60.Відділення блоку каменя від масиву канатною пилою з алмазними різцями
Разом з канатними пилами, що проводять різання каменя за допомогою абразивного матеріалу, існують канатні пили з алмазними різцями, оснащені канатом з ріжучими елементами — втулками, на зовнішній стороні яких закріплені зв'язуючою речовиною кристали алмаза. Що подається в пропив вода служить для охолоджування різців і винесення продуктів руйнування породи.
Одна з модифікацій канатних пил з алмазними різцями оснащена тільки приводною станцією. Привід забезпечений гідродвигуном і змонтований на візку, який пересувається за допомогою лебідки по двох направляючих. Її технічна характеристика: діаметр приводного шківа—1200 мм, потужність двигуна — 18 кВт, хід подачі — 1000 мм, довжина каната — 20— 60 м, діаметр каната — 10 мм, витрата води — 15 л/міни, швидкість різання — 20 м/с, продуктивність при розпилюванні білого мармуру — 3—5 м2/ч. Нескінченний канат однією стороною кільця (мал. 7.20) охоплює приводний шків, а інший — розрізаючий камінь. Плавне переміщення шківа, необхідне для створення необхідного тиску каната, забезпечує подаючий гідроциліндр. Така канатна пила може виконувати різання каменя в будь-якій площині.
59. Комбіновані способи відділення монолітів від масиву
Вживання різних технічних засобів для відділення монолітів від масиву дозволяє повніше використовувати їх переваги, збільшити коефіцієнт виходу і об'єми блоків, понизити трудомісткість, поліпшити організацію і безпеку робіт. Комбіновані способи підготовки гірських порід до виїмки дозволяють більш повно поєднувати і враховувати конкретні гірсько-геологічні умови залягання порід і їх фізико-технічні властивості.
На кар'єрах в основному застосовуються наступні комбіновані способи відділення монолітів від масиву:
• буропідривний (буроклиновий) в поєднанні з термічним способом тріщіноутворення;
• буропідривний (буроклиновий) в поєднанні з буровим способом тріщіноутворення.
Єство комбінованого способу полягає в наступному: в торці відокремлюваного моноліту термічним або бурівим способом проходять відрізну щілину шириною 10—12 см для створення додаткової площини оголення. Подальше відділення моноліту від масиву може проводитися звичайним буропідривним або буроклиновим способами залежно від физико-механічних властивостей і тріщіноватості порід, що розробляються (мал. 7.7).
Комбінований спосіб відділення монолітів від масиву з термічним (за допомогою ручних терморізаків) перетворенням застосовується в основному на гранітних кар'єрах. Терморізак — породоруйнуючий термогазоструйний інструмент, призначений головним чином для прорізання щілин в масиві гірських порід — створення додаткової площини оголення при здобичі блоків природного каменя.
Мал. 7.7. Схеми відділення моноліту від масиву комбінованим способом:
І — з проходкою відрізної щілини терморізаком; ІІ — те ж, з бурінням свердловин; 1 — відокремлюваний моноліт: 2 — шпури; 3 — відрізна щілина
Терморізак складається з виконавського органу — реактивного пальника, рукоятки і штанги-подовжувача при глибинному руйнуванні гірських порід. При роботі терморізака компоненти горючої суміші (бензин, гас, дизельне паливо, стисле повітря) поступають через індивідуальні введення в порожнину пальника. Високотемпературний газовий струмінь (температура до 2000— 3000 °C) з надзвуковою швидкістю (понад 330 м / с) впливає на поверхню гірських порід. Під впливом високої температури в гірських породах відбувається різке збільшення об'єму окремих мінеральних зерен, що приводить до утворення внутрішніх напруг в поверхневому шарі породи з подальшим її руйнуванням, що протікає звичайно в режимі лущення. Швидкість руйнування породи під дією високотемпературного газового струменя залежить від теплофізичних властивостей породи, її мінералогічного складу, структури, текстури, ступені вивітрилості, тріщіноватості, раціонального використовування енергії газового струменя і ін.
Найбільша продуктивність терморізаків досягається звичайно на монолітних грубозернистих гранітах з високим змістом кварцу (30—40 %) і мінімальним змістом біотиту (до 10 %) —до 2,5 м2/ч при ширині щілини до ПО мм, глибиною до 5 м. Найважливішим чинником, що впливає на продуктивність терморізаків, є раціональне використовування енергії газового струменя, визначуване відстанню від забою щілини до зрізу сопла пальника (оптимальне — 70 мм) і кутом атаки газового струменя (оптимальний — 60°).
Основні достоїнства терморізаків: конструктивна простота, незначна маса. Недоліки: підвищені втрати каменя через значну ширину щілини, вибірковість по відношенню до різних гірських порід, некомфортні умови при експлуатації ручних терморізаків (високий рівень шуму, інтенсивне виділення продуктів горіння і частинок породи в робочій зоні).
Упровадження в технологію здобичі блоків термогазоструйного способу підготовки каменя до виїмки дозволяє: підвищити якість блоків і зменшити втрати каменя при переробці його на продукцію; збільшити вихід блоків із здобутої корисної копалини; зменшити важкі і трудомісткі ручні роботи по очищенню забоїв при проходці розрізних і флангових траншей буропідривним способом; упорядкувати системи розробки родовищ і підвищити культуру виробництва на кар'єрах блокового каменя
58. Буроклиновий спосіб відділення блоків каменю від масиву. Характеристика, обладнання, для яких порід використовується.
Буроклінової спосіб передбачає два варіанти відділення монолітів від масиву порід — механізований і ручний.
Механізований буроклиновий спосіб заснований на розміщенні в шпурах заставних клинів з гідравлічним приводом.
Конструктивна схема гідроклина приведена на мал. 7.3.
Мал. 7.3. Схема гідроклина для розколювання каменя:
1 — поршень з штоком; 2 — клин; 3 — пружинячі щічки; 4 — корпус; 5 — напірний шланг; 6 — зливний шланг
Гідрокліновая установка складається з гідроагрегату, п'яти гідроклинів і системи високонапірних шлангів.
Найдоцільніше механічне буроклиновое відколювання блоків забезпечується при такому тому, що розташовує забою, коли підстава відколюваного блоку розміщується на поверхні пологої тріщини L, а одна з бічних або торцевих граней блоку гола. Другу довгу грань відколювання блоку доцільно розташовувати паралельно подовжнім тріщинам S, а торцеву — поперечним Q.
Для використовування гідроклинів при відділенні монолітів каменя від масиву гірських порід велике значення мають: вибір напряму лінії передбачуваного розколу паралель одній з систем тріщин за наявності трьох голих площин; той, що розташовує шпурів, строгий в площині намічаного розколу; достатня глибина шпурів і найдоцільніша відстань між ними, відповідна якнайменшій питомій витраті буріння; визначення висоти моноліту, відповідне відстані між постільними тріщинами; відношення висоти відокремлюваного моноліту до його ширини до 4:1.
При проведенні робіт слід строго витримувати розміри шпурів, діаметр яких повинен перевищувати діаметр гідроклинів не більше ніж на 2—3 мм, а глибина шпурів бути не менше за довжину гідроклина плюс довжина ходу поршня, інакше знижується розколююче зусилля і вірогідна поломка вістря клина.
В комплект гідроклинових установок входить п'ять гідроклинів, що дозволяє проводити откол моноліту завдовжки до 3 м. При великих розмірах моноліту необхідно використовувати додаткові гідроклинові установки, які можуть відколювати камінь як у вертикальному, так і в горизонтальному напрямах.
розколюваного моноліту 1:3—1:4.
Ручний буроклиноий спосіб відділення монолітів від масиву застосовується при розробці порід, що володіють достатньою здатністю розколюватися по порівняно рівних площинах, при якому в шпури, пробурені по лінії передбачуваного розколу, вставляються металеві клини. По клинах рівномірно завдають удару кувалдою до появи тріщини розколу.
Розколювання каменя найбільш часто здійснюється простими клинами і складними (складовими) клинами з щічками (мал. 7.5), розміщуваними в шпурах круглого або овального перетину, пробурених спеціальним інструментом. недостатня площа зіткнення простого клина з породою супроводжується руйнуванням останньої в гирлі шпура, що приводить до непродуктивної роботи кольщика. Для усунення цього недоліку застосовують складові клини з двома щічками. Останні вставляють в шпур так, щоб лінія їх контакту співпадала з намічаним напрямом площини откола, виключаючи викривлення лінії откола.
Мал. 7.5. Складовий клин для розколювання каменя: 1 — циліндрова частина клина; 2 — конічна частина клина; 3— щічки.