Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ТВЕРДЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЗЕМЛЕРОЙНО-ФРЕЗЕРНОЙ МАШИНЫ И СКРЕПЕРОВ

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при выполнении вскрышных и добычных работ на месторождениях, сложенных из плотных и полускальных пород, с применением землеройно-фрезерных машин и скреперов.

Известен способ использования фрезерных комбайнов в комплекте с автосамосвалами, при этом комбайн фрезерует породу и конвейером подает горную массу в кузов автосамосвала [1].

Недостатками данного способа являются значительные по времени простои фрезерного комбайна при замене автосамосвалов и простои автосамосвалов под погрузкой и в ожидании погрузки.

Известен способ ведения вскрышных и добычных работ с применением карьерных комбайнов фрезерного типа и скреперов [2]. В данном способе порода, разрыхленная фрезерным комбайном, конвейером сбрасывается в траншею, из которой осуществляют ее зачерпывание скреперами, идущими вслед за комбайном без остановки самого комбайна.

В данном способе не используются все функциональные возможности дорогостоящего фрезерного комбайна. Кроме того, применение скреперов традиционной конструкции не обеспечивает загрузки скреперных ковшей с высоким коэффициентом наполнения. Это снижает эффективность ведения горных работ.

Наиболее близким по технической сущности является рабочее оборудование скрепера, включающее тяговую раму, ковш с днищем, боковыми и задней стенками, гребковую подвижную стенку с механизмом управления, смонтированные на внешних сторонах боковых стенок криволинейные направляющие, каждая из которых имеет верхнюю и нижнюю ветви с тупиковыми участками, подпружиненные переводные собачки, установленные в местах сопряжения верхних и нижних ветвей направляющих, и установленные в направляющих при помощи кареток кронштейны [3].

Конструктивные параметры скрепера не обеспечивают эффективность управления, эксплуатационную надежность, а также функциональность - наполняемость ковша.

Технический результат заключается в повышении надежности и производительности за счет увеличения вместимости и наполняемости ковша посредством расширения функциональных возможностей перемещения и размещения по объему ковша горной массы.

Технический результат достигается тем, что в способе разработки месторождений твердых полезных ископаемых с применением землеройно-фрезерной машины и скреперов, включающем использование землеройно-фрезерной машины для разрыхления породы, с размещением отфрезерованной горной массы в отрытой траншее, из которой осуществляют ее выемку скрепером, следующим вслед за землеройно-фрезерной машиной без ее остановки, использование гребковой стенки для перемещения горной массы в заднюю часть ковша скрепера, скрепер зачерпывает горную массу в ковш с помощью загрузочного лотка, который осуществляет заполнение передней части ковша горной массой и последующее перемещение ее с использованием гребковой стенки, при этом освободившаяся передняя часть ковша вновь заполняется горной массой, а гидроцилиндры механизма управления лотком поднимают загрузочный лоток с горной массой для окончательного заполнения передней части ковша, при этом верхние ролики, установленные на проушинах загрузочного лотка, входят во взаимодействие с направляющими и выступами поворотных подпружиненных рычагов через пазы посредством штоков гидроцилиндров механизма управления лотком, причем нижние ролики загрузочного лотка выходят из взаимодействия с упорами, установленными на поворотных подпружиненных рычагах, при этом разгрузка ковша осуществляется через образовавшуюся щель между днищем ковша и поднятым в направляющих загрузочным лотком посредством задней стенки, которая перемещается в переднюю часть ковша с гребковой стенкой.

В скрепере, включающем тяговую раму, ковш с днищем, боковые и заднюю стенки, гребковую стенку с механизмом управления, смонтированные на внешних сторонах боковых стенок криволинейные направляющие, каждая из которых имеет верхнюю и нижнюю ветви с тупиковыми участками, подпружиненные переводные собачки, установленные в местах сопряжения верхних и нижних ветвей криволинейных направляющих, и установленные в криволинейных направляющих при помощи кареток кронштейны, боковые стенки ковша жестко связаны с тяговой рамой, при этом ковш скрепера снабжен загрузочным лотком с механизмом управления лотком, направляющими, установленными на внешних сторонах боковых стенок ковша, причем верхние ролики, установленные на проушинах загрузочного лотка, периодически входят во взаимодействие с направляющими и выступами поворотных подпружиненных рычагов через пазы посредством штоков гидроцилиндров механизма управления лотком, при этом нижние ролики загрузочного лотка периодически выходят из взаимодействия с упорами, установленными на поворотных подпружиненных рычагах.

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

Сущность предлагаемого способа разработки месторождений твердых полезных ископаемых с применением землеройно-фрезерной машины и скреперов поясняется чертежами.

На фиг.1 - общий вид оборудования в комплекте - землеройно-фрезерная машина - скрепер; на фиг.2 - вид сверху на фиг.1; на фиг.3 - вид А на фиг.2, скрепер при загрузке горной массы; на фиг.4 - вид А на фиг.2, скрепер в транспортном положении; на фиг.5 - вид А на фиг.2, скрепер при разгрузке горной массы, загрузочный лоток поднят, гребковая и задняя стенки в крайнем переднем положении; фиг.6 - разрез Б-Б на фиг.3; на фиг.7 - разрез В-В на фиг.3; на фиг.8 - разрез Г-Г на фиг.6, нижние ролики загрузочного лотка в заблокированном состоянии; на фиг.9 - разрез Г-Г на фиг.6, нижние ролики загрузочного лотка в разблокированном состоянии.

Оборудование для реализации предлагаемого способа включает в себя землеройно-фрезерную машину 1, скрепер 2, который содержит тяговую раму 3, ковш 4 с днищем 5, боковыми стенками 6 и задней стенкой 7, гребковую стенку 8 с механизмом управления 9, которая может позиционироваться в передней 10 и задней 11 частях ковша. Криволинейные направляющие 12 смонтированы на внешних сторонах 13 боковых стенок 6. Каждая из криволинейных направляющих 12 имеет верхнюю 14 и нижнюю 15 ветви с тупиковыми участками 16, 17. Подпружиненные переводные собачки 18, 19 установлены в местах сопряжения верхних 14 и нижних 15 ветвей криволинейных направляющих 12. Кронштейны 20 установлены при помощи кареток 21 в криволинейных направляющих 12. Боковые стенки 6 ковша 4 жестко связаны 22 с тяговой рамой 3. Ковш 4 скрепера 2 снабжен загрузочным лотком 23 с механизмом управления лотком 24, направляющими 25, установленными на внешних сторонах 13 боковых стенок 6 ковша 4. Верхние ролики 26, установленные на проушинах 27 загрузочного лотка 23, взаимодействуют с направляющими 25 и выступами 28 поворотных подпружиненных рычагов 29 через пазы 30 посредством штоков 31 гидроцилиндров 32 механизма управления лотком 24. Нижние ролики 33 загрузочного лотка 23 взаимодействуют с упорами 34, установленными на поворотных подпружиненных рычагах 29. Скрепер 2 позиционируется в отрытой траншее 35 вслед за землеройно-фрезерной машиной 1. Разгрузка ковша 4 осуществляется через образовавшуюся щель 36 между днищем 5 ковша и поднятым в направляющих 25 загрузочным лотком 23.

Способ разработки месторождений твердых полезных ископаемых с применением землеройно-фрезерной машины и скреперов осуществляется следующим образом.

Землеройно-фрезерная машина 1 производит разрыхление породы с размещением отфрезерованной горной массы в отрытой траншее 35, из которой осуществляют ее выемку скрепером 2, следующим вслед за землеройно-фрезерной машиной 1 без ее остановки. Боковые стенки 6 ковша 4 скрепера жестко связаны 22 с тяговой рамой 3. Скрепер 2 зачерпывает горную массу в ковш 4 с помощью загрузочного лотка 23, который осуществляет заполнение передней части 10 ковша 4 горной массой и последующее перемещение ее с использованием гребковой стенки 8 в заднюю часть 11 ковша 4, перемещаемой механизмом управления 9. Гребковая стенка 8, жестко соединенная с кронштейнами 20, которые посредством кареток 21 перемещаются по нижним ветвям 15 криволинейных направляющих 12, установленных на внешних сторонах 13 боковых стенок 6, от тупиковых участков 16 к тупиковым участкам 17 через подпружиненные переводные собачки 19. Освободившаяся передняя часть 10 ковша 4 вновь заполняется горной массой. Гидроцилиндры 32 механизма управления лотком 24 поднимают загрузочный лоток 23 с горной массой для окончательного заполнения передней части 10 ковша 4. Скрепер 2 осуществляет транспортирование горной массы к месту разгрузки. Для разгрузки ковша 4 скрепера 2 осуществляется подъем загрузочного лотка 23. Верхние ролики 26, установленные на проушинах 27 загрузочного лотка, входят во взаимодействие с направляющими 25 и выступами 28 поворотных подпружиненных рычагов 29 через пазы 30 посредством штоков 31 гидроцилиндров 32 механизма управления лотком 24, при этом нижние ролики 33 загрузочного лотка 23 выходят из взаимодействия с упорами 34, установленными на поворотных подпружиненных рычагах 29. Разгрузка ковша осуществляется через образовавшуюся щель 36 между днищем 5 ковша 4 и поднятым в направляющих 25 загрузочным лотком 23 посредством задней стенки 7, которая перемещается в переднюю часть 10 ковша с гребковой стенкой 8. Гребковая стенка 8, соединенная с кронштейнами 20 и каретками 21, перемещается по верхним ветвям 14 криволинейных направляющих 12, установленных на внешних сторонах 13 боковых стенок 6, от тупиковых участков 17 к тупиковым участкам 16 через подпружиненные переводные собачки 18.

Способ повышает эксплуатационную надежность и производительность при выполнении вскрышных и добычных работ на месторождениях, сложенных из плотных и полускальных пород, с применением землеройно-фрезерных машин и скреперов.

Источники информации

1. Пихлер М., Гуськов В.А., Панкевич Ю.Б., Галигузов О.А., Галигузов О.М. Комбайны Wirtgen 2500 SM в карьерах Липецкого карьероуправления ОАО «Липецкцемент» // Горная промышленность. - 2008. - №4. - С.26-30.

2. Авторское свидетельство СССР №1208143 от 30.01.1986. Ковш скрепера.

3. Патент РФ №2317415 от 20.02.2008. Способ ведения вскрышных и добычных работ с применением карьерных комбайнов фрезерного типа и скреперов.