Способ доработки карьера высоким вертикальным уступом Российский патент 2022 года по МПК E21C41/26 E21C47/02 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для доработки подкарьерных запасов, ограниченных в плане крутопадающих залежей твердых полезных ископаемых.

Известен способ открытой разработки крутопадающих рудных тел, включающий доработку нижней части залежи с формированием нерабочего борта с предельно допустимыми по устойчивости параметрами, рыхление массива землеройно-фрезерными машинами, транспортировку горной массы фронтальными погрузчиками к загрузочной площадке на отрабатываемом горизонте, загрузку грузовой бадьи, ее подъем и перемещение кабельным краном до перегрузочной площадки [1].

Недостатками способа являются многооперационность, невозможность обслуживания кабельным краном всей площади поперечного сечения отрабатываемого рудного тела, необходимость формирования площадок значительной площади на промежуточном горизонте карьера для размещения башен кабельного крана, высокая металлоемкость оборудования.

Известно устройство для экскавации горных пород в карьере, включающее грейфер, аэростатический аппарат, гибкие связи-оттяжки и лебедки для перемещения аэростатического аппарата над поверхностью рабочей зоны [2]. Устройство обеспечивает возможность совершения грейфером маятниковых колебаний на канате в сторону отвалов для разгрузки горной массы.

Недостатками устройства являются невозможность разработки и выемки прочных горных пород без предварительного рыхления, а также сложность конструкции устройства, дополнительно включающего аэростатический аппарат.

Известен способ доработки подкарьерных запасов кимберлитовой трубки одним высоким вертикальным уступом с использованием аэростатического подъемника, включающий механическое рыхление горной массы электрическими экскавационными машинами фрезерного типа, доставку горной массы в контейнерах с рабочей нижней площадки уступа на поверхность аэростатическим подъемником [3].

Недостатками способа являются возможность значительного раскачивания контейнера на канате аэростатического подъемника, работа персонала в опасной зоне возможного обрушения при доработке глубокого карьера, а также простои экскавационных машин при обмене контейнеров под загрузку.

Наиболее близким по технологической и технической сущности является способ доработки подкарьерных запасов высоким вертикальным уступом, включающий использование канатной системы с подъемным механизмом, отработку дистанционно с применением системы автоматизированного управления послойно-полосовым способом полезного ископаемого добычным комплексом посредством непрерывного выемочного процесса, подачу горной массы от фрезерного рабочего органа добычного комплекса в бункер, периодическую подачу через бункер горной массы в загружаемые контейнеры с последующим перемещением контейнеров с горной массой по эстакаде на поверхность забоя, доставку канатной системой с подъемным механизмом и захватным устройством контейнеров с горной массой с поверхности забоя на промежуточный горизонт карьера [4].

Недостатками способа являются невозможность повторного использования мягких контейнеров для погрузки и транспортировки горной массы, а также простои добычного комплекса при замене кассет с мягкими контейнерами посредством подъемного механизма.

Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении производительности, безопасности горных работ, надежности, расширении технологической эффективности и снижении экологической нагрузки на окружающую среду в районе ведения горных работ.

Технический результат достигается тем, что в способе доработки карьера высоким вертикальным уступом, включающем использование канатной системы с подъемным механизмом, отработку дистанционно с применением системы автоматизированного управления послойно-полосовым способом полезного ископаемого добычным комплексом посредством непрерывного выемочного процесса, подачу горной массы от фрезерного рабочего органа добычного комплекса в бункер, периодическую подачу через бункер горной массы в загружаемые контейнеры с последующим перемещением контейнеров с горной массой по эстакаде на поверхность забоя, доставку канатной системой с подъемным механизмом и захватным устройством контейнеров с горной массой с поверхности забоя на промежуточный горизонт карьера, при непрерывном процессе рыхления и выемки горной массы добычным комплексом установка контейнера подъемным механизмом канатной системы производится в приемную клеть добычного комплекса, жестко связанную посредством консоли с рамой эстакады и оборудованную наклонными направляющими бортами для центрирования контейнера при установке, причем контейнер посредством приводных валиков приемной клети и приводных валиков поперечных балок эстакады перемещается для позиционирования над эстакадой и опускается посредством гидроцилиндров на приводные ролики эстакады для последующей загрузки горной массы, при этом консоль приемной клети снабжена опорой качения для повышения надежности и устойчивости добычного комплекса.

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

Способ доработки карьера высоким вертикальным уступом изображен на чертежах.

На фиг. 1 - схема доработки карьера высоким вертикальным уступом; на фиг. 2 - схема установки контейнера на добычной комплекс; на фиг. 3 - вид А на фиг. 2; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 2; на фиг. 5 - выносной элемент В на фиг. 2, поперечные балки с приводными валиками эстакады опущены в нижнее положение посредством гидроцилиндров.

Способ доработки карьера высоким вертикальным уступом 1 выполняется с использованием канатной системы 2 с подъемным механизмом 3 и захватным устройством 4, а также - добычного комплекса 5 с системой автоматизированного управления 6, фрезерным рабочим органом 7, бункером 8, эстакадой 9 и приемной клетью 10. Контейнеры 11 устанавливаются в приемную клеть 10. Загружаемые контейнеры 12 располагаются на эстакаде 9. Контейнеры с горной массой 13 перемещаются по эстакаде 9 на поверхность забоя 14, а затем - на промежуточный горизонт 15 карьера 16. Приемная клеть 10 добычного комплекса 5 жестко связана посредством консоли 17 с рамой 18 эстакады 9 и оборудована наклонными направляющими бортами 19 и приводными валиками 20. Эстакада 9 включает приводные ролики 21, а также поперечные балки 22 с приводными валиками 23 и гидроцилиндрами 24. Консоль 17 приемной клети 10 снабжена опорой качения 25.

Способ доработки карьера высоким вертикальным уступом осуществляется следующим образом.

Для выполнения работ по транспортированию при доработке карьера высоким вертикальным уступом 1 используется канатная система 2 с подъемным механизмом 3. Отработка полезного ископаемого ведется дистанционно с применением системы автоматизированного управления 6 послойно-полосовым способом добычным комплексом 5 посредством непрерывного выемочного процесса. Осуществляется подача горной массы от фрезерного рабочего органа 7 добычного комплекса 5 в бункер 8, периодическая подача через бункер 8 горной массы в загружаемые контейнеры 12 с последующим перемещением контейнеров с горной массой 13 по эстакаде 9 на поверхность забоя 14. Доставка канатной системой 2 с подъемным механизмом 3 и захватным устройством 4 контейнеров с горной массой 13 производится с поверхности забоя 14 на промежуточный горизонт 15 карьера 16. При непрерывном процессе рыхления и выемки горной массы добычным комплексом 5 установка контейнера 11 подъемным механизмом 3 канатной системы 2 производится в приемную клеть 10 добычного комплекса 5, жестко связанную посредством консоли 17 с рамой 18 эстакады 9 и оборудованную наклонными направляющими бортами 19 для центрирования контейнера 11 при установке. Контейнер 11 посредством приводных валиков 20 приемной клети 10 и приводных валиков 23 поперечных балок 22 эстакады 9 перемещается для позиционирования над эстакадой 9 и опускается посредством гидроцилиндров 24 на приводные ролики 21 эстакады 9 для последующей загрузки горной массы. Консоль 17 приемной клети 10 снабжена опорой качения 25 для повышения надежности и устойчивости добычного комплекса 5.

Способ обеспечивает повышение безопасности и надежности горных работ, расширяет технологическую эффективность и снижает экологическую нагрузку на окружающую среду в районе ведения горных работ.

Источники информации:

1. Патент RU 2571776 C1, 20.12.2015 «Способ открытой разработки крутопадающих рудных тел».

2. Патент RU 2148714 C1, 10.05.2000 «Устройство для экскавации горных пород в карьере».

3. Точилин В.И. Отработка подкарьерных запасов трубки «Интернациональная» с использованием аэрогеотехнологии // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). - 1999. - №5, с. 197-200.

4. Патент RU 2698926 C1, 02.09.2019 «Способ доработки подкарьерных запасов высоким вертикальным уступом».

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для доработки подкарьерных запасов, ограниченных в плане крутопадающих залежей твердых полезных ископаемых. Способ доработки карьера высоким вертикальным уступом включает отработку полезного ископаемого дистанционно добычным комплексом, подачу горной массы от фрезерного рабочего органа добычного комплекса через бункер в контейнер, доставку канатной системой контейнеров с горной массой с поверхности забоя на промежуточный горизонт карьера. При непрерывном процессе рыхления и выемки горной массы добычным комплексом установка контейнера подъемным механизмом канатной системы производится в приемную клеть добычного комплекса, жестко связанную посредством консоли с рамой эстакады и оборудованную наклонными направляющими бортами для центрирования контейнера при установке. Контейнер посредством приводных валиков приемной клети и приводных валиков поперечных балок эстакады перемещается для позиционирования над эстакадой и опускается посредством гидроцилиндров на приводные ролики эстакады для последующей загрузки горной массы. Консоль приемной клети снабжена опорой качения для повышения надежности и устойчивости добычного комплекса. Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении производительности, безопасности горных работ, надежности, расширении технологической эффективности и снижении экологической нагрузки на окружающую среду в районе ведения горных работ. 5 ил.

Способ доработки карьера высоким вертикальным уступом, включающий использование канатной системы с подъемным механизмом, отработку дистанционно с применением системы автоматизированного управления послойно-полосовым способом полезного ископаемого добычным комплексом посредством непрерывного выемочного процесса, подачу горной массы от фрезерного рабочего органа добычного комплекса в бункер, периодическую подачу через бункер горной массы в загружаемые контейнеры с последующим перемещением контейнеров с горной массой по эстакаде на поверхность забоя, доставку канатной системой с подъемным механизмом и захватным устройством контейнеров с горной массой с поверхности забоя на промежуточный горизонт карьера, отличающийся тем, что при непрерывном процессе рыхления и выемки горной массы добычным комплексом установка контейнера подъемным механизмом канатной системы производится в приемную клеть добычного комплекса, жестко связанную посредством консоли с рамой эстакады и оборудованную наклонными направляющими бортами для центрирования контейнера при установке, причем контейнер посредством приводных валиков приемной клети и приводных валиков поперечных балок эстакады перемещается для позиционирования над эстакадой и опускается посредством гидроцилиндров на приводные ролики эстакады для последующей загрузки горной массы, при этом консоль приемной клети снабжена опорой качения для повышения надежности и устойчивости добычного комплекса.