Способ перепуска руды по рудоспускам с применением плит Российский патент 2017 года по МПК E21C41/00 B02C19/00 

Известен способ перепуска руд по рудоспускам, когда крупногабаритные куски руды застревают в люках и их требуется дробить с применением ВВ [1].

Недостатком способа является то, что применение ВВ приводит к разрушению люков и бункеров рудоспусков.

Известен способ перепуска руды в рудоспусках с повышением ее дробления применением плит, установленных по его высоте [2].

Недостатком способа является ненадежность конструкции при транспортировке крупногабаритных фракций (до 1-1,2 м и более), попадающих в рудоспуск из забоя.

Наиболее близким по технологической сущности и достигаемому результату является способ додрабливания руды применением плит [3].

Недостатком способа является то, что под действием ударных нагрузок плита может переходить в неустойчивое состояние, перекашиваться и смещаться с места, изменяя размер выпускного отверстия.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности перепускных работ, увеличение степени дробления руды и ее измельчение раздавливанием крупными кусками мелких, с применением плиты, работающей в устойчивом режиме.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе дробления руды с применением плиты, работающей в неустойчивом режиме, выполняют дробильное устройство в виде плиты, устанавливаемой перед бункером, состоящей из составных элементов, например стальных блоков (кубов или коротких стержней), вмонтированных в стальную основу из ячеек, а масса металлической конструкции соразмерна величине ударных нагрузок (высоте падения кусков руды и их крупности), и работающих в динамическом режиме, причем для стабилизации работы дробильного устройства его помещают в сосуд наподобие ящика из блоков, на днище которого насыпается материал типа песка, что обеспечивает деформации дробильного устройства в виде плиты, в вертикальной плоскости (по вертикали), а металлический ящик монтируется на железобетонную или скальную основу, выполненную с наклоном 5-6° в сторону массива для исключения смещения в сторону бункера, и связывается тяжами и анкерами с боковым массивом для устойчивости и не имеет свободы смещения в горизонтальной плоскости также из-за блинообразной формы и конструкции, причем в процессе работы разборная конструкция позволяет производить замену выбывших из-за употребления стальных кубов или стержней, сбор измельченного материала производят в бункер, наклон которого от вертикали изменяется в зависимости от энергетических нагрузок и высоты падающих кусков и составляет 45-50° для глубоких рудоспусков.

Предлагаемое техническое решение представлено на чертежах (фиг. 1-8).

Фиг. 1. Общая схема рудоспуска с применением плиты (разрез):

1 - рудоспуск, 2 - направляющая воронка, 3 - плита, 4 - металлическая основа (ящик), 5 - песок, 6 - металлические укосины, 7 - падающие куски, 8 - приямок в массиве для создания слоя руды (породы) на плите, 9 - выпускное устройство, 10 - транспортное средство (конвейер, вагонетка), 11, 12 - соответственно боковые и днищевые тяжи и анкеры.

Фиг. 2. Схема блоков несущей основы в рудоспусках большого диаметра:

13 - металлическая основа плиты, 14 - кубы или стержни.

Фиг. 3. Схема сборки разборных компонентов (основа) плиты:

13 - металлическая основа плиты, 15 - соединительные пластины (стальные листы) с отверстиями.

Фиг. 4. Способ соединения с помощью сварки.

Фиг. 5. Конструкция плиты с твердосплавными включениями (стержни).

Фиг. 6, 7. Соответственно схемы применения стержней призматической и круглой формы.

Фиг. 8. Схема дробильного устройства с плитой и приемной основой (сталь) с демпфером (песком) (5):

4 - приемная основа (короб, ящик), 11, 12 - соответственно удерживающие тяжи и анкеры.

Пример выполнения

Предлагаемый для реализации способ перепуска горной массы по рудоспускам 1 может быть реализован на большинстве карьеров и рудников как Севера, так и южных широт.

В основе его минимизация затрат на перепуск горной массы с верхних горизонтов на нижние с использованием кинетической энергии на додрабливание крупных кусков 7 и раздавливание мелких фракций при ударе более крупных кусков, и сбор разрыхленной массы в бункере для выдачи ее на конвейер 10 или в вагонетки.

В отличие от существующих способов перепуска по глубоким рудоспускам 1 с созданием бункеров с большими параметрами для обеспечения потока горной массы в боковых зонах рудоспусков, когда их центральные зоны или значительно уплотнены, или в них протекают процессы смерзания руды, в предлагаемом способе перемещение материала при выпуске происходит по всему сечению бункера с меньшим разрушением и износом стенок без применения ВВ.

Додрабливание крупных кусков 7 и раздавливание мелких достигается большими ударными нагрузками в небольшом слое руды, покрывающем плиту и защищающей ее от прямого воздействия крупногабаритных фракций, что на порядок и больше увеличивает срок ее службы.

До последнего времени отбор полезной энергии падающих кусков 7 с помощью плит 3 сдерживался тем, что в результате применения рудоспусков с большими параметрами (диаметр до 6 м) параметры плиты 3 оказывались значительными для перекрытия сечения рудоспусков 1.

В предлагаемом способе перепуска руды по рудоспускам 1 предложено выполнять плиту 3 разъемной (из 2-3 частей), позволяющей ее монтировать в любом рудоспуске 1.

Плита 3 представляет собой ячеистую стальную основу, в ячейки которой вставляются бронебойные зубья 14 в виде стержней круглой или прямоугольной формы диаметром 100-300 мм, или размером 200-300 мм прямоугольного сечения, которые со временем могут быть заменены новыми.

Для придания плите 3 массивности и снижения ее деформаций она помещается вначале в разъемный короб 4 с песком 5, который состоит из двух-трех частей, и соединяются листами 15 или сваркой, причем для исключения горизонтального смещения короба 4 его нижнюю часть выполняют в виде наклонной пластины (листа) под углом 5-10° в противоположную сторону от возможной деформации и связывают тросовыми тяжами 11 с массивом, что позволяет гасить и горизонтальные, и вертикальные деформации короба и, следовательно, плиты 3. Нижняя часть короба 4 с плитой 3 связывается со скальным массивом анкерами 12 (до 6-8) диаметром 60-80 мм.

Создание разрушаемого (дробимого и раздавливаемого) слоя на плите 3 обеспечивается созданием небольшой выемки 8 в массиве таким образом, что оставшийся слой горной массы на плите 3 имеет наклон 35-37°.

При диаметре рудоспуска 1 Д=3-4 м или прямоугольного сечения 3×4 м и обеспечении производительности 12-15 млн.т в год параметры плиты 3 принимают при круглом сечении рудоспуска 1 S=6,8-7 м² и 11-11,5 м² при прямоугольном сечении. Длина бронебойных зубьев 14 составляет 150-160 мм и они выступают над стальной ячеистой основой 4 на 8-10 мм. Толщина стенок ячеистой основы 13 30-40 мм, а толщина дна 40-50 мм.

Толщина слоя песка-амортизатора 5 или воды при условии ее не вытекания составляет 100-150 мм.

Общая высота ударной конструкции 320-350 мм с передней стороны рабочей части плиты и 400-450 мм у стенок выемки рудоспуска 1. Высота насыпного слоя на плите регулируется от 600-10000 мм в глубоких рудоспусках 1 до 50-100 мм в рудоспусках 1 глубиной 30-180 м.

Сбор измельченного материала производят в бункер, наклон которого α от вертикали изменяется в зависимости от энергетических нагрузок и высоты падающих кусков и составляет 45-50° для глубоких рудоспусков 1 в бункере с выпускным отверстием 9.

Эффект при реализации способа состоит из снижения поломок конвейеров обычно при попадании на него негабарита, исключения применения взрывчатых веществ (ВВ) при разрыхленной руде и снижения затрат на фабрике при дроблении и измельчении руды на фабрике на 29-40 рублей на каждую тонну доставленной руды.

Общий экономический эффект с учетом всех составляющих может составить от 200-300 до 1000 тыс. руб. в год с учетом обеспечения сохранности стенок бункеров рудоспусков.

Литература

1. Карьерные рудоспуски. В.В. Ржевский, А.И. Арсентьев, Р.С. Пермяков и др. М.: Недра. - 1969. - 206 с.

2. Глубокие рудоспуски. В.В. Гущин, Ю.А. Епимахов, А.А. Козырев и др. Апатиты. Изд. Кольского научного центра РАН. - 1997. - 196 с.

3. Патент РФ №2249697. Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых. Еремин Г.М. Опубл. 27.11.2003 (прототип).

Изобретение относится к способу дробления руды. Техническим результатом является повышение эффективности перепускных работ, увеличение степени дробления руды. В способе дробления руды с применением плиты, работающей в устойчивом режиме, выполняют дробильное устройство в виде плиты, установленной перед бункером, состоящей из составных элементов, например стальных блоков (кубов или коротких стержней), вмонтированных в стальную основу из ячеек, а масса металлической конструкции соразмерна величине ударных нагрузок (высоте падения кусков руды и их крупности), и работающих в динамическом режиме, причем для стабилизации работы дробильного устройства его помещают в сосуд наподобие ящика из блоков, на днище которого насыпается материал типа песка, что обеспечивает деформации дробильного устройства в виде плиты, в вертикальной плоскости (по вертикали), а металлический ящик монтируют на железобетонную или скальную основу, выполненную с наклоном 5-6° в сторону массива для исключения смещения в сторону бункера, и связывают тяжами и анкерами с боковым массивом для устойчивости, при этом ящик не имеет свободы смещения в горизонтальной плоскости также из-за блинообразной формы конструкции, причем в процессе работы разборная конструкция позволяет производить замену выбывших из-за употребления стальных кубов или стержней, сбор измельченного материала производят в бункер, наклон которого от вертикали изменяется в зависимости от энергетических нагрузок и высоты падающих кусков и составляет 45-50° для глубоких рудоспусков. 8 ил.

Способ дробления руды с применением плиты, работающей в устойчивом режиме, в котором выполняют дробильное устройство в виде плиты, установленной перед бункером, состоящей из составных элементов, например стальных блоков (кубов или коротких стержней), вмонтированных в стальную основу из ячеек, а масса металлической конструкции соразмерна величине ударных нагрузок (высоте падения кусков руды и их крупности), и работающих в динамическом режиме, причем для стабилизации работы дробильного устройства его помещают в сосуд наподобие ящика из блоков, на днище которого насыпается материал типа песка, что обеспечивает деформации дробильного устройства в виде плиты, в вертикальной плоскости (по вертикали), а металлический ящик монтируют на железобетонную или скальную основу, выполненную с наклоном 5-6° в сторону массива для исключения смещения в сторону бункера, и связывают тяжами и анкерами с боковым массивом для устойчивости, при этом ящик не имеет свободы смещения в горизонтальной плоскости также из-за блинообразной формы конструкции, причем в процессе работы разборная конструкция позволяет производить замену выбывших из-за употребления стальных кубов или стержней, сбор измельченного материала производят в бункер, наклон которого от вертикали изменяется в зависимости от энергетических нагрузок и высоты падающих кусков и составляет 45-50° для глубоких рудоспусков.