Результат интеллектуальной деятельности: Способ разработки месторождений твердых полезных ископаемых

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке месторождений твердых полезных ископаемых с помощью карьерного гидравлического экскаватора.

Известен самоходный мощный экскаватор, разрабатывающий забой ковшом. Из ковша материал разгружается в загрузочный спуск, из которого поступает на транспортеры и посредством лотка направляется в дробильно-сортировочный механизм, а далее - на кольцевой и передаточный транспортеры [1].

Недостатками являются сложность и высокая материалоемкость конструкции экскаватора, оснащенного большим количеством транспортирующих устройств, а также отсутствие функции отделения мелких фракций, наличие которых будет приводить к пылению при перегрузке и последующей транспортировке горной массы, а также - к частичной потере от выдувания мелких фракций, имеющих относительно высокое содержание полезных компонентов.

Известен способ открытой разработки месторождений твердых полезных ископаемых, включающий получение кондиционных фракций посредством непрерывного выемочно-классификационного процесса с отработкой послойно-полосовым способом пласта полезного ископаемого. Отделенные на классификационном агрегате мелкие и тонкие фракции горной массы, посредством системы пневмотранспортирования, направляются в приемные контейнеры транспортного средства [2].

Недостатком способа является невозможность отработки выемочно-классификационным агрегатом массивов, сложенных прочными горными породами.

Известен способ разработки месторождений твердых полезных ископаемых с применением добычного комплекса, заключающийся в выемке взорванной горной массы ковшом с ее разгрузкой в приемный бункер, оборудованный классификатором для отделения крупнокусковой горной массы с подачей ее на дробилку, после чего вся горная масса через питатель подается на разгрузочный конвейер [3].

Недостатками способа являются отсутствие функции отделения мелких фракций, приводящее к пылению при перегрузке и последующей транспортировке горной массы, а также - к частичной потере от выдувания мелких фракций, имеющих относительно высокое содержание полезных компонентов.

Наиболее близким по технической сущности является экскаватор - добычной комплекс для выемки горных пород на карьерах [4, 5]. Выемка взорванной горной массы осуществляется карьерным гидравлическим экскаватором, имеющим ходовую тележку, поворотную платформу, рабочее оборудование и породотранспортирующее устройство, включающее разгрузочный линейный конвейер и приемный роторный конвейер, состоящий из неподвижного и открытого сверху корпуса, образованного боковой стенкой и кольцевым днищем с разгрузочным окном, и внутренней вращающейся обечайкой с лопастями-скребками и автономным приводом, разгрузка горной массы из ковша в постоянную точку ведется с обеспечением, посредством системы управления и согласования взаимодействия работы оборудования, преобразования цикличного характера копания в непрерывный поток перегружаемой горной массы.

Недостатками экскаватора - добычного комплекса являются снижение производительности в результате простоев в случае погрузки ковшом негабаритного включения в породотранспортирующее устройство, отсутствие функции отделения мелких фракций, приводящее к пылению при перегрузке и последующей транспортировке горной массы, а также - к частичной потере от выдувания мелких фракций, имеющих относительно высокое содержание полезных компонентов.

Технический результат заключается в увеличении производительности процесса выемки взорванной горной массы, повышении экологической эффективности за счет снижения пыления при ведении погрузочных и транспортных работ, снижении потерь мелких фракций ценных компонентов.

Технический результат достигается тем, что в способе разработки месторождений твердых полезных ископаемых, включающем выемку взорванной горной массы карьерным гидравлическим экскаватором, имеющим ходовую тележку, поворотную платформу, рабочее оборудование и породотранспортирующее устройство, включающее разгрузочный линейный конвейер и приемный роторный конвейер, состоящий из неподвижного и открытого сверху корпуса, образованного боковой стенкой и кольцевым днищем с разгрузочным окном, и внутренней вращающейся обечайкой с лопастями-скребками и автономным приводом, разгрузку горной массы из ковша в постоянную точку с обеспечением, посредством системы управления и согласования взаимодействия работы оборудования, преобразования цикличного характера копания в непрерывный поток перегружаемой горной массы, при продвижении горной массы лопастями-скребками по приемному роторному конвейеру, производится отделение мелкой фракции на просеивающих вибрирующих решетках, установленных в кольцевом днище, при этом отделенная мелкая фракция скапливается в накопителе, откуда по трубопроводам посредством системы пневмотранспортирования подается в герметичный бункер транспортного средства, а при наличии в горной массе негабаритного включения лопасть-скребок продвигает негабаритное включение по колосникам, над разгрузочным окном - в зону удаления негабаритов, при этом срабатывает датчик фиксации негабаритов, а опрокидыватель посредством гидроцилиндра поворачивается и сдвигает негабаритное включение в наклонный лоток, по которому негабаритное включение соскальзывает на поверхность забоя.

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

Карьерный гидравлический экскаватор для осуществления способа разработки месторождений твердых полезных ископаемых изображен на чертежах.

На фиг. 1 - общий вид карьерного гидравлического экскаватора в процессе черпания горной массы ковшом; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - общий вид карьерного гидравлического экскаватора в процессе разгрузки горной массы из ковша в приемный роторный конвейер.

Способ разработки месторождений твердых полезных ископаемых выполняется с помощью карьерного гидравлического экскаватора 1, который включает ходовую тележку 2, поворотную платформу 3, рабочее оборудование 4 и породотранспортирующее устройство 5. Породотранспортирующее устройство 5 включает разгрузочный линейный конвейер 6 и приемный роторный конвейер 7, состоящий из неподвижного и открытого сверху корпуса 8, образованного боковой стенкой 9 и кольцевым днищем 10 с просеивающими вибрирующими решетками 11 и разгрузочным окном 12, и внутренней вращающейся обечайкой 13 с лопастями-скребками 14 и автономным приводом 15. Разгрузка горной массы из ковша 16 в постоянную точку 17 обеспечивается посредством системы 18 управления и согласования взаимодействия работы оборудования 19. От накопителя 20 мелкая фракция по трубопроводам 21 посредством системы пневмотранспортирования 22 подается в герметичный бункер 23 транспортного средства 24. Негабаритное включение 25 по колосникам 26 продвигается в зону 27 удаления негабаритов. Смещение негабаритного включения 25 по наклонному лотку 28 на поверхность забоя 29 обеспечивается с помощью опрокидывателя 30 с гидроцилиндром 31, после подачи сигнала от датчика фиксации негабаритов 32.

Способ разработки месторождений твердых полезных ископаемых реализуется следующим образом.

Осуществляется выемка взорванной горной массы карьерным гидравлическим экскаватором 1, имеющим ходовую тележку 2, поворотную платформу 3, рабочее оборудование 4 и породотранспортирующее устройство 5, включающее разгрузочный линейный конвейер 6 и приемный роторный конвейер 7, состоящий из неподвижного и открытого сверху корпуса 8, образованного боковой стенкой 9 и кольцевым днищем 10 с разгрузочным окном 12, и внутренней вращающейся обечайкой 13 с лопастями-скребками 14 и автономным приводом 15. Разгрузка горной массы из ковша 16 в постоянную точку 17 ведется с обеспечением, посредством системы 18 управления и согласования взаимодействия работы оборудования 19, преобразования цикличного характера копания в непрерывный поток перегружаемой горной массы. При продвижении горной массы лопастями-скребками 14 по приемному роторному конвейеру 7 производится отделение мелкой фракции на просеивающих вибрирующих решетках 11, установленных в кольцевом днище 10. Отделенная мелкая фракция скапливается в накопителе 20, из которого по трубопроводам 21, посредством системы пневмотранспортирования 22, подается в герметичный бункер 23 транспортного средства 24. При наличии в горной массе негабаритного включения 25 лопасть-скребок 14 продвигает негабаритное включение 25 по колосникам 26 над разгрузочным окном 12 в зону 27 удаления негабаритов. Срабатывает датчик фиксации негабаритов 32, а опрокидыватель 30 посредством гидроцилиндра 31 поворачивается и сдвигает негабаритное включение 25 в наклонный лоток 28, по которому негабаритное включение 25 соскальзывает на поверхность забоя 29.

Способ повышает производительность, надежность, обеспечивает расширение функциональности и повышение технологической эффективности за счет снижения потерь ценных компонентов при погрузке и транспортировке, а также - снижение экологической нагрузки на окружающую среду в районе ведения горных работ.

Источники информации:

1. Авторское свидетельство СССР №1207399 от 23.01.1986. Самоходный мощный экскаватор.

2. Патент РФ №2596157 от 27.08.2016. Способ открытой разработки месторождений твердых полезных ископаемых.

3. Патент РФ №2601660 от 10.11.2016. Способ разработки месторождений твердых полезных ископаемых.

4. Патент РФ №2318964 от 10.03.2008. Экскаватор.

5. Казаков В.А., Кубышкин И.П. Добычной комплекс ДК-2000 / Горное оборудование и электромеханика. 2007. №12. С. 35-38.