Комбинированный способ разработки тонких рудных жил

Авторы патента:

E21C41/22 - руд, например разработка металлосодержащих россыпей

E21C25/52 - с двумя и более врубовыми средствами, отнесенными к рубрикам E21C 25/02,E21C 25/06,E21C 25/16,E21C 25/20,E21C 25/22

Владельцы патента RU 2774165:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук (ХФИЦ ДВО РАН) (RU)

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для разработки месторождений ценного минерального сырья, сложенных прочными горными породами и включающих тонкие крутопадающие рудные жилы. Комбинированный способ разработки включает установку добычного комбайна в исходное положение, позиционирование алмазных режущих дисков под углом падения тонкой рудной жилы, перемещение добычного комбайна по мере формирования алмазными режущими дисками опережающих щелей по бортам тонкой рудной жилы. Осуществляется формирование прорезаемой выемки на расчетную глубину, бурение и заряжание шпуров, взрывание приконтурного массива. Подъем алмазных режущих дисков осуществляется посредством поворота балки гидроцилиндром, при этом в балке размещена цепная передача привода алмазных режущих дисков. Отрыв части тонкой рудной жилы осуществляется упругим гидравлическим домкратом, размещенным в опережающей щели. Горизонтальное позиционирование упругого гидравлического домкрата осуществляется посредством гидроцилиндра, а вертикальное позиционирование - посредством поворотного кронштейна, установленного на раме и управляемого гидроцилиндром. Синхронизация функционирования алмазных режущих дисков и упругого гидравлического домкрата осуществляется посредством системы автоматизированного управления. Технический результат заключается в повышении производительности и снижении энергоемкости работ в связи с уменьшением количества прорезаемых алмазными режущими дисками щелей, повышении надежности и долговечности горного оборудования за счет снижения нагрузок путем создания распора упругим гидравлическим домкратом на стенки опережающей щели. 6 ил.

Известен способ механизированной разработки тонких золоторудных жил совместно с минерализованными вмещающими породами на Дарасунском руднике [1].

Недостатками способа являются значительная энергоемкость процесса механической выемки и большое разубоживание богатой руды тонкой жилы минерализованными вмещающими породами, что ведет к увеличению себестоимости процессов последующей переработки руды и уменьшению выхода металла.

Известен способ разработки маломощных наклонных жил, выполняемый фрезерным устройством, содержащим две парные дисковые фрезы, систему пневмотранспортирования разрыхленной горной массы, раму с силовыми устройствами и гидроопорами, обеспечивающими автономное шаговое перемещение [2].

Недостатками способа являются значительная энергоемкость процесса фрезерования пород и низкая эффективность оборудования при разработке прочных горных пород.

Известен способ распиловки блоков природного камня на плиты различных размеров посредством распиловочных станков с рабочими органами в виде нескольких отрезных и одного подрезного алмазных режущих дисков [3].

Недостатком способа является относительно малая глубина образуемых щелей и невозможность применения подрезного диска применительно к условиям выпиливания из массива тонкой рудной жилы.

Известна конструкция пневматического домкрата прямоугольной формы с упругой внутренней силовой оболочкой и силовым каркасом из перекрещивающихся слоев обрезиненного корда, применяемого для подпирания или перемещения грузов [4].

Недостатками пневматического домкрата применительно к отрыву целика тонкой рудной жилы посредством комбайна является необходимость дополнительной установки на комбайн системы подачи сжатого воздуха и невозможность позиционирования пневматического домкрата в опережающей щели.

Наиболее близким по технологической и технической сущности является комбинированный способ разработки тонких рудных жил, включающий установку добычного комбайна в исходное положение, позиционирование алмазных режущих дисков под углом падения тонкой рудной жилы, посредством гидроцилиндра рамы, шарнирно прикрепленной к корпусу добычного комбайна, перемещение добычного комбайна по мере формирования алмазными режущими дисками опережающих щелей по бортам тонкой рудной жилы, с возвращением добычного комбайна в исходное положение, остановку добычного комбайна для отрыва обнаженной опережающими щелями части тонкой рудной жилы с подачей отбитой рудной массы в приемный бункер, перемещение добычного комбайна по мере отработки тонкой рудной жилы на глубину нарезания, с возвращением добычного комбайна в исходное положение, подъем алмазных режущих дисков на высоту, соответствующую глубине нарезания, перемещение добычного комбайна по мере формирования прорезаемой выемки на расчетную глубину, бурение и заряжание шпуров, взрывание приконтурного массива [5].

Недостатками способа являются многооперационность, значительная энергоемкость процесса выемки в связи с необходимостью нарезания дополнительных щелей, высокие нагрузки на металлоконструкцию комбайна при отрыве целиков заостренными шарошками.

Технический результат заключается в повышении производительности и снижении энергоемкости работ в связи с уменьшением количества прорезаемых алмазными режущими дисками щелей, повышение надежности и долговечности горного оборудования за счет снижения нагрузок путем создания распора упругим гидравлическим домкратом на стенки опережающей щели.

Технический результат достигается тем, что в комбинированном способе разработки тонких рудных жил, включающем установку добычного комбайна в исходное положение, позиционирование алмазных режущих дисков под углом падения тонкой рудной жилы, посредством гидроцилиндра рамы, шарнирно прикрепленной к корпусу добычного комбайна, перемещение добычного комбайна по мере формирования алмазными режущими дисками опережающих щелей по бортам тонкой рудной жилы, с возвращением добычного комбайна в исходное положение, остановку добычного комбайна для отрыва обнаженной опережающими щелями части тонкой рудной жилы с подачей отбитой рудной массы в приемный бункер, перемещение добычного комбайна по мере отработки тонкой рудной жилы на глубину нарезания, с возвращением добычного комбайна в исходное положение, подъем алмазных режущих дисков на высоту, соответствующую глубине нарезания, перемещение добычного комбайна по мере формирования прорезаемой выемки на расчетную глубину, бурение и заряжание шпуров, взрывание приконтурного массива, подъем алмазных режущих дисков осуществляется посредством поворота балки гидроцилиндром, при этом в балке размещена цепная передача привода алмазных режущих дисков, отрыв части тонкой рудной жилы осуществляется упругим гидравлическим домкратом, размещенным в опережающей щели, горизонтальное позиционирование упругого гидравлического домкрата осуществляется посредством гидроцилиндра, а вертикальное позиционирование - посредством поворотного кронштейна, установленного на раме и управляемого гидроцилиндром, при этом синхронизация функционирования алмазных режущих дисков и упругого гидравлического домкрата осуществляется посредством системы автоматизированного управления.

Возможность формирования требуемой последовательности выполняемых действий предложенными средствами позволяет решить поставленную задачу, определяет новизну, промышленную применимость и изобретательский уровень разработки.

На фиг. 1 - общий вид добычного комбайна; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - выносной элемент Б на фиг. 1, отрыв обнаженной опережающими щелями части тонкой рудной жилы упругим гидравлическим домкратом; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 3; на фиг. 5 - выносной элемент Г на фиг. 4, изображен момент отрыва части тонкой рудной жилы; на фиг. 6 - схема приконтурного массива для взрывного рыхления.

Комбинированный способ разработки тонких рудных жил ведется установленным в исходном положении 1 добычным комбайном 2, снабженным алмазными режущими дисками 3, 4, упругим гидравлическим домкратом 5, приемным бункером 6, рамой 7, системой автоматизированного управления 8. Алмазные режущие диски 3, 4 установлены на балке 9, поворачиваемой гидроцилиндром 10. В балке 9 размещена цепная передача 11 привода 12 алмазных режущих дисков 3, 4. Расстояние 13 между алмазными режущими дисками 3, 4 устанавливается в зависимости от мощности 14 тонкой рудной жилы 15. Рама 7 шарнирно 16 прикреплена к корпусу 17 и поворачивается гидроцилиндром 18 с учетом угла падения 19 тонкой рудной жилы 15. Горизонтальное позиционирование 20 упругого гидравлического домкрата 5 осуществляется посредством гидроцилиндра 21, а вертикальное позиционирование 22 - посредством поворотного кронштейна 23, установленного на раме 7 и управляемого гидроцилиндром 24. Формирование опережающих щелей 25, 26 по бортам 27, 28 тонкой рудной жилы 15 ведется, после подъема алмазных режущих дисков 3, 4 на высоту 29, соответствующую глубине нарезания 30 с образованием части 31 тонкой рудной жилы 15. Прорезаемая выемка 32 формируется на расчетную глубину 33. Шпуры 34 бурятся в приконтурном массиве 35 для последующего взрывания.

Комбинированный способ разработки тонких рудных жил осуществляется следующим образом.

Добычной комбайн 2 устанавливается в исходное положение 1. Осуществляется позиционирование под углом падения 19 тонкой рудной жилы 15 алмазных режущих дисков 3, 4 посредством гидроцилиндра 18 рамы 7, шарнирно 16 прикрепленной к корпусу 17 добычного комбайна 2. Расстояние 13 между алмазными режущими дисками 3, 4 устанавливается в зависимости от мощности 14 тонкой рудной жилы 15. Ведется формирование алмазными режущими дисками 3, 4 опережающих щелей 25, 26 по бортам 27, 28 тонкой рудной жилы 15. Подъем алмазных режущих дисков 3, 4 осуществляется посредством поворота балки 9 гидроцилиндром 10. Вращение алмазных режущих дисков 3, 4 осуществляется от привода 12 через цепную передачу 11, размещенную в балке 9. Отрыв обнаженной опережающими щелями 25, 26 части 31 тонкой рудной жилы 15 осуществляется упругим гидравлическим домкратом 5, размещенным в опережающей щели 25, с предварительной остановкой добычного комбайна 2. Горизонтальное позиционирование 20 упругого гидравлического домкрата 5 осуществляется посредством гидроцилиндра 21, а вертикальное позиционирование 22 - посредством поворотного кронштейна 23, установленного на раме 7 и управляемого гидроцилиндром 24. Синхронизация функционирования алмазных режущих дисков 3, 4 и упругого гидравлического домкрата 5 осуществляется посредством системы автоматизированного управления 8. Подача отбитой рудной массы производится в приемный бункер 6. Отработка тонкой рудной жилы 15 ведется на глубину нарезания 30 с последующим возвращением добычного комбайна 2 в исходное положение 1 и подъемом алмазных режущих дисков 3, 4 на высоту 29, соответствующую глубине нарезания 30. Осуществляется формирование прорезаемой выемки 32 на расчетную глубину 33, бурение и заряжание шпуров 34, взрывание приконтурного массива 35.

Способ обеспечивает увеличение производительности и снижение энергоемкости работ, повышение надежности и долговечности горного оборудования, уменьшение экологической нагрузки на окружающую среду в районе ведения горных работ.

Источники информации:

1. Гораш Ю.Ю. Развитие золотодобычи на Дарасунском руднике // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2004. - №11. - С. 154-156.

2. Патент РФ №2705984 от 14.11.2019. Способ разработки маломощных наклонных жил.

3. Чирков А.С. Добыча и переработка строительных горных пород - М.: Изд-во МГТУ, 2005. - С. 564.

4. Патент РФ №2322383 от 20.04.2008. Пневматический домкрат.

5. Патент РФ №2752912 от 11.08.2021. Комбинированный способ разработки тонких рудных жил.

Комбинированный способ разработки тонких рудных жил, включающий установку добычного комбайна в исходное положение, позиционирование алмазных режущих дисков под углом падения тонкой рудной жилы, посредством гидроцилиндра рамы, шарнирно прикрепленной к корпусу добычного комбайна, перемещение добычного комбайна по мере формирования алмазными режущими дисками опережающих щелей по бортам тонкой рудной жилы, с возвращением добычного комбайна в исходное положение, остановку добычного комбайна для отрыва обнаженной опережающими щелями части тонкой рудной жилы с подачей отбитой рудной массы в приемный бункер, перемещение добычного комбайна по мере отработки тонкой рудной жилы на глубину нарезания, с возвращением добычного комбайна в исходное положение, подъем алмазных режущих дисков на высоту, соответствующую глубине нарезания, перемещение добычного комбайна по мере формирования прорезаемой выемки на расчетную глубину, бурение и заряжание шпуров, взрывание приконтурного массива, отличающийся тем, что подъем алмазных режущих дисков осуществляется посредством поворота балки гидроцилиндром, при этом в балке размещена цепная передача привода алмазных режущих дисков, отрыв части тонкой рудной жилы осуществляется упругим гидравлическим домкратом, размещенным в опережающей щели, горизонтальное позиционирование упругого гидравлического домкрата осуществляется посредством гидроцилиндра, а вертикальное позиционирование - посредством поворотного кронштейна, установленного на раме и управляемого гидроцилиндром, при этом синхронизация функционирования алмазных режущих дисков и упругого гидравлического домкрата осуществляется посредством системы автоматизированного управления.

Похожие патенты:

Устройство для выпуска руды // 2768329

Изобретение относится к горной промышленности. Техническим результатом является упрощение конструкции, повышение эксплуатационных характеристик и производительности работ по выпуску руды.

Способ разработки крутопадающих рудных тел с неустойчивыми рудами // 2768251

Изобретение относится к горной промышленности, используется при разработке подземным способом мощных крутопадающих рудных тел с неустойчивыми ценными рудами, например кимберлитовых трубок. Способ включает формирование искусственного массива, нисходящую выемку запасов месторождения под ним отрабатываемыми камерами в шахматном порядке со смещением на подэтаж и с приданием им в поперечном сечении вида вытянутого по вертикали шестигранника с равными в вертикальном сечении верхними и нижними гранями, с использованием вееров нисходящих буровзрывных скважин, пробуренных из предварительно пройденных буровых выработок в верхней части каждой отрабатываемой камеры.

Способ разработки тонких и маломощных крутопадающих рудных тел // 2762170

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при выемке запасов тонких и маломощных крутопадающих рудных тел с изменчивыми элементами залегания, а также с неустойчивыми и средней устойчивости рудами и вмещающими породами. Способ заключается в отработке слоевой заходки и нижележащего слоя по рудному телу.

Способ разработки мощных пологих и наклонных удароопасных рудных месторождений // 2761226

Изобретение относится к горному делу, а именно к подземной разработке пологих и наклонных месторождений полезных ископаемых, и может быть использовано для разработки мощных удароопасных и структурно нарушенных участков горного массива. Способ разработки включает создание искусственной кровли в форме несущего свода путем проходки на контакте с вмещающими породами параллельных разновысоких камер-заходок первой и второй очередей и закладку выработанного пространства твердеющими смесями.

Способ подземной разработки крутопадающих мощных рудных тел // 2757883

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способам подземной разработки крутопадающих мощных рудных тел. Способ включает разделение рудного тела по простиранию на добычные блоки, каждый из которых состоит из очистной камеры, потолочины и междукамерного целика (МКЦ), проведение подготовительно-нарезных выработок, выемку камерных запасов с последующей выемкой потолочины и площадным двусторонним выпуском руды, после чего производят выемку запасов МКЦ путем образования в нижней части МКЦ подсечной камеры увеличенной высоты, отбойки секции руды в зажиме, последующего частичного двустороннего выпуска руды и после отбойки всех секций основного двухстороннего выпуска руды по всей площади днища МКЦ.

Способ разработки маломощных крутопадающих рудных тел // 2757619

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при выемке с относительно выдержанными элементами залегания маломощных крутопадающих рудных тел в сложных горно-геологических и горнотехнических условиях - большая глубина разработки, высокое горное давление, среднеустойчивые или удароопасные вмещающие породы и руда.

Способ разработки тонких и маломощных крутопадающих рудных тел // 2755287

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при выемке запасов тонких и маломощных рудных тел с изменчивыми элементами залегания, неустойчивыми и средней устойчивости рудой и вмещающими породами. Способ заключается в отработке рудного тела горизонтальными слоями и смежными спаренными прирезками по падению-восстанию рудного тела.

Способ отработки очистного блока с магазинированием руды при недостаточно крутом угле падения // 2752454

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для отработки очистного блока с магазинированием руды при недостаточно крутом угле падения. Технический результат заключается в создании системы разработки с магазинированием руды и разделением очистного блока по высоте на два подэтажа с оставлением подэтажного целика без проведения подэтажного штрека.

Способ разработки талых россыпей // 2750009

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и создано преимущественно для разработки россыпных месторождений или их участков, расположенных в таликовых зонах. Способ разработки талых россыпных месторождений, включающий вскрытие наклонными стволами, отбойку песков веерами скважин в зажимающую среду, торцевой выпуск отбитых песков и доставку отбитой горной массы на поверхность, отличающийся тем, что по границе 5 россыпных месторождений, по простиранию, ниже почвы залежи, проводят полевой откаточный штрек 6, расположенный в устойчивых скальных породах, из которого вкрест простиранию россыпи по коренным породам плотика 3 проводят буродоставочные штреки 10 до противоположного края россыпи, располагая их кровлю ниже почвы залежи на величину m, равную глубине просадки металла в плотик россыпи, на конце каждого буродоставочного штрека 6 проходят отрезной восстающий до кровли продуктивного пласта 1, после чего взрыванием скважин на отрезной восстающий образуют отрезную щель, на которую производится отбойка песков в условиях зажимающей среды в отступающем порядке взрыванием за один цикл 2-5 вееров шпуров, пробуренных из буродоставочных штреков 6 до кровли пласта, причем угол наклона крайних шпуров в веере составляет 45-50°, при этом расстояние между бортами смежных буродоставочных штреков 6 определяют как 2m.

Способ подземного выщелачивания металлов из сульфидсодержащего минерального сырья // 2747275

Изобретение относится к области горного дела и, в частности, к комплексному освоению и использованию недр месторождений полезных ископаемых. Техническим результатом является повышение эффективности выщелачивания сульфидсодержащего минерального сырья путем обеспечения предварительного образования легкорастворимых окисленных форм указанного сырья.

Режущий барабан для бурового комбайна // 2742930

Группа изобретений относится к буровым комбайнам с режущим барабаном. Технический результат - снижение вторичного дробления материала и максимальное увеличение сбора и перемещения в хвост срезанного материала с поверхности шахты, сокращение потребления питания двигателем и повышение производительности.