Способ ударного распиливания горных пород

УДК 622.022

М.В. Секретов

СПОСОБ УДАРНОГО РАСПИЛИВАНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД

Аннотация. Дан анализ современного состояния камнеобрабатывающего производства с точки зрения операций по добыче блоков из камня и дальнейшего его распиливания на плиты-заготовки. Такие операции могут осуществляться буровзрывным, гидроклиновым, ударно-врубовым способами, а также с помощью алмазно-дискового, алмазно-канатного, алмазно-штрипсового и штрипсового дробового выпиливания или распиливания горных пород. Предложен способ ударного распиливания для выпиливания блоков из массива и разделки этих блоков на плиты-заготовки [1]. Он заключается в совмещении процесса пиления с постоянным прижимом пилы ко дну пропила и ударного разрушения горных пород. Наиболее близкими ему по сущности являются ударно-врубовый и штрипсовый. Способ ударного распиливания реализуется в виде станков, которые могут применяться на карьерах по добыче блоков из камня и камнеобрабатывающих предприятиях для разделки этих блоков на плиты-заготовки. Ударный узел может включать в себя один или несколько ударных устройств и быть одно- или многомодульным. Этот способ повышает производительность операции по выпиливанию из массива блоков средней крепости, крепких и в высшей степени крепких горных пород, а также распиливанию этих блоков на толстомерные плиты. При этом получается хорошее качество боковых граней. Такое распиливание особенно эффективно при добыче блоков ценных (редких) пород.

Ключевые слова: добыча блоков из камня, распиливание блоков из камня, способ ударного распиливания горных пород, ударно-врубовый способ добычи блоков, штрипсовый способ распиливания горных пород, станок ударного распиливания каменных блоков, ударный узел, ударное устройство, многомодульный ударный узел.

Введение

Камнеобрабатывающее производство в России играет важную роль в экономическом развитии страны. Оно занимается изготовлением облицовочных, ритуальных, художественных и других изделий. К ним относятся: облицовочные плиты интерьеров зданий и экстерьеров различных организаций; элементы облицовки площадей, улиц, мостов, набережных, парапетов; монументы, памятники, различные декоративные элементы и т.п. Самыми распространенными материалами для изготовления перечисленных изделий являются гранит и мрамор.

Добыча блоков крепких горных пород для камнеобрабатывающих произ-

DOI: 10.25018/0236-1493-2018-9-0-81-89

водств (гранитов, базальтов, габбро, гнейсов, кварцитов и т.п.) и далее идущий процесс распиливания этих блоков на плиты-заготовки — наиболее трудоемкие операции в технологическом процессе в производстве облицовочных изделий.

Добыча блоков в России производится в большей степени буровзрывным способом, распиливание осуществляется с помощью алмазно-дискового, алмазно-канатного, алмазно-штрипсового и штрипсового дробового способа. В других странах также широко применяется алмазно-канатный способ выпиливания блоков и монолитов из массива, гидроклиновой и баровый [1—14].

ISSN 0236-1493. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2018. № 9. С. 81-89. © М.В. Секретов. 2018.

Способ буровзрывной и гидроклиновой добычи блоков заключается в бурении строчки шпуров в массиве горной породы и последующем взрывании или расклинивании полученной строчки. Этот способ добычи блоков представлен установками строчечного бурения, гидроклиньями и другим вспомогательным оборудованием. Существенным недостатком буровзрывного и гидроклинового способа добычи блоков является то, что грани добытых блоков (монолитов) получаются неровными. Боковые поверхности блоков (монолитов), полученные при буровзрывном способе, характеризуются большим количеством крупных и мелких трещин. Гидроклиновой способ малоэффективен для получения блоков (монолитов) крепких и высшей степени крепких горных пород.

Также в зарубежной практике при добыче блоков широко применяют ударно-врубовый способ добычи блоков, который заключается в пробивании долотами, совершающих возвратно-поступательные движения, узких щелей (30—60 мм) в массивах средней крепости и крепких горных пород на карьерах по добыче камня. Этот способ добычи блоков представлен ударно-врубовыми машинами (ченнелерами) [15—23]. Недостатком работы ударно-врубового способа добычи блоков является непостоянство контакта инструмента ударно-врубовой машины (ченнелера)— долота с распиливаемой породой. Поверхность полученного блока или монолита характеризуется большим количеством сколов и выколов, а также имеет множество мелких трещин.

Авторами статьи предлагается способ ударного распиливания для выпиливания блоков из массива и разделки этих блоков на плиты-заготовки [24]. Он заключается в совмещении процесса пиления с постоянным прижимом пилы ко дну пропила и ударного разрушения горных пород.

Сущность способа распиливания

горных пород

Рабочий процесс при этом способе происходит следующим образом. Зубчатую пилу, совершающую возвратно-поступательные движения в распиливаемой породе непрерывно прижимают к пропилу при помощи специальных устройств, например передачи «винт-гайка», либо пневмоцилиндров или гидроцилиндров, либо собственного веса конструкции, регулируемого противовесами, одновременно нанося удары по верху пилы с определенной частотой и усилием, для чего используют ударное устройство. Генерируемые устройством ударные волны проходят в полотно пилы, зубья пилы и затем в породу. Для достижения наилучшего результата усилие наносимых ударов выбирают исходя из физико-механических свойств распиливаемой породы. Удары не должны приводить к образованию больших трещин в камне. Ударный рабочий процесс должен сопровождаться небольшим выкрашиванием материала на дне пропила. При этом совместно происходят три процесса по разрушению горной породы: выкалывание рабочей поверхности горной породы вследствие ударных нагрузок, скол и резание рабочей поверхности горной породы вследствие возвратно-поступательного движения пилы [24—26].

Наиболее близким по сущности и достигаемому результату является способ резки камней зубчатой пилой, совершающей возвратно-поступательные движения вдоль пропила и ударно-колебательные движения, направленные нормально пропилу, при этом, с целью повышения эффективности резки, частоту ударных импульсов соразмеряют со скоростью движения полотна так, чтобы удары приходились на край скола материала от предыдущего удара [27].

Также достаточно близким по сущности способу ударного распиливания яв-

ляется ударно-врубовый, широко применяемый на карьерах, и описанный выше, а также штрипсовый, используемый как один из основных на камнеобраба-тывающих предприятиях. Штрипсовый способ заключается в том, что возвратно-поступательные движения пилы создаются за счет привода с кривошипно-шатунным механизмом [9].

Целью изобретения способа ударного распиливания является создание способа добычи блоков природного камня, позволяющего увеличить выход товарной продукции и уменьшить затраты на ее последующую обработку, а также повысить скорость отделения блоков от массива либо разделки блоков на плиты-заготовки, особенно для крепких и сверхкрепких пород, путем улучшения качества распиленных поверхностей (снижение количества трещин, выколов и сколов) и увеличения скорости распиливания при снижении энергоемкости рабочего процесса.

Станки для ударного распиливания горных пород

Способ ударного распиливания может быть реализован в виде станков, принцип работы которых представлен в виде схем на рис. 1—3. Основу конструкции станка для ударного распиливания блоков горных пород составляет рама 1, установленная на опорах 2. К раме крепится механизм вертикальной подачи 3, который осуществляет перемещение траверсы 4 по направляющим 5.

На траверсе расположен привод горизонтальной подачи 6, сообщающий возвратно-поступательное движение ударному узлу 7, и перемещающемуся по направляющим траверсы 8. Ударный узел включает в себя ударное устройство 9, служащее для генерации ударных волн, которые после удара проходят в волновод 10, затем в зубчатую пилу 11. Между волноводом и пилой для лучшего прохождения ударных волн целесообразно устанавливать переходник 12, который

Рис. 1. Станок ударного распиливания каменных блоков с вертикальным винтовым прижимом пилы ко дну пропила

Fig. 1. Stone-block percussion sawing machine with vertical screw pressure on the saw in the cut

нежестко закрепляют на верхней части пилы. Пила устанавливается на упоры 13, прикрепленные к траверсе, и закрепляется нежестко фиксаторами 14.

Конструкция станка для выпиливания блоков горных пород из массива 25 (рис. 3) отличается тем, что горизонтальная подача осуществляется за счет возвратно-поступательного перемещения роликовой каретки 20 по двум двутавровым направляющим 21 с помощью привода 18 с механизмом подачи 19. Направляющие 21 снабжены ограничителями хода 22 и установлены на уступе карьера. На каретке 20 установлены две стойки 23, к которым крепится рама 1 устройства для ударного распиливания. Ударный узел с пилой может осуществлять рабочий процесс в вертикальной и горизонтальной плоскостях, то есть выполнять вертикальные и горизонтальные пропилы.

Для обеспечения процесса прижима пилы ко дну пропила могут быть использованы передача «винт-гайка» 3 (рис. 1),

либо пневмоцилиндры или гидроцилиндры 3 (рис. 3), либо собственный вес конструкции, регулируемый с помощью противовесов 17 (рис. 2).

Устройство работает следующим образом. С помощью механизма вертикальной подачи пилу перемещают в верхнее положение (позицию 1 на рис. 1, 3). Под пилу на рабочую площадку 15 устанавливается распиливаемый блок 16, затем опускают пилу с ударным узлом до контакта с распиливаемым блоком. В случае выпиливания блоков на карьере пила устанавливается на размеченную линию пропила горизонтальной или вертикальной площадки уступа. После выполнения данной операции производится запиливание до образования пропила. Для этого сначала включают ударное устройство 9, затем включают механизм горизонтальной подачи 6 (рис. 1, 2) или 18 и 19 (рис. 3), сообщающий возвратно-поступательное движение ударному узлу 7 с пилой 11. Частота и энергия удара устройства в начале

Рис. 2. Станок ударного распиливания каменных блоков с гравитационным (с помощью противовесов) прижимом пилы ко дну пропила

Fig. 2. Stone-block percussion sawing machine with gravity (counterbalances) pressure on the saw in the cut

Рис. 3. Станок для ударного выпиливания блоков горных пород из массива Fig. 3. Stone-block percussion cutting machine

рабочего процесса должны быть минимальными, но достаточными для образования качественного пропила. Также перед рабочим процессом вдоль линии будущего пропила для препятствия отклонения пилы от вертикального положения устанавливаются ограничители, не показанные на рисунках. Также конструкция устройства может включать в себя ограничители 24 в виде направляющих (рис. 3), предотвращающие различные отклонения пилы. После образования пропила ударное устройство переводят в рабочий режим, рассчитанный на соответствующие физико-механические свойства распиливаемой породы. В конечной стадии процесса распиливания блока снижают частоту и энергию удара устройства с целью предотвращения образования крупной магистральной трещины.

Конструкция ударного узла

Ударный узел может включать в себя один или несколько ударных устройств и, соответственно, может быть одно- или многомодульным. Количество ударных устройств и их положение зависят от длины и высоты рабочего органа (пилы), и рассчитывается по формуле N = I / 1Л

уд пилы 1

где

"1уд"

L = 2H

1уд пилы

№1уд ± AaJ/2),

где N

расчетное число ударных уст-

ройств (округляется до ближайшего большего целого значения); I , Н — со-

^ " пилы пилы

ответственно, длина и высота пилы, м; I

1уд

зона действия одного ударного устройства по длине пилы, м (см. рис. 4); а1уд — угол рассеяния ударной волны в корпусе пилы по длине, а1уд = 36°; Аа1уд — отклонение угла а1уд от среднего значения, Да, = ±3°. Полученное значение N

1уд уд

изводительность операции по выпиливанию из массива блоков средней крепости, крепких и в высшей степени крепких горных пород, а также распиливанию этих блоков на толстомерные плиты. При этом получается хорошее качество боковых граней, на них практически не образуется трещин во время операции. Данное обстоятельство особенно важно при выпиливании блоков ценных (редких) пород.

Рис. 4. Схема многомодульного ударного узла Fig. 4. Multi-module percussion assembly scheme

округляется до ближайшего большего целого значения. На рис. 4 обозначены цифрами: 11 — зубчатая пила, 9 — ударное устройство. Расстояние между соседними ударными узлами должно быть не более L . Расстояние от края пилы до ближнего ударного узла должно быть не более L /2.

Заключение

Использование предлагаемого способа и станков позволяет повысить про-

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Казарян Ж.А. Природный камень в строительстве: обработка, дизайн, облицовочные работы. — М.: ООО НИПЦ «Петракомплект», 2010. — 184 с.

2. Карасев Ю. Г., Бакка Н. Т. Природный камень. Добыча блочного и стенового камня. СПб.: СПбГИ, 1997. — 428 с.

3. Картавый Н. Г., Сычев Ю. И., Волуев И. В. Оборудование для производства облицовочных материалов из природного камня. — М.: Машиностроение, 1988. — 240 с.

4. Першин Г. Д., Голяк С. А., Уляков М. С., Караулов Н. Г., Сорокин И. С., Домнин В. Ю., Иш-такбаев Р. Ф. Современные технологии добычи блочного гранита // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. — 2014. — № 12-2. — С. 163—167.

5. Першин Г. Д., Уляков М. С. Анализ существующих технологических схем добычи гранитных блоков / Камень вокруг нас. Т. 29. — Екатеринбург, 2011. — С. 26—30.

6. Першин Г. Д., Караулов Н. Г., Уляков М. С. Современные технологические схемы добычи блочного высокопрочного камня // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. — 2015. — № 3. — С. 5—11.

7. Синельников О.Б. Добыча природного облицовочного камня. — М.: Изд-во РАСХН, 2005. — 245 с.

8. Смирнов А. Г. Бакка Н. Т. Биржишкис И. С., Кузьменко А.Х., Сачков Л. С., Грачев В. Д., Дяг-теренко Н. В., Зубко В. Ф. Добыча и обработка природного камня. — М.: Недра, 1990. — 445 с.

9. Сычев Ю. И., Берлин Ю.Я. Распиловка камня. — М.: Стройиздат, 1989. — 320 с.

10. Сычев Ю. И., Берлин Ю.Я., Шалаев И.Я. Оборудование для распиловки камня. — Л.: Стройиздат. Ленингр. отделение, 1983. — 288 с.

11. Alma Martina. Criteri di ottimizzazione tecnico economica nell'estrazione di blocchi da telaio. Tesi di Laurea in Arte Mineraria LS. Bologna.: Universita' di Bologna, 2009. 147 p.

12. Emanuel Tairocas Branco. Acompanhamento técnico e elaboraçao do plano de lavra da pedreira Texugo, da empresa Lugramar, Lda.Évora.: Universidade de Évora, 2015. 166 p.

13. Ersoy M., Ye^ilkaya L., Dinçer A. L. Mermer ocak i§letmeciliginde yeralti üretim teknigi ve avantajlari // Mersem'7 Uluslararasi mermer ve dogalta§ kongresi. — Afyonkarahisar TURKEY, 14-15 Ekim/October 2010, 215—234.

14. Joana Fonseca Pita. Acompanhamento técnico e controlo de qualidade de produçao na pedreira e na serraçao da empresa Plácido José S.A. Simôes Relatório de estágio. Évora.: Univer-sidade de Évora, 2014. 234 p.

15. Almire H. Rapp United states patent US 281135 A. Stone-channeling machine. Filed November 27, 1882. Application November 27, 1882. Patented July 10, 1883.

16. Thomas D. Mowlds United states patent US 1012569 A. Process and machine for channeling stone. Filed June 3, 1909. Application filed October 24, 1911. Patented Dec. 19, 1911.

17. Thomas D. Mowlds United states patent US 1170986 A. Feed for stone-channeling machines. Application filed April 4, 1912. Patented Feb. 8, 1916.

18. Albert Ball United states patent US 1206288 A. Channeling-machine. Applicationfiled December 27, 1907. Patented Nov. 23, 1916.

19. Jones Clyde W. United states patent US 1696576 A. Stone-channeling machine. Filed July 26, 1927. Application July 26, 1927. Patented Dec. 25, 1928.

20. Graham Frank F., Gray William D. United states patent US 1995060 A. Stone channeling bit. Filed Nov. 12, 1932. Application Nov. 12, 1932. Patented Mar. 19, 1935, assignors to Peyton Du Pont Inc.

21. Graham Frank F., Gray William D. United states patent US 1995062 A. Stone channeling bit. Filed Dec. 27, 1933. Application Dec. 27, 1933. Patented Mar. 19, 1935, assignors to Peyton Du Pont Inc.

22. Graham Frank F. United states patent US 2710180 В. Stone channeling bit. Filed Jan. 7, 1953. Application Jan. 7, 1953. Patented June 7, 1955.

23. David T. Allan United states patent US 4140347 A. Fluid operated wall groove cutter. Filed Jan. 19, 1977.Patented Feb. 20, 1979.

24. Секретов В. В., Секретов М. В., Кантович Л. И., Кривенко А. Е. Патент РФ на изобретение № 2571118. Способ ударного распиливания горных пород и устройство для его осуществления. Опубл. 20.12.2015 Бюл. № 35. Зарегистрирован 19 ноября 2015 г.

25. Секретов М. В. Оптимальные геометрические формы рабочего инструмента для разрушения горных пород ударом // Горное оборудование и электромеханика — 2011. — № 3. — С. 40—46.

26. Секретов М. В. Анализ эффективности прохождения ударных волн через корпус рабочего инструмента с различным профилем зубьев // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2015. — № 1. — С. 76—80.

27. Авторское свидетельство СССР № 105819 A1, 1957. ЕИЗ

КОРОТКО ОБ АВТОРЕ

Секретов Михаил Валентинович — кандидат технических наук, доцент, НИТУ «МИСиС», e-mail: msekr@yandex.ru.

ISSN 0236-1493. Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten'. 2018. No. 9, pp. 81-89. Method of percussion sawing of rocks

Sekretov M.V., Candidate of Technical Sciences, Assistant Professor, e-mail: msekr@yandex.ru, National University of Science and Technology «MISiS», 119049, Moscow, Russia.

Abstract. The current stone production is analyzed from the viewpoint of cutting of stone blocks and their sawing into slabs. Such operations can be implemented by drilling-and-blasting, hydraulic wedging, percussion cutting as well as by diamond-disc, diamond-wire, diamond-string and string shot cutting or sawing of rocks. A new method of percussion sawing is proposed for cutting stone blocks from rock mass and splitting them into slabs [1]. This method combines sawing, with permanent saw pressure-down, and impact fracture of rocks. In this case, a reciprocating saw is continuously pressed down in the cut by

special means, for instance, screw-nut, pneumatic or hydraulic cylinder, or under the own weight of the structure adjusted by counterbalances, and is concurrently subjected to blows from above, at a certain frequency and force, by an impact device. The percussion and string cutting methods have the most congenial essence. The percussion sawing method can be implemented in machines for splitting stone blocks into slabs at open pit stone mines or stone processing plants. The percussion assembly can include one or a number of impact devices and, accordingly, can be single- or multi-module. The use of the method and the machines raises productiveness of stone block cutting from medium-hard, had and extremely hard rock mass and sawing of such stone blocks into slabs. The faces of stone blocks have good quality in this case. The method could be of the highest efficiency in production of valuable (rare) rock blocks.

Key words: stone block production, stone block sawing, percussion sawing method, percussion cutting method, string sawing method, percussion sawing machine for stone blocks, percussion cutting machine for stone blocks, percussion assembly, impact devices, multi-module percussion assembly.

DOI: 10.25018/0236-1493-2018-9-0-81-89

REFERENCES

1. Kazaryan Zh. A. Prirodnyy kamen' v stroitel'stve: obrabotka, dizayn, oblitsovochnye raboty [Natural stone in construction: Processing, design, face work], Moscow, OOO NIPTS «Petrakomplekt», 2010, 184 p.

2. Karasev Yu. G., Bakka N. T. Prirodnyy kamen'. Dobycha blochnogo i stenovogo kamnya [Natural stone. Production of stone blocks and masonry blocks], Saint-Petersburg, SPbGI, 1997, 428 p.

3. Kartavyy N. G., Sychev Yu. I., Voluev I. V. Oborudovanie dlya proizvodstva oblitsovochnykh materialov iz prirodnogo kamnya [Equipment for production of facing materials from natural stone], Moscow, Mashino-stroenie, 1988, 240 p.

4. Pershin G. D., Golyak S. A., Ulyakov M. S., Karaulov N. G., Sorokin I. S., Domnin V. Yu., Ishtakbaev R. F. Sovremennye tekhnologii dobychi blochnogo granita [Modern technologies of granite block production]. Mezhdunarodnyyzhurnalprikladnykh i fundamental'nykh issledovaniy. 2014, no 12, pp. 163—167. [In Russ].

5. Pershin G. D., Ulyakov M. S. Analiz sushchestvuyushchikh tekhnologicheskikh skhem dobychi granit-nykh blokov [Analysis of the current process flow charts in granite block production]. Kamen' vokrug nas, vol. 29. Ekaterinburg, 2011, pp. 26—30.

6. Pershin G. D., Karaulov N. G., Ulyakov M. S. Sovremennye tekhnologicheskie skhemy dobychi blochnogo vysokoprochnogo kamnya [Modern process flow charts in high-strength stone block production]. Vestnik Magnitogorskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta im. G.I. Nosova. 2015, no 3, pp. 5—11. [In Russ].

7. Sinel'nikov O. B. Dobycha prirodnogo oblitsovochnogo kamnya [Production of natural face-stone], Moscow, Izd-vo RASKHN, 2005, 245 p.

8. Smirnov A. G. Bakka N. T. Birzhishkis I. S., Kuz'menko A. Kh., Sachkov L. S., Grachev V. D., Dyagterenko N. V., Zubko V. F. Dobycha i obrabotka prirodnogo kamnya [Production and finishing of natural stone], Moscow, Nedra, 1990, 445 p.

9. Sychev Yu. I., Berlin Yu. Yu. Raspilovka kamnya [Stone sawing], Moscow, Stroyizdat, 1989, 320 p.

10. Sychev Yu. I., Berlin Yu. Yu., Shalaev I. Ya. Oborudovanie dlya raspilovki kamnya [Stone sawing equipment], Leningrad, Stroyizdat, 1983, 288 p.

11. Alma Martina. Criteri di ottimizzazione tecnico economica nell'estrazione di blocchi da telaio. Tesi di Laurea in Arte Mineraria LS. Bologna: Universita' di Bologna, 2009. 147 p.

12. Emanuel Tairocas Branco. Acompanhamento técnico e elaboraçao do plano de lavra da pedreira Texugo, da empresa Lugramar, Lda.Évora.: Universidade de Évora, 2015. 166 p.

13. Ersoy M., Yeçilkaya L., Dinçer A. L. Mermer ocak içletmeciliginde yeralti üretim teknigi ve avantajlari. Mersem'7 Uluslararasi mermer ve dogalta§ kongresi. Afyonkarahisar TURKEY, 14—15 Ekim. October 2010, pp. 215—234.

14. Joana Fonseca Pita. Acompanhamento técnico e controlo de qualidade de produçao na pedreira e na serraçao da empresa Plácido José S.A. Simoes Relatório de estágio. Évora.: Universidade de Évora, 2014. 234 p.

15. Almire H. Rapp United states patent US 281135 A. Stone-channeling machine. Filed November 27, 1882. Application November 27, 1882. Patented July 10, 1883.

16. Thomas D. Mowlds United states patent US 1012569 A. Process and machine for channeling stone. Filed June 3, 1909. Application filed October 24, 1911. Patented Dec. 19, 1911.

17. Thomas D. Mowlds United states patent US 1170986 A. Feed for stone-channeling machines. Application filed April 4, 1912. Patented Feb. 8, 1916.

18. Albert Ball United states patent US 1206288 A. Channeling-machine. Applicationfiled December 27, 1907. Patented Nov. 23, 1916.

19. Jones Clyde W. United states patent US 1696576 A. Stone-channeling machine. Filed July 26, 1927. Application July 26, 1927. Patented Dec. 25, 1928.

20. Graham Frank F., Gray William D. United states patent US 1995060 A. Stone channeling bit. Filed Nov. 12, 1932. Application Nov. 12, 1932. Patented Mar. 19, 1935, assignors to Peyton Du Pont Inc.

21. Graham Frank F., Gray William D. United states patent US 1995062 A. Stone channeling bit. Filed Dec. 27, 1933. Application Dec. 27, 1933. Patented Mar. 19, 1935, assignors to Peyton Du Pont Inc.

22. Graham Frank F. United states patent US 2710180 B. Stone channeling bit. Filed Jan. 7, 1953. Application Jan. 7, 1953. Patented June 7, 1955.

23. David T. Allan United states patent US 4140347 A. Fluid operated wall groove cutter. Filed Jan. 19, 1977.Patented Feb. 20, 1979.

24. Sekretov V. V., Sekretov M. V., Kantovich L. I., Krivenko A. E. Patent RU 2571118, 20.12.2015.

25. Sekretov M. V. Optimal'nye geometricheskie formy rabochego instrumenta dlya razrusheniya gornykh porod udarom [Optimal geometry of impact fracture tool for rocks]. Gornoe oborudovanie i elektromekhani-ka. 2011, no 3, pp. 40-46. [In Russ].

26. Sekretov M. V. Analiz effektivnosti prokhozhdeniya udarnykh voln cherez korpus rabochego instrumenta s razlichnym profilem zub'ev [Analysis of shock wave travel efficiency in body of a work tool with different tooth profiles]. Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten'. 2015, no 1, pp. 76—80. [In Russ].

27. Copyright certificate USSR no 105819 A1, 1957.

_

ОТДЕЛЬНЫЕ СТАТЬИ ГОРНОГО ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКОГО БЮЛЛЕТЕНЯ

ПОКАЗАТЕЛИ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ВНУТРИРУДНИЧНОЙ ПРЕДКОНЦЕНТРАЦИИ РУДНОЙ МАССЫ

Туртыгина Наталья Александровна — кандидат технических наук, доцент, Норильский государственный индустриальный институт, e-mail: natyrtigina@mail.ru; Охрименко Александр Владимирович — инженер горного планирования, рудник «Комсомольский».

Одной из технологий повышения качества рудной массы при подземной добыче является внутрирудничная предконцентрация. Это производственный процесс отделения от исходной рудной массы части пустых пород или некондиционного ископаемого, в результате чего в получаемом продукте повышается содержание полезных компонентов. На основе обобщения опыта работы горных предприятий, научных исследований и собственных разработок, был выполнен процесс моделирования внутрирудничной предконцентрации норильских медно-никелевых руд. Из рудной массы, которую предполагается подвергнуть процессу предкон-центрации, взяты пробы, в результате выполненного анализа установлено распределение содержания металла по отдельным партиям от общего количества рудной массы. В результате моделирования при отделении от общей рудной массы ее долей с меньшим содержанием полезного компонента приводит к сокращению объема товарной руды, и повышению среднего качества полезного продукта (предконцентрата) относительно исходного.

Ключевые слова: сепаратор, система управления, имитация, стабилизация, технология, концентрация.

THE RESULTS OF DIGITAL SIMULATION TECHNOLOGY OF INTRA-ORE PRE-CONCENTRATE ORE MASS

Turtygina N.A., Candidate of Technical Sciences, Assistant Professor, Norilsk State Industrial Institute, Norilsk, Russia, e-mail: natyrtigina@mail.ru, Okhrimenko A.V., Engineer Mine Planning, Mine «Komsomolskaya», Russia.

One of the ways to improve the quality of ore mass in underground mining is the intra-ore pre-concen-trate, which is a production process of separation from a source ore mass of a part of barrow rocks or inferior minerals, as a result of which the content of useful components in the product increases. In turn, the ore cleaning can take the form of sorting, at which the mass is divided on ore-grade. In the work the process of modeling the extracted copper-nickel ores, which is based on the experience of mining enterprises, scientific research and own developments. From the ore mass, which is supposed to be subjected to pre-concentrating, were taken and analysis samples, it was established that the distribution of the metal content by individual batches. As a result of modeling, fractions with a smaller ore content are separated from the total ore mass, this leads to a reduction in the volume of commodity ore, and an increase in the average quality of the useful product (pre-concentrate) relative to the original.

Basic words: quality, ore, separator, control system, simulation, stabilization, technology, concentration, content, volume.