Способ разработки битумоносных пород и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК зсю С 41/00; Е 0234 ЕТ ЕТЕЛЬСТВУ р б рабющий кн битумон скрьпаные р госуда ственной комитат ссое ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТКРЫТИИ ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ С(721 6.А.Алтаев, А.Г.Асатуров, Ар.Г.Асатуров и А.Б.Айтбаев (7 Ц Институт горного дела АН Казах- . ской ССР53) .622. 271(088. 8)Ь 6.7 1, Муканова С.С. и др. Переработка.тяжелых нефтей:и битумоносных песков в Канаде, Венесуэле и США. фОбзор йо зарубежйым материаламфМфс 1979 с, 5-15.2, Авторское свидетельство СССР Р 648696, кл. Е 02 Г 348, 19793. Бочаров В.С. и др. Киры в до-.ожном строительстве Казахстана.лма-Ата, фКазахстан", 1976, с.583 (; прототип ).. (54 ) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ БИТУМОНОСНЫХПОРОД И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.,(57) 1. Способ раэ отосных пород, включа в аО 1032186 А боты, подготовку рабочих уступов иих отработку, экскавацию горной мас-сы в транспортные средства, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью снижения трудоемкости разработки битумоноеных пород с содержаниембитума более 18, отработку уступовведут брикетами, которые вырезают навсю высоту уступа и уплотняют с усилием 3-5 кг/ему, а при экскавацииуказанных брикетов в транспортноесредство их покрывают изолирующимслоем. 2Устройство для разработки битумоносных пород, включающее ходовую часть, привод и подъемную стрелу с шарнирно закрепленным на ней рабо- Е .зим органом, о т л и ч а ю щ е е - с я тем, что рабочий орган выполнен в виде стакана с отверстием в дне и открытым торцом, который заострен и утолщен с наружной стороны, а на внешней стороне дна стакана закреплен гидроцилиндр, шток которого введен внутрь стакана черезотверстие в дне и снабжен пятой, при этом стакан установлен с воэможностью вращения вокруг своей оси. СйИзобретение относится к горномупроизводстну для ведения работ открытым способом и может быть использовано при разработке битумоносныхпород с содержанием битума 10-25.Известен способ разработки битумоносных песков, включающий вскрышные работы, подготовку рабочих уступов, отработку уступов заходками,экскавацию битумоносных песков ро торно-ковшевым экскаватором и транспортировку ленточными транспортерами Г 1.Однако этот способ разработкибитумоносных песков может быть использован только при содержании битума на более 18, так как при содержании битума более 18 значительноувеличинается липкость битумоносныХпесков, что резко повышает трудоемкость разработки месторождений таким 20способом.Известно устройство для добычилипких пород, рабочий орган которого - ковш содержит днище с режущейкромкой, боковые и заднюю стенки изащитный лист, закрепленный в местестыка задней стенки ковша с днищемпри помощи подпружиненной опоры изащищающий нижнюю часть стенки ковша от налипания и намерзания поро. -ды 2 .Однако ограниченный радиус действия защитного листа не обеспечиваетполного очищения ковша от налипшейпороды, а при разработке пород с повышенной липкостью, например, битумоносных пород, такая конструкцияковша создает благоприятные условиядля налипания,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является способ разработки битумоносных пород, включающий вскрышные работы, подготовкурабочих уступов и их отработку, экскавацию горной массы н транспортные 45средства 3 .Недостатками этого способа являются сложность технологического процесса, обусловленная большим количеством подготовительных операций сприменением различной техники и трудоемкость отдельных операций. При:разработке битумоносных пород с со,держанием битума до 15 необходимо1 предварительное рыхление верхнегослоя уступа и перемещение разрыхленного слоя в штабель, а при разработке битумоносных пород с содержанием битума 18-20, когда липкостьпород резко возрастает, необходимопостоянно очищать рабочие органы 60добычной техники от налипшей породы,для чего используются нефтепродукты.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является устройство 65 нключающее ходовую часть, привод и подъемную стрелу с шарнирно закрепленным на ней рабочим органом 4 .Недостатком этого устройства является возможность его примененйя только на породах с небольшой липкостью, а на породах с большой липкостью, например битумоносные породы с содержанием битума более 18, интенсивное налипание породы к коншу приводит к необходимости его постоянной очистки, что увеличивает трудоемкость ведения работ.Цель изобретения - снижение трудоемкости разработки битумоносных пород с осдержанием битума более 18Поставленная цель достигается тем, что согласно способу разработки битумоносных пород, включающему подготовку рабочих уступов и их отработку, экскавацию горной массы в транспортные средства, отработку уступов ведут брикетами, которые вырезают на всю высоту уступа и уплотняют с усилием 3-5 кг/см , а при2 экскавации указанных брикетов в транспортное средство их покрывают изолирующим слоем.Кроме того, в устройстве для разработки битумоносных пород, включающем ходовую часть, привод и подъемную стрелу с шарнирно закрепленным на ней рабочим органом, рабочий орган выполнен н виде стакана с отнерстием в дне и открытым торцом, кото-, рый заострен и утолщен с наружной стороны, а на внешней стороне дна стакана закреплен гидроцилиндр, шток которого введен внутрь стакана через отнерстие в дне и снабжен пятой, при этом стакан установлен с возможностью вращения вокруг своей оси.На фиг. 1 показана схема отработки уступа; на фиг. 2 - рабочий орган устройства, продольный разрез.Устройство содержит ходовую часть 1, на которой смонтированы привод 2 и подъемная стрела .3, с шарнирно закрепленным на ней рабочим органом 4. Рабочий орган выполнен в виде перевернутого стакана 5 с отверстием 6 в дне 7. Открытый торец 8 стакана заострен и с наружной стороны имеет утолщение 9. На наружной стороне дна 7 стакана закреплен гидро- цилиндр 10, шток 11 которого нведен внутрь стакана через отверстие в дне и снабжен пятой 12, размещенной внутри стакана 5 с воэможностью перемещения вдоль его продольной оси. Рабочий орган закреплен на подъемной стреле с возможностью вращения относительно своей продольной оси с помощью гидродвигателя 13. Подъемная стрела приводится в движение с помощью гидроцилиндров 14-1:б. Изолирующий материал, например, размельченные вскрышные породы, подается по трубопроводу 17.Разработку битумоносных пород с содержанием битума 18 осуществляют следующим образом.Вначале проводят вскрышные рабо ту, например, экскаваторами или бульдозерами, обнажая залежь битумоносной породы, нарезают рабочие уступы 18, а затем ведут отработку уступов 18 брикетированием битумоносной 10 породы с помощью вышеописанного устройства. Рабочий орган 4 ставят на край уступа 18 и подъемной стрелой 3, приводимой в движение гидро- цилиндрами 14-16, начинают вдавливать стакан 5 рабочего органа 4 в массив уступа 18. Одновременно включается гидродвигатель 13, который вращает стакан 5 вокруг его продольной оси, облегчая внедрение стакана 5 вмассив уступа 18. По мере внедрения в массйв стакан 5 заполняется битумоносной породой. и после его полного заполнения дальнейшее внедрение происходит с одновременным уплотнением породы внутри стакана 5. Таким образом стакан 5 рабочего органа 4 вырезает из уступа.18 часть битумоносной породы и одновреме-но уплотняет ее с усилием 3,5 кг/см. Усилия в 3,5 кг/см 2 ЗО достаточно для уплотнения битумоносной породы с содержанием битума ) 18, при этом получаются плотные брикеты практически без пористости. За счет большой липкости битумоносной породы 35 и большой площади внутренней поврх= ности стакана 5 велика и сила сцепления породы с внутренней стенкой стакана 5, а при уплотнении породы .в стакане 5 сила сцепления возраста ет еще больше. При этом сила сцеп,ления породы с внутренней стенкой стакана превышает предел прочности битумоносной породы на разрыв, вели чина которого весьма мала (у битумоносной породы с содержанием битума 20 менее 0,17 кг/см 2), после чего происходит отрыв брикета от массива уступа линия отрыва показана пунктирной линией ). Для уменьшения энергозатрат на отрыв брикета от массива стакан 5 после Формования в нем брикета наклоняют в сторону с помощью подъемной стрелы 3 и гидроцилиндров 14-16, как бы надламывая брикет и тем самым облегчая отрыв брикета от массива. При Формовании брикета наружная стенка стакана 5, благодаря утолщению 9 на открытом торце 8, не воздействует с битумоносной породой в массиве уступа. После отрыва брикета от уступа устройство разворачивается на поворотной платформе ходовойчасти 1 и производит выгрузку брикета в транспортное средство. При этом включается гидроцилиндр 10, шток 11 которого, выдвигаясь выталкивает брикет из стакана 5 посредством пяты 12. По мере выталкивания брикета из стакана 5 его покрывают изолирующим слоем, например, размельченными вскрышными породами, воздушная смесь которых подается по трубопроводу 17. Затем весь процесс повторяется.Использование изобретения для разработки залежей битумоносных пброд позволит упростить технологический процесс, уменьшив число подготовительных операций, и время на добычу, тем самым повысив эффективность ведеНия очистных работ. Позволит разрабатывать битумоносные породы с содержанием битума до 25 без применения дороГостоящих и все более дефицитных нефтепродуктов./5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород ектная 35839 ВНИИПИ по де 113035, Тираж 603сударственного комитета ССм иэобретений и открытийосква, Ж, Раушская наб.