способ открытой разработки горизонтальных и пологих пластов полезного ископаемого

Формула изобретения

СПОСОБ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ И ПОЛОГИХ ПЛАСТОВ ПОЛЕЗНОГО ИСКОПАЕМОГО, включающий выемку пласта полезного ископаемого подуступами с отработкой последних заходками в прямом и обратном направлениях последовательно сверху вниз и отгрузку в транспортные средства, отличающийся тем, что при ограниченных размерах карьерного поля в коротких сторонах рабочего блока сооружают врубовые выработки, отрабатывая затем полезное ископаемое по спирали с витками постоянного размера и расстоянием между двумя смежными проходами, равным двум радиусам поворота комбайна, при этом первые три прохода осуществляют по периметру блока по поточной технологии, затем по коротким сторонам блока по три прохода с каждой стороны по циклической схеме, а параметром, определяющим минимальную ширину блока, принимают радиус поворота комбайна, причем после сооружения врубовой выработки оставшуюся ширину блока отрабатывают циклично путем заезда комбайна из врубовой выработки в центр блока на первую полосу и производят ее отработку (фрезерование), затем осуществляют поворот комбайна к противоположной врубовой выработке, заезд на вторую полосу и ее отработку (фрезерование) в обратном направлении, разворот в исходной врубовой выработке и заезд на третью полосу, после чего цикл повторяют, причем минимальную ширину врубовой выработки принимают равной одному радиусу поворота комбайна и половине его базы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке горизонтальных и пологих пластов полезного ископаемого.

Известен способ открытой разработки горизонтальных и пологих пластов полезного ископаемого, включающий разделение пласта на уступы и отработку их последовательно сверху вниз [1] Однако этот способ не может быть использован для послойного фрезерования массива горных пород и не обеспечивает чистоту выемки.

Наиболее близким из известных по технической сущности к предлагаемому является способ открытой разработки горизонтальных и пологих пластов полезного ископаемого, включающий выемку пласта полезного ископаемого подуступами с отработкой последних заходками в прямом и обратном направлениях последовательно сверху вниз и отгрузку в транспортные средства [2] Однако для осуществления данного способа необходимо использовать бульдозерно-рыхлительные агрегаты (БРА) и этот способ не может быть использован для поточной разработки массивов горных пород. Кроме того, данный способ не обеспечивает эффективность ведения горных работ и область его применения весьма не велика и вместе с тем при его применении не обеспечивается чистота выемки, неизбежны большие потери полезного ископаемого, что приводит к большим затратам на дробление.

Целью изобретения является расширение области применения способа и повышение эффективности ведения горных работ при ограниченных размерах карьерного поля при одновременном сокращении потерь полезного ископаемого за счет обеспечения чистоты выемки.

Достигается это тем, что в способе открытой разработки горизонтальных и пологих пластов полезного ископаемого, включающего выемку пласта полезного ископаемого подуступами с отработкой последних заходками в прямом и обратном направлениях последовательно сверху вниз и отгрузку в транспортные средства, при ограниченных размерах карьерного поля в коротких сторонах рабочего блока сооружают врубовые выработки, отрабатывая затем полезное ископаемое по спирали с витками постоянного размера и расстоянием между двумя смежными проходами равными двум радиусам поворота комбайна, при этом первые три прохода осуществляют по периметру блока по поточной технологии, затем по коротким сторонам блока по три прохода с каждой стороны по цикличной схеме, а параметром, определяющим минимальную ширину блока, принимают радиус поворота комбайна, причем после сооружения врубовой выработки оставшуюся ширину блока отрабатывают циклично путем заезда комбайна из врубовой выработки в центр блока на первую полосу и производят ее отработку (фрезерование), затем осуществляют поворот комбайна к противоположной врубовой выработке, заезд на вторую полосу и ее отработку (фрезерование) в обратном направлении, разворот в исходной врубовой выработке и заезд на третью полосу, после чего цикл повторяют, причем минимальную ширину врубовой выработки принимают равной одному радиусу поворота комбайна и половине его базы.

На фиг. 1 изображена последовательность проходов комбайна при работе с разворотом через два радиуса и фрезерованием в обратном направлении; на фиг. 2 сечение по А-А на фиг.1; на фиг.3 схема к расчету ширины врубочной выработки при работе комбайна с разворотом через два радиуса.

Способ открытой разработки горизонтальных и пологих пластов полезного ископаемого включает выемку пласта 1 полезного ископаемого подуступами 2 с отработкой последних заходками в прямом и обратном направлениях последовательно сверху вниз и отгрузку в транспортные средства, при ограниченных размерах карьерного поля в коротких сторонах рабочего блока сооружают врубовые выработки 3, отрабатывая затем полезное ископаемое по спирали с витками постоянного размера и расстоянием между двумя смежными проходами равным двум радиусам поворота комбайна, при этом первые три прохода (I-III) осуществляют по периметру блока по поточной технологии, затем по коротким сторонам блока по три прохода (IV-VI и VII-IX) с каждой стороны по цикличной схеме, а параметром, определяющим минимальную ширину блока, принимают радиус поворота комбайна, причем после сооружения врубовой выработки 3 оставшуюся ширину блока отрабатывают циклично путем заезда комбайна из врубовой выработки 3 в центр блока (показано стрелкой) на первую полосу (показано цифрой 1 в кольце) и производят ее отработку (фрезерование), затем осуществляют поворот комбайна к противоположной врубовой выработке 3, заезд на вторую полосу (показано цифрой 2 в кольце) и ее отработку (фрезерование) в обратном направлении, разворот в исходной врубовой выработке 3 и заезд на третью полосу (показано цифрой 3 в кольце), после чего цикл повторяют, причем минимальную ширину врубовой выработки 3 принимают равной одному радиусу поворота комбайна и половине его базы.

Существенными признаками данного технического решения признаются те, которые влияют на достигаемый технический результат, т.е. находятся в причинно-следственной связи с указанным результатом.

Такими признаками являются при ограниченных размерах карьерного поля, в коротких сторонах рабочего блока сооружают врубовые выработки, отрабатывая полезное ископаемое по спирали с витками постоянного размера и расстоянием между двумя смежными проходами равными двум радиусам поворота комбайна, при этом первые три прохода осуществляют по периметру блока по поточной технологии, затем по коротким сторонам блока по три прохода с каждой стороны по цикличной схеме, а параметром, определяющим минимальную ширину блока, принимают радиус поворота комбайна, причем после сооружения врубовой выработки оставшуюся ширину блока отрабатывают циклично путем заезда комбайна из врубовой выработки в центр блока на первую полосу и производят ее отработку (фрезерование), затем осуществляют поворот комбайна к противоположной врубовой выработке, заезд на вторую полосу и ее отработку (фрезерование) в обратном направлении, разворот в исходной врубовой выработке и заезд на третью полосу, после чего цикл повторяют, причем минимальную ширину врубовой выработки принимают равной одному радиусу поворота комбайна и половине его базы.

Сооружение врубовых выработок в коротких сторонах рабочего блока при ограниченных его размерах и отработка полезного ископаемого по спирали с витками постоянного размера и расстоянием между двумя смежными проходами равным двум радиусам поворота комбайна, обеспечивает возможность применения поточных и цикличных схем горных работ и возможность работы комбайна (машины послойного фрезерования) по радиусу, чтобы не оставались в торцах (углах) рабочего блока целики, определяемые расстоянием от передней гусеницы (гусениц) до рабочего органа, которые должны отрабатываться другими механизмами.

Отработка первых трех полос (I-III) по периметру блока по поточной технологии, затем по коротким сторонам блока по три прохода (IV-VI-VII-IX) с каждой стороны по цикличной схеме и принятие радиуса поворота комбайна (машины послойного фрезерования ММФ) за параметр, определяющий минимальную ширину блока, позволяет создать врубовые выработки необходимой величины.

Отработка оставшейся ширины блока после сооружения врубовой выработки циклично путем заезда комбайна из врубовой выработки в центр блока на первую полосу и ее отработка (фрезерование), затем поворот комбайна к противоположной врубовой выработке и заезд его на вторую полосу и ее отработку (фрезерование) в обратном направлении, разворот в исходной врубовой выработке и заезд на третью полосу и т.д. обеспечивает надежную работу комбайна по цикличной схеме.

Принятие минимальной ширины врубовой выработки равной одному радиусу поворота комбайна и половине его базы, обеспечивает нормальный разворот комбайна (машины послойного фрезерования).

Все отличительные признаки, приведенные в формуле изобретения, в своей совокупности позволяют расширить область применения данного способа и повысить эффективность ведения горных работ при ограниченных размерах карьерного поля при одновременном сокращении потерь полезного ископаемого за счет обеспечения чистоты выемки.