Спосіб відкритої розробки скельних родовищ корисних копалин з використанням фронтальних пневмоколісних навантажувачів

Реферат: Спосіб відкритої розробки родовищ корисних копалин включає попереднє проведення буровибухових робіт по скельній гірській породі, екскавацію висадженої гірської маси навантажувачем, транспортування й завантаження її останнім у дробарку або в засоби транспорту. Завчасно до проведення вибуху на ділянку підошви уступу, яка буде зайнята розвалом висадженої гірської маси, відсипається шар відсіву висотою, не меншою ніж висота зуба ковша навантажувача. Цей шар забезпечує низький опір заглибленню ковша навантажувача в розвал гірської маси по підошві вибою, підвищення продуктивності навантажувача й захист шин від можливих ушкоджень. UA 98077 C2 (12) UA 98077 C2 UA 98077 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до гірничої промисловості і може бути використаний при розробці скельних родовищ корисних копалин відкритим способом. Відомий спосіб відкритої розробки скельних родовищ корисних копалин з попереднім розпушуванням гірських порід буровибуховими роботами і використанням кар'єрних гусеничних екскаваторів для екскавації та навантаження гірської маси в транспортні засоби (Новожилов М.Г. и др. Технология и комплексная механизация открытых разработок. В 2-х частях. - М.: Недра, 1971. - Часть 1. - С. 49, рис. 11). Використання кар'єрних гусеничних екскаваторів пов'язане з підвищеними експлуатаційними витратами й значними капітальними затратами. Відомий спосіб відкритої розробки скельних родовищ корисних копалин з попереднім розпушуванням гірських порід буровибуховими роботами і використанням фронтальних пневмоколісних навантажувачів у схемах із циклічно-поточною технологією ведення гірничих робіт (Мельников Н.В. и др. Теория и практика открытых разработок. - М.: Недра, 1973. - С. 291, рис. 132). Перевагами цього способу розробки з використанням фронтальних пневмоколісних навантажувачів є високі техніко-економічні показники екскавації. Завдяки меншій в 5-8 раз вазі фронтальних пневмоколісних навантажувачів у порівнянні з кар'єрними гусеничними екскаваторами при одній і тій же ємності ковша, собівартість навантаження висадженої скельної маси навантажувачами буде на 18-50 % меншою, а капітальні затрати в 2,0-2,5 рази нижчі. Перевагою способу відкритої розробки з використанням фронтальних пневмоколісних навантажувачів є висока гнучкість схеми механізації завдяки маневреності і мобільності задіяного обладнання. Фронтальний навантажувач здійснює як черпання висадженої гірської маси, так і доставку її до дробильних агрегатів без використання автотранспорту. Особливістю роботи навантажувача є процес заглиблення ковша по підошві вибою при черпанні висадженої гірської маси, що супроводжується високим опором заглибленню ковша. Це пояснюється зустріччю ковша з великими шматками висадженої гірської маси та нерівностями підошви вибою, що виникають під час буровибухових робіт у зв'язку з необхідністю перебуру свердловин нижче підошви уступу для поліпшення дії вибуху при висадженні нижньої частини уступу. На практиці для черпання скельної гірської маси застосовують спеціальний посилений скельний ківш зменшеної місткості, оснащений зубцями. Зубці ковша дозволяють розвертати великі шматки висадженої гірської маси відносно їхнього центра ваги при русі ковша по підошві вибою й частково знизити опір заглибленню ковша в гірську масу. Однак важкий скельний ківш знижує свою корисну вантажопідйомність і продуктивність навантажувача в цілому. Не вирішеною залишається проблема нерівностей підошви вибою, через яку страждають пневматичні шини навантажувача. Перераховані вище недоліки використання навантажувача приводять до обмеження сфери його використання або навіть повній відмові від його застосування при розробці скельних родовищ відкритим способом. В основу винаходу поставлена задача вдосконалення відомого способу відкритої розробки родовищ корисних копалин. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі, який включає попереднє проведення буровибухових робіт по скельній гірській породі, екскавацію висадженої гірської маси навантажувачем, транспортування й завантаження її останнім у дробарку або в засоби транспорту, завчасно до проведення вибуху на ділянку підошви уступу, яка буде зайнята розвалом висадженої гірської маси, відсипається шар відсіву висотою не меншою чим висота зуба ковша навантажувача. Цей шар надалі при черпанні висадженої скельної гірської маси фронтальним пневмоколісним навантажувачем забезпечує низький опір заглибленню ковша навантажувача в розвал гірської маси по підошві вибою, підвищення його продуктивності й захист шин від можливих ушкоджень. На фіг. 1 наведений приклад здійснення способу відкритої розробки родовищ корисних копалин по циклічно-поточній технології з використанням фронтальних пневмоколісних навантажувачів, вид в плані, на фіг. 2 показано розміщення розвалу гірської маси поверх відсипаного шару, на фіг. 3 - послідовність операцій при екскавації навантажувачем висадженої гірської маси з розвалу. Прийнято наступні позначення: 1 - вибій навантажувача в розвалі скельної висадженої гірської маси; 2 - рух навантажувача зі скельною гірською масою в ковші у вантажному напрямку до дробарки; 3 - дробарка; 1 UA 98077 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 4 - склад відсіву; 5 - рух навантажувача з відсівом у ковші в зворотному напрямку; 5’ - рух навантажувача з порожнім ковшем у зворотному напрямку; 6 - рух навантажувача для відсипання шару відсіву; 7 - місце розвантаження відсіву на підошву уступу; 8 - рух навантажувача з порожнім ковшем у вибій висадженої скельної маси; 9 - буровий верстат. Спосіб відкритої розробки родовищ корисних копалин передбачає два послідовних виробничих цикли роботи навантажувача: - транспортуванням скельної маси у вантажному напрямку до дробарки і транспортування відсіву у зворотному, при якому здійснюється завчасне утворення шару з відсіву від подрібнення гірських порід на підошві уступу (фіг. 1, а); - транспортуванням скельної маси у вантажному напрямку до дробарки і повернення навантажувача з порожнім ковшем у зворотному напрямку (фіг. 1, б). Перехід на цей цикл здійснюється після завершення формування навантажувачем шару відсіву на підошві уступу. Спосіб здійснюється так. Після наповнення ковша у вибої 1 висадженою скельною гірською масою фронтальний навантажувач розвертається і транспортує скельну гірську масу у вантажному напрямку 2 до дробарки 3, де здійснює розвантаження ковша в її приймальний бункер. Потім навантажувач під’їжджає до складу відсіву 4, наповнює ним ківш, розвертається і транспортує його в зворотному напрямку 5, далі звертає на напрямок 6 до місця відсипання відсіву 7, де розвантажує ківш, рухаючись заднім ходом. Після розвертання шляхом 8 навантажувач повертається у вибій 1. Після завершення формування навантажувачем шару відсіву на підошві уступу цей цикл 1 закінчується і навантажувач переходить працювати по циклу з рухом у зворотному напрямку 5 з порожнім ковшем у вибій 1. Співвідношення часу роботи по кожного циклу визначається співвідношенням висоти уступу Н у цілику і висоти шару відсіву h на підошві уступу. Встановлено, що 1-2 % робочого часу навантажувач буде працювати з формуванням шару відсіву на підошві уступу і відповідно 99-98 % без формування шару. На фігурі 2 показане розміщення розвалу гірської маси поверх відсипаного шару відсіву. Блок уступу висотою Н і шириною А після проведення вибуху у вигляді розвалу висадженої гірської маси займає площадку шириною Ш h, яка завчасно має бути засипана шаром відсіву висотою h. Після вивезення всієї гірської маси з розвалу шириною Ш н на ділянці Шh шар відсіву частково збережеться, а на ділянці шириною А його необхідно буде створити. На фіг. 3 показана послідовність операцій при екскавації навантажувачем висадженої гірської маси з розвалу, укладеного при вибуху на завчасно відсипаний шар відсіву. Спочатку здійснюється заглиблення ковша у висаджену скельну гірську масу. При поступальному русі навантажувача (напрямок руху навантажувача показано горизонтальною стрілкою) нижня кромка ковша з зубцями рухається по підошві вибою в шарі відсіву до упору гірської маси в задню стінку ковша. За рахунок руху ковша навантажувача в шарі відсіву знижується опір заглибленню ковша в гірську масу й підвищується продуктивність навантажувача та скорочується витрата палива. В наступній операції ківш повертається на повний кут закидання без руху навантажувача (поворот ковша показаний дугою зі стрілкою). В завершальній операції здійснюється підйом стріли навантажувача з заповненим ковшем в транспортне положення (підйом стріли показаний вертикальною стрілкою). При використанні описаного винаходу за рахунок зниження опору при заглибленні ковша у розвал гірської маси продуктивність навантажувача підвищується на 20 %. Очікується 3 скорочення питомої витрати палива (в перерахунку на 1 м вийнятої гірської маси) не менше ніж на 5% та збільшення ресурсу шин навантажувача. 50 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 55 Спосіб відкритої розробки родовищ корисних копалин, що включає попереднє проведення буровибухових робіт по скельній гірській породі, екскавацію висадженої гірської маси навантажувачем, транспортування й завантаження її останнім у дробарку або в засоби транспорту, який відрізняється тим, що завчасно до проведення вибуху на ділянку підошви уступу, яка буде зайнята розвалом висадженої гірської маси, відсипається шар відсіву висотою, не меншою ніж висота зуба ковша навантажувача. 2 UA 98077 C2 3 UA 98077 C2 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4