Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых с использованием экскаватора-кранлайна

Авторы патента:

E21C41/26 - способы открытой разработки полезных ископаемых (добычные машины или машины для транспортировки, применяемые при открытых разработках E21C 47/00); системы разработок

Владельцы патента RU 2598609:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" (RU)

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности. Техническим результатом является сокращение рабочего цикла на время поворота ковша к месту его разгрузки, что ведет к увеличению производительности. Способ включает отработку уступов заходками, отличается тем, что на откосе добычного уступа предварительно проходят подуступ с дальнейшим обеспечением транспортной полосы для транспортирования горных пород, причем размеры подуступа определяют из условий: длина подуступа: L_п≥2δ+b_тс, где δ - берма безопасного расстояния; b_тс - ширина транспортного средства; высота подуступа: Н_п≥Н_тс, где Н_тс - высота транспортного средства. 1 ил.

Данное изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано преимущественно в области горной промышленности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом.

Известен способ разработки месторождений полезных ископаемых в карьере, включающий отработку месторождения с нормальной высотой уступа до момента максимального развития горных работ, при котором текущий коэффициент вскрыши равен граничному (RU 2490463 C1, E21C 41/26 от 06.02.2012, опубл. 20.08.2013).

Недостатком данного способа является сложность перехода на высокоуступную технологию в связи с необходимой заменой выемочно-погрузочного оборудования.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых, включающий обуривание и взрывание пород уступами, отработку их заходками, разворот автотранспорта в забое, формирование защитного вала на рабочей площадке вдоль бровки уступа по границе с транспортной полосой (SU 1794191 A3, E21C 41/26 от 27.06.1990, опубл. 07.02.1993).

Недостатком данного способа является большая продолжительность выемочно-погрузочных операций.

Основная задача заключается в повышении производительности работы экскаватора путем бесповоротной разгрузки породы в транспортные средства, устанавливаемые на подуступе в подстреловой зоне кранлайна.

Достигается это тем, что в способе открытой разработки месторождения полезных ископаемых с использованием экскаватора-кранлайна, включающем отработку уступов заходками, на откосе добычного уступа предварительно проходят подуступ с дальнейшим обеспечением транспортной полосы для транспортирования горных пород, причем размеры подуступа определяют из условий:

длина подуступа: L_п≥2δ+b_тс,

где δ - берма безопасного расстояния; b_тс - ширина транспортного средства;

высота подуступа: H_п≥Н_тс,

где H_тс - высота транспортного средства.

Создание подуступа для размещения средств транспортирования породы обеспечивает возможность разгрузки породы экскаватором без поворота платформы, что позволяет повысить производительность экскаватора. А использование кранлайна позволяет отрабатывать высокие уступы, что позволяет сократить расходы на транспортирование породы из карьера.

Способ иллюстрируется графически, где представлен экскаватор-кранлайн 1, транспортне средство 2, подуступ 3, уступ 4.

Способ осуществляют следующим образом.

Отработку добычного уступа 4 ведут с помощью экскаватора-кранлайна 1. Использование кранлайна позволяет отрабатывать высокие уступы и вести погрузку горной массы в средства транспортирования. Однако время погрузки составляет от общего времени цикла 70% рабочего времени. Для устранения времени поворота платформы под разгрузку предварительно проходят подуступ 3. Высота подуступа должна быть не более высоты транспортного средства 2. Транспорт используют автомобильный, так как дорога на подуступе является нестационарной, а на перекладку железнодорожных путей или конвейерного транспорта требуются значительные расходы. Схему движения транспортного средства используют сквозную, для уменьшения ее ширины, с обеспечением необходимых съездов и выездов. После наполнения ковша подъезд автотранспорта осуществляется в подстреловую зону под разгрузку.

Преимущество данного способа открытой разработки месторождения полезных ископаемых заключается в том, что рабочий цикл уменьшается на время поворота ковша к месту его разгрузки, что ведет к увеличению производительности. Также улучшается обзор машиниста экскаватора для разгрузки ковша.

Способ открытой разработки месторождения полезных ископаемых с использованием экскаватора-кранлайна, включающий отработку уступов заходками, отличающийся тем, что на откосе добычного уступа предварительно проходят подуступ с дальнейшим обеспечением транспортной полосы для транспортирования горных пород, причем размеры подуступа определяют из условий:
длина подуступа: L_п≥2δ+b_тс,
где δ - берма безопасного расстояния; b_тс - ширина транспортного средства;
высота подуступа: Н_п≥Н_тс,
где Н_тс - высота транспортного средства.

Изобретение относится к комплексу для разработки открытым способом глубоких карьеров, в частности кимберлитовых трубок. Технический результат - безвзрывная выемка руды из глубоких карьеров и её транспортировка на уровень дневного грунта без использования автотранспорта.

Способ размещения шламохранилища на территории будущего солеотвала // 2597237

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано на калийных предприятиях при совместном размещении солеотходов и шламов обогатительных фабрик на солеотвале.

Способ открытой разработки месторождений твердых полезных ископаемых // 2596157

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для открытой разработки месторождений любой мощности. Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении производительности, технологической эффективности и экологической безопасности с получением кондиционных фракций горной массы посредством непрерывного выемочно-классификационного процесса без использования воды.

Способ дифференцированной автоматизированной загрузки горной массы в автосамосвалы при непрерывной работе выемочного агрегата и автоматизированный комплекс для осуществления способа // 2595115

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано преимущественно для дифференцированной загрузки горной массы в автосамосвалы при разработке сложноструктурных месторождений в процессе непрерывной работы выемочного агрегата, например карьерных комбайнов.

Способ формирования откоса солеотвала при совместном складировании отходов обогатительных фабрик калийных предприятий // 2594498

Способ взрывного разрушения массива разнопрочных горных пород рассредоточенными и укороченными скважинными зарядами с кумулятивным эффектом // 2594236

Изобретение относится к области горной промышленности, к способам взрывного разрушения взрывания разнопрочных массивов. Способ включает бурение основных рассредоточенных и дополнительных укороченных скважин с кумулятивным эффектом, определение в процессе бурения контура в плане, отметок почвы и кровли крепких включений, размещение в основных и дополнительных укороченных скважинах зарядов взрывчатых веществ (ВВ), выполнение забойки и взрывание.

Способ открытой разработки группы угольных пластов с валовым взрывным рыхлением вскрышных пород // 2593285

Изобретение относится к области горной промышленности, в частности к разработке горных пород с применением механического рыхления, например, угольных пластов. Техническим результатом является повышение эффективности и безопасности селективной разработки группы угольных пластов за счет одновременного валового взрывного рыхлении покрывающих и подстилающих угольные пласты скальных пород вскрыши с сохранением структуры и положения угольных пластов в пространстве.

Способ каскадного обезвоживания оползневого тела горных склонов или бортов карьера // 2590153

Изобретение относится к области горного дела и строительства и может быть использовано при креплении горных склонов или бортов карьера, подверженных воздействию грунтовых вод.

Внутрибортовой перегрузочный пункт для глубоких карьеров площадной формы // 2584173

Изобретение относится к открытой разработке месторождений полезных ископаемых. Техническим результатом является снижение объемов дополнительного разноса бортов карьеров за счет уменьшения размеров перегрузочных пунктов, производящих перегрузку горной массы сборочного автотранспорта небольшой грузоподъемности в магистральный большегрузный автотранспорт.

Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых // 2579086

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке скальных месторождений полезных ископаемых с большими пространственными размерами и большим сроком разработки, расположенных на небольшой глубине от поверхности, с использованием автомобильно-конвейерного транспорта.

Способ выбора мест размещения углепородных отвалов // 2600948

Изобретение относится к горной промышленности, может быть использовано при выборе мест для расположения углепородных отвалов и предназначено для предотвращения самовозгорания складируемой горной массы. Техническим результатом изобретения является предотвращение самовозгорания складируемой горной массы за счет исключения возможности поступления воздуха в отвал через проницаемые зоны в его основании. При подготовке площадки для размещения отвалов создают водонепроницаемый слой до проектных границ отвала, изолирующий слой из инертных материалов по периметру отвала, выделяют границы геодинамически активных блоков, определяют ширину b зоны их влияния и площадки для размещения углепородных отвалов располагают за пределами этих зон. 1 пр., 1 ил.

Способ разработки месторождений твердых полезных ископаемых // 2601660

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке месторождений твердых полезных ископаемых с помощью добычного комплекса и конвейерного карьерного транспорта. Технический результат заключается в повышении производительности процесса выемки, дробления и погрузки горной массы за счет обеспечения повышенной синхронизации, безопасности, надежности ведения работ и снижения капитальных затрат. Способ разработки месторождений твердых полезных ископаемых, включающий выемку взорванной горной массы карьерным гидравлическим экскаватором, разгрузку горной массы из ковша в постоянную точку с обеспечением автоматизации части рабочего цикла копания, автоматизацию процессов посредством системы управления и согласования взаимодействия работы механизмов и оборудования по преобразованию цикличного характера копания в непрерывный поток погружаемой горной массы. Разгрузка горной массы из ковша осуществляется в приемный бункер, оборудованный классификатором для отделения крупнокусковой горной массы от мелко- и среднекусковой горной массы. Крупнокусковая горная масса подается в дробилку, измельчается и поступает последовательно на питатель и отвальный конвейер. 3 ил.

Способ бестранспортной проходки разрезной траншеи // 2602246

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых по бестранспортной системе в сложных горно-геологических условиях. Техническим результатом является повышение производительности, экологичности и снижение затрат. Способ включает ведение вскрышных работ продольными вскрышными заходками по бестранспортной системе с укладкой пород вскрыши наклонными слоями во внешний отвал, размещаемый на верхней площадке нерабочего борта карьера, при складировании пород вскрыши во внешний отвал продольными отвальными насыпями с верхними рабочими площадками, которые формируют по фронту отсыпки. При этом фронт отсыпки перемещают в поперечном направлении от внешнего борта внешнего отвала к его внутреннему борту, внешний борт внешнего отвала формируют с верхними рабочими площадками продольных отвальных насыпей, а внутренний борт внешнего отвала отсыпают сплошным откосом пород вскрыши. 6 ил.

Способ взрывной отбойки руд и пород // 2602567

Изобретение относится к горному делу, применяется при взрывной отбойке руд и пород скважинными зарядами взрывчатых веществ (ВВ). Способ включает бурение взрывных скважин, их заряжание зарядами ВВ и взрывание этих зарядов ВВ. До бурения взрывных скважин бурят пилотные взрывные скважины, количество и расположение которых определяют с учетом отбиваемого объема и физико-механических свойств руд и пород. Затем осуществляют гидроразрыв руд и пород перпендикулярно пилотным взрывным скважинам по отметке подошвы уступа. Бурение взрывных скважин, заряжание их и пилотных взрывных скважин зарядами ВВ и взрывание зарядов ВВ в них осуществляют после проведения указанного гидроразрыва. Технический результат - предварительное отделение отбиваемой массы от массива руд и пород и исключение формирования сложных зарядов ВВ при отсутствии перебура взрывных скважин. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ комплексного освоения карбонатных месторождений // 2602636

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке карбонатных месторождений с целью комплексной подготовки для переработки минерального сырья. Технический результат заключается в повышении производительности и комплексности добычи карбонатного минерального сырья, дифференциации получаемой продукции с увеличением ее товарной стоимости, повышении безопасности, надежности ведения работ и снижении капитальных затрат. С учетом предварительной оценки на основе акустического показателя трещиноватости дополнительно по каждому блоку определяют удельную компоненту трансформации путем выделения зон по направлению и глубине трещин посредством профилирования участков с определением скорости распространения продольных, поперечных упругих волн в блоках и в зависимости от плотности, дифференцируемых прочностных и теплофизических параметров выделенных зон посредством программного обеспечения для уточнения направления слоистости, типа карбонатных пород и прогнозирования энергетических параметров воздействия на выделенные зоны блоков, затем проводят, с оставлением в целости блоков прочной породы, вначале селективную выемку выделенных зон блоков для получения щебня различных марок и карбонатного сырья с помощью стрелового карьерного комбайна, затем выемку блоков прочной породы.

Способ отвалообразования при открытой разработке месторождений полезных ископаемых // 2604072

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для отвалообразования при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. Техническим результатом является повышение объема заполнения пастообразными хвостами пространства, ограниченного штабелями вскрышных пород, что, как следствие, приведет к рациональному использованию земельных ресурсов. Способ включает выемку вскрышных пород, их транспортирование к месту отвалообразования и разгрузку под откос отвального фронта раздельными, расположенными параллельно друг к другу штабелями, на внутренние откосы которого разгружают наиболее мелкие породы вскрыши, а между ними складируют пастообразные хвосты после обогатительного передела руд вдоль центральной оси пространства, ограниченного штабелями вскрышных пород, с превышением точки выпуска «A» над верхней площадкой штабеля вскрышных пород. При этом высота заполнения пастообразными хвостами пространства, ограниченного штабелями вскрышных пород, не должна превышать значения, определяемого по математической формуле. 1 ил.

Способ добычи блоков камня // 2605100

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при добыче блоков камня. Техническим результатом является повышение безопасности работ, исключение дополнительных работ по сдвижению отколотого блока и получение блоков правильной формы. Способ содержит формирование добычного уступа, оконтуривание блока системой шпуров, расположенных в вертикальной, боковой и горизонтальной плоскостях, заполнение шпуров невзрывчатым разрушающим средством, отделение блока от массива путем создания растягивающих усилий по его контуру, боковую поверхность добычного уступа формируют с углом 90°, в вертикальные шпуры, расположенные по длине блока, помещают отрезки детонационного шнура и закупоривают забойкой, инициируют детонационный шнур и под воздействием детонационной волны сдвигают блок в выработанное пространство. 2 ил.

Интеллектуальная система автоматического мониторинга качества и количества потока руды в процессах подготовки к обогащению // 2605861

Изобретение относится к автоматическому непрерывному мониторингу качественных и количественных характеристик потока руды в процессе подготовки ее к обогащению. Технический результат - повышение эффективности мониторинга и надежности работы устройства. Устройство содержит автоматические весоизмерители руды и камеру с видеодрайвером. Окуляр камеры направлен на поверхность руды на транспортном средстве. Имеется блок обработки изображений видеокамеры, датчик магнитного зондирования концентрации железа в поступающей руде, сканер маркировки средств доставки руды для расшифровки качественного и количественного составов доставленной руды, соответствующей паспорту продукции. Имеется комплексный блок знаний в виде блока цифровой кластерной расшифровки маркеров поставщика руды. Устройство содержит блок регистрации химического состава руды, автоматические весоизмерители поступающей руды, не менее одного блока оценки крупности руды, не менее одного подвижного рентгеноспектрального анализатора химико-минералогического состава руды. Имеется вычислительный комплекс оценки характера сростков и подсчета среднего количества целевых минералов в дробленых частицах руды и расчета по ним процентного содержания целевых минералов в потоке руды. Устройство содержит не менее восьми элементов сравнения измеренных сигналов о характере параметров, формируемых на выходе перечисленных средств непрерывного и тестирующего мониторинга количественных и качественных характеристик подготовляемой руды. Выход видеокамеры через блок обработки изображений камеры последовательно через блок оценки крупности кусков и частиц руды соединен с одним из входов вычислительного комплекса. Выход сканера чтения маркировки поступающей руды соединен со входом блока цифровой кластерной расшифровки маркеров по качественному и количественному составу поставляемой руды по паспорту, соответствующей расшифровке маркера поставщика. При этом один выход блока регистрации количества поступающей руды одновременно соединен с первым входом элемента сравнения и одним входом вычислительного комплекса. Другой выход блока химического состава поступившей руды соединен с первым входом элемента сравнения и с другим входом вычислительного комплекса. Выход автоматических весов одновременно соединен с другим входом элемента сравнения для сравнения количественного значения весов руд и одним из входов для учета количественных значений руд. 2 ил.

Способ открытой разработки крутопадающих месторождений округлой формы с применением временно нерабочих бортов // 2612178

Изобретение относятся к горной промышленности и может быть использовано при вскрытии и открытой разработке глубокозалегающих крутопадающих месторождений округлой формы с применением временно нерабочих бортов. Техническим результатом является снижение текущего коэффициента вскрыши в первоначальный период разработки месторождения. Для этого в способе и открытой разработки крутопадающих месторождений округлой формы, включающем формирование рабочей зоны, технологию отработки вскрышных уступов и обеспечение грузотранспортной связи рабочих горизонтов с поверхностью, карьерное пространство по глубине делят на две зоны, в пределах верхней зоны со стороны лежачего бока выделяют первую очередь разработки, непосредственно прилегающую к конечному борту карьера, и формируют на нем вскрывающие выработки, а со стороны висячего бока первую очередь ограничивают временно нерабочим бортом с углом наклона, близким к предельному, и также располагают на нем вскрывающие выработки. В основании временно нерабочего борта устраивают горизонтальные площадки для защиты от камнепада, ширину которых принимают из расчета размещения на них откоса из падающих камней, камнезащитной насыпи с установленными на ней гидравлическими экскаваторами типа «обратная лопата» и автодороги. После отработки первой очереди переходят ко второй очереди формирования карьерного пространства - расконсервации временно нерабочего борта и отработке прилегающих к нему объемов при одновременном понижении горных работ в центральной части карьера. При этом отработку объемов при расконсервации временно нерабочего борта ведут при продольном подвигании радиально ориентированного фронта горных работ. Горную массу, падающую при расконсервации временно нерабочего борта вниз на камнезащитную площадку, гидравлическим экскаватором, установленным на камнезащитной насыпи, грузят в транспортные средства и вывозят на поверхность. На формируемом конечном борту размещают вскрывающие выработки взамен выбывших при расконсервации временно нерабочего борта. В процессе дальнейшего понижения горных работ со стороны висячего бока формируют еще один временно нерабочий борт также с камнезащитной площадкой в его основании, который затем расконсервируют способом, используемым при расконсервации временно нерабочего борта второй очереди. 3 ил.

Способ проведения крутонаклонной траншеи // 2614835

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при вскрытии глубоких горизонтов карьеров. Способ предусматривает проведение крутонаклонной траншеи с помощью гидравлических экскаваторов типа «обратная лопата» и автомобильного транспорта, способного преодолевать крутые уклоны. Проведение траншеи после взрывания горной массы в пределах ее границ осуществляют в несколько этапов, путем деления крутой траншеи на горизонтально-клинообразные слои высотой, определяемой максимальной глубиной копания экскаватора. Уклон основания клинообразных частей верхних слоев принимают техническим, равным преодолеваемому уклону экскаватора. Уклон основания клинообразной части нижнего последнего слоя технологическим, равным крутому уклону траншеи в конечном положении. Верхние оконтуренные таким образом слои отрабатывают экскаватором с нижним черпанием последовательно сверху вниз. Горизонтальную часть нижнего последнего слоя отрабатывают экскаватором с нижним черпанием. Оставшуюся клинообразную часть, заключенную между техническим и технологическим основаниями клинообразной части слоя, перемещают бульдозером за пределы траншеи, где грузят в транспортные средства и вывозят на поверхность. Изобретение позволяет повысить эффективность разработки. 4 ил.