Способ разработки сложноструктурных месторождений твердых полезных ископаемых

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для открытой разработки сложноструктурных месторождений.

Известна технология отработки уступа увеличенной высоты на песчано-гравийных карьерах, выполняемая драглайном, установленным на верхней площадке добычного уступа, оборудованным навесным рыхлителем специальной конструкции [1]. Навесной рыхлитель драглайна перемещается по откосу уступа, и разрыхленная порода под действием собственного веса сползает на подошву уступа и образует у его откоса штабель, из которого перегружается в транспортные средства.

Недостатками технологии являются низкая производительность при разработке прочных горных пород, сложность селективной выемки маломощных жил со сложной конфигурацией.

Известен способ разработки крутопадающих месторождений твердых полезных ископаемых и автоматизированный комплекс глубокой разработки, оборудованный телескопической стрелой с основной, промежуточной и головной секциями, рабочим органом, гидромеханизмами управления, механизмом позиционирования [2]. Разрыхленная рабочим органом горная масса перемещается из забоя в транспортное средство посредством системы пнев-мотранспортирования.

Недостатками способа и комплекса являются сложность конструкции и невысокая надежность работы отдельных механизмов.

Известен способ разупрочнения поверхностного слоя уступов карьеров при сезонном промерзании породы, включающий разупрочнение промерзшего слоя наклонными и горизонтальными щелями, нарезаемыми на глубину промерзания породы дискофрезерным экскаватором с рабочим органом, установленным на телескопической штанге и оборудованным гидромеханизмом позиционирования фрез относительно друг друга [3].

Недостатком является невозможность применения способа для разработки массивов, сложенных прочными горными породами.

Наиболее близким по технической и технологической сущности является устройство для отработки откосов уступов состоящее из платформы, оснащенной ходовыми стойками и ходовыми колесами, имеющими независимые приводы вращения и независимые механизмы поворота вокруг вертикальной оси, стрелы, рабочего органа [4]. На начальном этапе отработки устройство, посредством гидроцилиндров-домкратов, позиционируется в горизонтальном положении. Стрела гидроцилиндром поворота устанавливается на необходимый угол. Рыхление осуществляется сверху вниз. Горная масса с нижней площадки транспортируется известным способом. Рабочий орган поднимается в исходное верхнее положение. Платформа перемещается вдоль уступа посредством ходовых колес на следующую рабочую позицию.

Недостатками устройства являются необходимость частого перемещения платформы вдоль уступа, что приводит к снижению производительности. Упор стрелы в нижнюю площадку уступа затрудняет выемку отбитой горной породы, аккумулируемой на нижней площадке. При этом пыль и куски горной породы, отбитые из массива, ведут к засорению направляющих стрелы и заклиниванию опорных роликов тележки. Конструкция рабочего оборудования устройства не позволяет отрабатывать рудные тела по криволинейной траектории и вести выемку раздувов крутонаклонных жил.

Технический результат заключается в повышении производительности, увеличении функциональности и надежности, а также расширении технологической эффективности.

Технический результат достигается тем, что в способе разработки сложноструктурных месторождений твердых полезных ископаемых, включающем отработку крутонаклонной жилы посредством фрезерной установки, состоящей из платформы, оснащенной ходовыми стойками и ходовыми колесами, имеющими независимые приводы вращения и независимые механизмы поворота вокруг вертикальной оси, стрелы, рабочего органа, на начальном этапе отработки фрезерная установка посредством гидроцилиндров-домкратов позиционируется в горизонтальном положении, стрела гидроцилиндром поворота устанавливается на необходимый угол, рыхление осуществляется сверху вниз, горная масса с нижней площадки транспортируется известным способом, рабочий орган поднимается в исходное верхнее положение, платформа перемещается вдоль уступа посредством ходовых колес на следующую рабочую позицию, платформа перемещается вдоль уступа на следующую рабочую позицию после нескольких перемещений каретки со стрелой на платформе, при этом стрела, выполненная телескопически, посредством каретки перемещается во время подъема рабочего органа в исходное верхнее положение, а каретка последовательно смещается по направляющим на расстояние, равное шагу перемещения для отработки последующего слоя, причем управление перемещением рабочего органа со стрелой, по траектории падения крутонаклонной жилы, осуществляется посредством автоматической системы, при этом рабочий орган установлен на жестко закрепленной на стреле консоли для обеспечения отработки раздувов крутонаклонной жилы посредством поворота стрелы, при этом платформа снабжена поворотной стойкой-противовесом для обеспечения устойчивости фрезерной установки в рабочем положении.

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

Способ разработки сложноструктурных месторождений твердых полезных ископаемых изображен на чертежах.

На фиг. 1 - схема отработки крутонаклонной жилы фрезерной установкой; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - фрезерная установка в транспортном положении.

Способ разработки сложноструктурных месторождений твердых полезных ископаемых включает отработку крутонаклонной жилы 1 посредством фрезерной установки 2. Фрезерная установка 2 состоит из платформы 3, оснащенной ходовыми стойками 4 и ходовыми колесами 5, имеющими независимые приводы вращения 6 и независимые механизмы поворота 7 вокруг вертикальной оси 8, включает стрелу 9 и рабочий орган 10, а также - автоматическую систему 11. Фрезерная установка 2 посредством гидроцилиндров-домкратов 12 позиционируется в горизонтальном положении 13. Стрела 9 гидроцилиндром поворота 14 устанавливается на необходимый угол 15. Рыхление осуществляется сверху вниз 16 по траектории падения 17 крутонаклонной жилы 1. Рабочий орган 10 от нижней площадки 18 поднимается в исходное верхнее положение 19. Платформа 3 перемещается вдоль 20 уступа 21 на следующую рабочую позицию 22 после нескольких перемещений каретки 23 со стрелой 9. Стрела 9 выполнена телескопически 24. Каретка 23 перемещается по направляющим 25 на расстояние 26, равное шагу 27 перемещения для отработки последующего слоя 28. Рабочий орган 10 установлен на жестко 29 закрепленной на стреле 9 консоли 30 для обеспечения отработки раздувов 31 крутонаклонной жилы 1 путем поворота 32 стрелы 9. Платформа 3 снабжена поворотной стойкой-противовесом 33 для обеспечения устойчивости фрезерной установки 2 в рабочем положении 34.

Способ разработки сложноструктурных месторождений твердых полезных ископаемых осуществляется следующим образом.

Отработка крутонаклонной жилы 1 ведется посредством фрезерной установки 2, состоящей из платформы 3, оснащенной ходовыми стойками 4 и ходовыми колесами 5, имеющими независимые приводы вращения 6 и независимые механизмы поворота 7 вокруг вертикальной оси 8, а также - стрелы 9 и рабочего органа 10. На начальном этапе отработки фрезерная установка 2 посредством гидроцилиндров-домкратов 12 позиционируется в горизонтальном положении 13. Стрела 9 гидроцилиндром поворота 14 устанавливается на необходимый угол 15. Рыхление осуществляется сверху вниз 16. Затем рабочий орган 10 поднимается в исходное верхнее положение 19. Платформа 3 перемещается вдоль 20 уступа 21 на следующую рабочую позицию 22 после нескольких перемещений каретки 23 со стрелой 9 на платформе 3. Стрела 9, выполненная телескопически 24, посредством каретки 23 перемещается во время подъема рабочего органа 10 в исходное верхнее положение 19, а каретка 23 последовательно смещается по направляющим 25 на расстояние 26, равное шагу 27 перемещения для отработки последующего слоя 28. Управление перемещением рабочего органа 10 со стрелой 9, по траектории падения 17 крутонаклонной жилы 1, осуществляется посредством автоматической системы 11. Рабочий орган 10 установлен на жестко 29 закрепленной на стреле 9 консоли 30 для обеспечения отработки раздувов 31 крутонаклонной жилы 1 посредством поворота 32 стрелы 9. Платформа 3 снабжена поворотной стойкой-противовесом 33 для обеспечения устойчивости фрезерной установки 2 в рабочем положении 34. Горная масса с нижней площадки 18 транспортируется известным способом.

Способ обеспечивает повышение производительности, увеличение функциональности и надежности, а также расширение технологической эффективности и снижение отрицательного воздействия на окружающую среду.

Источники информации:

1. Буткевич Г.Р. Опыт совершенствования технологии горных работ на карьерах нерудного сырья // Горный журнал. - 2016. - №1. - С. 62-67.

2. Патент РФ №2541992 от 20.02.2015. Способ разработки крутопадающих месторождений твердых полезных ископаемых и автоматизированный комплекс глубокой разработки.

3. Патент РФ №2634149 от 24.10.2017. Способ разупрочнения поверхностного слоя уступов карьеров при сезонном промерзании породы.

4. Патент РФ №2618806 от 11.05.2017. Устройство для отработки откосов уступов.