Способ селективной разработки сложноструктурных месторождений твердых полезных ископаемых

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для открытой селективной разработки сложноструктурных месторождений твердых полезных ископаемых.

Известен карьерный экскаватор, включающий ходовой механизм, приемный, передаточный и отвальный конвейеры и рабочий орган, выполненный в виде шарнирно-закрепленного на стреле пустотелого клина, в полость которого встроен транспортирующий механизм [1].

Недостатками конструкции являются необходимость прекращения выемочного процесса при замене транспортного средства, что снижает производительность карьерного экскаватора, а также ступенчатая траектория движения рабочего органа, получаемая в результате действия на него больших реактивных сил забоя, вызывает разубоживание добытого полезного ископаемого и его потери.

Известен карьерный экскаватор, включающий рабочий орган в виде совковой лопаты, оснащенный ударными и статическими зубьями, стрелу с телескопическим приемным конвейером, передаточный и отвальный конвейеры, гидроцилиндры управления, ходовой механизм [2]. Разработка забоя рабочим органом ведется слоями в нисходящем порядке, рабочий орган совершает рабочий и холостой ход, после завершения холостого хода рабочий орган поворачивается для выгрузки оставшейся в нем части горной массы на виброленту телескопического приемного конвейера.

Недостатками конструкции являются необходимость прекращения выемочного процесса при замене транспортного средства, а также необходимость периодического поворота рабочего органа для выгрузки горной массы, что снижает производительность карьерного экскаватора, а возможность выхода крупных отдельностей при разработке забоя рабочим органом может затруднить перемещение полученной горной массы конвейерами.

Наиболее близким по технической сущности является карьерный экскаватор с ходовым оборудованием, приемным конвейером, отвальным конвейером, гидроцилиндрами управления, телескопической стрелой, на конце которой смонтирован корпус погрузчика со встроенным конвейером [3]. Рабочий орган непрерывного действия шарнирно связан с корпусом погрузчика через узел соединения, выполненный в виде поворотного двуплечего рычага, заднее плечо которого шарнирно связано посредством дополнительного гидроцилиндра управления с корпусом погрузчика, а переднее плечо - с рабочим органом непрерывного действия с возможностью его перемещения в вертикальной плоскости с выдвижением вперед относительно корпуса погрузчика.

Недостатком данной конструкции является необходимость остановок выемочного процесса карьерного экскаватора при замене транспортного средства после его заполнения или при изменении типа вынимаемой карьерным экскаватором горной массы, что снижает производительность работы.

Технический результат заключается в повышении производительности, надежности и технологической эффективности разработки сложноструктурных месторождений твердых полезных ископаемых.

Технический результат достигается тем, что в способе селективной разработки сложноструктурных месторождений твердых полезных ископаемых, включающем отработку сложноструктурного массива карьерным экскаватором с ходовым оборудованием, приемным конвейером, отвальным конвейером, гидроцилиндрами управления, телескопической стрелой, на конце которой смонтирован корпус погрузчика со встроенным конвейером, рабочий орган непрерывного действия, шарнирно связанный с корпусом погрузчика через узел соединения, выполненный в виде поворотного двуплечего рычага, заднее плечо которого шарнирно связано посредством дополнительных гидроцилиндров управления с корпусом погрузчика, а переднее плечо - с рабочим органом непрерывного действия с возможностью его перемещения в вертикальной плоскости с выдвижением вперед относительно корпуса погрузчика, для обеспечения непрерывной селективной выемки без остановки карьерного экскаватора при замене транспортных средств, включая процесс их полной загрузки или в связи с изменением типа разрабатываемой горной массы, приемный конвейер разгружает горную массу в секционный бункер, разделение на секции которого обеспечивается посредством задвижки, управляемой гидроцилиндром, при этом тип вынутой карьерным экскаватором горной массы фиксируется датчиками контроля, установленными на рабочем органе непрерывного действия и над приемным конвейером, и связанными с автоматической системой управления, причем при замене транспортного средства отвальный конвейер останавливается, а приемный конвейер продолжает загрузку в секционный бункер, который аккумулирует горную массу, а после замены транспортного средства включается отвальный конвейер и горная масса, накопленная в секционном бункере, через питатель отправляется на отвальный конвейер, при этом в случае фиксации датчиками контроля другого типа горной массы автоматическая система управления подает сигнал на закрытие задвижки, в результате чего ранее поступившая в секционный бункер горная масса оказывается в нижней секции, а другой тип горной массы разгружается в верхнюю секцию, при этом после освобождения от горной массы нижней секции и отвального конвейера производится замена транспортного средства, задвижка открывается и накопленная в верхней секции горная масса другого типа подается в транспортное средство через отвальный конвейер, при этом поворот телескопической стрелы в горизонтальной плоскости производится посредством гидроцилиндров относительно оси седельного устройства.

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

Способ селективной разработки сложноструктурных месторождений твердых полезных ископаемых изображен на чертежах.

На фиг. 1 - общий вид карьерного экскаватора при разработке сложно-структурного месторождения; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.

Способ селективной разработки сложноструктурных месторождений твердых полезных выполняется с помощью карьерного экскаватора 1. Карьерный экскаватор 1, отрабатывающий сложноструктурный массив 2, оснащен ходовым оборудованием 3, приемным конвейером 4, отвальным конвейером 5, гидроцилиндрами управления 6 и 7, телескопической стрелой 8, на конце 9 которой смонтирован корпус погрузчика 10 со встроенным конвейером 11. Рабочий орган непрерывного действия 12, шарнирно 13 связанный с корпусом погрузчика 10 через узел соединения 14, выполненный в виде поворотного двуплечего рычага 15, заднее плечо 16 которого шарнирно 17 связано посредством дополнительных гидроцилиндров управления 18 с корпусом погрузчика 10, а переднее плечо 19 - с рабочим органом непрерывного действия 12 с возможностью его перемещения в вертикальной плоскости 20 с выдвижением вперед относительно корпуса погрузчика 10. Секционный бункер 21 разделяется на секции 22 - верхнюю секцию 23 и нижнюю секцию 24 посредством задвижки 25, управляемой гидроцилиндром 26. Питатель 27 установлен между секционным бункером 21 и отвальным конвейером 5, осуществляющим подачу горной массы в транспортное средство 28. Тип 29 вынутой карьерным экскаватором 1 горной массы фиксируется датчиками контроля 30, установленными на рабочем органе непрерывного действия 12 и над приемным конвейером 4, и связанными с автоматической системой управления 31. В случае фиксации датчиками контроля другого типа 32 горной массы срабатывает автоматическая система управления 31. Гидроцилиндры 33 обеспечивают поворот телескопической стрелы 8 в горизонтальной плоскости 34 относительно оси 35 седельного устройства 36.

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

Отработка сложноструктурного массива 2 ведется карьерным экскаватором 1 с ходовым оборудованием 3, приемным конвейером 4, отвальным конвейером 5, гидроцилиндрами управления 6 и 7, телескопической стрелой 8, на конце 9 которой смонтирован корпус погрузчика 10 со встроенным конвейером 11. Рабочий орган непрерывного действия 12, шарнирно 13 связанный с корпусом погрузчика 10 через узел соединения 14, выполненный в виде поворотного двуплечего рычага 15, заднее плечо 16 которого шарнирно 17 связано посредством дополнительных гидроцилиндров управления 18 с корпусом погрузчика 10, а переднее плечо 19 - с рабочим органом непрерывного действия 12 с возможностью его перемещения в вертикальной плоскости 20 с выдвижением вперед относительно корпуса погрузчика 10, осуществляет разрушение горных пород. Для обеспечения непрерывной селективной выемки без остановки карьерного экскаватора 1 при замене транспортных средств 28, включая процесс их полной загрузки или в связи с изменением типа 29 разрабатываемой горной массы, приемный конвейер 4 разгружает горную массу в секционный бункер 21, разделение на секции 22 которого обеспечивается посредством задвижки 25, управляемой гидроцилиндром 26. Тип 29 вынутой карьерным экскаватором 1 горной массы фиксируется датчиками контроля 30, установленными на рабочем органе непрерывного действия 12 и над приемным конвейером 4, и связанными с автоматической системой управления 31. При замене транспортного средства 28 отвальный конвейер 5 останавливается, а приемный конвейер 4 продолжает загрузку в секционный бункер 21, который аккумулирует горную массу. После замены транспортного средства 28 включается отвальный конвейер 5 и горная масса, накопленная в секционном бункере 21, через питатель 27 отправляется на отвальный конвейер 5. В случае фиксации датчиками контроля 30 другого типа 32 горной массы автоматическая система управления 31 подает сигнал на закрытие задвижки 25, в результате чего ранее поступившая в секционный бункер 21 горная масса оказывается в нижней секции 24, а другой тип 32 горной массы разгружается в верхнюю секцию 23. После освобождения от горной массы нижней секции 24 и отвального конвейера 5 производится замена транспортного средства 28, задвижка 25 открывается и накопленная в верхней секции 23 горная масса другого типа 32 подается в транспортное средство 28 через отвальный конвейер 5. Поворот телескопической стрелы 8 в горизонтальной плоскости 34 производится посредством гидроцилиндров 33 относительно оси 35 седельного устройства 36.

Способ повышает производительность карьерного экскаватора, увеличивает качество селективной выемки, надежность и расширяет технологическую эффективность ведения добычных работ при разработке сложноструктурных месторождений.

Источники информации:

1. Авторское свидетельство СССР №302453 от 28.04.1971. Карьерный экскаватор.

2. Патент РФ №2296860 от 10.04.2007. Карьерный экскаватор.

3. Авторское свидетельство СССР №1099019 от 23.06.1984. Карьерный экскаватор.