Результат интеллектуальной деятельности: Способ открытой разработки сложноструктурных месторождений твердых полезных ископаемых

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для открытой разработки сложноструктурных месторождений и получения посредством классификации непосредственно в процессе добычи высококачественного продукта с отделением пустой породы.

Известны способы добычи на базе выемочно-погрузочных машин непрерывного действия для безвзрывной разработки полезного ископаемого и вскрышных пород методом послойного фрезерования [1].

При известных достоинствах комбайны не обладают функциональными возможностями классификации породы.

Известен способ классификации угля на основе ресурсосберегающего горного комплекса, включающего процесс получения кондиционных фракций посредством непрерывного выемочно-классификационного метода с отработкой послойно-полосовым способом пласта полезного ископаемого, классификацией горной массы с разделением на фракции и перемещением скребковым конвейером крупных фракций для отгрузки. Ресурсосберегающий горный комплекс включает рабочий орган, раму, снабженную ходовой тележкой с конвейером подачи и поворотную разгрузочную консоль. На раме комплекса смонтирован сепарационно-сортировочный агрегат, сопряженный с конвейером подачи и с дополнительно размещенными конвейерами [2].

Избыточность передаточных механизмов и громоздкость конструкции комплекса при выполнении данного способа снижают надежность.

Известен способ классификации угля, включающий транспортировку угля посредством скребкового конвейера и разделение транспортируемой массы угля на классы. Угольную массу перемещают по классификационной решетке, встроенной в днище скребкового конвейера, обеспечивая волновое движение угольной массы вдоль става конвейера с интенсивным вертикальным перемещением отдельных кусков угля за счет того, что рештачный став скребкового конвейера устанавливается под переменным углом [3].

Данный способ классификации угля имеет ограниченные функциональные возможности и не достаточную экологичность.

Известен способ открытой разработки месторождений твердых полезных ископаемых, который включает получение кондиционных фракций посредством выемочно-классификационного процесса с отработкой послойно-полосовым способом пласта полезного ископаемого, подачу горной массы от рабочего органа комплекса непосредственно в классификационный агрегат, размещенный в кожухе для исключения потерь тонких частиц и обеспечения ускоренного эффективного разделения на две фракции посредством скребкового конвейера и классификационной решетки, установленной на упругих опорах и снабженной вибратором, подачу скребковым конвейером крупной фракции на разгрузочный конвейер для отгрузки в автосамосвал с последующей доставкой на обогатительный комплекс, поступление отделенных от крупной фракции мелких и тонких частиц, выделенных в классификационном агрегате как подрешетный продукт, в накопитель, сопряженный с кожухом и установленный под классификационной решеткой, последующее классификационное разделение на тонкую и мелкую фракции [4].

Недостатком способа является ограниченная возможность разработки сложноструктурных месторождений.

Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении производительности, технологической эффективности и экологической безопасности с получением кондиционных фракций горной массы посредством непрерывного выемочно-классификационного процесса при разработке сложноструктурного месторождения.

Технический результат достигается тем, что в способе открытой разработки сложноструктурных месторождений твердых полезных ископаемых, включающем получение кондиционных фракций посредством выемочно-классификационного процесса с отработкой послойно-полосовым способом пласта полезного ископаемого, подачу горной массы от рабочего органа комплекса непосредственно в классификационный агрегат, размещенный в кожухе для исключения потерь тонких частиц и обеспечения ускоренного эффективного разделения на две фракции посредством скребкового конвейера и классификационной решетки, установленной на упругих опорах и снабженной вибратором, подачу скребковым конвейером крупной фракции на разгрузочный конвейер для отгрузки в автосамосвал с последующей доставкой на обогатительный комплекс, поступление отделенных от крупной фракции мелких и тонких частиц, выделенных в классификационном агрегате как подрешетный продукт, в накопитель, сопряженный с кожухом и установленный под классификационной решеткой, последующее классификационное разделение на тонкую и мелкую фракции в процессе подачи в двухфракционную накопительную систему с приемными бункерами для мелкой и тонкой фракций с помощью всасывающего вакуумного устройства, с понижением скорости потока, за счет перепада диаметра выходного отверстия подающего трубопровода и входного участка зоны расширения приемного бункера для мелкой фракции, регулировку процесса с помощью автоматической системы управления с датчиками контроля, доставку транспортным средством мелкой и тонкой фракций к обогатительному комплексу для раздельного обогащения, посредством автоматической системы управления осуществляют дифференциацию пород сложноструктурного месторождения с выделением пропластков пустой породы, которая транспортируется скребковым конвейером вдоль классификационной решетки, щели которой перекрываются поворотными заслонками, установленными шарнирно под классификационной решеткой, посредством гидроцилиндров и тяг, при этом пустая порода попадает на разгрузочный конвейер и далее - в автосамосвал для транспортировки в отвал, а дифференцируемые посредством автоматической системы управления объемы мелкой и тонкой фракций полезного ископаемого поступают в соответствующие их объему отсеки кузова транспортного средства.

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

На фиг. 1 - общий вид комплекса; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2, показана двухфракционная накопительная система мелкой и тонкой фракций; на фиг. 4 - классификационный агрегат; на фиг. 5 - вид В на фиг. 4.

Способ открытой разработки сложноструктурных месторождений твердых полезных ископаемых выполняется с помощью комплекса 1, подача горной массы в котором осуществляется от рабочего органа 2 непосредственно в классификационный агрегат 3, размещенный в кожухе 4. Классификационный агрегат 3 включает классификационную решетку 5 со щелями 6, установленную на упругих опорах 7, вибратор 8 и скребковый конвейер 9. Под классификационной решеткой 5 шарнирно 10 установлены поворотные заслонки 11, через тяги 12 взаимодействующие с гидроцилиндрами 13. Накопитель 14 для тонкой и мелкой фракций сопряжен с кожухом 4 и установлен под классификационной решеткой 5. Разгрузочный конвейер 15 для отгрузки крупной фракции в автосамосвал 16 установлен сопряженным с классификационным агрегатом 3. Подающий трубопровод 17 для тонкой и мелкой фракций соединяет накопитель 14 с двухфракционной накопительной системой 18 и снабжен всасывающим вакуумным устройством 19. Двухфракционная накопительная система 18 включает приемный бункер 20 для мелкой фракции и приемный бункер 21 для тонкой фракции, установленные последовательно. Двухфракционная накопительная система 18 имеет перепад диаметра выходного отверстия 22 подающего трубопровода 17 и входного участка зоны расширения 23 приемного бункера 20 для мелкой фракции. Весь процесс разработки пласта полезного ископаемого 24 и пропластков пустой породы 25 осуществляется с помощью автоматической системы управления 26 с датчиками контроля 27. Кузов 28 транспортного средства 29 разделен на, соответствующие объемам 30, 31 мелкой и тонкой фракциям полезного ископаемого, отсеки 32, 33. Автосамосвал 16 осуществляет доставку крупной фракции полезного ископаемого на обогатительный комплекс 34 или пустой породы - в отвал 35.

Способ открытой разработки месторождений твердых полезных ископаемых реализуется следующим образом.

Получение кондиционных фракций посредством выемочно-классификационного процесса с отработкой послойно-полосовым способом пласта полезного ископаемого 24 осуществляется с помощью комплекса 1. Подача горной массы осуществляется от рабочего органа 2 комплекса 1 непосредственно в классификационный агрегат 3, размещенный в кожухе 4 для исключения потерь тонких частиц и обеспечения ускоренного эффективного разделения на две фракции посредством скребкового конвейера 9 и классификационной решетки 5, установленной на упругих опорах 7 и снабженной вибратором 8. Скребковым конвейером 9 производится подача крупной фракции на разгрузочный конвейер 15 для отгрузки в автосамосвал 16 с последующей доставкой на обогатительный комплекс 34. Выделенные от крупной фракции мелкие и тонкие частицы в классификационном агрегате 3 как подрешетный продукт, поступают в накопитель 14, сопряженный с кожухом 4 и установленный под классификационной решеткой 5. Последующее классификационное разделение на тонкую и мелкую фракции осуществляется в процессе подачи в двухфракционную накопительную систему 18 с приемными бункерами 20, 21 для мелкой и тонкой фракций с помощью всасывающего вакуумного устройства 19. С понижением скорости потока, за счет перепада диаметра выходного отверстия 22 подающего трубопровода 17 и входного участка зоны расширения 23 приемного бункера 20 для мелкой фракции, происходит осаждение мелкой фракции. Регулировка процесса производится с помощью автоматической системы управления 26 с датчиками контроля 27. Доставка мелкой и тонкой фракций к обогатительному комплексу 34 для раздельного обогащения осуществляется транспортным средством 29. Посредством автоматической системы управления 26 осуществляется дифференциация пород сложноструктурного месторождения с выделением пропластков пустой породы 25, которая транспортируется скребковым конвейером 9 вдоль классификационной решетки 5. Щели 6 классификационной решетки 5 перекрываются поворотными заслонками 11, установленными под классификационной решеткой 5 шарнирно 10, посредством гидроцилиндров 13 и тяг 12. Пустая порода попадает на разгрузочный конвейер 15 и далее - в автосамосвал 16 для транспортировки в отвал 35. Дифференцируемые посредством автоматической системы управления 26 объемы 30, 31 мелкой и тонкой фракций полезного ископаемого поступают в соответствующие их объему отсеки 32, 33 кузова 28 транспортного средства 29.

Способ обеспечивает экологическую безопасность и технологическую эффективность за счет сокращения потерь ценных компонентов и исключения разубоживания в процессе разработки сложноструктурных месторождений.

Источники информации

1. Швабенланд Е.Е. О потенциале фрезерных комбайнов непрерывного действия при разработке месторождений открытым способом // Рациональное освоение недр. 2014. №1. С.54-60.

2. Пат. РФ №2083839, МПК Е21С 47/00. Ресурсосберегающий горный комплекс.

3. Пат. РФ №2363551, В07В 1/00. Способ классификации угля.

4. Пат. РФ №2596157, Е21С 47/00, Е21С 41/26. Способ открытой разработки месторождений твердых полезных ископаемых.