СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ КРУТОНАКЛОННОЙ ТРАНШЕИ Российский патент 2017 года по МПК E21C41/26 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при вскрытии глубоких горизонтов карьеров.

Известен способ формирования наклонной транспортной траншеи по взорванной горной массе механической лопатой с нижней погрузкой в автосамосвалы (B.C. Хохряков. Открытая разработка месторождений полезных ископаемых. - М.: Недра, 1991 г., с. 37).

Недостатком данного способа является невозможность применения экскаваторов при проходке крутых траншей, так как по техническим характеристикам для одноковшовых гусеничных экскаваторов допускаемый при экскавации уклон рабочей площадки не должен превышать 3-х градусов, а продольный уклон крутонаклонных съездов составляет от 12 до 15 градусов.

Известен также способ проведения крутой траншеи, вскрывающей горизонт с ограниченной площадью для автосамосвалов, способных преодолевать крутой уклон [2].

Способ включает проведение временной траншеи под углом 5-6 градусов до вскрываемого горизонта с вышележащего горизонта по разрыхленной горной массе. В конце этой траншеи формируют горизонтальную площадку, которую расширяют, срабатывая горную массу вначале под частью основания временной траншеи, и формируют часть основания крутой траншей по его ширине. При этом горную массу транспортируют по оставшейся части основания временной траншеи. Затем срабатывают горную массу под оставшейся частью основания временной траншеи и формируют другую часть основания крутой траншеи по его ширине, транспортируя горную массу по уже сформированной части основания крутой траншеи.

Однако этот способ не может быть использован при проведении крутой траншеи, вскрывающей горизонт с ограниченной площадью, для автосамосвалов, способных преодолевать уклон 12-15°, так как требует при проведении крутой траншеи выполнения больших дополнительных объемов работ и свободных площадей, связанных с предварительным строительством и размещением временной траншеи с уклоном 3°, а также увеличенными расстояниями транспортирования горной массы в процессе проведения временной и затем крутой траншеи. Применение этого способа ограничивается шириной дна карьера не менее 100-120 м.

Наиболее близким техническим решением является способ [3].

Способ включает взрывание массива пород, проходку временной наклонной траншеи увеличенной ширины с горизонтальной площадкой у ее основания, отработку взорванной горной массы клиновидными заходками, начиная с нижней, с применением экскаватора, в одной половине наклонной траншеи со стороны выработанного пространства. По второй половине траншеи осуществляют транспортировку горной массы на поверхность, верхнюю заходку отрабатывают бульдозером, транспортируют горную массу на дно нижней заходки, формируют участок крутонаклонного съезда. Отрабатывают аналогично вторую половину наклонной траншеи, транспортируя горную массу по уже сформированному участку крутонаклонного съезда, уменьшают ширину участков съезда до проектной и формируют низовой откос крутонаклонного съезда по проектным отметкам.

Недостатком этого способа является то, что он при широко распространенной высоте уступа 15 метров может применяться только при длине горизонта не менее 200-250 м.

Целью изобретения является повышение эффективности разработки месторождения за счет проведения крутой траншеи, вскрывающей горизонт с ограниченной площадью, при минимальном объеме работ для автосамосвалов, способных преодолевать крутой уклон, с полной выемкой полезного ископаемого в карьере без дополнительного разноса бортов и транспортированием горной массы от проведения траншеи на поверхность.

Указанная цель достигается тем, что проведение крутой наклонной траншеи для автотранспортных средств, способных преодолевать крутые уклоны, осуществляют с помощью гидравлического экскаватора типа «обратная лопата» и автомобильного транспорта, способного преодолевать крутые уклоны. Проведение траншеи после взрывания горной массы в пределах ее границ осуществляется в несколько этапов, деля крутую траншею на горизонтально-клинообразные слои высотой, определяемой максимальной глубиной копания экскаватора, при этом уклон основания клинообразных частей верхних слоев принимают техническим, равным преодолеваемому уклону экскаватора, а уклон основания клинообразной части нижнего (последнего) слоя технологическим, равным крутому уклону траншеи в конечном положении, верхние оконтуренные таким образом слои отрабатывают экскаватором с нижним черпанием последовательно сверху вниз, горизонтальную часть нижнего (последнего) слоя отрабатывают также экскаватором с нижним черпанием, а оставшуюся клинообразную часть, заключенную между техническим и технологическим основаниями клинообразной части слоя, бульдозером перемещают за пределы траншеи, где грузят в транспортные средства и вывозят на поверхность.

Указанная совокупность существенных признаков заявляемого способа позволит уменьшить объем работ и затраты времени на проведение крутой траншеи, уменьшить количество занятого оборудования, сократить расстояние перевозки горной массы, вынимаемой при проведении крутой наклонной траншеи, уменьшить размеры дна и увеличить глубину карьера без дополнительного разноса бортов.

Способ поясняется графически, где на фиг. 1 изображено начало проведения крутой траншеи, заключающегося в отработке верхнего горизонтально-клинообразного слоя с применением гидравлического экскаватора типа «обратная лопата» в средства автомобильного транспорта, способного преодолевать крутые уклоны. На фиг. 2 изображено положение горнотранспортного оборудования (гидравлического экскаватора и автомобильного транспорта) при отработке второго слоя. На фиг. 3 показана отработка самого нижнего горизонтально-клинообразного слоя крутой наклонной траншеи. Фиг. 4 отражает процесс уборки с основания траншеи объемов горной массы, заключенных между плоскостями с техническим и технологическим уклонами.

Способ заключается в следующем.

Проведение крутой траншеи (фиг. 1) начинают со взрывания массива горных пород «АБВГ», включающего траншею с примыкающей к ней части уступа, необходимой для начала его отработки. Проведение траншеи осуществляют с применением гидравлических экскаваторов типа «обратная лопата» 1 и автомобильного транспорта 2, способного преодолевать крутые уклоны, на основе деления траншеи на горизонтально-клинообразные слои 3, 4 и 5, высотой, определяемой максимально возможной глубиной копания экскаватора, и последовательной их отработкой сверху вниз. При этом уклон основания клинообразной части 6 горизонтально-клинообразных слоев 3 и 4 принимают техническим, равным максимально преодолеваемому уклону гидравлическими экскаваторами типа «обратная лопата» при их перегоне с места на место, а уклон основания клинообразной части последнего (нижнего) слоя технологическим, равным крутому уклону траншеи в конечном положении.

Отработку горизонтально-клинообразных слоев производят экскаваторами с нижним черпанием. При отработке верхнего слоя 3 (фиг. 1) экскаватор и автосамосвалы работают, полностью находясь на горизонтальной площадке. При отработке следующих слоев 4 и 5 (фиг. 2, 3) экскаватор работает, находясь на горизонтальной площадке, а автотранспорт частично на горизонтальной, частично на наклонной поверхности, соответствующей техническому уклону. Горизонтальную часть нижнего (последнего) слоя 5 также отрабатывают экскавационным способом, а оставшуюся клинообразную часть 7 (фиг. 4), заключенную между техническим 6 и технологическим 8 основанием, бульдозером 9 перемещают за пределы нижней части траншеи, где грузят в транспортные средства и по пройденной траншее вывозят на поверхность 8.

Использование предлагаемого способа позволяет сформировать крутонаклонную траншею, вскрывающую горизонт с ограниченной площадью для автосамосвалов, способных преодолевать крутой уклон, например с шарнирно-сочлененной рамой, уменьшить объем работ и затраты времени на проведение траншеи, уменьшить количество занятого оборудования, сократить расстояние перевозки горной массы, вынимаемой при проведении траншеи, уменьшить размеры дна и увеличить глубину карьера без дополнительного разноса бортов.

Источники информации

1. Хохряков B.C. Открытая разработка месторождений полезных ископаемых: Учебн. для техникумов. - 5-е изд. перераб. и доп. - М.: Наука, 1991. - 336 с.

2. Патент №2376471 РФ, МПК Е21С 41/26. Способ проведения крутой траншеи / заявл. 30.04.2008; опубл. 20.12.2009, Бюл. №35).

3. Патент №2425220 РФ, МПК Е21С 41/26. Способ формирования крутонаклонного съезда / заявл. 10.02.2010; опубл. 27.12.2011, Бюл. №21).

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при вскрытии глубоких горизонтов карьеров. Способ предусматривает проведение крутонаклонной траншеи с помощью гидравлических экскаваторов типа «обратная лопата» и автомобильного транспорта, способного преодолевать крутые уклоны. Проведение траншеи после взрывания горной массы в пределах ее границ осуществляют в несколько этапов, путем деления крутой траншеи на горизонтально-клинообразные слои высотой, определяемой максимальной глубиной копания экскаватора. Уклон основания клинообразных частей верхних слоев принимают техническим, равным преодолеваемому уклону экскаватора. Уклон основания клинообразной части нижнего последнего слоя технологическим, равным крутому уклону траншеи в конечном положении. Верхние оконтуренные таким образом слои отрабатывают экскаватором с нижним черпанием последовательно сверху вниз. Горизонтальную часть нижнего последнего слоя отрабатывают экскаватором с нижним черпанием. Оставшуюся клинообразную часть, заключенную между техническим и технологическим основаниями клинообразной части слоя, перемещают бульдозером за пределы траншеи, где грузят в транспортные средства и вывозят на поверхность. Изобретение позволяет повысить эффективность разработки. 4 ил.

Способ проведения крутонаклонной траншеи для автотранспортных средств, способных преодолевать крутые уклоны, отличающийся тем, что проведение траншеи после взрывания горной массы в пределах ее границ осуществляют с помощью гидравлического экскаватора типа «обратная лопата» и автомобильного транспорта, способного преодолевать крутые уклоны, в несколько этапов путем деления траншеи на горизонтально-клинообразные слои высотой, определяемой максимальной глубиной копания экскаватора, при этом уклон основания клинообразных частей верхних слоев принимают техническим, равным преодолеваемому уклону экскаватора, а уклон основания клинообразной части нижнего последнего слоя технологическим, равным крутому уклону траншеи в конечном положении, верхние оконтуренные таким образом слои отрабатывают экскаватором с нижним черпанием последовательно сверху вниз, горизонтальную часть нижнего последнего слоя отрабатывают также экскаватором с нижним черпанием, а оставшуюся клинообразную часть, заключенную между техническим и технологическим основаниями клинообразной части слоя, бульдозером перемещают за пределы траншеи, где грузят в транспортные средства и вывозят на поверхность.