[go: up one dir, main page]

RU2527445C1 - Method of preparing rock material for recess using laser exposure and automated system for its implementation - Google Patents

Method of preparing rock material for recess using laser exposure and automated system for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2527445C1
RU2527445C1 RU2013133220/03A RU2013133220A RU2527445C1 RU 2527445 C1 RU2527445 C1 RU 2527445C1 RU 2013133220/03 A RU2013133220/03 A RU 2013133220/03A RU 2013133220 A RU2013133220 A RU 2013133220A RU 2527445 C1 RU2527445 C1 RU 2527445C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
laser
frame
rock
laser device
control unit
Prior art date
Application number
RU2013133220/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Антон Юрьевич Чебан
Нина Александровна Леоненко
Наталья Петровна Хрунина
Original Assignee
Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Горного Дела Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Игд Дво Ран)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Горного Дела Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Игд Дво Ран) filed Critical Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Горного Дела Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Игд Дво Ран)
Priority to RU2013133220/03A priority Critical patent/RU2527445C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2527445C1 publication Critical patent/RU2527445C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: method is performed using the automated system which comprises a laser device with the possibility of longitudinal displacement and is provided with a damper platform placed on the surface miner frame and pivotally connected to the frame of the laser device. The laser device is placed on the frame guides with the ability to move longitudinally along the guides on the rolling bearings using the drive connected with the automatic control unit, and is made in the form of a cassette with fibre-optic emitters placed along the moving direction of the surface miner.
EFFECT: improved technological efficiency due to forming in the surface layer of the processed areas of zones with overlapping of laser slots, providing high concentration of stresses, alternating loads and deformation during laser processing of significant surface; performance improvement of process of destruction, disintegration and decrease in the volume of fraction requiring additional subsequent crushing due to combining the process of cutting slits and layers-strip cutting of rock materials by surface miners, and providing environmental safety.
2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для подготовки горных пород средней крепости к безвзрывному разупрочнению для последующего послойно-полосового фрезерования и выемки карьерными комбайнами.The invention relates to the mining industry and can be used to prepare rocks of medium strength for non-explosive softening for subsequent layer-by-strip milling and excavation by quarry combines.

Известны способы подготовки горных пород к выемке посредством предварительного взрывания массива, в том числе способ с циклично-поточной отработкой скальных горных пород, включающий обуривание на буровом блоке вертикальными или наклонными скважинами, зарядку скважин и взрывание их под укрытием на блоке подготовки пород к выемке, последующую выемку взорванной горной массы и погрузку ее на забойный конвейер через передвижной дробильный агрегат на выемочном блоке [1, 2].Known methods of preparing rocks for excavation by pre-blasting the massif, including a method with cyclic-stream mining of rock formations, including drilling on a drilling block with vertical or inclined wells, charging wells and blasting them under cover on a rock preparation block for excavation, subsequent excavation of blasted rock mass and its loading on the face conveyor through a mobile crushing unit on the extraction block [1, 2].

Данные способы требуют значительной организационно-подготовительной работы согласно единым правилам безопасности ведения взрывных работ, не исключают влияния сейсмических волн, поражения кусками взрываемой горной массы элементов выемочного оборудования, транспорта и обслуживающего персонала, а также наносят значительный вред окружающей среде.These methods require significant organizational and preparatory work in accordance with the unified safety rules for blasting, do not exclude the influence of seismic waves, damage to pieces of excavated rock by excavation equipment, vehicles and maintenance personnel, and also cause significant harm to the environment.

Известны способы подготовки массива к выемке за счет ослабления его под действием поверхностно-активных веществ (ПАВ). Способ [3] предусматривает разупрочнение горного массива с использованием раствора ПАВ, заливаемого в скважины, образованные в горном массиве. Скважины выполняют различной глубины и размещают в шахматном порядке, а раствор ПАВ заливают в объеме и концентрации согласно приведенным формулам. Способ отработки уступов горных пород [4] предусматривает выполнение сетки взрывных скважин с увеличенным расстоянием между ними и заливочных скважин. Заливочные скважины заполняют растворами ПАВ и после выдержки вновь доливают растворы или воду. Затем производят взрывание зарядов ВВ, выемочно-погрузочные и транспортные работы.Known methods of preparing the array for excavation by weakening it under the influence of surface-active substances (surfactants). Method [3] provides for softening the rock mass using a surfactant solution poured into wells formed in the rock mass. Wells are made of various depths and placed in a checkerboard pattern, and a surfactant solution is poured in volume and concentration according to the given formulas. The method of mining rock ledges [4] involves the implementation of a grid of blast holes with an increased distance between them and the filling wells. The filling wells are filled with surfactant solutions and, after soaking, the solutions or water are replenished. Then produce explosive explosive charges, excavation and transportation and transport work.

Способы с использованием ПАВ сопряжены со значительным объемом работ и загрязнением окружающей среды.Methods using surfactants are associated with a significant amount of work and environmental pollution.

Известны способы с использованием лазерной энергии для бурения скважин в рыхлых горных породах или создания перфорационных щелей в обсадных колоннах, цементном камне и горной породе [5, 6]. Способ бурения скважин с использованием лазерной энергии и устройство для его реализации [5] включает тепловое разупрочнение и оплавление породного массива с последующим формированием и укреплением стенок скважин при осевой подаче бурового снаряда. Тепловое разупрочнение породы и оплавление породной массы в стенках скважины осуществляют путем воздействия высокотемпературным пенетратором, разогретым лучами лазера, фокусируемыми на внутренние стенки и торцевую часть пенетратора, до температуры, превышающей температуру плавления горной породы на 200-250°. Устройство включает источник тепловой энергии, лебедку, грузонесущий кабель, высокотемпературный пенетратор, кристаллизатор-формователь, центратор. В качестве источника тепловой энергии использован лазер, который соединен через токосъемник, центратор и утяжелитель посредством волоконно-оптического кабеля с лазерной головкой, размещенной в полости трубы. Верхняя торцевая часть корпуса высокотемпературного пенетратора жестко соединена с трубой через кристаллизатор-формирователь, оснащенный расширителем скважины, свободно установленным на наружной поверхности кристаллизатора-формирователя, а наружная поверхность пенетратора образована вращением цепной линии вокруг вертикальной оси. Обеспечивает одновременное и качественное крепление и формирование стенок скважины в рыхлых и слабосвязных породах [5].Known methods using laser energy for drilling wells in loose rocks or creating perforations in casing, cement stone and rock [5, 6]. A method of drilling wells using laser energy and a device for its implementation [5] includes thermal softening and melting of the rock mass followed by the formation and strengthening of the walls of the wells with axial feed of the drill. Thermal softening of the rock and melting of the rock mass in the walls of the well is carried out by exposure to a high-temperature penetrator, heated by laser beams, focused on the inner walls and the end part of the penetrator, to a temperature exceeding the rock melting temperature by 200-250 °. The device includes a thermal energy source, a winch, a load-carrying cable, a high-temperature penetrator, mold-former, centralizer. A laser is used as a source of thermal energy, which is connected through a current collector, a centralizer, and a weighting agent through a fiber optic cable to a laser head located in the cavity of the pipe. The upper end part of the housing of the high-temperature penetrator is rigidly connected to the pipe through a mold-shaper equipped with a bore expander freely mounted on the outer surface of the mold-shaper, and the outer surface of the penetrator is formed by rotating a chain line around a vertical axis. It provides simultaneous and high-quality fastening and formation of well walls in loose and weakly connected rocks [5].

В данном изобретении лазер используется в качестве источника тепловой энергии для высокотемпературного нагрева пенетратора, при этом воздействие на горную породу осуществляется опосредовано. Происходят потери энергии, снижается эффективность термодинамического воздействия лазерного излучения на породу.In this invention, the laser is used as a source of thermal energy for high-temperature heating of the penetrator, while the impact on the rock is carried out indirectly. Energy losses occur, the effectiveness of the thermodynamic effects of laser radiation on the rock decreases.

Наиболее близким по технической сущности является перфоратор лазерный гидравлический щелевой, предназначенный для создания перфорационных щелей в обсадных колоннах, цементном камне и горной породе. Перфоратор включает лазерный прибор с возможностью продольного перемещения вдоль колонны во время осуществления перфорации, при постоянной подаче электроэнергии, снабженный лазерными окнами в нижней части, над которыми расположены гидромониторы с направляющими центраторами [6]. Изобретение обеспечивает вскрытие продуктивных пластов последовательным выполнением нарезания щелей с помощью лазера и гидродинамического размыва породы.The closest in technical essence is a hydraulic slotted laser perforator, designed to create perforations in casing, cement stone and rock. The perforator includes a laser device with the possibility of longitudinal movement along the column during the perforation, with a constant supply of electricity, equipped with laser windows in the lower part, above which there are hydraulic monitors with guide centralizers [6]. The invention provides for the opening of productive formations by sequentially performing slitting with a laser and hydrodynamic erosion of the rock.

Недостатком данного устройства, обеспечивающего нарезание щелей, является невозможность совмещения процессов нарезания щелей и непосредственного разрушения породы, что технологически снижает производительность процесса добычи.The disadvantage of this device, providing cutting cracks, is the impossibility of combining the processes of cutting cracks and the direct destruction of the rock, which technologically reduces the productivity of the production process.

Технический результат заключается в улучшении технологической эффективности за счет формирования в приповерхностном слое обрабатываемого массива зон перекрытия лазерных щелей, обеспечивающих высокую концентрацию напряжений, знакопеременные нагрузки и деформацию при лазерной обработке значительной поверхности; повышении производительности процесса разрушения, дезинтеграции и уменьшения объемов фракции, требующей дополнительного последующего дробления, за счет совмещения процесса нарезания щелей и послойно-полосового фрезерования скальных пород карьерными комбайнами и обеспечении экологической безопасности.The technical result consists in improving technological efficiency due to the formation in the surface layer of the processed array of zones of overlapping laser slots, providing a high concentration of stresses, alternating loads and deformation during laser processing of a significant surface; increasing the productivity of the process of destruction, disintegration and reducing the volume of the fraction, requiring additional subsequent crushing, by combining the process of cutting slits and layer-by-band milling of rock by quarry combines and ensuring environmental safety.

Технический результат достигается за счет того, что в способе подготовки к выемке скальных пород с использованием лазерного воздействия, включающем высокотемпературное термодинамическое щелевое лазерное воздействие на горную породу, в приповерхностном слое обрабатываемого массива осуществляют формирование многорядных зон перекрытия лазерных щелей, обеспечивающих высокую концентрацию напряжений, знакопеременные нагрузки и деформацию при обработке значительной поверхности массива, при этом высокотемпературное термодинамическое щелевое лазерное воздействие на горную породу совмещают с послойно-полосовым фрезерованием скальных пород карьерным комбайном, которое осуществляют в зоне, предварительно ослабленной высокотемпературным термодинамическим щелевым лазерным воздействием.The technical result is achieved due to the fact that in the method of preparing for excavation of rock using laser irradiation, including a high-temperature thermodynamic slot laser action on the rock, in the surface layer of the processed array the formation of multi-row overlapping zones of laser slots, providing a high concentration of stresses, alternating loads and deformation when processing a significant surface of the array, while the high-temperature thermodynamic Slit laser action on the rock is combined with layer-by-band strip milling of rock by a mining machine, which is carried out in an area previously attenuated by high-temperature thermodynamic slot laser action.

Автоматизированный комплекс, включающий лазерный прибор с возможностью продольного перемещения, снабжен демпфирующей платформой, размещаемой на раме карьерного комбайна и шарнирно связанной с рамой лазерного прибора, при этом лазерный прибор размещается на направляющих рамы с возможностью продольного перемещения по направляющим на опорах качения с помощью привода, связанного с блоком автоматического управления, и выполнен в виде кассеты с оптоволоконными излучателями, размещаемыми вдоль направления перемещения карьерного комбайна, причем приводы поворота рамы в вертикальной плоскости шарнирно закреплены с двух сторон на демпфирующей платформе и связаны с блоком автоматического управления, а модуль управления и генерации процесса, включающий систему генерации и подачи оптического лазерного излучения, компрессорную систему подачи сжатого воздуха для пылеудаления из зоны лазерной обработки, систему охлаждения и блок автоматического управления всеми системами, размещен на демпфирующей платформе.The automated complex, including a laser device with the possibility of longitudinal movement, is equipped with a damping platform placed on the frame of a quarry combine and pivotally connected to the frame of the laser device, while the laser device is placed on the guide rails of the frame with the possibility of longitudinal movement along the guides on the rolling bearings using a drive connected with an automatic control unit, and made in the form of a cassette with fiber optic emitters placed along the direction of movement of the quarry combine moreover, the drives of rotation of the frame in the vertical plane are pivotally mounted on both sides of the damping platform and connected to the automatic control unit, and the process control and generation module, including an optical laser radiation generation and supply system, a compressed air supply system for dust removal from the laser processing zone , a cooling system and an automatic control unit for all systems, located on a damping platform.

Возможность формирования требуемой последовательности выполняемых действий предложенными средствами позволяет решить поставленную задачу, определяет новизну, промышленную применимость и изобретательский уровень разработки.The possibility of forming the required sequence of actions by the proposed means allows us to solve the problem, determines the novelty, industrial applicability and inventive step of development.

Автоматизированный комплекс для осуществления способа подготовки к выемке скальных пород с использованием лазерного воздействия изображен на чертежах.An automated complex for implementing the method of preparing for excavation of rock using laser exposure is shown in the drawings.

На фиг.1 - общий вид автоматизированного комплекса с карьерным комбайном; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.2, фиг 5 - вид Г на фиг.1.Figure 1 - General view of an automated complex with a quarry combine; figure 2 is a view of figure 1; figure 3 is a section bB in figure 2; figure 4 is a section bb in figure 2, figure 5 is a view of g in figure 1.

Автоматизированный комплекс 1 содержит лазерный прибор 2, установленный с возможностью продольного перемещения 3 на направляющих 4, 5 рамы 6 на опорах качения 7, 8 с помощью привода 9. Привод 9 связан с блоком автоматического управления 10. Демпфирующая платформа 11 размещается на раме 12 карьерного комбайна 13. Рама 6 лазерного прибора 2 шарнирно 14 связана с демпфирующей платформой 11. Приводы поворота 15 рамы 6 в вертикальной плоскости 16 шарнирно 17 закреплены с двух сторон на демпфирующей платформе 11 и связаны с блоком автоматического управления 10. Лазерный прибор 2 выполнен в виде кассеты 18 с оптоволоконными излучателями 19, размещаемыми вдоль направления 20 перемещения карьерного комбайна 13. Модуль управления и генерации процесса 21 включает систему генерации и подачи оптического лазерного излучения 22, компрессорную систему 23 подачи сжатого воздуха для пылеудаления из зоны лазерной обработки, систему охлаждения 24, блок автоматического управления 10 всеми системами и размещен на демпфирующей платформе 11. Оптоволоконные излучатели 19 направлены перпендикулярно 25 поверхности 26 обрабатываемого массива и осуществляют формирование многорядных зон перекрытия 27 лазерных щелей 28, обеспечивающих высокую концентрацию напряжений, знакопеременные нагрузки и деформацию при обработке значительной поверхности 26 массива. В точках 29 пересечения лазерных щелей 28 возникает высокая концентрация напряжений. Управление работой лазерного прибора 2 осуществляется через шлейф 30, содержащий шланги подачи сжатого воздуха и охлаждающей жидкости, оптоволоконный и электрический кабели. Шлейф 30 пропущен через кабель-канал 31 и струну 32, натянутую между кронштейнами 33, 34 рамы 6.The automated complex 1 contains a laser device 2 mounted with the possibility of longitudinal movement of 3 on the guides 4, 5 of the frame 6 on the rolling bearings 7, 8 using the drive 9. The drive 9 is connected to the automatic control unit 10. The damping platform 11 is placed on the frame 12 of the quarry combine 13. The frame 6 of the laser device 2 is pivotally 14 connected to the damping platform 11. The rotation drives 15 of the frame 6 in the vertical plane 16 are pivotally 17 mounted on both sides of the damping platform 11 and connected to the automatic control unit 10. L the grain device 2 is made in the form of a cassette 18 with fiber optic emitters 19 placed along the direction of movement 20 of the quarry combine 13. The control and generation module of the process 21 includes a system for generating and supplying optical laser radiation 22, a compressor system 23 for supplying compressed air for dust removal from the laser processing zone , cooling system 24, automatic control unit 10 of all systems and is located on a damping platform 11. Fiber optic emitters 19 are directed perpendicular to 25 surface 26 processed irradiated array and form multi-row overlapping zones 27 of the laser slots 28, providing a high concentration of stresses, alternating loads and deformation when processing a significant surface 26 of the array. At points 29 of the intersection of the laser slots 28, a high stress concentration occurs. The operation of the laser device 2 is controlled through a loop 30 containing hoses for supplying compressed air and coolant, fiber optic and electric cables. The loop 30 is passed through the cable channel 31 and the string 32, stretched between the brackets 33, 34 of the frame 6.

Способ подготовки к выемке скальных пород с использованием лазерного воздействия реализуется следующим образом.A method of preparing for excavation of rock using laser exposure is implemented as follows.

Осуществляется предварительная лазерная подготовка горного массива. Автоматизированный комплекс 1 с лазерным прибором 2, установленным с возможностью продольного перемещения 3 на направляющих 4, 5 рамы 6, ориентируют по ходу разработки массива. Из блока автоматического управления 10 подается сигнал на шарнирно 17 закрепленные с двух сторон на демпфирующей платформе 11, связанной с рамой 12, приводы поворота 15 рамы 6. Рама 6 поворачивается на шарнирах 14 в вертикальной плоскости 16 и ориентируется относительно поверхности 26 так, чтобы луч лазерного излучения был направлен перпендикулярно 25 поверхности 26 обрабатываемого массива для более эффективного воздействия на поверхность. Лазерный прибор 2 находится в одном из крайних положений на направляющих 4, 5 рамы 6. Из блока автоматического управления 10 модуля управления и генерации процесса 21 подается сигнал на привод 9, систему генерации и подачи оптического лазерного излучения 22, компрессорную систему 23 подачи сжатого воздуха для пылеудаления из зоны лазерной обработки и систему охлаждения 24. Лазерный прибор 2, выполненный в виде кассеты 18 с оптоволоконными излучателями 19, размещаемыми вдоль направления 20 перемещения карьерного комбайна 13, начинает с помощью привода 9 перемещение на опорах качения 7, 8 вдоль направляющих 4, 5 рамы 6. Ориентированные перпендикулярно 25 поверхности 26 обрабатываемого массива оптоволоконные излучатели 19 осуществляют термодинамическое воздействие на поверхность 26 с образованием щелей 28. При осуществлении обратного хода лазерного прибора 2 происходит формирование многорядных зон перекрытия 27 лазерных щелей 28. В точках 29 пересечения лазерных щелей возникает особенно высокая концентрация напряжений, знакопеременные нагрузки. В нижних слоях многорядной зоны перекрытия 27 щелей 28 возникают многочисленные деформации. Высокотемпературное термодинамическое щелевое лазерное воздействие на горную породу совмещают с послойно-полосовым фрезерованием скальных пород карьерным комбайном 13, которое осуществляют в зоне, предварительно ослабленной высокотемпературным термодинамическим щелевым лазерным воздействием. Управление работой лазерного прибора 2 осуществляется через шлейф 30, содержащий шланги подачи сжатого воздуха и охлаждающей жидкости, оптоволоконный и электрический кабели. Шлейф 30 пропущен через кабель-канал 31 и струну 32, натянутую между кронштейнами 33, 34 рамы 6.Preliminary laser preparation of the massif is carried out. The automated complex 1 with a laser device 2, mounted with the possibility of longitudinal movement of 3 on the guides 4, 5 of the frame 6, is oriented along the development of the array. From the automatic control unit 10, a signal is supplied to pivot 17 mounted on both sides of the damping platform 11 connected to the frame 12, the rotation drives 15 of the frame 6. The frame 6 is rotated on hinges 14 in a vertical plane 16 and is oriented relative to the surface 26 so that the laser beam radiation was directed perpendicular to 25 surface 26 of the processed array for a more effective impact on the surface. The laser device 2 is in one of the extreme positions on the rails 4, 5 of the frame 6. From the automatic control unit 10 of the control and generation module of the process 21, a signal is supplied to the drive 9, the optical laser radiation generation and supply system 22, the compressed air supply system 23 for dust removal from the laser processing zone and the cooling system 24. The laser device 2, made in the form of a cartridge 18 with fiber optic emitters 19, placed along the direction of movement 20 of the quarry combine 13, starts using the drive and 9 moving on the rolling bearings 7, 8 along the rails 4, 5 of the frame 6. The fiber-optic emitters 19 oriented perpendicularly to the surface 25 of the machined array 26 thermodynamically act on the surface 26 to form slots 28. When the laser device 2 is reversed, multi-row overlapping zones are formed 27 laser slots 28. At points 29 of the intersection of the laser slots, a particularly high concentration of stresses and alternating loads occur. Numerous deformations occur in the lower layers of the multi-row overlapping zone of 27 slots 28. The high-temperature thermodynamic slit laser action on the rock is combined with layer-by-band milling of rock by a combine harvester 13, which is carried out in an area previously weakened by the high-temperature thermodynamic slit laser action. The operation of the laser device 2 is controlled through a loop 30 containing hoses for supplying compressed air and coolant, fiber optic and electric cables. The loop 30 is passed through the cable channel 31 and the string 32, stretched between the brackets 33, 34 of the frame 6.

Способ подготовки к выемке скальных пород с использованием лазерного воздействия посредством автоматизированного комплекса повышает эффективность подготовки горных пород средней крепости к безвзрывному разупрочнению для последующего послойно-полосового фрезерования и выемки карьерными комбайнами и обеспечивает экологическую безопасность.The method of preparing for excavation of rocks using laser irradiation through an automated complex increases the efficiency of preparing rocks of medium strength for blasting softening for subsequent layer-by-strip milling and excavation by quarry combines and ensures environmental safety.

Источники информацииInformation sources

1. Патент РФ №2362877 от 01.02.2008. Способ циклично-поточной отработки скальных горных пород.1. RF patent No. 2362877 from 01.02.2008. The method of cyclic-stream mining of rock formations.

2. Патент РФ №2456538 от 25.02.2011. Способ взрывного рыхления скальных пород зарядами с воздушной подушкой.2. RF patent No. 2456538 of 02.25.2011. The method of explosive loosening of rock by charges with an air cushion.

3. Патент РФ №2009322 от 15.03.1994. Способ отработки уступов горных пород.3. RF patent No. 2009322 dated 03.15.1994. The method of mining rock ledges.

4. Патент РФ №2079657 от 20.05.1997. Способ отработки уступов горных пород.4. RF patent No. 2079657 dated 05/20/1997. The method of mining rock ledges.

5. Патент РФ №2449106 от 13.10.2010. Способ бурения скважин с использованием лазерной энергии и устройство для его реализации.5. RF patent No. 2449106 dated October 13, 2010. A method of drilling wells using laser energy and a device for its implementation.

6. Патент РФ №2422624 от 28.04.2010. Перфоратор лазерный гидравлический щелевой.6. RF patent No. 2422624 from 04/28/2010. Hydraulic slotted laser puncher.

Claims (2)

1. Способ подготовки к выемке скальных пород с использованием лазерного воздействия, включающий высокотемпературное термодинамическое щелевое лазерное воздействие на горную породу, отличающийся тем, что в приповерхностном слое обрабатываемого массива осуществляют формирование многорядных зон перекрытия лазерных щелей, обеспечивающих высокую концентрацию напряжений, знакопеременные нагрузки и деформацию при обработке значительной поверхности массива, при этом высокотемпературное термодинамическое щелевое лазерное воздействие на горную породу совмещают с послойно-полосовым фрезерованием скальных пород карьерным комбайном, которое осуществляют в зоне, предварительно ослабленной высокотемпературным термодинамическим щелевым лазерным воздействием.1. A method of preparing for excavation of rock using laser irradiation, including high-temperature thermodynamic slit laser irradiation of rock, characterized in that in the surface layer of the processed array, multi-row overlapping zones of laser slots are formed, providing a high concentration of stresses, alternating stresses and deformation when processing a significant surface of the array, while the high-temperature thermodynamic slot laser action rock layers combined with bandpass-milled rock miner, which is carried out in the zone, a pre-weakened high temperature thermodynamic slit laser action. 2. Автоматизированный комплекс, включающий лазерный прибор с возможностью продольного перемещения, отличающийся тем, что снабжен демпфирующей платформой, размещаемой на раме карьерного комбайна и шарнирно связанной с рамой лазерного прибора, при этом лазерный прибор размещается на направляющих рамы с возможностью продольного перемещения по направляющим на опорах качения с помощью привода, связанного с блоком автоматического управления, и выполнен в виде кассеты с оптоволоконными излучателями, размещаемыми вдоль направления перемещения карьерного комбайна, причем приводы поворота рамы в вертикальной плоскости шарнирно закреплены с двух сторон на демпфирующей платформе и связаны с блоком автоматического управления, а модуль управления и генерации процесса, включающий систему генерации и подачи оптического лазерного излучения, компрессорную систему подачи сжатого воздуха для пылеудаления из зоны лазерной обработки, систему охлаждения и блок автоматического управления всеми системами, размещен на демпфирующей платформе. 2. An automated complex comprising a laser device with the possibility of longitudinal movement, characterized in that it is equipped with a damping platform placed on the frame of a quarry combine and pivotally connected to the frame of the laser device, while the laser device is placed on the frame guides with the possibility of longitudinal movement along the guides on the supports rolling by means of a drive associated with an automatic control unit, and made in the form of a cassette with fiber optic emitters placed along the direction of movement a quarry harvester, and the rotational drives of the frame in the vertical plane are pivotally mounted on both sides on a damping platform and connected to the automatic control unit, and the process control and generation module, including an optical laser generation and supply system, a compressed air compressed air supply system for removing dust from laser processing zones, a cooling system and an automatic control unit for all systems, located on a damping platform.
RU2013133220/03A 2013-07-16 2013-07-16 Method of preparing rock material for recess using laser exposure and automated system for its implementation RU2527445C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013133220/03A RU2527445C1 (en) 2013-07-16 2013-07-16 Method of preparing rock material for recess using laser exposure and automated system for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013133220/03A RU2527445C1 (en) 2013-07-16 2013-07-16 Method of preparing rock material for recess using laser exposure and automated system for its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2527445C1 true RU2527445C1 (en) 2014-08-27

Family

ID=51456530

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013133220/03A RU2527445C1 (en) 2013-07-16 2013-07-16 Method of preparing rock material for recess using laser exposure and automated system for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2527445C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2687720C1 (en) * 2018-09-28 2019-05-15 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела Дальневосточного отделения Российской академии наук Method for softening surface layer of pit openings during seasonal freezing of rock
RU2688701C1 (en) * 2018-08-09 2019-05-22 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела Дальневосточного отделения Российской академии наук Method of separating stone blocks from an array
RU2744683C1 (en) * 2020-07-27 2021-03-15 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук Combined method of disintegration of a rock mass in the development of thin ore veins
RU2792623C1 (en) * 2022-06-24 2023-03-22 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук (ХФИЦ ДВО РАН) Method of combined development of complex structure deposits

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1658514A1 (en) * 1988-12-30 2006-01-20 Ю.Н. Селезнев The method of laser processing and device for its implementation
RU2343004C1 (en) * 2007-06-26 2009-01-10 Институт Горного Дела Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Статус Государственного Учреждения) Geo-technological complex with hydrodynamic and laser initiation
RU2376468C1 (en) * 2008-07-29 2009-12-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный горный университет" (МГГУ) Device for destruction of hard rocks
RU2422624C1 (en) * 2010-04-28 2011-06-27 Семен Николаевич Голодков Slit laser hydraulic perforator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1658514A1 (en) * 1988-12-30 2006-01-20 Ю.Н. Селезнев The method of laser processing and device for its implementation
RU2343004C1 (en) * 2007-06-26 2009-01-10 Институт Горного Дела Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Статус Государственного Учреждения) Geo-technological complex with hydrodynamic and laser initiation
RU2376468C1 (en) * 2008-07-29 2009-12-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный горный университет" (МГГУ) Device for destruction of hard rocks
RU2422624C1 (en) * 2010-04-28 2011-06-27 Семен Николаевич Голодков Slit laser hydraulic perforator

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2688701C1 (en) * 2018-08-09 2019-05-22 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела Дальневосточного отделения Российской академии наук Method of separating stone blocks from an array
RU2687720C1 (en) * 2018-09-28 2019-05-15 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела Дальневосточного отделения Российской академии наук Method for softening surface layer of pit openings during seasonal freezing of rock
RU2744683C1 (en) * 2020-07-27 2021-03-15 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук Combined method of disintegration of a rock mass in the development of thin ore veins
RU2792623C1 (en) * 2022-06-24 2023-03-22 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук (ХФИЦ ДВО РАН) Method of combined development of complex structure deposits

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Geng et al. Free-face-assisted rock breaking method based on the multi-stage tunnel boring machine (TBM) cutterhead
JP5844868B2 (en) Laser drilling equipment for drilling boreholes with lasers
US10195687B2 (en) High power laser tunneling mining and construction equipment and methods of use
CN113153292B (en) Method of hydraulic fracturing to quickly pass through hard rock faults in underground coal mining working faces of coal mines
US10221687B2 (en) Method of mining using a laser
CN113982582A (en) Method for hydraulic fracturing treatment of end triangular area suspended roof of underground coal mine coal face
CN108487914A (en) A kind of laser assisted broken rock equipment
RU2527445C1 (en) Method of preparing rock material for recess using laser exposure and automated system for its implementation
CN108590688A (en) A kind of TBM development machines and its tunneling construction method with hydraulic drill rig
CN112983418A (en) Method for hydraulic fracturing pressure relief of coal mine underground coal face withdrawal channel
CN113216971A (en) Coal mine underground roof cutting device and roof cutting construction method
CN110455140A (en) Cutting construction method for high-strength rock stratum mountain tunnel
Karekal Oscillating disc cutting technique for hard rock excavation
CN112065423A (en) A full-section laser excavation method and system for multi-prism mesh oblique cutting
RU2528187C1 (en) Control method of laser treatment of rock material of variable rigidity and system for its implementation
US12460544B2 (en) Mechanical continuous mining device integrating microwaves and cutter heads, and use method
CN115059469B (en) Advanced large-diameter drilling pre-pressure relief method for small coal pillar tunneling roadway
US20250354489A1 (en) Millimeter-Wave Directed-Energy Excavation
RU2372486C1 (en) Method of prevention of places of coal spontaneous combustion from happening in mined-out space
US20220010626A1 (en) Mining method
US12448888B2 (en) Method and apparatus for using electro-magnetic radiation in narrow vein mining
CN117364782A (en) Quick excavation construction method for stone of deep foundation pit in urban dense area
CN110529135A (en) A kind of new pattern laser broken rock mode TBM
JP4780473B2 (en) Tunnel construction method
Hartlieb et al. Pre-conditioning of hard rocks as means of increasing the performance of disc cutters for tunneling and shaft construction

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150717