способ открытой разработки высокого уступа с управляемым обрушением

Формула изобретения

Способ открытой разработки высокого уступа с управляемым обрушением, включающий отделение горной массы частями с последующей их транспортировкой, отличающийся тем, что объем каждой отделенной части горной массы соответствует сумме геометрического объема секций секционной бункерной установки и объема навала над секционной бункерной установкой, ограниченного углом естественного откоса горной массы, при этом транспортировку осуществляют через секции секционной бункерной установки, секции которой перемещают по мере отработки уступа на расстояние, равное ширине секции бункера.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к открытой разработке полезных ископаемых.

Известен способ открытой разработки карьера высокими уступами, при котором под действием силы тяжести породы уступа по откосу перемещаются к его основанию (1).

С использованием управляемого обрушения эффективно отрабатываются мягкие вскрышные и гравийно-песчаные породы. При этом высота уступов может в несколько раз превосходить высоту черпания используемого в карьере выемочно-погрузочного оборудования.

В качестве прототипа нами выбран способ отработки высокого уступа с использованием управляемого обрушения, когда выемка производится не вследствие ослабления, а наоборот, повышения его устойчивости. Это достигается предварительным обрушением верхней части уступа в зоне активного давления. В настоящее время для этих целей могут быть использованы экскаваторы-драглайны, оборудованные специальным органом обрушения. Экскаватор устанавливается на верхней площадке уступа за призмой обрушения и осуществляет подрезку породы вдоль поверхности уступа. Под собственным весом порода перемещается к основанию уступа и отгружается в средства транспорта погрузчиком, расположенным на нижней площадке уступа вне зоны обрушения (1). Недостатком этой системы открытой разработки является то, что несвязные горные породы перегружают мехлопатами или драглайнами непосредственно с почвы уступа на транспортное средство. При этом только незначительная часть энергии расходуется на выемку породы. Значительная часть энергии расходуется на другие операции цикла выемочно-погрузочной работы, которые необходимы в связи с конструктивными особенностями используемой техники.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе открытой разработки высокого уступа с управляемым обрушением, включающем отделение горной массы частями с последующей их транспортировкой, объем каждой отделенной части горной массы соответствует сумме геометрического объема секций секционной бункерной установки и объема навала над секционной бункерной установкой, ограниченного углом естественного откоса горной массы, при этом транспортировку осуществляют через секции секционной бункерной установки, секции которой перемещают по мере отработки уступа на расстояние равное ширине секции бункера.

В результате увеличивается мобильность транспортного средства и повышается производительность. По нашим подсчетам по сравнению с прототипом на выемочно-погрузочных работах в забое затраты энергии и труда сокращаются на 37% при повышении производительности забойного оборудования в 2,35 раза.

Фиг. 1, 2 поясняют предлагаемый способ. На фиг. 1 изображена схема расположения секционной бункерной установки в забое, где 1 - секционная бункерная установка, 2 - скребковый или ленточный конвейер, 3 - секция бункера-перегружателя, 5 - укосины, 6 - выпускное отверстие, 7 - боковые наклонные стенки, 8 - навал поверх секционной бункерной установки, 9 - высота отрабатываемого уступа, 10 - горизонт секционной бункерной установки, 11 - верхняя площадка уступа.

На фиг. 2 изображен план расположения бункерных секций по мере отработки уступа, где 1 - секционная бункерная установка, 2 - скребковый или ленточный конвейер, 3 - секция бункера-перегружателя, 4 - монтируемая секция. Секционная бункерная установка выполнена в виде секций 3 с возможностью их перестановки. Под нее устанавливается конвейер 2. Секция бункера-перегружателя 3, как составная часть секционной бункерной установки, служит для приема и перегрузки горной массы и состоит из наклонных боковых стенок 7, внизу секции находится выпускное отверстие 6 размерами под конвейер. Забойная стенка секционной бункерной установки упирается на уступ, а также все наклонные стенки секционной бункерной установки подпираются укосинами 5. Отбитая масса заполняет геометрический объем секций секционной бункерной установки, а часть отбитой массы образует навал 8 над секционным бункером. По мере разгрузки горной массы через выпускное отверстие 6 происходит перемещение отбитой горной массы в бункер 3. Секция бункера-перегружателя 3 демонтируется экскаватором и устанавливается в положение 4.

Отработку уступа производят полосами, например с помощью драглайна с ковшом без задней стенки или буровзрывным способом. Ширина полосы равна ширине секции бункера-перегружателя. После этого производят перестановку секции бункера 3 вперед в положение 4, сохраняя тем самым общую длину секционной бункерной установки. Производят передвижку конвейера 2 на ширину секции. Перед установкой секции в забой происходит зачистка почвы уступа. Транспортировка горной массы происходит от забоя до бункера под действием сил гравитации. Из бункера на транспорт загружается или питателями или через выпускные отверстия 6 секций бункера силами гравитации.

Источники информации:

1. Шпанский О.В., Буянов Ю.Д. Технология и комплексная механизация добычи нерудного сырья для производства строительных материалов. М.: Недра 1996 г., стр. 60.