Рудоспуск Российский патент 2004 года по МПК E21F13/04 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для использования при открытой разработке преимущественно рудных залежей и отвалов горнодобывающих предприятий.

Известен вертикальный внутренний карьерный рудоспуск, который состоит из ствола, устья, буферного столба, выпускного устройства, думпкара, на стволе расположены смотровые окна (Ржевский В.В. Процессы открытых горных работ. Изд. 3-е, перераб. и доп. М., Недра, 1978, с 405, рис. 18.3 б).

Недостатком такого устройства являются высокие капитальные и эксплуатационные затраты при ведении горных работ за счет того, что имеют место большие протяженности внутрикарьерных транспортных и подземных коммуникаций.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является внешний наклонный рудоспуск, который состоит из ствола, устья, выпускного устройства и конвейера, смотровых окон, выполненных на стволе, а в устье установлен перегрузочный пункт с дробилкой (Ржевский В.В. Процессы открытых горных работ. Изд. 3-е, перераб. и доп. М., Недра, 1978, с 405, рис. 18.3 в).

Рудоспуск работает следующим образом.

Из перепускного пункта с дробилкой горная масса через устье поступает в ствол рудоспуска, из которого попадает в выпускное устройство и далее на конвейер.

Недостатком прототипа является то, что устье (воронка) на стволе выполнена стационарной и при понижении забоя-площадки эта воронка будет выступать все выше и выше по отношению к площадке забоя, что затрудняет загрузку рудоспуска. Для продолжения работ необходимо периодически останавливать процесс добычи, разрушать породу вокруг воронки, а затем с помощью буровзрывных работ разрабатывать новую воронку на нижнем горизонте или уступе. В результате очистные работы задерживаются на несколько недель. Чтобы устранить недостаток, связанный с остановкой добычных работ на время понижения устья рудоспуска, сооружают запасной или дублирующий рудоспуск, который сразу вступает в работу после начала работ по понижению устья старого рудоспуска. Однако это значительно удорожает технологию горных работ, поскольку необходимо иметь, как минимум, два рудоспуска, один из которых является рабочим в текущий момент, а другой разрабатывается горными работами для понижения устья. Кроме того, имеют место большие протяженности внутрикарьерных транспортных (в том числе и подземных) коммуникаций, что приводит к высоким капитальным и эксплутационным затратам при ведении горных работ.

Совокупностью известных признаков у рудоспуска не обеспечивается получение надежного положительного технического результата - снижение затрат на рудоспускных работах при отработке горообразного месторождения забоем-площадкой.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования рудоспуска за счет выбора оптимальных конструктивных элементов и их совокупности, что обеспечивает самоопускание воронки под собственным весом и быстрый демонтаж ствола рудоспуска для понижения его устья, что приводит к снижению затрат на рудоспускных работах при отработке горообразного месторождения забоем-площадкой, а также уменьшению протяженности внутрикарьерных транспортных коммуникаций.

Поставленная задача решается за счет того, что в рудоспуске, содержащем ствол, устье, выпускное устройство, смотровые окна, выполненные на стволе, согласно изобретению стол выполнен не менее чем из двух секций с возможностью их демонтажа, а в верхней части устья рудоспуска установлена загрузочная воронка, состоящая из конуса и патрубка и выполненная с возможностью вхождения в ствол под собственным весом, при этом патрубок воронки составляет 1,01-3,1 длины секции ствола, а конус воронки снабжен зацепами на уровне его верхнего среза.

Целесообразно, но не обязательно выполнять секции ствола рудоспуска составными вдоль его образующей.

Причинно-следственная связь между совокупностью признаков изобретения и техническим результатом заключается в том, что выполнение ствола секционным с возможностью демонтажа секций, а патрубка воронки 1,01-3,1 длины секции и воронки самоопускающейся под собственным весом обеспечивает автоматическое синхронное и безопасное понижение устья рудоспуска по мере понижения забоя - площадки - в процессе разработки горообразного месторождения, а также легкость и минимальное время демонтажа секций рудоспуска, причем чем больше длина патрубка по отношению к длине одной секции, тем больше сокращается время на демонтаж ствола.

На фиг.1-3 приведена схема рудоспуска и примеры его использования.

Рудоспуск содержит ствол 1, загрузочную воронку в виде конуса 2 с патрубком 3, устье 4, смотровые окна 5, выпускное устройство в виде бункера 6 и пальцевого затвора 7, зацепы 8, крепежные фланцы 9.

На фиг.1 - общий вид рудоспуска.

На фиг.2 - вид сверху загрузочной воронки.

На фиг.3 - пример разработки с помощью рудоспуска.

Рудоспуск устанавливается на объекте с уклоном, равным углу естественного откоса перегружаемой горной массы. Конструктивные элементы рудоспуска монтируются по месту эксплуатации. Отдельные секции 1 выполнены, например, в виде отрезков труб с фланцами 9 и смотровыми окнами 5. Секции, выполненные из стали или железобетона, соединяют болтами и прикрепляют к породному откосу анкерами. В верхней части ствола устанавливают загрузочную воронку в виде конуса 2 с патрубком 3, одна из сторон которой ориентирована вдоль образующей секции рудоспуска, и закрепляют воронку зацепами 8 к забою-площадке. В нижней части ствола размещено выпускное устройство в виде бункера 6 с пальцевым затвором 7.

Рудоспуск работает следующим образом. По мере разработки забоя- площадки скреперами горная масса свозится к устью ствола рудоспуска и сталкивается в воронку бульдозером. Забой-площадка в непосредственной близости к устью рудоспуска срезается (разрабатывается) бульдозером. При этом на забое-площадке остаются узкие короткие целички, размер которых в плане совпадает с размером зацепов воронки. Типичная ширина целичка составляет 20 см, а его длина не превышает 2 м. При прочности разрабатываемой породы 10-15 МПа на одноосное сжатие, что соответствует прочности горной массы отвала угольной шахты, и достижении высоты целичка более 20 см он переходит в неустойчивое состояние и раздавливается под действием веса воронки, в результате чего та автоматически опускается вниз, что обеспечивает синхронное понижение устья рудоспуска по мере разработки забоя-площадки. Испытания показали, что целички под зацепами разрушаются ковшом бульдозера сразу же после их образования. Таким образом обеспечивается синхронное опускание устья ствола рудоспуска и удобство погрузки в его воронку горной массы благодаря тому, что срез воронки всегда находится на уровне забоя-площадки, что максимально удобно для загрузки горной массы в рудоспуск.

При упоре конуса воронки в верхнюю секцию рудоспуска воронка останавливается и перестает опускаться синхронно с забоем-площадкой. Поэтому ствол сокращают на длину патрубка воронки. Для этого секции ствола могут быть выполнены составными вдоль образующей рудоспуска. В тот момент, когда зазор между конусом воронки и верхним торцом верхнего звена ствола достигнет величины 10-20 см, нижняя часть патрубка воронки должна уже войти в очередное звено рудоспуска. Это обеспечивается превышением длины патрубка, равным 0,1-0,01 длины секции. Тогда рабочие рассоединяют быстроразъемные соединения вдоль образующей, расцепляют звено (или звенья) на две половинки и сбрасывают или спускают на лебедке вниз к подножию отвала. Таким образом, возможность для опускания воронки восстанавливается, и рудоспуск работает вообще без остановки.

Если звенья рудоспуска выполнены цельными, тогда при упоре конуса воронки в верхнее звено ствола работы по загрузке горной массы временно прекращаются, ковшом бульдозера воронка приподнимается на небольшую высоту, равную 0,11-0,011 длины звена ствола, для того, чтобы вынуть конец патрубка из секции, расположенной ниже патрубка. Затем эта секция отсоединяется от верхних секций (в которые входит патрубок) и верхние секции с патрубком отводятся на величину 1,1 диаметра ствола в сторону. В результате верхние секции соскальзывают с патрубка и сбрасываются или спускаются на лебедке вниз. Конец патрубка снова заводится в секцию рудоспуска, ставшую теперь самой верхней, и работа рудоспуска возобновляется. Полное время операции приподнятия воронки, демонтажа секций рудоспуска составляет не более 20 мин.

Для уменьшения вероятности саморасклинивания горной массы в стволе рудоспуска принимают не меньше 3-4 максимальных диаметров куска породы, а также управляют траекторией движения частиц горной массы в рудоспуске с помощью отклоняющих пластин, которые заставляют двигаться частицы по спирали.

Загруженная горная масса опускается под собственным весом в нижнюю часть рудоспуска и через выпускное устройство попадает в бункер. Далее горная масса транспортируется самосвалами (или конвейерами), которые подъезжают (или расположены) под бункер(ом) и загружаются по мере необходимости.

Таким образом, используется потенциальная энергия горной массы, которая находится выше уровня погрузки в транспортные средства, причем сокращение длины рудоспуска по мере понижения забоя-площадки происходит автоматически и за счет действия гравитации. Это обеспечивает экономию средств, а также поддержание необходимых темпов добычи за счет минимизации или полной ликвидации времени сокращения длины рудоспуска.

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для использования при открытой разработке преимущественно рудных залежей и отвалов горнодобывающих предприятий. Задачей изобретения является снижение затрат при отработке горообразных месторождений забоем – площадкой - и уменьшение протяженности внутрикарьерных транспортных коммуникаций. Рудоспуск содержит ствол, устье для загрузки, выпускное устройство, смотровые окна. Ствол рудоспуска выполнен составным, не менее чем из двух секций, с возможностью их демонтажа. В устье рудоспуска установлена загрузочная воронка, состоящая из конуса и патрубка и выполненная с возможностью вхождения в ствол под действием собственного веса. Патрубок воронки составляет 1,01-3,1 длины секции ствола. Конус воронки снабжен зацепами на уровне его верхнего среза. Секция ствола может быть выполнена составной вдоль образующей рудоспуска. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Рудоспуск, содержащий ствол, устье для загрузки, выпускное устройство, смотровые окна, отличающийся тем, что ствол рудоспуска выполнен составным, не менее чем из двух секций с возможностью их демонтажа, в устье рудоспуска установлена загрузочная воронка, состоящая из конуса и патрубка и выполнена с возможностью вхождения в ствол под действием собственного веса, при этом патрубок воронки составляет 1,01-3,1 длины секции ствола, а конус воронки снабжен зацепами на уровне его верхнего среза.2. Рудоспуск по п.1, отличающийся тем, что секция ствола выполнена составной вдоль образующей рудоспуска.