Способ разработки месторождений твердых полезных ископаемых

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

Известен способ пылеподавления на угольных разрезах. Способ пылеподавления осуществляется посредством снегогенератора при погрузке угля ковшом экскаватора в вагоны на угольных складах [1].

Способ не рационален по технологической производительности за счет использования дополнительного агрегата.

Известен исполнительный орган угольного комбайна, включающий ротор с ковшами, шнековый погрузчик, редуктор, приводной вал, при этом приводной вал жестко соединен с ротором, выполнен пустотелым и сообщен с полостью ротора для отсоса пыли посредством аспирационного устройства [2].

Недостатком исполнительного органа является выход большого количества мелких фракций - переизмельчение угля.

Известен способ открытой разработки месторождений твердых полезных ископаемых, включающий получение кондиционных фракций посредством непрерывного выемочно-классификационного процесса, с подачей крупной фракции на разгрузочный конвейер для отгрузки на транспортное средство и с отделением мелких фракций и тонких частиц в качестве подрешетного продукта ссыпающихся в накопитель и посредством всасывающего вакуумного устройства перемещающихся в приемные контейнеры [3].

Недостатком способа является использование фрезерного рабочего органа, приводящего к переизмельчению угля.

Наиболее близким по технической сущности является способ разработки месторождений твердых полезных ископаемых, включающий выемку горной массы карьерным гидравлическим экскаватором, имеющим рабочее оборудование - ковш, кабину, силовую установку, поворотную платформу, приемный бункер с классификатором, промежуточный бункер, дробилку, питатель и отвальный конвейер. Разгрузка горной массы из ковша осуществляется в приемный бункер с обеспечением автоматизации части рабочего цикла копания. Обеспечивается автоматизация процессов посредством системы управления и согласования взаимодействия рабочего оборудования по преобразованию цикличного характера копания в непрерывный поток погружаемой горной массы с отделением крупнокусковой горной массы от мелко и среднекусковой горной массы, направляемой через промежуточный бункер на питатель. Крупнокусковая горная масса подается в дробилку, измельчается и поступает последовательно на питатель и отвальный конвейер [4].

Недостатками способа являются значительное пыление при разгрузке горной массы из ковша в приемный бункер, отсутствие функции удаления мелочи, в результате чего происходит пыление и потери полезного ископаемого при перегрузке и транспортировке от просыпания и выдувания.

Технический результат заключается в повышении технологической эффективности за счет снижения потерь мелких фракций полезного ископаемого, улучшении качества угля за счет удаления угольной мелочи непосредственно в забое, повышении экологической эффективности за счет снижения пыления при ведении выемочно-погрузочных и транспортных работ.

Технический результат достигается тем, что в способе разработки месторождений твердых полезных ископаемых, включающем выемку горной массы карьерным гидравлическим экскаватором, имеющим рабочее оборудование - ковш, кабину, силовую установку, поворотную платформу, приемный бункер с классификатором, промежуточный бункер, дробилку, питатель и отвальный конвейер, разгрузку горной массы из ковша в приемный бункер с обеспечением автоматизации части рабочего цикла копания, автоматизацию процессов посредством системы управления и согласования взаимодействия рабочего оборудования по преобразованию цикличного характера копания в непрерывный поток погружаемой горной массы с отделением крупнокусковой горной массы от мелко и среднекусковой горной массы, направляемой через промежуточный бункер на питатель, при этом крупнокусковая горная масса подается в дробилку, измельчается и поступает последовательно на питатель и отвальный конвейер, при разгрузке горной массы из ковша осуществляется процесс пылеподавления путем засасывания пыли аспирационным устройством, установленным на боковой стенке, причем локализация зоны пыления в передней части осуществляется над приемным бункером путем подачи дисперсной жидкости из форсунок, установленных на передних гранях боковых стенок и связанных с системой подачи жидкости из емкости, установленной на поворотной платформе, при этом пылезащитное ограждение, состоящее из боковых стенок и задней стенки, установлено над приемным бункером, при этом посредством отвального конвейера, снабженного скребками, просеивающей решеткой и кожухом, происходит выделение из горной массы мелких фракций, которые через накопитель системой пневмотранспортирования подаются по трубопроводу в герметичный бункер транспортного средства.

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 разгрузки горной массы из ковша в приемный бункер с пылезащитным ограждением; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Способ разработки месторождений твердых полезных ископаемых выполняется с помощью карьерного гидравлического экскаватора 1, включающего рабочее оборудование 2 - ковш 3, кабину 4, силовую установку 5, поворотную платформу 6, приемный бункер 7 с классификатором 8, промежуточный бункер 9, дробилку 10, питатель 11, отвальный конвейер 12, систему 13 управления и согласования. Пылезащитное ограждение 14, состоящее из боковых стенок 15, 16 и задней стенки 17, установлено над приемным бункером 7. Аспирационное устройство 18 установлено на боковой стенке 15. Форсунки 19 подачи дисперсной жидкости для локализации зоны пыления 20 в передней части 21 над приемным бункером 7 установлены на передних гранях 22 боковых стенок 15, 16 и связаны с системой подачи жидкости 23 из емкости 24, установленной на поворотной платформе 6. Отвальный конвейер 12 снабжен скребками 25, просеивающей решеткой 26 и кожухом 27. Мелкие фракции из накопителя 28 по трубопроводу 29 системы пневмотранспортирования 30 подаются в герметичный бункер 31 транспортного средства 32.

Способ разработки месторождений твердых полезных ископаемых реализуется следующим образом.

Осуществляется выемка горной массы карьерным гидравлическим экскаватором 1, имеющим рабочее оборудование 2 - ковш 3, кабину 4, силовую установку 5, поворотную платформу 6, приемный бункер 7 с классификатором 8, промежуточный бункер 9, дробилку 10, питатель 11 и отвальный конвейер 12. Разгрузка горной массы из ковша 3 в приемный бункер 7 ведется с обеспечением автоматизации части рабочего цикла копания. Автоматизация процессов осуществляется посредством системы 13 управления и согласования взаимодействия рабочего оборудования 2 по преобразованию цикличного характера копания в непрерывный поток погружаемой горной массы с отделением крупнокусковой горной массы от мелко и среднекусковой горной массы, направляемой через промежуточный бункер 9 на питатель 11. Крупнокусковая горная масса подается в дробилку 10, измельчается и поступает последовательно на питатель 11 и отвальный конвейер 12. При разгрузке горной массы из ковша 3 осуществляется процесс пылеподавления путем засасывания пыли аспирационным устройством 18, установленным на боковой стенке 15. Локализация зоны пыления 20 в передней части 21 осуществляется над приемным бункером 7 путем подачи дисперсной жидкости из форсунок 19, установленных на передних гранях 22 боковых стенок 15, 16 и связанных с системой подачи жидкости 23 из емкости 24, установленной на поворотной платформе 6. Пылезащитное ограждение 14, состоящее из боковых стенок 15, 16 и задней стенки 17, установлено над приемным бункером 7. Посредством отвального конвейера 12, снабженного скребками 25, просеивающей решеткой 26 и кожухом 27, происходит выделение из горной массы мелких фракций, которые через накопитель 28 системой пневмотранспортирования 30 подаются по трубопроводу 29 в герметичный бункер 31 транспортного средства 32.

Способ обеспечивает расширение функциональности и повышение технологической эффективности за счет возможности удаления мелких фракций угля непосредственно во время выемочно-погрузочного процесса, обеспечивающего снижение потерь полезного ископаемого при погрузке и транспортировке, а также - уменьшение экологической нагрузки на производственный персонал и окружающую среду в районе ведения горных работ за счет пылеподавления.

Источники информации:

1. Патент РФ №2581733 от 20.04.2016. Способ пылеподавления на угольных разрезах.

2. Патент РФ №2109945 от 27.04.1998. Исполнительный орган угольного комбайна.

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

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