СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОЙ, ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТОЙ ДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКОЙ В КАРЬЕРЕ
METHOD OF AUTOMATIC, ENVIRONMENTALLY PURE MINERAL PRODUCTION BY OPEN DEVELOPMENT IN THE QUARRY

Изобретение относится к горному делу, к добыче природных алмазов и других полезных ископаемых открытой разработкой в карьере.
Известен способ добычи полезных ископаемых открытой разработкой в карьере путем бурения горных пород, дробления горной породы взрывами, погрузки размельченной руды экскаваторами и погрузчиками на большегрузные самосвалы, перевозки руды самосвалами из карьера на поверхность месторождения и далее на обогатительную фабрику.
Недостатком известного способа является загазованность карьера выхлопными газами от погрузочной техники и самосвалов. При этом сжигается большое количество дорогостоящего углеводородного топлива и привлекается большое количество работающих в карьере людей.
Известны способы ведения открытых горных работ с применением карьерных комбайнов фрезерного типа, бункеров и автосамосвалов (патенты RU №2517262 и №2596157), где применение автосамосвалов также приводит к загазованности карьера и большому расходу топлива.
В качестве прототипа выбран способ подготовки и транспортировки горной массы при разработке глубокозалегающих месторождений и автоматизированный комплекс для его осуществления (патент RU №2569136), который, несмотря на автоматизацию комплекса, имеет те же недостатки по загазованности карьера и большому расходу топлива.
Задачей настоящего изобретения является создание способа автоматической добычи полезных ископаемых, обеспечивающего высокую степень автоматизации технологических операций добычи полезных ископаемых, их энергетическую самообеспеченность и экологическую чистоту в карьере.
Предлагаемый способ автоматической, экологически чистой добычи полезных ископаемых открытой разработкой в карьере включает в себя: дробление рудных пород на дне карьера экскаваторами, погрузку раздробленной рудной породы в кузов транспортного средства погрузчиками, подъем транспортными средствами рудной породы из карьера для доставки на обогатительную фабрику, управление и контроль технологическими операциями компьютеризированной системой и отличается тем, что в карьере применяется электрифицированное технологическое оборудование, электроснабжение технологического оборудования проводится по команде с диспетчерского пульта от ветроэнергетических установок, размещенных на поверхности вблизи карьера или на привязном аэростате с солнечными батареями, дробление рудных пород в приямке с водой и на дне карьера выполняют электроэкскаваторы-роботы, погрузку раздробленной рудной породы в кузов выполняют электропогрузчики-роботы и электроэкскаваторы-роботы, подъем рудной породы в кузове и выгрузку рудной породы в приемный бункер выполняют электролебедки, через тросы соединенные с привязным аэростатом с солнечными батареями и кузовом, циклическая работа технологического оборудования в карьере выполняется автоматически по установленным программам, контролируется и корректируется диспетчерским пультом.
Техническим результатом настоящего изобретения является добыча полезных ископаемых открытой разработкой в карьере даже из очень больших глубин без загазованности, без создания на склонах карьера автомобильных дорог, без сжигания углеводородного топлива, без привлечения к работам большого количества людей.
Это достигается применением экологически чистой электрической энергии и электрифицированной робототехники.
На фиг. 1 изображена схема автоматической, экологически чистой добычи полезных ископаемых открытой разработкой в карьере, содержащая диспетчерский пульт 1, ветроэнергетические установки 2, размещенные на земле, или ветроэнергетические установки 3, размещенные на привязном аэростате с солнечными батареями 4, кабель 5, электроэкскаваторы-роботы 6, электропогрузчики-роботы 7, приямок с водой 8, электролебедки 9, тросы 10, кузов 11 с насосом 12 и электромотором 13, электролебедки 14, тросы 15, приемный бункер 16, ультразвуковой генератор 17, электроимпульсный генератор 18, система орошения сжиженным нейтральным газом 19.
Автоматическая, экологически чистая добыча полезных ископаемых открытой разработкой в карьере осуществляется следующим способом. С диспетчерского пульта 1 включается электрическое снабжение технологического оборудования карьера от ветроэнергетических установок 2 или 3 по кабелю 5, затем включаются в работу по установленным программам электроэкскаваторы-роботы 6 и электропогрузчики-роботы 7, которые заглубляют приямок с водой 8 и дно карьера, сгребают раздробленную рудную породу к склонам карьера. Электролебедки 9 через тросы 10 устанавливают привязной аэростат с солнечными батареями 4 над карьером. Электролебедки 14 через тросы 15 опускают на дно карьера кузов 11, накрывая приямок с водой 8. Электроэкскаваторы-роботы 6 и электропогрузчики-роботы 7 проводят погрузку рудной породы в кузов 11. При этом избыток воды в приямке 8 откачивается насосом 12 в кузов 11. Загруженный рудной породой кузов 11 по программе или по команде с пульта 1 поднимается до поверхности карьера путем одновременного разматывания тросов 10 электролебедками 9 и подтягивания кузова 11 электролебедками 14 через тросы 15 до расположения аэростата с солнечными батареями 4 и кузова 11 над приемным бункером 16, где кузов 11 опрокидывается электромотором 13 до полной выгрузки рудной породы в приемный бункер 16. Из приемного бункера 16 рудная порода доставляется на обогатительную фабрику, например, транспортером.
Циклическая работа технологического оборудования в карьере выполняется автоматически по установленным программам, контролируется и корректируется диспетчерским пультом 1.
При необходимости дробления рудной породы включаются по программе или по команде с пульта 1 в приямке с водой 8 ультразвуковой генератор 17 и на дне карьера электрический импульсный генератор 18.
Для замораживания притока воды в карьере используется система орошения сжиженным нейтральным газом 19. Эту систему можно доставлять к местам притока воды в кузове 11 и воздействовать из нее на воду, например, сжиженным азотом.