Способ разработки крутопадающих месторождений твердых полезных ископаемых

Авторы патента:

E21C41/00 - Подземные и открытые способы разработки полезных ископаемых (E21C 45/00 имеет преимущество ); системы разработок (для торфа E21C 49/00)

E21B7/02 - буровые станки, характеризующиеся средствами наземного передвижения, например смонтированные на салазках или колесах (передвижные буровые установки для использования на дне водоемов E21B 7/124)

Владельцы патента RU 2687724:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела Дальневосточного отделения Российской академии наук (RU)

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке крутопадающих месторождений твердых полезных ископаемых с рудными телами с изменяемым углом падения. Способ разработки крутопадающих месторождений твердых полезных ископаемых, включающий позиционирование автоматизированного комплекса глубокой разработки относительно забоя, приведение его в рабочее исходное состояние посредством механизма поворота телескопической стрелы в вертикальной плоскости с учетом направления залегания рудного тела. Рабочее оборудование позиционируется над рудным телом с изменяемым углом падения посредством гидроцилиндра, связанного с телескопической стрелой, при этом после заглубления рабочего оборудования производится выдвижение гидравлической распорки для жесткой фиксации рабочего оборудования в выработке. Осуществляется снятие жесткого соединения рабочего оборудования с телескопической стрелой и переход на гибкое соединение посредством каната, производится отработка забоя отбойно-погрузочным органом на величину выдвижения отбойно-погрузочного органа на головной секции. Последовательно начинает втягиваться отбойно-погрузочный орган на головной секции, гидравлическая распорка ослабляется и растормаживается лебедка каната, в результате чего рабочее оборудование на салазках под действием силы тяжести перемещается по выработке, гидравлическая распорка вновь выдвигается и осуществляется процесс отработки рудного тела отбойно-погрузочным органом, находящимся в исходном состоянии. Разрыхленная горная масса удаляется из забоя посредством системы пневмотранспортирования с пневмопроводом, выполненным из последовательно наращиваемых по мере отработки рудного тела гибких секций. Технический результат заключается в повышении производительности, надежности и расширении технологической эффективности отработки крутопадающих рудных тел с изменяемым углом падения. 2 ил.

Известна конструкция универсального проходческого агрегата, включающего отбойно-погрузочный орган с входными окнами, стрелу с центральным полым валом, поворотные устройства исполнительного органа, подвижный корпус с механизмом передвижения, гидропневмоэлеватор [1]. У агрегата отбойно-погрузочный орган обеспечивает одновременное разрушение массива и транспортировку полученной горной массы.

Конструкция агрегата не обеспечивает возможность работы в стесненных условиях и не позволяет вести разработку крутопадающих рудных тел открыто-подземным способом.

Известен способ разработки крутопадающих месторождений твердых полезных ископаемых и автоматизированный комплекс глубокой разработки, включающий консольную телескопическую стрелу с основной, промежуточной и головной секциями [2]. Разработка массива ведется составным рабочим органом, установленным на головной секции и управляемым автоматической системой с настраиванием режимов резания горной породы. Удаление горной массы из забоя ведется посредством вакуумной системы пневмотранспортирования с телескопическим пневмопроводом и воздушным насосом.

Конструкция оборудования автоматизированного комплекса глубокой разработки, включающая отдельные исполнительные органы для разрушения массива и транспортировки горной массы, не обеспечивает максимальной компактности и не позволяет работать в стесненных условиях при отработке крутопадающих рудных тел с изменяемым углом падения.

Наиболее близким по технической сущности является способ разработки крутопадающих месторождений твердых полезных ископаемых, включающий позиционирование автоматизированного комплекса глубокой разработки относительно забоя, приведение его в рабочее исходное состояние посредством механизма поворота телескопической стрелы в вертикальной плоскости с учетом направления залегания рудного тела [3]. Контроль параметров горной породы посредством датчиков контроля физико-механических характеристик горных пород, которые установлены на головной секции и связаны с автоматической системой управления автоматизированным комплексом глубокой разработки для настраивания режимов резания горной породы отбойно-погрузочным органом, жесткую фиксацию рабочего оборудования в выработке посредством гидравлических распорок. Удаление горной массы из забоя ведется посредством системы пневмотранспортирования.

Конструкция оборудования автоматизированного комплекса глубокой разработки, включающая консольную телескопическую стрелу не обеспечивает возможности разработки крутопадающих рудных тел с изменяемым углом падения.

Технический результат заключается в повышении производительности, надежности и расширении технологической эффективности отработки крутопадающих рудных тел с изменяемым углом падения.

Технический результат достигается тем, что в способе разработки крутопадающих месторождений твердых полезных ископаемых, включающем позиционирование автоматизированного комплекса глубокой разработки относительно забоя, приведение его в рабочее исходное состояние посредством механизма поворота телескопической стрелы в вертикальной плоскости с учетом направления залегания рудного тела, контроль параметров горной породы посредством датчиков контроля физико-механических характеристик горных пород, которые установлены на головной секции и связаны с автоматической системой управления автоматизированным комплексом глубокой разработки для настраивания режимов резания горной породы отбойно-погрузочным органом, жесткую фиксацию рабочего оборудования в выработке посредством гидравлической распорки и удаление горной массы из забоя посредством системы пневмотранспортирования с пневмопроводом, рабочее оборудование позиционируется над рудным телом с изменяемым углом падения посредством гидроцилиндра, связанного с телескопической стрелой, при этом после заглубления рабочего оборудования производится выдвижение гидравлической распорки для жесткой фиксации рабочего оборудования в выработке, осуществляется снятие жесткого соединения рабочего оборудования с телескопической стрелой и переход на гибкое соединение посредством каната, производится отработка забоя отбойно-погрузочным органом на величину выдвижения отбойно-погрузочного органа на головной секции, последовательно начинает втягиваться отбойно-погрузочный орган на головной секции, гидравлическая распорка ослабляется и растормаживается лебедка каната, в результате чего рабочее оборудование на салазках под действием силы тяжести перемещается по выработке, гидравлическая распорка вновь выдвигается и осуществляется процесс отработки рудного тела отбойно-погрузочным органом, находящимся в исходном состоянии, при этом разрыхленная горная масса удаляется из забоя посредством системы пневмотранспортирования с пневмопроводом, выполненным, из последовательно наращиваемых по мере отработки рудного тела, гибких секций.

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 изображен на чертежах.

На фиг. 1 - общий вид автоматизированного комплекса глубокой разработки в исходном положении; на фиг. 2 - общий вид автоматизированного комплекса глубокой разработки в процессе отработки рудного тела с изменяемым углом падения.

Способ разработки крутопадающих месторождений твердых полезных ископаемых выполняется с помощью автоматизированного комплекса глубокой разработки 1. Автоматизированный комплекс глубокой разработки 1 позиционируется относительно забоя 2 с учетом направления залегания 3 рудного тела 4. Автоматизированный комплекс глубокой разработки 1 включает механизм поворота 5 телескопической стрелы 6 в вертикальной плоскости 7, систему пневмотранспортирования 8 с пневмопроводом 9, выполненным из последовательно наращиваемых по мере отработки рудного тела 4, гибких секций 10. Датчики контроля 11 физико-механических характеристик горных пород 12 установлены на головной секции 13 и связаны с автоматической системой управления 14 автоматизированного комплекса глубокой разработки 1 для настраивания режимов резания горной породы 12 отбойно-погрузочным органом 15. Рабочее оборудование 16 позиционируется над рудным телом 4 с изменяемым углом падения 17 посредством гидроцилиндра 18, связанного с телескопической стрелой 6. Рабочее оборудование 16 имеет кроме жесткого соединения 19 с телескопической стрелой 6 гибкое соединение 20 посредством каната 21, связанного с лебедкой 22. Отработка забоя 2 производится на величину выдвижения 23 отбойно-погрузочного органа 15 на головной секции 13 из исходного состояния 24. Рабочее оборудование 16 снабжено гидравлической распоркой 25, а также салазками 26, обеспечивающими перемещение по выработке 27. Система пневмотранспортирования 8 обеспечивает разгрузку горной массы в транспортное средство 28.

Способ разработки крутопадающих месторождений твердых полезных ископаемых реализуется следующим образом.

Осуществляется позиционирование автоматизированного комплекса глубокой разработки 1 относительно забоя 2, приведение его в рабочее исходное состояние посредством механизма поворота 5 телескопической стрелы 6 в вертикальной плоскости 7 с учетом направления залегания 3 рудного тела 4. Контроль параметров горной породы 12 производится посредством датчиков контроля 11 физико-механических характеристик горных пород 12, которые установлены на головной секции 13 и связаны с автоматической системой управления 14 автоматизированным комплексом глубокой разработки 1 для настраивания режимов резания горной породы 12 отбойно-погрузочным органом 15. Жесткую фиксацию рабочего оборудования 16 в выработке 27 осуществляют посредством гидравлической распорки 25. Удаление горной массы из забоя 2 производится посредством системы пневмотранспортирования 8 с пневмопроводом 9. Рабочее оборудование 16 позиционируется над рудным телом 4 с изменяемым углом падения 17 посредством гидроцилиндра 18, связанного с телескопической стрелой 6. После заглубления рабочего оборудования 16 производится выдвижение гидравлической распорки 25 для жесткой фиксации рабочего оборудования 16 в выработке 27. Осуществляется снятие жесткого соединения 19 рабочего оборудования 16 с телескопической стрелой 6 и переход на гибкое соединение 20 посредством каната 21. Производится отработка забоя 2 отбойно-погрузочным органом 15 на величину выдвижения 23 отбойно-погрузочного органа 15 на головной секции 13. После чего последовательно начинает втягиваться отбойно-погрузочный орган 15 на головной секции 13, гидравлическая распорка 25 ослабляется и растормаживается лебедка 22 каната 21. Рабочее оборудование 16 на салазках 26 под действием силы тяжести перемещается по выработке 27. Гидравлическая распорка 25 вновь выдвигается и осуществляется процесс отработки рудного тела 4 отбойно-погрузочным органом 15, находящимся в исходном состоянии 24. Разрыхленная горная масса удаляется из забоя 2 посредством системы пневмотранспортирования 8 с пневмопроводом 9, выполненным, из последовательно наращиваемых по мере отработки рудного тела 4, гибких секций 10. Система пневмотранспортирования 8 обеспечивает разгрузку горной массы в транспортное средство 28.

Способ повышает производительность, надежность и расширяет технологическую эффективность разрушения пород различной степени крепости при отработке крутопадающих рудных тел с изменяемым углом падения. Способ обеспечивает повышение безопасности ведения добычных работ и снижение экологической нагрузки на окружающую среду.

Источники информации:

1. Патент РФ №2172836 от 27.08.2001. Универсальный проходческий агрегат.

2. Патент РФ №2541992 от 20.02.2015. Способ разработки крутопадающих месторождений твердых полезных ископаемых и автоматизированный комплекс глубокой разработки.

3. Патент РФ №2645697 от 27.02.2018. Способ разработки крутопадающих месторождений твердых полезных ископаемых

Способ разработки крутопадающих месторождений твердых полезных ископаемых, включающий позиционирование автоматизированного комплекса глубокой разработки относительно забоя, приведение его в рабочее исходное состояние посредством механизма поворота телескопической стрелы в вертикальной плоскости с учетом направления залегания рудного тела, контроль параметров горной породы посредством датчиков контроля физико-механических характеристик горных пород, которые установлены на головной секции и связаны с автоматической системой управления автоматизированным комплексом глубокой разработки для настраивания режимов резания горной породы отбойно-погрузочным органом, жесткую фиксацию рабочего оборудования в выработке посредством гидравлической распорки и удаление горной массы из забоя посредством системы пневмотранспортирования с пневмопроводом, отличающийся тем, что рабочее оборудование позиционируется над рудным телом с изменяемым углом падения посредством гидроцилиндра, связанного с телескопической стрелой, при этом после заглубления рабочего оборудования производится выдвижение гидравлической распорки для жесткой фиксации рабочего оборудования в выработке, осуществляется снятие жесткого соединения рабочего оборудования с телескопической стрелой и переход на гибкое соединение посредством каната, производится отработка забоя отбойно-погрузочным органом на величину выдвижения отбойно-погрузочного органа на головной секции, последовательно начинает втягиваться отбойно-погрузочный орган на головной секции, гидравлическая распорка ослабляется и растормаживается лебедка каната, в результате чего рабочее оборудование на салазках под действием силы тяжести перемещается по выработке, гидравлическая распорка вновь выдвигается и осуществляется процесс отработки рудного тела отбойно-погрузочным органом, находящимся в исходном состоянии, при этом разрыхленная горная масса удаляется из забоя посредством системы пневмотранспортирования с пневмопроводом, выполненным из последовательно наращиваемых по мере отработки рудного тела гибких секций.

Изобретение относится к технологии комбинированной разработки золотоносных россыпей с преимущественно тонким, мелким и дисперсным золотом. Способ комбинированной разработки россыпных месторождений золота включает предварительное размещение и фракционирование минеральной составляющей в аккумуляционной кювете с гидроизолированными стенками и днищем, с выделением осадка, обработку раствором реагента и выделение металла посредством кучного и сорбционного выщелачивания.

Способ комбинированной разработки месторождений золота из россыпей и техногенных минеральных образований // 2678344

Изобретение относится к технологии разработки золотосодержащих россыпей и может быть использовано при отработке природных россыпных месторождений преимущественно с тонким, мелким и дисперсным золотом и техногенных минеральных образований.

Способ отработки глубоких карьеров в криолитозоне // 2676352

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и создано применительно к горнотехническим условиям разработки глубокозалегающих кимберлитовых трубок в экстремальных климатических условиях криолитозоны Севера.

Подземный расходный склад невзрывчатых материалов для подземной добычи полезных ископаемых // 2671883

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к буровзрывным работам, к способам и средствам безопасной доставки невзрывчатых компонентов взрывчатых материалов от поверхности рудника на подземный склад и с последнего до забоя.

Способ комбинированной разработки руд // 2659107

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для добычи и переработки руд с низким содержанием полезного компонента, в частности урановых. Техническим результатом является повышение эффективности способа разработки за счет уменьшения объемов выдаваемой на поверхность руды на 40…45%, использования хвостов сепарации (пустой породы) в качестве закладочного материала и блочного подземного выщелачивания бедной руды, полученной при сортировке.

Способ открыто-подземной разработки угольного пласта, залегающего в виде брахисинклинали // 2651833

Изобретение относится к горному делу, в частности к открыто-подземной разработке мощного угольного пласта, залегающего в виде брахисинклинали, горизонтальными слоями мобильными средствами механизации, применяемыми при ведении подземных горных работ.

Способ открыто-подземной разработки крутопадающих угольных пластов // 2648133

Изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано для разработки крутопадающих угольных пластов. Техническим результатом является повышение эффективности открыто-подземной разработки крутопадающих угольных пластов путем совершенствования средств механизации и организации работ.

Способ перепуска руды по рудоспускам с применением плит // 2623382

Изобретение относится к способу дробления руды. Техническим результатом является повышение эффективности перепускных работ, увеличение степени дробления руды.

Способ комбинированной разработки пологозалегающих угольных пластов // 2600579

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разработке угольных пластов полезных ископаемых, в том числе с нестандартными условиями залегания угольных пластов, а также находящихся на завершающей стадии открытой разработки и на уже отработанных карьерных полях.

Способ вскрытия месторождений при подземной разработке // 2591705

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для вскрытия месторождений с использованием нескольких ступеней вскрытия. Способ включает проведение вертикального главного подъемного ствола с поверхности за зоной сдвижения вмещающих пород и слепого главного ствола для вскрытия глубоких горизонтов с перегрузкой руды, поднятой по нижележащему слепому стволу, в бункер-накопитель и скипы вышерасположенного подъемного ствола.

Кустовая буровая установка с встроенным устройством для подъема и выравнивания вышечно-лебедочного блока // 2684653

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к кустовым буровым установкам для эксплуатационного и разведочного бурения нефтяных и газовых скважин.

Способ, система и компьютерная программа для управления движением самоходного бурового агрегата, а также самоходный буровой агрегат // 2681177

Группа изобретений относится к способу управления движением самоходного бурового агрегата. Самоходный буровой агрегат содержит правое ходовое средство и левое ходовое средство и устройство взаимно независимого регулирования скорости и трансмиссию для приведения в движение указанных правого ходового средства и левого ходового средства.

Кустовая буровая установка // 2672892

Изобретение относится к кустовым буровым установкам для эксплуатационного и разведочного бурения нефтяных и газовых скважин. Кустовая буровая установка включает вышечно-лебедочный блок с лебедкой, ротором, буровым ключом, модули грубой очистки, тонкой очистки и емкости хранения бурового раствора, модуль сбора шлама циркуляционной системы, модули насосного блока, соединенные между собой и вышечно-лебедочным блоком и расположенные в эшелоне на опорах.

Кустовая буровая установка // 2672892

Строительная машина и способ проведения земляных работ с использованием такой машины // 2672687

Группа изобретений относится к машине и способу проведения земляных работ посредством машины, содержащей мачту, вдоль которой можно перемещать по вертикали верхний привод посредством регулирующего устройства, причем через верхний привод с возможностью перемещения проходит телескопическая буровая штанга, содержащая по меньшей мере одну внешнюю буровую трубу, сконструированную для размещения на верхнем приводе, и внутреннюю буровую трубу, содержащую канатную подвеску, выполненную с возможностью перемещения внутренней буровой трубы по вертикали посредством канатной лебедки, причем земляные работы выполняют землеройным инструментом, присоединенным к нижнему концу внутренней буровой трубы.

Мобильная буровая установка с телескопическими коробчатыми модулями подвышечного основания // 2663850

Группа изобретений относится к системам и способу установки буровой вышки в рабочее положение. Техническим результатом является обеспечение новых конструктивных решений и способов для проведения сборки и/или разборки современных мобильных буровых установок без применение крана.

Мобильная буровая установка с телескопическими коробчатыми модулями подвышечного основания // 2663850

Мобильная буровая установка // 2647522

Изобретение относится к буровой технике. Мобильная буровая установка содержит многоосное транспортное средство, горизонтально расположенную на раме в транспортном положении буровую вышку, состоящую из верхней стволовой секции и нижней опорной секции, рабочую площадку, кабину бурильщика, устройство для подъема вышки, опорные устройства вышки, гидравлический привод вспомогательных механизмов, силовой привод с вращателем, трубный манипулятор.

Мобильная буровая установка // 2647522

Выдвижное устройство, бурильная головка и способ // 2689001

Группа изобретений относится к бурильной головке, способу ее эксплуатации и выдвижному устройству для бурильной головки. Выдвижное устройство для бурильной головки содержит основную и приводную секции, выдвижную и рабочую секции. Основная секция и приводная секция выполнены с возможностью перемещения относительно выдвижной секции и рабочей секции вдоль продольной оси. Причем приводная секция и рабочая секция жестко соединены друг с другом с возможностью вращения, основная секция и выдвижная секция жестко соединены друг с другом с возможностью вращения, приводная секция и рабочая секция с возможностью вращения соединены с выдвижной секцией. Обеспечивается безопасность при эксплуатации и увеличение срока службы. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 8 ил.