Способ селективной разработки сложноструктурных месторождений твердых полезных ископаемых Российский патент 2021 года по МПК E21C41/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для разработки сложноструктурных месторождений, включающих тонкие крутопадающие жилы, содержащие ценное минеральное сырье.

Известен способ механизированной разработки тонких золоторудных жил совместно с минерализованными вмещающими породами на Дарасунском руднике [1].

Недостатками способа являются значительная энергоемкость процесса механической выемки и большое разубоживание богатой руды тонкой жилы минерализованными вмещающими породами, что ведет к увеличению себестоимости процессов последующей переработки руды и уменьшению выхода металла.

Известен способ разработки маломощных наклонных жил, выполняемый фрезерным устройством, содержащим две парные дисковые фрезы, систему пневмотранспортирования разрыхленной горной массы, раму с силовыми устройствами и гидроопорами, обеспечивающими автономное шаговое перемещение [2].

Недостатками способа являются значительная энергоемкость процесса фрезерования пород и невозможность селективной выемки тонких рудных жил.

Известен способ выемки маломощных угольных пластов комбинированным способом разрушения, заключающийся в применении выемочной машины с режущими и ударными исполнительными органами [3]. При этом ударными исполнительными органами производится отделение основного объема угля из средней части пласта, а режущим исполнительным органом осуществляется отработка угловых зон забоя и зачистка кровли.

Недостатком способа является невозможность селективной выемки тонких рудных жил.

Наиболее близким по технологической и технической сущности является комбинированный способ разрушения горных пород при проведении выработок смешанным забоем, включающий образование горной выработки при выемке горных пород проходческим комбайном смешанным забоем с образованием вруба и дополнительной обнаженной поверхности режущим исполнительным органом, и последующим разрушением забоя исполнительным органом ударного действия, смонтированным на стреле проходческого комбайна с гидроцилиндрами управления [4].

Недостатками способа являются невозможность одновременной работы исполнительных органов комбайна, что снижает его производительность, а также неспособность режущей головки селективно вынимать тонкие рудные жилы.

Технический результат заключается в повышении производительности и технологической эффективности путем увеличения функциональности, надежности и обеспечения селективности выемки тонких рудных жил, уменьшения разубоживания, снижения экологической нагрузки на окружающую среду в районе ведения горных работ.

Технический результат достигается тем, что в способе селективной разработки сложноструктурных месторождений твердых полезных ископаемых, включающем образование горной выработки при выемке горных пород проходческим комбайном смешанным забоем с образованием вруба и дополнительной обнаженной поверхности режущим исполнительным органом, и последующим разрушением забоя исполнительным органом ударного действия, смонтированным на стреле проходческого комбайна с гидроцилиндрами управления, селективная разработка рудной жилы и минерализованных вмещающих пород ведется одновременно, при этом позиционирование поворотной рамы на шарнирах относительно вертикальной оси осуществляется посредством гидроцилиндра с учетом угла падения рудной жилы, причем режущий исполнительный орган установлен в передней части проходческого комбайна на стойках кожуха, жестко соединенных с поворотной рамой, при этом разрыхленная режущим исполнительным органом рудная масса рудной жилы ссыпается в накопитель, а отбиваемая исполнительным органом ударного действия горная масса минерализованных вмещающих пород ссыпается в контейнер, жестко соединенный с поворотной рамой, при этом контейнер оборудован поворотными листами с гидроцилиндрами для перекрытия щелей между стенками контейнера и стенками горной выработки, причем после заполнения накопителя рудной массой и контейнера - горной массой проходческий комбайн перемещается к месту разгрузки, а разгрузка накопителя и контейнера осуществляется посредством открытия створок гидроцилиндрами.

Возможность формирования требуемой последовательности выполняемых действий предложенными средствами позволяет решить поставленную задачу, определяет новизну, промышленную применимость и изобретательский уровень разработки.

На фиг. 1 - общий вид проходческого комбайна при разработке сложноструктурного месторождения; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Способ селективной разработки сложноструктурных месторождений твердых полезных ископаемых, включающих рудные жилы 1 и минерализованные вмещающие породы 2, ведется с образованием горной выработки 3 выполняемой проходческим комбайном 4 смешанным забоем 5 с образованием вруба 6 и дополнительной обнаженной поверхности 7. Проходческий комбайн 4 оснащен режущим исполнительным органом 8 и исполнительным органом ударного действия 9, смонтированным на стреле 10 с гидроцилиндрами управления 11. Позиционирование поворотной рамы 12 на шарнирах 13 относительно вертикальной оси 14 осуществляется посредством гидроцилиндра 15 с учетом угла падения 16 рудной жилы 1. Режущий исполнительный орган 8 установлен в передней части 17 проходческого комбайна 4 на стойках 18 кожуха 19, жестко соединенных с поворотной рамой 12. Накопитель 20 для рудной массы 21 рудной жилы 1 и контейнер 22 для горной массы 23 минерализованных вмещающих пород 2 жестко соединены с поворотной рамой 12. Контейнер 22 оборудован поворотными листами 24 с гидроцилиндрами 25 для перекрытия щелей 26 между стенками 27 контейнера 22 и стенками 28 горной выработки 3. Для опорожнения на месте разгрузки 29 накопитель 20 и контейнер 22 оборудованы створками 30, 31 с гидроцилиндрами 32, 33.

Способ селективной разработки сложноструктурных месторождений твердых полезных ископаемых осуществляется следующим образом.

Ведется образование горной выработки 3 при выемке горных пород проходческим комбайном 4 смешанным забоем 5 с образованием вруба 6 и дополнительной обнаженной поверхности 7 режущим исполнительным органом 8, и последующим разрушением забоя 5 исполнительным органом ударного действия 9, смонтированным на стреле 10 проходческого комбайна 4 с гидроцилиндрами управления 11. Селективная разработка рудной жилы 1 и минерализованных вмещающих пород 2 ведется одновременно. Позиционирование поворотной рамы 12 на шарнирах 13 относительно вертикальной оси 14 осуществляется посредством гидроцилиндра 15 с учетом угла падения 16 рудной жилы 1. Режущий исполнительный орган 8 установлен в передней части 17 проходческого комбайна 4 на стойках 18 кожуха 19, жестко соединенных с поворотной рамой 12. Разрыхленная режущим исполнительным органом 8 рудная масса 21 рудной жилы 1 ссыпается в накопитель 20, а отбиваемая исполнительным органом ударного действия 9 горная масса 23 минерализованных вмещающих пород 2 ссыпается в контейнер 22, жестко соединенный с поворотной рамой 12. Контейнер 22 оборудован поворотными листами 24 с гидроцилиндрами 25 для перекрытия щелей 26 между стенками 27 контейнера 22 и стенками 28 горной выработки 3. После заполнения накопителя 20 рудной массой 21 и контейнера 22 - горной массой 23 проходческий комбайн 4 перемещается к месту разгрузки 29. Разгрузка накопителя 20 и контейнера 22 осуществляется посредством открытия створок 30, 31 гидроцилиндрами 32, 33.

Способ обеспечивает увеличение производительности и технологической эффективности за счет увеличения функциональности, надежности и обеспечения селективности выемки тонких рудных жил, уменьшения разубоживания, снижения экологической нагрузки на окружающую среду в районе ведения горных работ.

Источники информации:

1. Гораш Ю.Ю. Развитие золотодобычи на Дарасунском руднике // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2004. - №11. С. 154-156.

2. Патент РФ №2705984 от 14.11.2019. Способ разработки маломощных наклонных жил.

3. Лабутин В.Н. Выемка маломощных угольных пластов комбинированным способом разрушения // Интерэкспо Гео-Сибирь. - 2019. - Т.2. - №4. - С. 138-145.

4. Лабутин В.Н. Применение комбинированного способа разрушения горных пород при проведении выработок смешанным забоем // Фундаментальные и прикладные вопросы горных наук. - 2016. - Т.3. - №2. - С. 108-113.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для разработки сложноструктурных месторождений, включающих тонкие крутопадающие жилы, содержащие ценное минеральное сырье. Способ селективной разработки сложноструктурных месторождений твердых полезных ископаемых включает образование горной выработки при выемке горных пород проходческим комбайном смешанным забоем с образованием вруба и дополнительной обнаженной поверхности режущим исполнительным органом, и последующим разрушением забоя исполнительным органом ударного действия. Селективная разработка рудной жилы и минерализованных вмещающих пород ведется одновременно, при этом позиционирование поворотной рамы на шарнирах относительно вертикальной оси осуществляется посредством гидроцилиндра с учетом угла падения рудной жилы. Режущий исполнительный орган установлен в передней части проходческого комбайна. Разрыхленная режущим исполнительным органом рудная масса рудной жилы ссыпается в накопитель, а отбиваемая исполнительным органом ударного действия горная масса минерализованных вмещающих пород ссыпается в контейнер. Технический результат заключается в повышении производительности и технологической эффективности путем увеличения функциональности, надежности и обеспечения селективности выемки тонких рудных жил, уменьшения разубоживания, снижения экологической нагрузки на окружающую среду в районе ведения горных работ. 3 ил.

Способ селективной разработки сложноструктурных месторождений твердых полезных ископаемых, включающий образование горной выработки при выемке горных пород проходческим комбайном смешанным забоем с образованием вруба и дополнительной обнаженной поверхности режущим исполнительным органом, и последующим разрушением забоя исполнительным органом ударного действия, смонтированным на стреле проходческого комбайна с гидроцилиндрами управления, отличающийся тем, что селективная разработка рудной жилы и минерализованных вмещающих пород ведется одновременно, при этом позиционирование поворотной рамы на шарнирах относительно вертикальной оси осуществляется посредством гидроцилиндра с учетом угла падения рудной жилы, причем режущий исполнительный орган установлен в передней части проходческого комбайна на стойках кожуха, жестко соединенных с поворотной рамой, при этом разрыхленная режущим исполнительным органом рудная масса рудной жилы ссыпается в накопитель, а отбиваемая исполнительным органом ударного действия горная масса минерализованных вмещающих пород ссыпается в контейнер, жестко соединенный с поворотной рамой, при этом контейнер оборудован поворотными листами с гидроцилиндрами для перекрытия щелей между стенками контейнера и стенками горной выработки, причем после заполнения накопителя рудной массой и контейнера - горной массой проходческий комбайн перемещается к месту разгрузки, а разгрузка накопителя и контейнера осуществляется посредством открытия створок гидроцилиндрами.