Способ разработки полезного ископаемого

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке полезного ископаемого с непрерывной доставкой из забоя камеры. Техническим результатом является увеличение эксплуатационной производительности комбайнового комплекса. Транспортировку отбитого комбайном полезного ископаемого осуществляют самоходным вагоном до самодвижущегося изгибающегося конвейера, загрузочную часть которого располагают в камере, а разгрузочную - над рудоспускной скважиной, по которому полезное ископаемое транспортируют и разгружают в рудоспускную скважину, при этом передвижку конвейера на следующую скважину производят, когда длина транспортирования полезного ископаемого самоходным вагоном в камере достигает максимальной длины, определяемой по математическому выражению. Предельную длину камеры, при которой обеспечивают непрерывную работу комбайна, с использованием бункера-перегружателя, самоходного вагона и самодвижущегося изгибающегося конвейера рассчитывают по математическому выражению. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке полезного ископаемого с непрерывной доставкой из забоя камеры.

Известна технология разработки сильвинитовых пластов на Верхнекамском калийном месторождении, при которой отбитое комбайном полезное ископаемое транспортируют из забоя камеры до участкового конвейера с помощью самодвижущегося изгибающегося конвейера, установленного непосредственно за комбайном (Кошурников, Н.С. Проблема создания поточной технологии разработки сильвинитовых пластов на Верхнекамском калийном месторождении / Н.С.Кошурников. - Изв. Вузов. Горн. журн., 2007. - №5. - С.3-7).

Однако этот способ сложен в исполнении, так как требует постоянного наращивания конвейера для обеспечения непрерывной транспортировки руды до участкового конвейера.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является технология очистных работ с применением комбайновых комплексов со средствами непрерывной доставки (конвейерами), при которой отбитое комбайном полезное ископаемое транспортируют с помощью одного-трех самодвижущихся изгибающихся конвейеров, установленных вслед за комбайном, до рудоспускной скважины с последующей разгрузкой (Кошурников, Н.С. Технология очистных работ с применением комбайновых комплексов со средствами непрерывной доставки/ Н.С. Кошурников. - Изв. Вузов. Горн. журн., 2007. - №7. - С.17-24).

Основным недостатком данного способа транспортировки руды из забоя является невозможность организации разгрузки отбитого полезного ископаемого непосредственно на рудоспускную скважину с самодвижущегося изгибающегося конвейера постоянной длины, который перемещается вслед за подвиганием забоя.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в увеличении эксплуатационной производительности комбайнового комплекса за счет обеспечения непрерывной работы комбайна при отработке камеры по всей ее длине.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе разработки полезного ископаемого, включающий комбайновую отработку пласта камерами, транспортировку полезного ископаемого с использованием бункера-перегружателя, самоходного вагона и самодвижущегося изгибающегося конвейера, разгрузку полезного ископаемого в скважину, транспортировку отбитого полезного ископаемого осуществляют самоходным вагоном до самодвижущегося изгибающегося конвейера, загрузочную часть которого располагают в камере, а разгрузочную - над рудоспускной скважиной, по которому полезное ископаемое транспортируют и разгружают в рудоспускную скважину, при этом передвижку конвейера на следующую скважину производят, когда длина транспортирования полезного ископаемого самоходным вагоном в камере достигает максимальной длины, равной:

а предельную длину камеры, при которой обеспечивают непрерывную работу комбайна, с использованием бункера-перегружателя, самоходного вагона и самодвижущегося изгибающегося конвейера, рассчитывают по формуле:

где L_св - максимальная длина транспортирования полезного ископаемого самоходным вагоном, при которой обеспечивают непрерывную работу комбайна;

- предельная длина камеры, при которой обеспечивают непрерывную работу комбайна с использованием самоходного вагона и самодвижущегося изгибающегося конвейера, м;

L_г.к. - длина самодвижущегося изгибающегося конвейера, м;

L_комб.+L_бп - длина комбайна и бункера перегружателя, м;

n - количество конвейеров в камере;

ν - скорость движения самоходного вагона, м/мин;

q_н - вместимость бункера-перегружателя, т;

Q_к - производительность комбайна, т/мин;

t_рв - время разгрузки вагона, мин;

L_скв - расстояние между рудоспускными скважинами, м.

При необходимости транспортировку полезного ископаемого осуществляют с использованием нескольких самодвижущихся изгибающихся конвейеров.

Сущность способа поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена схема отработки начальной части камеры; на фиг.2 - схема отработки основной части камеры с частичным размещением конвейера в камере; на фиг.3 - схема отработки конечного участка камеры с размещением конвейера в камере на максимально возможную длину; на фиг.4 - диаграмма изменения эксплуатационной производительности комбайнового комплекса от длины доставки.

На чертежах обозначено: 1 - проходческо-очистной комбайн; 2 - бункер-перегружатель; 3 - самоходный вагон; 4 - самодвижущийся изгибающийся конвейер; 5 - рудоспускная скважина; 6 - очистная камера; 7 - выемочный штрек; 8 - кривая производительности транспортной системы от длины доставки, включающая бункер-перегружатель и самоходный вагон; 9 - кривая производительности транспортной системы от длины доставки, включающая бункер-перегружатель, самоходный вагон и самодвижущийся изгибающийся конвейер.

Способ осуществляется следующим образом.

Отработку очистной камеры 6 ведут поэтапно.

На первом этапе (Фиг.1) комбайновый комплекс в составе комбайна 1, бункера-перегружателя 2 и самоходного вагона 3 осуществляет отработку начальной части очистной камеры 6 на максимальную длину камеры L^I, при которой обеспечивается непрерывная работа комбайна, определяемую по формуле:

где L^I - максимальная длина камеры, при которой обеспечивают непрерывную работу комбайна с транспортировкой полезного ископаемого самоходным вагоном, м;

L_комб.+L_бп - длина комбайна и бункера перегружателя, м;

ν - скорость движения самоходного вагона, м/мин;

q_н - вместимость бункера-перегружателя, т;

Q_к - производительность комбайна, т/мин;

L_разгр. - расстояние от устья очистной камеры до места разгрузки самоходного вагона в рудоспускную скважину, м;

t_рв - время разгрузки вагона, мин.

При этом отбитое комбайном 1 полезное ископаемое поступает в бункер-перегружатель 2, из которого его перегружают в самоходный вагон 3, транспортируют и разгружают на ближайшую рудоспускную скважину 5, предварительно пробуренную на выемочном штреке 7. При этом изгибающийся самодвижущийся конвейер 4 не задействован в транспортировке полезного ископаемого и находится в выемочном штреке 7.

При дальнейшей отработке камеры 6 на длину, большую, чем максимальная длина камеры, при которой обеспечивают непрерывную работу комбайна с транспортировкой полезного ископаемого самоходным вагоном L^I, длина транспортирования полезного ископаемого самоходным вагоном L_св увеличивается, соответственно увеличивается время доставки отбитого полезного ископаемого из забоя камеры до рудоспускной скважины, и комбайн начинает простаивать в ожидании порожнего самоходного вагона.

Для обеспечения непрерывной работы комбайна 1 (Фиг.2), используют самодвижущийся изгибающийся конвейер 4, который перемещают с выемочного штрека 7 непосредственно в очистную камеру 6, при этом загрузочную часть конвейера располагают в камере так, чтобы расстояние от забоя камеры до конвейера обеспечивало возможность размещения в ней комбайна, бункера-перегружателя и самоходного вагона, а разгрузочную часть - на выемочном штреке над рудоспускной скважиной 5.

Транспортировку отбитого полезного ископаемого из забоя камеры осуществляют следующим образом. Отбитое полезное ископаемое комбайном 1 перегружают посредством бункера-перегружателя 2 в самоходный вагон 3, который доставляет полезное ископаемое на самодвижущийся изгибающийся конвейер 4, по которому его транспортируют до рудоспускной скважины 5.

С достижением максимальной длины транспортирования L_св полезного ископаемого самоходным вагоном 3 от места загрузки полезного ископаемого в самоходный вагон до изгибающегося самодвижущегося конвейера 4 (Фиг.3), при которой обеспечивается непрерывная работа комбайна, осуществляют передвижку самодвижущегося изгибающегося конвейера в камеру 6 с установкой разгрузочной ветви над следующей рудоспускной скважиной 5 на расстояние L_cкв и ведут дальнейшую отработку камеры на предельную длину, обеспечивающую непрерывную работу комбайна.

В этом случае максимальную длину транспортирования определяют из соотношения:

,

где L_св - максимальная длина транспортирования полезного ископаемого самоходным вагоном, при которой обеспечивают непрерывную работу комбайна;

ν - скорость движения самоходного вагона, м/мин;

q_н - вместимость бункера-перегружателя, т;

Q_к - производительность комбайна, т/мин;

t_рв - время разгрузки вагона, мин.

Предельную длину камеры, при которой возможна непрерывная работа комбайнового комплекса с использованием бункера-перегружателя, самоходного вагона и самодвижущегося изгибающегося конвейера определяют по формуле:

где - предельная длина камеры, при которой обеспечивают непрерывную работу комбайна с использованием самоходного вагона и самодвижущегося изгибающегося конвейера, м;

L_г.к. - длина самодвижущегося изгибающегося конвейера, м;

L_комб.+L_бп - длина комбайна и бункера перегружателя, м;

n - количество конвейеров в камере;

ν - скорость движения самоходного вагона, м/мин;

q_н - вместимость бункера-перегружателя, т;

Q_к - производительность комбайна, т/мин;

t_рв - время разгрузки вагона, мин;

L_скв - расстояние между рудоспускными скважинами, м.

В случае, если расчетная (проектная) длина камеры значительно больше предельной длины камеры , с использованием одного самодвижущегося изгибающегося конвейера, для транспортировки полезного ископаемого возможно использование нескольких последовательно расположенных (n-количества) самодвижущихся изгибающихся конвейеров.

Длина отрабатываемой камеры при условии непрерывной работы комбайнового комплекса с использованием одного самодвижущегося изгибающегося конвейера может достигать 250-320 м, при использовании двух-трех конвейеров - 400-460 м и 550-600 м соответственно.

Эффективность предлагаемого способа подтверждается диаграммой изменения производительности транспортной системы (Q) от расстояния доставки (L_дост) при работе комбайнового комплекса с разгрузкой полезного ископаемого в рудоспускную скважину (Фиг.4).

Диаграмма показывает, что применение комбайнового комплекса с одним самодвижущимся изгибающимся конвейером позволяет увеличить длину участка непрерывной работы комбайна с L^I до или на длину конвейера L_конв.

Применение предлагаемого способа разработки полезного ископаемого позволяет обеспечить непрерывную работу комбайна по всей длине камеры и, как следствие, увеличить эксплуатационную производительность комбайнового комплекса.

Способ разработки полезного ископаемого, включающий комбайновую отработку пласта камерами, транспортировку полезного ископаемого с использованием бункера-перегружателя, самоходного вагона и изгибающегося самодвижущегося конвейера, разгрузку полезного ископаемого в скважину, отличающийся тем, что транспортировку отбитого полезного ископаемого осуществляют самоходным вагоном до самодвижущегося изгибающегося конвейера, загрузочную часть которого располагают в камере, а разгрузочную - над рудоспускной скважиной, по которому полезное ископаемое транспортируют и разгружают в рудоспускную скважину, при этом передвижку конвейера на следующую скважину производят, когда длина транспортирования полезного ископаемого самоходным вагоном в камере достигает максимальной длины, равной

а предельную длину камеры, при которой обеспечивают непрерывную работу комбайна с использованием бункера-перегружателя, самоходного вагона и самодвижущегося изгибающегося конвейера, рассчитывают по формуле

где L_св - максимальная длина транспортирования полезного ископаемого самоходным вагоном, при которой обеспечивают непрерывную работу комбайна;
- предельная длина камеры, при которой обеспечивают непрерывную работу комбайна с использованием самоходного вагона и самодвижущегося изгибающегося конвейера, м;
L_г.к - длина самодвижущегося изгибающегося конвейера, м;
L_комб.+L_бп - длина комбайна и бункера перегружателя, м;
n - количество конвейеров в камере;
ν - скорость движения самоходного вагона, м/мин;
q_н - вместимость бункера-перегружателя, т;
Q_к - производительность комбайна, т/мин;
t_pв - время разгрузки вагона, мин;
L_cкв - расстояние между рудоспускными скважинами, м.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что транспортировку полезного ископаемого осуществляют с использованием n количества самодвижущихся изгибающихся конвейеров.