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 контролем кондиционности руды по содержанию полезного компонента и отделением некондиционной руды и пустой породы.

Известен способ управления грузопотоками при послойно-порционной разработке сложноструктурных месторождений комбайнами фрезерного типа. Контрольно-измерительный комплекс, размещенный над разгрузочной консолью комбайна, контролирует содержание полезного компонента в отгружаемой в автосамосвал горной массе. Для каждой порции горной массы выполняется не менее 60 измерений, по результатам которых рассчитывается среднее содержание полезного компонента в кузове, после чего автосамосвал получает адрес разгрузки [1].

Недостатком данного способа является пыление и выдувание тонких и мелких частиц при погрузке и транспортировке горной массы.

Известен способ послойной разработки сложноструктурных месторождений твердых полезных ископаемых с применением фрезерной машины, оборудованной автоматической системой контроля и оценки кондиционности горной массы с датчиками, установленными на консоли за рабочим органом. Автоматическая система предварительно дифференцирует участки горной массы в плане на элементы путем интегрирования средних показателей по полосе охвата фиксированной ширины рабочего органа фрезерной машины, при этом осуществляется контроль и управление процессом дифференцированной отгрузки горной массы погрузчиками в автосамосвалы [2].

Недостатком данного способа являются потери мелких и тонких фракций отфрезерованной горной массы от просыпания и выдувания, а также пиление при ведении выемочно-погрузочных операций и транспортировке.

Известен способ открытой разработки сложноструктурных месторождений твердых полезных ископаемых, включающий получение кондиционных фракций посредством выемочно-классификационного процесса с отработкой послойно-полосовым способом пласта полезного ископаемого. Подача горной массы от рабочего органа комплекса осуществляется 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 с вибросистемой, подвижным элементом с приводом для перекрытия щелей. Разделение горной массы по размеру в качестве подрешетной и надрешетной фракций ведется посредством классификационного агрегата с направлением подрешетной фракции в накопитель и затем - посредством пневмосистемы - в приемный контейнер транспортного средства. Регулировка процесса выполняется с помощью автоматической системы управления с датчиками контроля, осуществляющей дифференциацию пород сложно-структурного месторождения [3].

Недостатком способа является ограниченная возможность дифференциации горной массы с разным содержанием полезного компонента при разработке 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 с вибросистемой, подвижным элементом с приводом для перекрытия щелей, разделение горной массы по размеру в качестве подрешетной и надрешетной фракций посредством классификационного агрегата с направлением подрешетной фракции в накопитель и затем - посредством пневмосистемы - в приемный контейнер транспортного средства, регулировку процесса с помощью автоматической системы управления с датчиками контроля, осуществляющей дифференциацию пород сложно-структурного месторождения, датчики контроля, установленные перед классификационным агрегатом над зоной фиксации содержания полезных компонентов в горной массе по трем уровням дифференциации на классификационной решетке, выполненной без щелей по ходу перемещения горной массы, посредством подачи сигнала через автоматическую систему управления на привод подвижного элемента, расположенного под классификационной решеткой в направляющих и выполненного в виде перфорированной пластины для изменения размера проходного сечения или полного перекрытия щелей классификационной решетки классификационного агрегата посредством сдвига по ходу перемещения надрешетной фракции, при этом, при фиксации богатой руды - для перемещения подрешетной фракции через накопитель - в приемный контейнер транспортного средства для последующего обогащения, а надрешетной фракции - по лотку в траншею для транспортировки на сортировку и последующее обогащение на обогатительном комплексе - щели перфорированной пластины совмещаются со щелями классификационной решетки классификационного агрегата, определяя максимальный размер проходного сечения для разделения по фракциям, а при фиксации бедной руды перфорированная пластина частично перекрывает посредством сдвига с помощью привода щели классификационной решетки и надрешетная фракция перемещается в траншею для последующей транспортировки на склад временно некондиционной руды, а подрешетная фракция - более мелкого размера - через накопитель и приемный контейнер транспортного средства -на обогащение, при этом - при фиксации пустой породы для направления ее в траншею для транспортировки в отвал пустых пород - перфорированная пластина полностью перекрывает щели классификационной решетки классификационного агрегата, при этом посредством автоматической системы осуществляется управление процессом селективной погрузки в автосамосвалы надрешетных фракций и пустой породы из траншеи с использованием погрузчика.

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 - схема разработки сложноструктурного месторождения послойно-полосовым способом; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, показан общий вид комплекса; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1, показан классификационный агрегат; на фиг. 4 - вид В на фиг. 3; на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 4; на фиг. 6 - вид Д на фиг. 5, показан размер проходного сечения щелей классификационной решетки; на фиг. 7 - схема выемки, классификации, транспортировки и переработки горной массы сложноструктурного месторождения.

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 с подвижным элементом 6 с приводом 7 для перекрытия щелей 8, вибросистему 9 и скребковый конвейер 10. Накопитель 11 для подрешетной фракции 12 сопряжен с кожухом 4, установлен под классификационной решеткой 5 и через пневмосистему 13 взаимодействует с приемным контейнером 14 транспортного средства 15. Датчики контроля 16 автоматической системы 17 управления установлены перед классификационным агрегатом 3 над зоной фиксации 18 содержания полезных компонентов на классификационной решетке 5, выполненной без щелей 8 по ходу 19 перемещения горной массы. Подвижный элемент 6 расположен под классификационной решеткой 5 в направляющих 20 и выполнен в виде перфорированной пластины 21 для изменения размера проходного сечения 22 посредством сдвига 23 от максимального размера проходного сечения 24 до полного перекрытия щелей 8 классификационной решетки 5. Щели 25 перфорированной пластины 21 совмещаются со щелями 8 классификационной решетки 5 классификационного агрегата 3, определяя максимальный размер проходного сечения 24. Надрешетные фракции 26 богатой руды 27 и бедной руды 28, а также пустая порода 29 по лотку 30 направляются в траншею 31, откуда посредством автоматической системы 17 осуществляется управление процессом их селективной погрузки с использованием погрузчика 32 в автосамосвалы 33, которые, соответственно, осуществляют транспортировку на обогатительный комплекс 34, склад временно некондиционной руды 35 или отвал пустых пород 36.

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 осуществляется с помощью комплекса 1. Подача горной массы от рабочего органа 2 комплекса 1 ведется 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 10 и классификационной решетки 5 с вибросистемой 9, подвижным элементом 6 с приводом 7 для перекрытия щелей 8. Разделение горной массы по размеру в качестве подрешетной фракции 12 и надрешетной фракции 26 осуществляется посредством классификационного агрегата 3 с направлением подрешетной фракции 12 в накопитель 11 и затем - посредством пневмосистемы 13 - в приемный контейнер 14 транспортного средства 15. Регулировка процесса ведется с помощью автоматической системы 17 управления с датчиками контроля 16, осуществляющей дифференциацию пород сложноструктурного месторождения. Датчики контроля 16, установленные перед классификационным агрегатом 3 над зоной фиксации 18, определяют содержание полезных компонентов в горной массе по трем уровням дифференциации на классификационной решетке 5, выполненной без щелей 8 по ходу 19 перемещения горной массы. Посредством подачи сигнала через автоматическую систему 17 управления на привод 7 подвижного элемента 6, расположенного под классификационной решеткой 5 в направляющих 20 и выполненного в виде перфорированной пластины 21, производится изменение размера проходного сечения 22 или полное перекрытие щелей 8 классификационной решетки 5 классификационного агрегата 3 посредством сдвига 23 по ходу 19 перемещения надрешетной фракции 26. При этом, при фиксации богатой руды 27 - для перемещения подрешетной фракции 12 через накопитель 11 - в приемный контейнер 14 транспортного средства 15 для последующего обогащения, а надрешетной фракции 26 - по лотку 30 в траншею 31 для транспортировки на сортировку и последующее обогащение на обогатительном комплексе 34 - щели 25 перфорированной пластины 21 совмещаются со щелями 8 классификационной решетки 5 классификационного агрегата 3, определяя максимальный размер проходного сечения 24 для разделения по фракциям. При фиксации бедной руды 28 перфорированная пластина 21 частично перекрывает посредством сдвига 23 с помощью привода 7 щели 8 классификационной решетки 5, и надрешетная фракция 26 перемещается в траншею 31 для последующей транспортировки на склад временно некондиционной руды 35, а подрешетная фракция 12 - более мелкого размера - через накопитель 11 и приемный контейнер 14 транспортного средства 15 - на обогащение. При этом - при фиксации пустой породы 29 для направления ее в траншею 31 для транспортировки в отвал пустых пород 36 - перфорированная пластина 21 полностью перекрывает щели 8 классификационной решетки 5 классификационного агрегата 3. Посредством автоматической системы 17 осуществляется управление процессом селективной погрузки в автосамосвалы 33 надрешетных фракций 26 и пустой породы 29 из траншеи 31 с использованием погрузчика 32.

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. Управление грузопотоками при послойно-порционной разработке сложноструктурных месторождений комбайнами фрезерного типа // Рациональное освоение недр. 2016. №3. С. 70-75.

2. Пат. РФ №2634150, МПК Е21С 41/26, Е21С 47/00, Е21С 27/24 Способ послойной разработки сложноструктурных месторождений твердых полезных ископаемых.

3. Пат. РФ №2646275, МПК Е21С 41/26, Е21С 47/00, В07В 1/00 Способ открытой разработки сложноструктурных месторождений твердых полезных ископаемых.