Спосіб відкритої розробки нерудних родовищ корисних копалин

Реферат: Спосіб відкритої розробки родовищ нерудних корисних копалин включає відробляння розкривних порід з наступним видобуванням корисної копалини. Здійснюють первинну відбійку шару корисної копалини з одночасним її розпушуванням гідравлічним екскаватором, спорядженим віброріпером. Накопичують відбиту породу в навалі біля підніжжя уступу. Екскаватор, розташовують на підошві або покрівлі пласта. Сортують відбиту породу гідравлічним екскаватором та завантажують у пересувне дробарно-сортувальне устаткування. UA 100181 U (12) UA 100181 U UA 100181 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до гірничодобувної промисловості на відкритих гірничих роботах при розробці твердих (скельних) нерудних блоків родовищ корисних копалин (вапняків, доломітів, пісковиків, базальтів, тощо), ділянки яких істотно розрізняються по гірничо-геологічній структурі і якості корисного компонента і може бути використана при селективній виїмці корисних копалин, при цьому згадані корисні копалини використовуються як флюсові добавки при підготовці шихти для металургійного виробництва, при виробництві будівельних матеріалів, та інше. Як правило, відкрита розробка родовищ нерудних корисних копалин проводиться кар'єрними гусеничними екскаваторами, які розробляють відбиту за допомогою буровибухових робіт гірничу масу для подальшої її транспортування до дробарно-сортувальних установок. Буро-вибуховий метод є найбільш ефективним при руйнуванні скельних гірничих порід. Однак потенційна небезпечність буро-вибухових робіт, підвищення екологічних вимог, привели до прийняття різноманітних нормативних актів з питань безпечного проведення гірничих робіт та захисту навколишнього середовища, що регулюють діяльність гірничодобувних компаній. Виконання цих правил під суворим наглядом інспекції, призводить до різкого збільшення витрат на розробку, а також обмеження області проведення гірничих робіт в цілому. Так відомі способи відкритої розробки покладів нерудних корисних копалин з використанням багаторядного підривання уступів для подальшої виїмки валовим способом, які утворюють різні варіанти дроблення масиву гірських порід вибухом, що супроводжується перемішуванням і переміщення гірської маси в розвалі уступу, при цьому шириною і напрямом заходки екскаватора забезпечують послідовність виїмки корисної копалини [В.В. Ржевский. Процессы открытых горных работ. - М.: Недра, 1974. - С. 129]. Недоліком відомих способів є неможливість селективної виїмки корисної копалини, яка перемежована локальними ділянками породи, як довільної форми, так і місцем розташування всередині блока родовища складної структури. Крім цього застосування буро-вибухових робіт значно обмежує область проведення гірничих робіт в цілому. Відомий також спосіб селективної виїмки корисних копалин, що включає буріння свердловин у відповідності з проектом масового вибуху, виконання маркшейдерської зйомки блока, вивчення природної блоковості гірських порід, оконтурювання якісної руди, заряджання свердловин вибуховою речовиною, підривання свердловин і екскавацію корисної копалини за планограмою видобутку руди (Патент РФ № 2208221, МПК Е02F 1/00, Е21С 41/00, F42D 1/00). Недоліком способу, як і попередніх аналогів, є використання вибухових робіт, які негативно впливають на екологічний стан навколишнього середовища, пов'язані з підвищеною небезпекою для персоналу й не можуть застосовуватись поблизу житлових зон. Вибухові роботи створюють потужний сейсмічний шумовий вплив на навколишнє середовище, спричиняють розліт шматків породи на значні відстані, забруднюють повітря і підземні води утвореною пило-газовою хмарою і продуктами розкладу вибухових матеріалів. У зв'язку із цим при видобутку напівскельних порід, замість буро-вибухових робіт у кар'єрах все частіше стали застосовувати механічне руйнування напівскельних корисних копалин. Як альтернатива буро-вибуховим роботам використовуються нові виймально навантажувальні машини - гірничі комбайни фрезерного типу, що забезпечують механічне руйнування гірських порід. Робочим органом комбайна є барабан з встановленими на ньому різцями. Гірничі комбайни мають силову дизельну установку, гусеничний хід і стрічкові конвеєри. Відомий спосіб відпрацьовування родовищ корисних копалин з використанням гірничих комбайнів і пошаровим фрезеруванням уступу (Дриженко А.Ю. Карьерные технологические горнотранспортные системы. - Днепропетровск: Государственный ВУЗ "НГУ", 2011. - С. 57, рис. 1.31). По цьому способу гірничий комбайн пересувається на гусеничних візках поступально по кільцевій чи петельній траєкторії по поверхні підготовленої для відпрацювання ділянки й за рахунок обертання фрезерного барабана з різцями навколо горизонтальної осі здійснює відколювання від масиву шматків корисної копалини і завантаження їх на стрічку конвеєра. Конвеєри подають гірську масу в засоби транспорту або в тимчасові навали. Далі видобута корисна копалина подається на дробильно-сортувальні установки для одержання товарної продукції. Після відпрацювання на товщину фрезерованого шару підготовленої ділянки, комбайн переходить до відпрацювання наступного шару корисної копалини. Однак встановлено, що ефективне застосування цього способу обмежується породами низької міцності: слабким кам'яним вугіллям і вапняками, бокситами, слабкими піщаниками, окремими видами неміцних руд і т.д. Використання гірничих комбайнів при розробці нерудних корисних копалин таких як міцні вапняки, що мають підвищену цінність при будівництві, виробництві цементу й вапна виявилося 1 UA 100181 U 5 10 15 20 25 30 35 40 не ефективним через: підвищену енергоємність процесу фрезерування; велику витрату різців; сильну вібрацію; просковзування гусениць; вихід з ладу радіаторів системи охолодження; підвищену витрату транспортерних стрічок; появу тріщин у металоконструкціях (у тому числі в паливних баках); вихід з ладу дизельних двигунів від попадання пилу. Використання гірничих комбайнів пов'язане також з підвищеною витратою дизельного палива, високими капітальними вкладеннями й експлуатаційними витратами. Одним з недоліків застосування гірничих комбайнів в зазначених умовах є також надлишкове подрібнювання корисних копалин, що зменшує вихід товарної продукції. Існує інший вид обладнання придатний для руйнування нерудних корисних копалин у тому числі скельних та напівскельних гірських порід - гідравлічні молоти. Це обладнання встановлюється, як правило, на рукояті одноковшевих гідравлічних екскаваторів, підключається до їх гідравлічних систем і використовується в кар'єрах, що розробляють скельні корисні копалини при додрібнюванні негабаритів (вторинне руйнування), що утворились під час виконання вибухових робіт, але таке їх застосування на кар'єрах носить епізодичний характер (патент UA № 100656, Е21С 41/26). В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення відомого способу відкритої розробки родовищ нерудних корисних копалин, в якому за рахунок використання для відбійки корисної копалини безпосередньо з масиву гідравлічних екскаваторів споряджених віброріпером, забезпечується підвищення ефективності ведення відкритих робіт без використання буро-вибухових робіт за рахунок селективної виїмки корисної копалини, зниження екологічного навантаження на навколишнє середовище, зменшення розмірів санітарної зони, збільшення повноти виймання запасів. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі відкритої розробки родовищ нерудних корисних копалин, що включає відробляння розкривних порід з наступним видобуванням корисної копалини, новим є те, що здійснюють первинну відбійну шару корисної копалини з одночасним її розпушуванням гідравлічним екскаватором, спорядженим віброріпером, накопичують відбиту породу в навалі біля підніжжя уступу, при цьому екскаватор, розташовують на підошві або покрівлі пласта, сортують відбиту породу гідравлічним екскаватором та завантажують у пересувне дробарно-сортувальне устаткування. Спосіб виконується таким чином. Екскаватор, з встановленим на стрілі віброріпером розміщується на підошві або покрівлі видобувного уступу, та здійснює первинну відбійну шару корисної копалини з накопиченням відбитої породи в навалі біля підніжжя уступу. Потім відбиту породу іншим гідравлічним екскаватором та/або колісним навантажувачем сортують для завантаження пересувного дробарно-сортувального устаткування. Подальша технологія включає або складування в окремі склади з розподілом по якості, для подальшої окремої переробки, або відвантаження у відвал. Всі роботи по розробці, сортуванні, завантаженні виконуються під постійним контролем геологічної служби для забезпечення якісного селективного відбору корисних копалин, виключення зайвого змішування і зубожіння продукції. Пошаровий, в залежності від геологічного залягання відбір корисних копалин дозволяє отримати стабільну, гарантовану якість продукції, з забезпеченням розподілу її по фізично-хімічним властивостям. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 Спосіб відкритої розробки родовищ нерудних корисних копалин, що включає відробляння розкривних порід з наступним видобуванням корисної копалини, який відрізняється тим, що здійснюють первинну відбійку шару корисної копалини з одночасним її розпушуванням гідравлічним екскаватором, спорядженим віброріпером, накопичують відбиту породу в навалі біля підніжжя уступу, при цьому екскаватор, розташовують на підошві або покрівлі пласта, сортують відбиту породу гідравлічним екскаватором та завантажують у пересувне дробарносортувальне устаткування. Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2