Способ разборки конических и хребтовых техногенных минеральных образований

Авторы патента:

Головин Константин Александрович (RU)

Качурин Александр Николаевич (RU)

Прохоров Дмитрий Олегович (RU)

Хмелевский Максим Викторович (RU)

Стась Галина Викторовна (RU)

E21C47/00 - Добычные машины и машины для транспортировки, применяемые при открытых горных разработках (добыча торфа E21C 49/00)

E21C41/32 - восстановление земель, нарушенных открытыми разработками (машины или способы обработки или вскапывания почвы для сельскохозяйственных целей A01B 77/00,A01B 79/00; машины для засыпки E02F 5/22)

Владельцы патента RU 2773166:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) (RU)

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для ликвидации вредного влияния техногенных минеральных образований на окружающую среду путем их разборки с использованием бурошнековой установки. Способ разборки конических и хребтовых техногенных минеральных образований включает бурение бурошнековой установкой, извлечение, перегрузку на ленточный конвейер и транспортировку породной массы. Бурошнековую установку размещают на рабочей площадке у подножия откоса техногенного минерального образования. Производят бурение в техногенном минеральном образовании параллельно пробуренных горизонтальных или наклонных скважин до достижения свободной поверхности с другой стороны техногенного минерального образования или предельных возможностей бурошнековой машины с оставлением между ними целиков. Осуществляют перемещение породы из тела техногенного минерального образования до устья скважины с перегрузкой на ленточный конвейер, установленный на рабочей площадке у подножия откоса техногенного минерального образования. Изобретение направлено на повышение безопасности, эффективности и расширения технических возможностей при ликвидации загрязнения окружающей среды токсичными компонентами техногенных минеральных образований.

Наиболее распространенный известный способ разборки отвалов заключается в снятии вершины, понижении отвала, нарезке въездной полутраншеи, разбивке отвала на ярусы, подготовке и устройству рабочей площадки. Разборка отвала начинается с верхнего яруса и осуществляется поуступно сверху вниз экскаваторами типа прямой лопаты или драглайнами [Технологические схемы рекультивации терриконников и плоских породных отвалов шахт и обогатительных фабрик / ВНИИОСуголь. Пермь: ВЦ Статуправления, 1981, 158 с.]. Недостатками такого способа разборки являются: большие затраты как на подготовительные работы, так и на саму разборку отвала; низкий уровень обеспечения безопасности из-за расположения на отвале людей и техники.

Известен «Способ разработки хвостохранилищ» (патент RU 2177548, МПК⁸ Е21С 41/32) опубл. 27.12.2001, принятый за прототип, заключающийся в прохождении траншеи, формировании дна траншеи и отработке хвостов по обе стороны траншеи, погрузке и транспортировке их за пределы хвостохранилища, площадь хвостохранилища делят на выемочные блоки, по центру которых проходят траншею, и дно траншеи оформляют ниже обогащенных прослоек, в которых бурят горизонтальные скважины с оставлением между ними целиков, причем руду из пропластка перемещают до устья скважины, где перегружают на ленточный конвейер для дальнейшего транспортирования на обогатительную фабрику.

Недостатком данного изобретения является то, что его применение ограниченно разработкой маломощных и мощных хвостохранилищ из-за необходимости прохождения траншеи, низкий уровень обеспечения безопасности из-за расположения на поверхности хвостохранилища людей и техники.

Задачей способа разборки конических и хребтовых техногенных минеральных образований является снижение затрат, повышение безопасности, эффективности и расширения технических возможностей при ликвидации загрязнения окружающей среды токсичными компонентами техногенных минеральных образований.

Поставленная задача достигается за счет того, что в способе разборки конических и хребтовых техногенных минеральных образований, включающем бурение бурошнековой установкой, извлечение, перегрузку на ленточный конвейер и транспортировку породной массы, при этом бурошнековую установку размещают на рабочей площадке у подножия откоса техногенного минерального образования, производят бурение в техногенном минеральном образовании параллельно пробуренных горизонтальных или наклонных скважин до достижения свободной поверхности с другой стороны техногенного минерального образования или предельных возможностей бурошнековой машины с оставлением между ними целиков, осуществляют перемещение породы из тела техногенного минерального образования до устья скважины с перегрузкой на ленточный конвейер, установленный на рабочей площадке у подножия откоса техногенного минерального образования.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

На рабочей площадке у подножия откоса техногенного минерального образования размещают бурошнековую установку. Разрушение и выдачу пород техногенного минерального образования осуществляют на уровне стояния бурошнековой установки путем вращения и подачи на него бурового шнекового става горизонтально или под наклоном. После забуривания головной секции шнека, буровой став наращивают присоединением очередной секции, и продолжают бурение до достижения свободной поверхности с другой стороны техногенного минерального образования или предельных возможностей бурошнековой машины (85-100 м). При известном расположении в теле техногенного минерального образования сосредоточенных объемов полезных компонентов применение наклонного бурения повышает возможности для их селективного извлечения. Извлеченную породу перегружают на ленточный конвейер, установленный рабочей площадке у подножия откоса техногенного минерального образования, и транспортируют на сортировочную площадку. Между параллельно пробуренными горизонтальными или наклонными скважинами предусматривают оставление целиков, которые позволят производить выемку пород без зажима бурового шнекового става. Под действием горного давления межходовые целики будут разрушаться, а вышележащие породы плавно опускаться, заполняя выработанное пространство. Бурение будут продолжать, пока высота техногенного минерального образования не понизится до проектного минимума, обусловленного возможностями использования бурошнековой установки или безопасного для работы техники и людей на поверхности техногенного минерального образования. Дальнейшая разборка будут производить с помощью выемочно-погрузочной техники (экскаватора, погрузчика, скрепера, бульдозера).

Использование предлагаемого способа позволит:

- снизить затраты на разборку техногенного минерального образования за счет сокращения подготовительных работ и минимизации использования цикличных технологий;

- повысить безопасность работ за счет отсутствия на поверхности техногенного минерального образования людей и техники;

- повысить эффективность ликвидации загрязнения окружающей среды токсичными компонентами техногенных минеральных образований за счет снижения пыления при использовании бурошнековой установки по сравнению с использованием экскаваторов;

- предусмотреть более рациональное использование пород техногенных минеральных образований за счет возможности селективного извлечения полезных компонентов.

Способ разборки конических и хребтовых техногенных минеральных образований, включающий бурение бурошнековой установкой, извлечение, перегрузку на ленточный конвейер и транспортировку породной массы, отличающийся тем, что бурошнековую установку размещают на рабочей площадке у подножия откоса техногенного минерального образования, производят бурение в техногенном минеральном образовании параллельно пробуренных горизонтальных или наклонных скважин до достижения свободной поверхности с другой стороны техногенного минерального образования или предельных возможностей бурошнековой машины с оставлением между ними целиков, осуществляют перемещение породы из тела техногенного минерального образования до устья скважины с перегрузкой на ленточный конвейер, установленный на рабочей площадке у подножия откоса техногенного минерального образования.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при отработке пластовых месторождений полезных ископаемых, прежде всего представленных весьма тонкими, тонкими и средней мощности пластами, залегающими на небольшой глубине, а также имеющих выход на поверхность. Способ разработки включает вскрытие месторождения, размещение в выработках технологического оборудования, последующую выемку бурошнековыми установками и транспортирование горной массы, в том числе по участковым и магистральным линиям непрерывного безрельсового транспорта.

Способ разработки сложноструктурных наклонных пластов // 2766069

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для разработки сложноструктурных наклонных пластов, сложенных горными породами различной прочности. Способ разработки сложно-структурных наклонных пластов включает формирование в поверхностном слое обрабатываемого массива зон разрушения с помощью рабочего органа с изменяемой схемой расстановки угольных режущих инструментов и породных режущих инструментов.

Система крепления землеройного инструмента // 2749684

Изобретение относится к системам крепления землеройного инструмента, содержит палец, имеющий первую, проксимальную, область головки и вторую, дистальную, концевую область, разнесенную от первой проксимальной области головки вдоль оси. Палец содержит желобок, расположенный между первой, проксимальной, областью головки и второй, дистальной концевой областью.

Способ послойной разработки сложноструктурных месторождений кимберлитов // 2746049

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для разработки сложноструктурных месторождений кимберлитов, содержащих руды разной прочности и ценности. Способ послойной разработки сложноструктурных месторождений кимберлитов, включающий формирование рудной массы управляемого гранулометрического состава с применением фрезерной машины, дифференцированную отгрузку рудной массы погрузчиком в автосамосвалы.

Способ разработки сложноструктурных месторождений твердых полезных ископаемых // 2715498

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для открытой разработки сложноструктурных месторождений. Технический результат заключается в повышении производительности, увеличении функциональности и надежности, а также расширении технологической эффективности.

Способ разупрочнения поверхностного слоя уступов карьеров при сезонном промерзании породы // 2687720

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при выполнении вскрышных работ на карьерах в зимний период года на мягких горных породах сезонного промерзания. Технический результат заключается в повышении производительности, надежности и технологической эффективности разупрочнения мерзлых пород посредством обеспечения возможности разупрочнения уступов с криволинейными поверхностями откосов на всю глубину промерзания в суровых климатических условиях.

Способ открытой разработки сложноструктурных месторождений твердых полезных ископаемых // 2687213

Изобретение относится к горной промышленности. Способ включает получение кондиционных фракций посредством выемочно-классификационного процесса.

Способ разработки месторождения и открытая выработка // 2678752

Изобретение относится к способу разработки месторождения, в частности породного массива или рудного тела. Техническим результатом является повышение эффективности разработки месторождения.

Способ комбинированной разработки месторождений твердых полезных ископаемых // 2653213

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при выполнении вскрышных и добычных работ на месторождениях, сложенных из плотных и полускальных пород, с применением землеройно-фрезерных машин и комбинированного карьерного транспорта. Технический результат заключается в повышении эффективности разработки месторождений за счет дифференцирования карьера на участки для осуществления транспортировки горной массы с ближних участков посредством скреперов, а с дальних - посредством автосамосвалов, обеспечения независимой разгрузки и усовершенствования процесса разгрузки скреперов за счет их конструктивного исполнения, обеспечивающего поворот ковша в вертикальной плоскости.

Способ отработки глубоких горизонтов карьера // 2651484

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и создано применительно к отработке глубоких горизонтов карьеров с применением автомобильного транспорта. Техническим результатом является повышение эффективности отработки глубоких горизонтов карьера.

Способ рекультивации нерабочего борта карьера // 2770931

Изобретение относится к горному делу, в частности к освоению месторождений открытым способом и восстановлению нарушенных отрытыми горными работами территорий, и может быть использован при добыче полезного ископаемого и рекультивации нерабочего борта карьера. Способ рекультивации нерабочего борта карьера включает террасирование борта с оформлением межуступных площадок с обратным уклоном в сторону борта карьера и нанесение на них рекультивационной смеси.