of technical means.
Основная задача изобретения заключается в повышении эффективности способа транспортирования горной массы, расширении технологических возможностей, снижении энерго-ресурсоемкости за счет использования взамен электроприводных сил - аэростатических и гравитационных сил, изменения координат их приложения и траектории движения рычага-стрелы, несущего транспортную емкость и противовес. The main objective of the invention is to increase the efficiency of the method of transporting rock mass, expand technological capabilities, reduce energy consumption by using instead of electric forces - aerostatic and gravitational forces, changing the coordinates of their application and the trajectory of the arm-boom that carries the transport capacity and counterweight.
Поставленная задача решается тем, что в способе транспортирования горной массы, включающем засыпку горной массой емкости, соединение ее со свободным концом поворотной фермы-стрелы, опирающейся шарнирно на стационарную или передвижную опору, установленную на верхнем горизонте, перемещение емкости к месту разгрузки на нижнем горизонте поворотом фермы-стрелы на опоре, разгрузку и возврат ее обратным поворотом на горизонт погрузки, свободный конец поворотной фермы-стрелы, несущей емкость, соединяют с аэростатом, ось вращения стрелы наклоняют от вертикали в сторону выработанного пространства или склона, емкость на верхнем горизонте погрузки загружают с превышением веса груженой емкости над подъемной силой аэростата, перемещение груженой емкости производят действием вращающего момента силы тяжести груза (горной массы), а возврат емкости производят действием вращающего момента свободной подъемной силы аэростата. При этом собственный вес рабочего плеча стрелы и емкости (тары) уравновешивают подвижным противовесом. The problem is solved in that in a method of transporting rock mass, which includes filling the reservoir with rock mass, connecting it to the free end of a swing boom truss pivotally mounted on a stationary or mobile support mounted on the upper horizon, turning the tank to the discharge point on the lower horizon by turning boom trusses on a support, unloading and returning it by a reverse rotation to the loading horizon, the free end of a rotary boom truss carrying a container is connected to the aerostat, the axis of rotation of the boom is tilted they are removed from the vertical to the side of the worked-out space or slope, the container on the upper loading horizon is loaded with the weight of the loaded container exceeding the lifting force of the aerostat, the movement of the loaded container is effected by the action of the load's gravity (rock mass), and the capacity is returned by the action of the free lifting torque aerostat forces. At the same time, the dead weight of the working arm of the boom and the container (tare) is balanced by a movable counterweight.
При регулярном подъеме горной массы на верхний горизонт загрузку емкости производят порцией горной массы, вес которой равен свободной грузоподъемности аэростата, при этом перемещение емкости вверх осуществляют за счет вращающего момента от противовеса и привода поворота стрелы, а вниз - за счет вращающего момента от собственного веса стрелы и привода ее поворота. When the rock mass is regularly raised to the upper horizon, the container is loaded with a portion of the rock mass, the weight of which is equal to the free load capacity of the aerostat, while the container is moved up due to the torque from the counterweight and the boom rotation drive, and down - due to the torque from the dead weight of the arrow and drive its rotation.
Сущность изобретения заключается в том, что горную массу с верхнего горизонта на нижний перемещают в емкости, соединенной вместе с аэростатом со свободным концом шарнирно связанной с опорой стрелы, путем поворота уравновешенной стрелы в плоскости, наклоненной в сторону транспортирования над бортом карьера, котлована или склона за счет превышения величины момента силы тяжести груженой емкости над величиной вращающего момента подъемной силы аэростата, а с нижнего горизонта на верхний порожнюю или частично загруженную емкость перемещают также путем поворота стрелы в наклонной плоскости за счет превышения величины вращающего момента подъемной силы аэростата, причем скорость движения аэростата и стрелы регулируют изменением аэродинамического профиля аэростата, перпендикулярного радиусу вращения стрелы, угла наклона плоскости (оси) вращения стрелы и ее длины; при интенсивном нисходящем грузопотоке рекуперацию энергии осуществляют путем загрузки емкости горной массой до веса, превышающего свободную грузоподъемность аэростата в два раза. The essence of the invention lies in the fact that the rock mass from the upper to the lower horizons is moved in a container connected together with the aerostat with the free end pivotally connected to the boom support by turning the balanced boom in a plane tilted towards transportation over the side of the quarry, foundation pit or slope beyond by exceeding the magnitude of the moment of gravity of the loaded container over the magnitude of the torque of the lift of the aerostat, and from the lower horizon to the upper empty or partially loaded container I move and by turning the boom in an inclined plane due to excess torque magnitude of lift of the balloon, wherein the balloon and arrows speed is controlled by changing the aerodynamic profile of the balloon, perpendicular to the radius of rotation of the boom, the angle of inclination of the plane (axis) of the boom and the rotation of its length; with an intense downward flow of goods, energy recovery is carried out by loading the rock mass to a weight that is twice the free load capacity of the aerostat.
Способ может быть осуществлен разными комплексами различных устройств. The method can be carried out by different complexes of various devices.
На чертежах, в разрезе (фиг. 1) и плане (фиг.2), изображена одна из возможных схем, поясняющая описываемый способ при перемещении горной породы в отработанное пространство карьера. In the drawings, in the context (Fig. 1) and plan (Fig. 2), one of the possible diagrams is illustrated explaining the described method when moving rock into the spent space of the quarry.
Технологическая схема, реализующая предлагаемый способ, включает транспортную емкость 1 и аэростат 2, который присоединяют к свободному концу уравновешенной противовесом 10 стрелы 3. Ось вращения 4 стрелы на передвижной опоре 5, установленной на верхнем горизонте 6, наклоняют под углом α от вертикали над бортом карьера или склона. The technological scheme that implements the proposed method includes a transport tank 1 and a
Процесс транспортирования по предлагаемому способу осуществляется следующим образом. Емкость 1 загружают на верхнем горизонте 6 загрузочным устройством, например, транспортером 7, с превышением веса Pг груженой емкости над свободной грузоподъемностью F0 аэростата 2. Под действием вращающего момента силы тяжести груза осуществляется поворот стрелы с груженой емкостью в наклонной под углом α плоскости над бортом карьера или склона к месту разгрузки на нижнем горизонте 8, где емкость разгружают (например, через открывающееся дно) в отвал 9.The transportation process according to the proposed method is as follows. The tank 1 is loaded on the upper horizon 6 with a loading device, for example, a conveyor 7, with an excess of the weight P g of the loaded tank over the free load capacity F 0 of the aerostat 2. Under the action of the torque of the gravity of the cargo, the boom with the loaded tank is rotated in a plane inclined at an angle α the side of the quarry or slope to the place of unloading on the lower horizon 8, where the tank is unloaded (for example, through the opening bottom) into the
После разгрузки порожнюю емкость возвращают на верхний горизонт действием подъемной силы аэростата. Возможна также транспортировка снизу вверх груженой емкости при условии повышения подъемной силы аэростата над весом поднимаемого груза при уравновешенной стреле. After unloading, the empty container is returned to the upper horizon by the lifting force of the aerostat. It is also possible to transport a loaded container from bottom to top provided that the lift of the aerostat is increased over the weight of the load being lifted with a balanced boom.
Для регулярного транспортирования горной массы с нижнего горизонта на верхний с минимальной энергоемкостью и наименьшим объемом аэростата вес загружаемой горной массы должен быть равен свободной подъемной силе аэростата (полная подъемная сила минус вес оболочки, силовых элементов, нижней подвески, транспортной емкости и пр.). Энергия при таком подъеме затрачивается лишь на преодоление сил сопротивления воздушной среды и трения в механизме поворота. После разгрузки на верхнем горизонте емкость с аэростатом возвращают на погрузку действием поворотного привода, а при определенном соотношении масс - за счет крутящего момента силы тяжести рабочего плеча стрелы, возникающего после соответствующего перемещения противовеса 10. For regular transportation of rock mass from the lower to the upper horizon with minimum energy intensity and the smallest balloon volume, the weight of the loaded rock mass should be equal to the free lift of the balloon (full lift minus the weight of the shell, power elements, lower suspension, transport capacity, etc.). Energy at such a rise is spent only on overcoming the resistance forces of the air and friction in the rotation mechanism. After unloading on the upper horizon, the container with the aerostat is returned for loading by the action of a rotary drive, and at a certain mass ratio due to the torque of the gravity of the working arm of the boom that occurs after the corresponding movement of the
Скорость перемещения регулируют изменением аэродинамического профиля аэростата, перпендикулярного радиусу вращения стрелы, а также изменением угла наклона α, изменением длины стрелы (путем крепления емкости с аэростатом на телескопических балках, размещенных на концах консоли). Возможна также корректировка подъемной силы, например, изменением температуры подъемного газа с помощью газовой горелки. Опоры могут быть стационарными (например, для регулярного транспорта горной массы от нагорного карьера к подножью горы), передвижными или самоходными на гусеничном либо шагающем ходу. Стрела имеет передвижной противовес для дополнительного регулирования действующих крутящих моментов и устойчивости. The speed of movement is controlled by changing the aerodynamic profile of the balloon perpendicular to the radius of rotation of the boom, as well as changing the angle of inclination α, changing the length of the boom (by attaching a container with a balloon to telescopic beams placed at the ends of the console). Lift adjustment is also possible, for example, by changing the temperature of the lift gas using a gas burner. The supports can be stationary (for example, for regular transport of rock mass from the upland quarry to the foot of the mountain), mobile or self-propelled on a caterpillar or walking course. The boom has a movable counterweight for additional regulation of current torques and stability.
При определенных условиях способ обладает энергетической автономностью. Энергия на начальный импульс к движению аккумулируется на оси поворотного устройства, где также возможна рекуперация энергии, которую целесообразно осуществлять при загрузке емкости горной массой до веса, превышающего свободную грузоподъемность в два раза. Торможение всегда может быть рекуперативным. Under certain conditions, the method has energy autonomy. Energy for the initial impulse to movement is accumulated on the axis of the rotary device, where energy recovery is also possible, which is advisable to carry out when loading the tank with rock mass to a weight twice as much as free load capacity. Braking can always be regenerative.
По сравнению с прототипом предлагаемый способ позволяет многократно снизить энергоемкости и получить при определенных условиях энергетическую автономность, увеличить радиус действия в 2-3 раза за счет аэростатической поддержки транспортируемого груза, значительно снизить металлоемкость и установленную мощность, получить плавные характеристики разгона и торможения за счет парусности аэростата и обеспечить упрощение конструкции, уменьшение массы, а значит, увеличение проходимости, условий устойчивости на уступах и возможность последовательной отсыпки выработанных пространств одним высоким уступом. Compared with the prototype, the proposed method can significantly reduce energy consumption and obtain energy autonomy under certain conditions, increase the radius of action by 2–3 times due to aerostatic support of the transported cargo, significantly reduce metal consumption and installed power, and obtain smooth acceleration and braking characteristics due to the windage of the aerostat and to provide a simplification of the design, a decrease in mass, and therefore, an increase in patency, stability conditions on the ledges and the possibility ovatelnoy dumping goaf one high ledge.
По сравнению с аэростатно-канатными спусками устраняется проблема большого провеса канатов, обеспечиваются полнота засыпки отработанных пространств карьеров (возможна работа при углах наклона тракта менее 6,5o), большая ветроустойчивость, надежность и ремонтопригодность.Compared with aerostat-rope descents, the problem of a large sagging of ropes is eliminated, the filling of the worked-out quarry spaces is complete (work is possible at path tilt angles less than 6.5 o ), greater wind resistance, reliability and maintainability.
Исключаются одна из опор, износ канатов и потери энергии на трение скольжения, необходимость сложной каретки, обеспечиваются более широкие возможности регулирования производительности комплексов (не только профилем АСА и двигателем лебедки, но и изменением угла наклона плоскости вращения, длины стрелы, применением противовеса). One of the supports, rope wear and energy loss due to sliding friction, the need for a complex carriage are excluded, wider possibilities are provided for regulating the performance of the complexes (not only by the ACA profile and the winch engine, but also by changing the angle of inclination of the rotation plane, the length of the boom, and using a counterweight).
Таким образом, реализация способа позволяет повысить эффективность процессов транспортирования горной массы на открытых горных работах, основанных на активном использовании гравитационных и аэростатических сил взамен электроприводных, и тем самым получить дополнительный технико- экономический эффект за счет снижения энерго-ресурсоемкости и расширения технологических возможностей. Кроме того, обеспечивается экологическая чистота транспортного процесса. Thus, the implementation of the method allows to increase the efficiency of the processes of transporting rock mass in open cast mining, based on the active use of gravitational and aerostatic forces instead of electric, and thereby obtain an additional technical and economic effect by reducing energy and resource consumption and expanding technological capabilities. In addition, environmental cleanliness of the transport process is ensured.
Способ позволяет создать новый вид транспортной техники для различных горно-технологических условий и систем разработки как транспортных, так и выемочно-транспортных комплексов (при замене транспортной емкости на грейфер или ковш). The method allows you to create a new type of transport equipment for various mining and technological conditions and development systems of both transport and mining transport systems (when replacing a transport tank with a grab or bucket).
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98100627A RU2159853C2 (en) | 1998-01-15 | 1998-01-15 | Method of mick haulage to lower horizons |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98100627A RU2159853C2 (en) | 1998-01-15 | 1998-01-15 | Method of mick haulage to lower horizons |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU98100627A RU98100627A (en) | 1999-11-10 |
| RU2159853C2 true RU2159853C2 (en) | 2000-11-27 |
Family
ID=20201175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98100627A RU2159853C2 (en) | 1998-01-15 | 1998-01-15 | Method of mick haulage to lower horizons |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2159853C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003044322A1 (en) * | 2001-11-19 | 2003-05-30 | Valentina Ossadchaya | Open-cut mining method for developing mineral resources and device for carrying out said method |
| CN114506792A (en) * | 2022-01-06 | 2022-05-17 | 武汉船用机械有限责任公司 | Ore lifting system |
-
1998
- 1998-01-15 RU RU98100627A patent/RU2159853C2/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ПОДЕРНИ Р.Ю. Горные машины и комплексы для открытых работ. - М.: Недра, 1985, с. 158 - 166. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003044322A1 (en) * | 2001-11-19 | 2003-05-30 | Valentina Ossadchaya | Open-cut mining method for developing mineral resources and device for carrying out said method |
| CN114506792A (en) * | 2022-01-06 | 2022-05-17 | 武汉船用机械有限责任公司 | Ore lifting system |
| CN114506792B (en) * | 2022-01-06 | 2023-08-18 | 武汉船用机械有限责任公司 | Ore lifting system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4353796A (en) | Apparatus for digging and transporting soil and sand, stones and rocks, minerals and the like | |
| RU2456454C1 (en) | Excavation-transportation system | |
| SU1186082A3 (en) | Device for vertical displacement of loose material | |
| US3003611A (en) | Conveying device, especially for bulk material | |
| US20220163018A1 (en) | Gravitational Energy Storage Device | |
| RU2159853C2 (en) | Method of mick haulage to lower horizons | |
| US20190283976A1 (en) | Transfer bridge for coarse bulk materials | |
| US4392769A (en) | Heavy duty mobile loading structure and system | |
| AU627737B2 (en) | Working equipment for earth working, in particular a shovel loader, suspended from a vehicle | |
| Sładkowski et al. | ENERGY ADVANTAGES OF CONTAINER TRANSPORT TECHNOLOGY IN DEEP CAREERS. | |
| RU2151871C1 (en) | Process of transportation of rock mass to disposal area of stripping | |
| RU2039280C1 (en) | Excavating and loading complex for opencast mining | |
| WO1999005396A1 (en) | Haulage system for pit mining and discharge gate therefor | |
| RU2099475C1 (en) | Excavating-loading complex of dragline | |
| SU1765414A1 (en) | Open-cast rock transfer station | |
| SU909026A2 (en) | Dragline | |
| JPS63277131A (en) | Truck loader | |
| RU2046951C1 (en) | Deep open-cast mine transportation method | |
| RU2034114C1 (en) | Unit for transportless opencast mining | |
| RU2054547C1 (en) | Method for opencast mining | |
| RU2133341C1 (en) | Transportation complex for opencast mining operations | |
| RU98100627A (en) | METHOD FOR TRANSPORTING MOUNTAIN WEIGHT TO LOWER HORIZONS | |
| RU2116450C1 (en) | Device for moving ground in quarry | |
| RU4308U1 (en) | EXCAVATION MACHINE | |
| RU2119055C1 (en) | Device for transportation of rock mass |