Рудоспуск

 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для использования при открытой разработке преимущественно рудных залежей и отвалов горнодобывающих предприятий. Задачей изобретения является снижение затрат при отработке горообразных месторождений забоем – площадкой - и уменьшение протяженности внутрикарьерных транспортных коммуникаций. Рудоспуск содержит ствол, устье для загрузки, выпускное устройство, смотровые окна. Ствол рудоспуска выполнен составным, не менее чем из двух секций, с возможностью их демонтажа. В устье рудоспуска установлена загрузочная воронка, состоящая из конуса и патрубка и выполненная с возможностью вхождения в ствол под действием собственного веса. Патрубок воронки составляет 1,01-3,1 длины секции ствола. Конус воронки снабжен зацепами на уровне его верхнего среза. Секция ствола может быть выполнена составной вдоль образующей рудоспуска. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для использования при открытой разработке преимущественно рудных залежей и отвалов горнодобывающих предприятий.

Известен вертикальный внутренний карьерный рудоспуск, который состоит из ствола, устья, буферного столба, выпускного устройства, думпкара, на стволе расположены смотровые окна (Ржевский В.В. Процессы открытых горных работ. Изд. 3-е, перераб. и доп. М., Недра, 1978, с 405, рис. 18.3 б).

Недостатком такого устройства являются высокие капитальные и эксплуатационные затраты при ведении горных работ за счет того, что имеют место большие протяженности внутрикарьерных транспортных и подземных коммуникаций.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является внешний наклонный рудоспуск, который состоит из ствола, устья, выпускного устройства и конвейера, смотровых окон, выполненных на стволе, а в устье установлен перегрузочный пункт с дробилкой (Ржевский В.В. Процессы открытых горных работ. Изд. 3-е, перераб. и доп. М., Недра, 1978, с 405, рис. 18.3 в).

Рудоспуск работает следующим образом.

Из перепускного пункта с дробилкой горная масса через устье поступает в ствол рудоспуска, из которого попадает в выпускное устройство и далее на конвейер.

Недостатком прототипа является то, что устье (воронка) на стволе выполнена стационарной и при понижении забоя-площадки эта воронка будет выступать все выше и выше по отношению к площадке забоя, что затрудняет загрузку рудоспуска. Для продолжения работ необходимо периодически останавливать процесс добычи, разрушать породу вокруг воронки, а затем с помощью буровзрывных работ разрабатывать новую воронку на нижнем горизонте или уступе. В результате очистные работы задерживаются на несколько недель. Чтобы устранить недостаток, связанный с остановкой добычных работ на время понижения устья рудоспуска, сооружают запасной или дублирующий рудоспуск, который сразу вступает в работу после начала работ по понижению устья старого рудоспуска. Однако это значительно удорожает технологию горных работ, поскольку необходимо иметь, как минимум, два рудоспуска, один из которых является рабочим в текущий момент, а другой разрабатывается горными работами для понижения устья. Кроме того, имеют место большие протяженности внутрикарьерных транспортных (в том числе и подземных) коммуникаций, что приводит к высоким капитальным и эксплутационным затратам при ведении горных работ.

Совокупностью известных признаков у рудоспуска не обеспечивается получение надежного положительного технического результата - снижение затрат на рудоспускных работах при отработке горообразного месторождения забоем-площадкой.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования рудоспуска за счет выбора оптимальных конструктивных элементов и их совокупности, что обеспечивает самоопускание воронки под собственным весом и быстрый демонтаж ствола рудоспуска для понижения его устья, что приводит к снижению затрат на рудоспускных работах при отработке горообразного месторождения забоем-площадкой, а также уменьшению протяженности внутрикарьерных транспортных коммуникаций.

Поставленная задача решается за счет того, что в рудоспуске, содержащем ствол, устье, выпускное устройство, смотровые окна, выполненные на стволе, согласно изобретению стол выполнен не менее чем из двух секций с возможностью их демонтажа, а в верхней части устья рудоспуска установлена загрузочная воронка, состоящая из конуса и патрубка и выполненная с возможностью вхождения в ствол под собственным весом, при этом патрубок воронки составляет 1,01-3,1 длины секции ствола, а конус воронки снабжен зацепами на уровне его верхнего среза.

Целесообразно, но не обязательно выполнять секции ствола рудоспуска составными вдоль его образующей.

Причинно-следственная связь между совокупностью признаков изобретения и техническим результатом заключается в том, что выполнение ствола секционным с возможностью демонтажа секций, а патрубка воронки 1,01-3,1 длины секции и воронки самоопускающейся под собственным весом обеспечивает автоматическое синхронное и безопасное понижение устья рудоспуска по мере понижения забоя - площадки - в процессе разработки горообразного месторождения, а также легкость и минимальное время демонтажа секций рудоспуска, причем чем больше длина патрубка по отношению к длине одной секции, тем больше сокращается время на демонтаж ствола.

На фиг.1-3 приведена схема рудоспуска и примеры его использования.

Рудоспуск содержит ствол 1, загрузочную воронку в виде конуса 2 с патрубком 3, устье 4, смотровые окна 5, выпускное устройство в виде бункера 6 и пальцевого затвора 7, зацепы 8, крепежные фланцы 9.

На фиг.1 - общий вид рудоспуска.

На фиг.2 - вид сверху загрузочной воронки.

На фиг.3 - пример разработки с помощью рудоспуска.

Рудоспуск устанавливается на объекте с уклоном, равным углу естественного откоса перегружаемой горной массы. Конструктивные элементы рудоспуска монтируются по месту эксплуатации. Отдельные секции 1 выполнены, например, в виде отрезков труб с фланцами 9 и смотровыми окнами 5. Секции, выполненные из стали или железобетона, соединяют болтами и прикрепляют к породному откосу анкерами. В верхней части ствола устанавливают загрузочную воронку в виде конуса 2 с патрубком 3, одна из сторон которой ориентирована вдоль образующей секции рудоспуска, и закрепляют воронку зацепами 8 к забою-площадке. В нижней части ствола размещено выпускное устройство в виде бункера 6 с пальцевым затвором 7.

Рудоспуск работает следующим образом. По мере разработки забоя- площадки скреперами горная масса свозится к устью ствола рудоспуска и сталкивается в воронку бульдозером. Забой-площадка в непосредственной близости к устью рудоспуска срезается (разрабатывается) бульдозером. При этом на забое-площадке остаются узкие короткие целички, размер которых в плане совпадает с размером зацепов воронки. Типичная ширина целичка составляет 20 см, а его длина не превышает 2 м. При прочности разрабатываемой породы 10-15 МПа на одноосное сжатие, что соответствует прочности горной массы отвала угольной шахты, и достижении высоты целичка более 20 см он переходит в неустойчивое состояние и раздавливается под действием веса воронки, в результате чего та автоматически опускается вниз, что обеспечивает синхронное понижение устья рудоспуска по мере разработки забоя-площадки. Испытания показали, что целички под зацепами разрушаются ковшом бульдозера сразу же после их образования. Таким образом обеспечивается синхронное опускание устья ствола рудоспуска и удобство погрузки в его воронку горной массы благодаря тому, что срез воронки всегда находится на уровне забоя-площадки, что максимально удобно для загрузки горной массы в рудоспуск.

При упоре конуса воронки в верхнюю секцию рудоспуска воронка останавливается и перестает опускаться синхронно с забоем-площадкой. Поэтому ствол сокращают на длину патрубка воронки. Для этого секции ствола могут быть выполнены составными вдоль образующей рудоспуска. В тот момент, когда зазор между конусом воронки и верхним торцом верхнего звена ствола достигнет величины 10-20 см, нижняя часть патрубка воронки должна уже войти в очередное звено рудоспуска. Это обеспечивается превышением длины патрубка, равным 0,1-0,01 длины секции. Тогда рабочие рассоединяют быстроразъемные соединения вдоль образующей, расцепляют звено (или звенья) на две половинки и сбрасывают или спускают на лебедке вниз к подножию отвала. Таким образом, возможность для опускания воронки восстанавливается, и рудоспуск работает вообще без остановки.

Если звенья рудоспуска выполнены цельными, тогда при упоре конуса воронки в верхнее звено ствола работы по загрузке горной массы временно прекращаются, ковшом бульдозера воронка приподнимается на небольшую высоту, равную 0,11-0,011 длины звена ствола, для того, чтобы вынуть конец патрубка из секции, расположенной ниже патрубка. Затем эта секция отсоединяется от верхних секций (в которые входит патрубок) и верхние секции с патрубком отводятся на величину 1,1 диаметра ствола в сторону. В результате верхние секции соскальзывают с патрубка и сбрасываются или спускаются на лебедке вниз. Конец патрубка снова заводится в секцию рудоспуска, ставшую теперь самой верхней, и работа рудоспуска возобновляется. Полное время операции приподнятия воронки, демонтажа секций рудоспуска составляет не более 20 мин.

Для уменьшения вероятности саморасклинивания горной массы в стволе рудоспуска принимают не меньше 3-4 максимальных диаметров куска породы, а также управляют траекторией движения частиц горной массы в рудоспуске с помощью отклоняющих пластин, которые заставляют двигаться частицы по спирали.

Загруженная горная масса опускается под собственным весом в нижнюю часть рудоспуска и через выпускное устройство попадает в бункер. Далее горная масса транспортируется самосвалами (или конвейерами), которые подъезжают (или расположены) под бункер(ом) и загружаются по мере необходимости.

Таким образом, используется потенциальная энергия горной массы, которая находится выше уровня погрузки в транспортные средства, причем сокращение длины рудоспуска по мере понижения забоя-площадки происходит автоматически и за счет действия гравитации. Это обеспечивает экономию средств, а также поддержание необходимых темпов добычи за счет минимизации или полной ликвидации времени сокращения длины рудоспуска.

Формула изобретения

1. Рудоспуск, содержащий ствол, устье для загрузки, выпускное устройство, смотровые окна, отличающийся тем, что ствол рудоспуска выполнен составным, не менее чем из двух секций с возможностью их демонтажа, в устье рудоспуска установлена загрузочная воронка, состоящая из конуса и патрубка и выполнена с возможностью вхождения в ствол под действием собственного веса, при этом патрубок воронки составляет 1,01-3,1 длины секции ствола, а конус воронки снабжен зацепами на уровне его верхнего среза.

2. Рудоспуск по п.1, отличающийся тем, что секция ствола выполнена составной вдоль образующей рудоспуска.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3