способ выемки полезного ископаемого из открытого карьера

Формула изобретения

Способ выемки полезного ископаемого из открытого карьера, включающий формирование уступов, отличающийся тем, что добычные уступы формируют для каждого отдельного пласта полезного ископаемого с продуктивным пластом в основании уступа, а извлекают полезное ископаемое в виде природных блоков посредством заведения зубьев ковша гидравлического экскаватора под основание продуктивного пласта и осуществляют выемку блоков природной конфигурации за счет гидравлического усилия стрелы, рукояти и ковша экскаватора, при этом используют естественную трещиноватость продуктивного пласта, определяющую конфигурацию и объем добываемых блоков природной формы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке полезных ископаемых, в частности при добыче блоков природного облицовочного камня из залежей пластовой формы в открытом карьере.

Известен способ открытой разработки пластов полезного ископаемого, например угля, включающий формирование добычного уступа и выемку полезного ископаемого, при это выемку последнего ведут проходкой глубоких камер, осуществляемой посредством комплекса глубокой разработки пласта с многозвенной конвейерной установкой, взрывание скважинных зарядов и отгрузку горной массы (см. патент РФ №2204721 С1, кл. Е 21 С 41/26, от 20.05.2003 г.).

Недостатком известного способа является использование взрывов для добычи полезного ископаемого.

Известен способ выемки полезного ископаемого из открытого карьера, включающий формирование уступов и выемку полезного ископаемого. Для осуществления выемки полезного ископаемого производят бурение скважин на верхней площадке высокого уступа, их заряжение и взрывание (см. патент РФ №2239063 С2, кл. Е 21 С 41/26 от 27.10.2004 г.).

Недостатком известного способа является также использование взрывов для добычи полезного ископаемого

Изобретением решается задача, заключающаяся в добыче полезного ископаемого - природного облицовочного камня без использования техногенного воздействия на пласт.

Технический результат, который может быть получен при реализации изобретения - повышение выхода блоков природного облицовочного камня из маломощных пластов месторождения с сохранением природного объема блоков.

Для достижения названного технического результата в предлагаемом способе выемки полезного ископаемого из открытого карьера, включающем формирование уступов, добычные уступы формируют для каждого отдельного пласта полезного ископаемого с продуктивным пластом в основании уступа, а извлекают полезное ископаемое в виде природных блоков посредством заведения зубьев ковша гидравлического экскаватора под основание продуктивного пласта и осуществляют выемку блоков природной конфигурации за счет гидравлического усилия стрелы, рукояти и ковша экскаватора, при этом используют естественную трещиноватость продуктивного пласта, определяющую конфигурацию и объем добываемых блоков природной формы.

Отличительными признаками предложенного способа являются использование естественной трещиноватости продуктивного пласта для выемки полезного ископаемого (облицовочного камня), формирование добычных уступов для каждого отдельного пласта полезного ископаемого с продуктивным пластом в основании уступа, извлечение полезного ископаемого в виде блоков, имеющих природную форму, соответствующую конфигурации трещин в пласте, посредством заведения зубьев ковша экскаватора под основание продуктивного пласта. Это позволяет обеспечить выемку блока максимального природного объема без его техногенного разрушения за счет разделения операций по добыче блоков и получения из них блоков, соответствующих требованиям ГОСТ 9479-98.

Способ осуществляется следующим образом.

После проведения вскрышных работ каждый из продуктивных пластов разрабатывается отдельным добычным уступом, в основании которого залегает собственно продуктивный пласт, включающий блоки природного облицовочного камня. Ковш гидравлического экскаватора (рабочий орган экскаватора состоит из стрелы, рукояти и ковша), закрепленный в позиции «прямая лопата», заводится под основание продуктивного пласта и за счет гидравлического усилия (усилие при выемке создается за счет гидравлического перемещения элементов рабочего органа друг относительно друга по соединительным осям) производится выемка (подъем) пластообразного блока природной конфигурации с его дальнейшей погрузкой и транспортировкой на площадку для переработки и получения из них пиленых и колотых блоков, соответствующих ГОСТ 9479-98 «Блоки из горных пород для производства облицовочных, архитектурно-строительных, мемориальных и других изделий. Технические условия».

Пример конкретного осуществления способа.

Способ разработан и применяется на карьере месторождения природного облицовочного камня Любуши в Тульской области.

После вскрыши полезного ископаемого, представляющего собой пластовые залежи блоков природного облицовочного камня и получения кровли добычного уступа, производятся следующие операции:

- формирование добычного уступа с пластом полезного ископаемого в основании путем экскаваторной разборки и выемки горной массы на высоту уступа для формирования рабочей площадки, по площади достаточной для размещения и маневра гидравлического экскаватора при дальнейшей добыче полезного ископаемого;

- переезд гидравлического экскаватора на сформированную рабочую площадку в основании добычного уступа;

- зачистка горной массы над продуктивным пластом на длину рабочего органа экскаватора, включающего стрелу, рукоять и ковш, с перевалкой горной массы на кровле добычного уступа либо с погрузкой на автотранспорт для вывоза из карьера;

- заведение гидравлическим усилием стрелы, рукояти и ковша экскаватора зубьев ковша экскаватора под основание продуктивного пласта;

- «раскачивание» гидравлическим усилием элементов рабочего органа экскаватора, указанным выше, блока природной формы, отделенного от массива продуктивного пласта естественной трещиноватостью;

- приподнимание блока природной формы зубьями ковша экскаватора с дальнейшим заведением гидравлическим усилием собственно ковша экскаватора под поднимаемый блок природной формы;

- выполнение предыдущей операции до того времени, пока блок природной формы закрепляется за счет осыпающейся под него вмещающей горной массы в положении, достаточном для заведения строп или охвата блока стропами;

- подъем и погрузка автокраном блока природной формы на автотранспорт для вывоза из карьера на дальнейшую переработку (пиление, колку) с учетом максимального использования его природной формы для получения блоков, соответствующих ГОСТ 9479-98.

Предлагаемое изобретение позволит значительно увеличить количество извлекаемого природного облицовочного камня из месторождений с маломощными пластами.