Способ разработки крутопадающих месторождений твердых полезных ископаемых

Авторы патента:

 


Владельцы патента RU 2630023:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ГОРНОГО ДЕЛА ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИГД ДВО РАН) (RU)

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для разработки месторождений полезных ископаемых при крутом падении ограниченных в плане рудных тел.

Техническим результатом является повышение производительности, надежности, расширение технологической эффективности ведения добычных работ, обеспечение уменьшения объема вскрышных работ и повышение безопасности ведения горных работ посредством системы дистанционного управления углубочным комплексом. Способ разработки крутопадающих месторождений твердых полезных ископаемых, включающий фрезерную машину углубочного комплекса, осуществляющую рыхление породы в забое углубочной зоны карьера, с размещением разрыхленной торной массы в траншее для последующей выемки горной массы гусеничными скреперами углубочного комплекса, следующими вслед за фрезерной машиной без ее остановки. При этом управление фрезерной машиной и гусеничными скреперами осуществляется с помощью системы дистанционного управления углубочного комплекса, оборудованной операционной системой с элементами контроля и фиксации функционального исполнения и перемещения фрезерной машины и гусеничных скреперов. При этом пульт управления системы дистанционного управления и пункт технического обслуживания углубочного комплекса располагаются в нижней части первой очереди карьера, при этом операционная система фиксирует участок забоя с разрыхленной горной массой, подготовленной к выемке, подается сигнал на систему управления гусеничным скрепером с указанием участка выемки разрыхленной горной массы и рациональной траектории движения, а датчики контроля местоположения операционной системы обеспечивают безопасность перемещения фрезерной машины и гусеничных скреперов в углубочной зоне карьера. 1 ил.

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для разработки месторождений полезных ископаемых при крутом падении ограниченных в плане рудных тел.

Известен способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых, включающий вскрытие полезного ископаемого, разметку выемочного поля шестиугольниками и кругами, бурение вспомогательных скважин и выемочных скважин с выбуриванием керна большого диаметра, его отделение от массива, подъем на поверхность и извлечение из колонковой трубы полезного ископаемого [1].

Недостатками данного способа являются многооперационность и низкая производительность выемки полезных ископаемых.

Известен способ разработки кимберлитовых трубок, включающий отработку карьера до конечного контура, отработку горных пород, транспортировку ее автосамосвалами по спирали к горизонтам карьера, оборудование наклонного ствола крутонаклонным конвейерным подъемником, выемку руды комбайнами, доставку автосамосвалами к квершлагам [2].

Недостатками данного способа являются значительные по времени простои карьерного комбайна при замене автосамосвалов и простои автосамосвалов под погрузкой и в ожидании погрузки, необходимость строительства наклонного ствола для размещения конвейера, значительное количество перегрузочных операций.

Наиболее близким по технологической сущности является способ отработки карьеров в условиях больших глубин с применением углубочного комплеса [3]. Углубочный комплекс включает специализированный одноковшовый экскаватор и гусеничные автосамосвалы. В данном способе порода, вынутая одноковшовым экскаватором, грузится в гусеничные автосамосвалы и транспортируется по дорогам с продольными уклонами до 30% к перегрузочному пункту, откуда колесными автосамосвалами по дорогам с уклонами до 10% перемещается на фабрику.

Недостатками данного способа является то, что специализированный одноковшовый экскаватор без предварительной подготовки массива может разрабатывать горные породы лишь малой прочности, при этом движение транспорта по дорогам с большими продольными уклонами снижает безопасность ведения работ, а большая глубина и малая площадь углубочной зоны затрудняют проветривание нижней части карьера, что ведет к высокой загазованности и ухудшению условий труда горняков.

Технический результат заключается в повышении производительности, надежности и расширении технологической эффективности ведения добычных работ.

Технический результат достигается тем, что в способе разработки крутопадающих месторождений твердых полезных ископаемых с отработкой карьера двумя очередями, первая очередь - с транспортировкой горной массы колесными автосамосвалами на уклонах до 10%, вторая очередь - углубочная зона карьера начинает отрабатываться с реконструкции нижней части первой очереди карьера с формированием перегрузочного пункта и последующей отработки углубочной зоны карьера с применением углубочного комплекса, при этом транспортировка получаемой горной массы осуществляется специализированными транспортными средствами углубочного комплекса на уклоне до 30%, фрезерная машина углубочного комплекса осуществляет рыхление породы в забое углубочной зоны карьера, с размещением разрыхленной горной массы в траншее для последующей выемки горной массы гусеничными скреперами углубочного комплекса, следующими вслед за фрезерной машиной без ее остановки, при этом управление фрезерной машиной и гусеничными скреперами осуществляется с помощью системы дистанционного управления углубочного комплекса, оборудованной операционной системой с элементами контроля и фиксации функционального исполнения и перемещения фрезерной машины и гусеничных скреперов, при этом пульт управления системы дистанционного управления и пункт технического обслуживания углубочного комплекса располагаются в нижней части первой очереди карьера, при этом операционная система фиксирует участок забоя с разрыхленной горной массой, подготовленной к выемке, подается сигнал на систему управления гусеничным скрепером с указанием участка выемки разрыхленной горной массы и рациональной траектории движения, а датчики контроля местоположения операционной системы обеспечивают безопасность перемещения фрезерной машины и гусеничных скреперов в углубочной зоне карьера.

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

Способ разработки крутопадающих месторождений твердых полезных ископаемых с использованием углубочного комплекса изображен на чертеже.

На фиг. 1 - схема отработки углубочной зоны карьера с применением углубочного комплекса.

Способ разработки крутопадающих месторождений твердых полезных ископаемых включает отработку карьера 1 двумя очередями 2, 3. Первая очередь 2 - транспортировкой горной массы колесными автосамосвалами 4, имеет уклон от 5 до 10%. Вторая очередь 3 - углубочная зона карьера 6 включает нижнюю часть 7 первой очереди 2 карьера 1 с перегрузочным пунктом 8. В углубочной зоне карьера 6 размещается углубочный комплекс 9 с транспортировкой горной массы специализированными транспортными средствами 10 углубочного комплекса 9 на уклоне от 11 до 30%. Фрезерная машина 12 углубочного комплекса 9 позиционируется в забое 13 углубочной зоны карьера 6. Разрыхленная горная масса 14 размещается в траншее 15. Гусеничные скреперы 16 углубочного комплекса 9 располагаются в углубочной зоне карьера 6. Система дистанционного управления 17 углубочного комплекса 9 оборудована операционной системой 18 с элементами контроля и фиксации функционального исполнения и перемещения 19 фрезерной машины 12 и гусеничных скреперов 16. Пульт управления 20 системы дистанционного управления 17 и пункт технического обслуживания 21 углубочного комплекса 9 располагаются в нижней части 7 первой очереди 2 карьера 1. Система дистанционного управления 17 связана с системой управления гусеничным скрепером 22, на которую подается сигнал с указанием участка 23 выемки разрыхленной горной массы 14 и рациональной траектории движения 24. Датчики контроля местоположения 25 операционной системы 18 обеспечивают безопасность перемещения фрезерной машины 12 и гусеничных скреперов 16 в углубочной зоне карьера 6.

Способ разработки крутопадающих месторождений твердых полезных ископаемых осуществляется следующим образом.

Отработка карьера 1 ведется двумя очередями 2, 3. Первая очередь 2 - транспортировкой горной массы колесными автосамосвалами 4 на уклонах от 5 до 10%. Вторая очередь 3 - углубочная зона карьера 6 начинает отрабатываться с реконструкции нижней части 7 первой очереди 2 карьера 1 с формированием перегрузочного пункта 8 и последующей отработки углубочной зоны карьера 6 с применением углубочного комплекса 9. Транспортировка получаемой горной массы осуществляется специализированными транспортными средствами 10 углубочного комплекса 9 на уклоне от 11 до 30%. Фрезерная машина 12 углубочного комплекса 9 осуществляет рыхление породы в забое 13 углубочной зоны карьера 6, с размещением разрыхленной горной массы 14 в траншее 15 для последующей выемки горной массы гусеничными скреперами 16 углубочного комплекса 9, следующими вслед за фрезерной машиной 12 без ее остановки. Управление фрезерной машиной 12 и гусеничными скреперами 16 осуществляется с помощью системы дистанционного управления 17 углубочного комплекса 9, оборудованной операционной системой 18 с элементами контроля и фиксации функционального исполнения и перемещения 19 фрезерной машины 12 и гусеничных скреперов 16. Пульт управления 20 системы дистанционного управления 17 и пункт технического обслуживания 21 углубочного комплекса 9 располагаются в нижней части 7 первой очереди 2 карьера 1. Операционная система 18 фиксирует участок 23 забоя 13 с разрыхленной горной массой 14, подготовленной к выемке. Подается сигнал на систему управления гусеничным скрепером 22 с указанием участка 23 выемки разрыхленной горной массы 14 и рациональной траектории движения 24. Датчики контроля местоположения 25 операционной системы 18 обеспечивают безопасность перемещения фрезерной машины 12 и гусеничных скреперов 16 в углубочной зоне карьера 6.

Способ повышает производительность, надежность, расширяет технологическую эффективность ведения добычных работ, обеспечивает уменьшение объема вскрышных работ и повышает безопасность ведения горных работ посредством системы дистанционного управления углубочным комплексом.

Источники информации

1. Патент РФ №2465461 от 27.10.2012. Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых.

2. Патент РФ №2196895 от 20.01.2003. Способ разработки кимберлитовых трубок.

3. Тарасов П.И., Журавлев А.Г., Фурин В.О. Обоснование технологических параметров углубочного комплекса // Горное оборудование и электромеханика. 2011. №9. С. 2-10.

Способ разработки крутопадающих месторождений твердых полезных ископаемых с отработкой карьера двумя очередями, первая очередь - с транспортировкой горной массы колесными автосамосвалами на уклонах до 10%, вторая очередь - углубочная зона карьера начинает отрабатываться с реконструкции нижней части первой очереди карьера с формированием перегрузочного пункта и последующей отработки углубочной зоны карьера с применением углубочного комплекса, при этом транспортировка получаемой горной массы осуществляется специализированными транспортными средствами углубочного комплекса на уклоне до 30%, отличающийся тем, что фрезерная машина углубочного комплекса осуществляет рыхление породы в забое углубочной зоны карьера, с размещением разрыхленной горной массы в траншее для последующей выемки горной массы гусеничными скреперами углубочного комплекса, следующими вслед за фрезерной машиной без ее остановки, при этом управление фрезерной машиной и гусеничными скреперами осуществляется с помощью системы дистанционного управления углубочного комплекса, оборудованной операционной системой с элементами контроля и фиксации функционального исполнения и перемещения фрезерной машины и гусеничных скреперов, при этом пульт управления системы дистанционного управления и пункт технического обслуживания углубочного комплекса располагаются в нижней части первой очереди карьера, при этом операционная система фиксирует участок забоя с разрыхленной горной массой, подготовленной к выемке, подается сигнал на систему управления гусеничным скрепером с указанием участка выемки разрыхленной горной массы и рациональной траектории движения, а датчики контроля местоположения операционной системы обеспечивают безопасность перемещения фрезерной машины и гусеничных скреперов в углубочной зоне карьера.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горному делу, а именно к проветриванию карьеров, и может быть использовано для нормализации атмосферы карьерного пространства и защиты воздушного бассейна от загрязнений, образующихся при ведении горных работ открытым способом.

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.

Изобретение относятся к горной промышленности и может быть использовано при вскрытии и открытой разработке глубокозалегающих крутопадающих месторождений округлой формы с применением временно нерабочих бортов.

Изобретение относится к автоматическому непрерывному мониторингу качественных и количественных характеристик потока руды в процессе подготовки ее к обогащению.

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.

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.
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке карбонатных месторождений с целью комплексной подготовки для переработки минерального сырья.

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.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых по бестранспортной системе в сложных горно-геологических условиях.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке месторождений твердых полезных ископаемых с помощью добычного комплекса и конвейерного карьерного транспорта.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке крутопадающих месторождений с использованием временно нерабочих бортов. Техническим результатом является снижение текущего коэффициента вскрыши в первоначальный период разработки месторождения. Для этого в способе открытой разработки глубокозалегающих месторождений с применением временно нерабочих бортов, его формируют под крутым углом, близким к предельному, на уровне верхней отметки временно нерабочего борта оставляют горизонтальную площадку, которую при расконсервации борта делят по длине на отдельные блоки, включающие готовые (взорванные) и подготовленные к выемке объемы горной массы. Отработку блоков ведут драглайнами, устанавливаемыми на кровле отрабатываемых уступов с разгрузкой горной массы в находящиеся на этом же уровне транспортные средства, которые по съездам, располагаемым на конечном борту карьера, вывозят ее на поверхность, высоту отрабатываемых уступов и ширину заходок принимают исходя из рабочих параметров экскаваторов (глубины и радиуса черпания), отработку уступов проводят послойно сверху вниз. При подвигании выемочных блоков отрабатываемого уступа на достаточную величину и обеспечении грузотранспортной связи с поверхностью начинают параллельную отработку очередного уступа и так до тех пор, пока не будет расконсервирован весь временно нерабочий борт. Для защиты от камнепада уступов, расположенных ниже временно нерабочего борта, в его основании по всей длине строят камнезащитную площадку, включающую площадку для размещения падающей сверху горной массы, насыпь, на которой устанавливают гидравлический экскаватор типа «обратная лопата» и транспортную площадку. Горная масса, падающая на камнезащитную площадку, гидравлическим экскаватором грузится в транспортные средства и вывозится на поверхность. По мере понижения горных работ камнезащитную площадку перемещают на более низкие отметки, обеспечивая возможность увеличения высоты временно нерабочего борта и объемов консервации. 3 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке крутопадающих месторождений с использованием временно нерабочих бортов. Техническим результатом является снижение текущего коэффициента вскрыши в первоначальный период разработки месторождения. Для этого в способе открытой разработки глубокозалегающих месторождений с применением временно нерабочих бортов его формируют под крутым углом, близким к предельному, на уровне верхней отметки временно нерабочего борта оставляют горизонтальную площадку, которую при расконсервации борта делят по длине на отдельные блоки, включающие готовые (взорванные) и подготовленные к выемке объемы горной массы. Отработку блоков ведут гидравлическими экскаваторами типа «обратная лопата», устанавливаемыми на кровле отрабатываемых уступов с погрузкой горной массы в находящиеся на этом же уровне транспортные средства, которую по съездам, располагаемым на конечном борту карьера, вывозят на поверхность, высоту отрабатываемых уступов и ширину заходок принимают исходя из рабочих параметров экскаваторов (глубины и радиуса черпания), отработку уступов производят послойно сверху вниз. При подвигании выемочных блоков отрабатываемого уступа на достаточную величину и обеспечение грузотранспортной связи с поверхностью начинают параллельную отработку очередного уступа и так до тех пор, пока не будет расконсервирован весь временно нерабочий борт. Для защиты от камнепада уступов, расположенных ниже временно нерабочего борта, в его основании по всей длине строят камнезащитную площадку, включающую площадку для размещения падающей сверху горной массы, насыпь, на которой устанавливают гидравлический экскаватор типа «обратная лопата», и транспортную площадку. Горная масса, падающая на камнезащитную площадку, гидравлическим экскаватором грузится в транспортные средства и вывозится на поверхность. По мере понижения горных работ камнезащитную площадку перемещают на более низкие отметки, обеспечивая возможность увеличения высоты временно нерабочего борта и объемов консервации. 3 ил.

Карьер // 2632612
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке скальных месторождений полезных ископаемых с использованием автомобильно-конвейерного транспорта. Техническим результатом является уменьшение объема выемки вскрышных пород под автомобильные заезды из рабочей зоны карьера на разгрузочные площадки дробильно-перегрузочных пунктов. Карьер включает борт с капитальным автомобильным съездом, расположенным между трассами крутонаклонных конвейерных подъемников, расположенными по границам этого борта с противоположными друг другу бортами карьера. Подъемники выходят на поверхность на противоположные от карьера стороны и служат для выдачи на дробильно-обогатительную фабрику руды и скальных вскрышных пород на отвал вскрышных пород. Борт с капитальным съездом также включает площадки дробильно-перегрузочных пунктов, служащих для дробления скальных руды и вскрышных пород, и хвостовых частей крутонаклонных конвейерных подъемников. Капитальный съезд одновременно является заездом автосамосвалов из рабочей зоны карьера на разгрузочные площадки обоих дробильно-перегрузочных пунктов. 2 ил.
Наверх