Способ доработки подкарьерных запасов высоким вертикальным уступом

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для доработки подкарьерных запасов, ограниченных в плане крутопадающих залежей твердых полезных ископаемых.

Известен способ открытой разработки крутопадающих рудных тел, включающий доработку нижней части залежи с формированием нерабочего борта с предельно допустимыми по устойчивости параметрами, рыхление массива землеройно-фрезерными машинами, транспортировку горной массы фронтальными погрузчиками к загрузочной площадке на отрабатываемом горизонте, загрузку грузовой бадьи, ее подъем и перемещение кабельным краном до перегрузочной площадки [1].

Недостатками способа являются многооперационность, невозможность обслуживания кабельным краном всей площади поперечного сечения отрабатываемого рудного тела, необходимость формирования площадок значительной площади на промежуточном горизонте карьера для размещения башен кабельного крана, высокая металлоемкость оборудования.

Известно устройство для экскавации горных пород в карьере, включающее грейфер, аэростатический аппарат, гибкие связи-оттяжки и лебедки для перемещения аэростатического аппарата над поверхностью рабочей зоны [2]. Устройство обеспечивает возможность совершения грейфером маятниковых колебаний на канате в сторону отвалов для разгрузки горной массы.

Недостатками устройства являются невозможность разработки и выемки прочных горных пород без предварительного рыхления, а также сложность конструкции устройства, дополнительно включающего аэростатический аппарат.

Наиболее близкими по технологической и технической сущности являются способ доработки подкарьерных запасов кимберлитовой трубки одним высоким вертикальным уступом с использованием аэростатического подъемника [3] и способ открытой разработки месторождений твердых полезных ископаемых [4]. Способ доработки подкарьерных запасов высоким вертикальным уступом, включающий использование канатной системы с подъемным механизмом, получение горной массы посредством непрерывного выемочного процесса с отработкой послойно-полосовым способом полезного ископаемого добычным комплексом, подачей горной массы от фрезерного рабочего органа добычного комплекса в бункер, периодической подачей через бункер горной массы в мягкие контейнеры, перемещение мягких контейнеров по эстакаде на поверхность забоя, доставку мягких контейнеров с поверхности забоя на промежуточный горизонт карьера канатной системой с подъемным механизмом.

Недостатками способа доработки подкарьерных запасов кимберлитовой трубки одним высоким вертикальным уступом с использованием аэростатического подъемника [3] являются возможность значительного раскачивания контейнера на канате подъемного механизма, простои добычного комплекса при обмене контейнеров под загрузку. Недостатками способа открытой разработки месторождений твердых полезных ископаемых [4] является невозможность замены кассет с мягкими контейнерами посредством подъемного механизма и непроработанность вопроса транспортирования мягких контейнеров с горной массой на дневную поверхность. Общим недостатком обоих способов является работа персонала в опасной зоне возможного обрушения при доработке глубокого карьера.

Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении производительности, безопасности горных работ, надежности, расширении технологической эффективности и снижении экологической нагрузки на окружающую среду в районе ведения горных работ посредством обеспечения дистанционного управления работой добычного комплекса, снабженного поворотным устройством, и канатной системы, снабженной поворотным и фиксирующим устройствами.

Технический результат достигается тем, что в способе доработки подкарьерных запасов высоким вертикальным уступом, включающем использование канатной системы с подъемным механизмом, получение горной массы посредством непрерывного выемочного процесса с отработкой послойно-полосовым способом полезного ископаемого добычным комплексом, подачей горной массы от фрезерного рабочего органа добычного комплекса в бункер, периодической подачей через бункер горной массы в мягкие контейнеры, перемещение мягких контейнеров по эстакаде на поверхность забоя, доставку мягких контейнеров с поверхности забоя на промежуточный горизонт карьера канатной системой с подъемным механизмом, отработка запасов ведется дистанционно посредством системы автоматизированного управления с датчиками контроля, при этом, для установки на платформу добычного комплекса кассеты с мягкими контейнерами посредством подъемного механизма, добычной комплекс снабжен поворотным устройством удаления бункера из рабочего положения загрузки, причем поворотное устройство подъемного механизма позиционирует захватное устройство с кассетой под углом ориентирования добычного комплекса, срабатывает фиксирующее устройство для исключения раскачивания кассеты на канате подъемного механизма, кассета опускается на платформу и перемещается в рабочее положение для обеспечения непрерывности подачи мягких контейнеров в процессе работы добычного комплекса, при этом подъемный механизм с захватным устройством перемещается в зону расположения мягкого контейнера с горной массой и позиционируется поворотным устройством подъемного механизма для захвата и перемещения мягкого контейнера на промежуточный горизонт карьера.

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

Способ доработки подкарьерных запасов высоким вертикальным уступом изображен на чертежах.

На фиг. 1 - схема доработки подкарьерных запасов высоким вертикальным уступом; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема установки кассеты с мягкими контейнерами на добычной комплекс; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 3.

Способ доработки подкарьерных запасов высоким вертикальным уступом 1 выполняется с использованием канатной системы 2 с подъемным механизмом 3, а также системы автоматизированного управления 4 с датчиками контроля 5, добычного комплекса 6 с фрезерным рабочим органом 7 и бункером 8. Для загрузки горной массы используются мягкие контейнеры 9, устанавливаемые на платформе 10 и по эстакаде 11 перемещаемые на поверхность забоя 12. Добычной комплекс 6 снабжен поворотным устройством 13 удаления бункера 8 из рабочего положения загрузки 14. Кассета 15 с мягкими контейнерами 9 для загрузки горной массы перемещается с платформы 10 в рабочее положение 16. Поворотное устройство 17 подъемного механизма 3 подвешено на канате 18 и позиционирует захватное устройство 19 с кассетой 15 под углом ориентирования 20 добычного комплекса 6. Подъемный механизм 3 снабжен фиксирующим устройством 21 с канатами 22 и грузами 23 для стабилизации положения при установке кассеты 15. Мягкий контейнер 9 с горной массой из зоны расположения 24 на поверхности забоя 12 перемещается на промежуточный горизонт карьера 25.

Способ доработки подкарьерных запасов высоким вертикальным уступом осуществляется следующим образом.

Для выполнения работ по транспортированию при доработке подкарьерных запасов высоким вертикальным уступом 1 используется канатная система 2 с подъемным механизмом 3. Получение горной массы ведется посредством непрерывного выемочного процесса с отработкой послойно-полосовым способом полезного ископаемого добычным комплексом 6, подачей горной массы от фрезерного рабочего органа 7 добычного комплекса 6 в бункер 8. Осуществляется периодическая подача горной массы через бункер 8 в мягкие контейнеры 9, которые перемещаются по эстакаде 11 на поверхность забоя 12. Доставка мягких контейнеров 9 с поверхности забоя 12 на промежуточный горизонт карьера 25 осуществляется канатной системой 2 с подъемным механизмом 3. Отработка запасов ведется дистанционно посредством системы автоматизированного управления 4 с датчиками контроля 5. Добычной комплекс 6 снабжен поворотным устройством 13 удаления бункера 8 из рабочего положения загрузки 14 для установки на платформу 10 добычного комплекса 6 кассеты 15 с мягкими контейнерами 9 посредством подъемного механизма 3. Поворотное устройство 17 подъемного механизма 3 позиционирует захватное устройство 19 с кассетой 15 под углом ориентирования 20 добычного комплекса 6. Срабатывает фиксирующее устройство 21 с канатами 22 и грузами 23 для исключения раскачивания кассеты 15 на канате 18 подъемного механизма 3. Кассета 15 опускается на платформу 10 и перемещается в рабочее положение 16 для обеспечения непрерывности подачи мягких контейнеров 9 в процессе работы добычного комплекса 6. Подъемный механизм 3 с захватным устройством 19 перемещается в зону расположения 24 мягкого контейнера 9 с горной массой и позиционируется поворотным устройством 17 подъемного механизма 3 для захвата и перемещения мягкого контейнера 9 на промежуточный горизонт карьера 25.

Способ обеспечивает повышение безопасности и надежности горных работ, расширяет технологическую эффективность и снижает экологическую нагрузку на окружающую среду в районе ведения горных работ.

Источники информации:

1. Патент РФ №2571776 от 20.12.2015. Способ открытой разработки крутопадающих рудных тел.

2. Патент РФ №2148714 от 10.05.2000. Устройство для экскавации горных пород в карьере.

3. Точилин В.И. Отработка подкарьерных запасов трубки «Интернациональная» с использованием аэрогеотехнологии // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). - 1999. - №5. С. 197-200.

4. Патент РФ №2671381 от 12.12.2017. Способ открытой разработки месторождений твердых полезных ископаемых.