Способ открытой разработки месторождения полезных ископаемых с применением фрезерных комбайнов
METHOD FOR OPEN-PIT MINING OF MINERAL DEPOSITS USING SURFACE MINERS

Изобретение относится к горной промышленности и может быть реализовано при выполнении выемочно-погрузочных работ на карьерах без предварительного рыхления горных пород с пределом прочности на сжатие до 120 МПа за счет применения фрезерных комбайнов.
Известен способ разработки месторождений твердых полезных ископаемых с применением землеройно-фрезерной машины и скреперов RU 2555181 С1, 10.07.2015, включающий использование землеройно-фрезерной машины для разрыхления горных пород, с размещением отфрезерованной горной массы в отрытой траншее, из которой осуществляется ее выемка скрепером без остановки, идущим вслед за землеройно-фрезерной машиной. Недостатком данного способа является необходимость применения дополнительного вида горнотранспортного оборудования, что приведет к увеличению эксплуатационных и капитальных затрат.
Известным прототипом является способ ведения вскрышным и добычных работ с применением карьерных комбайнов фрезерного типа и скреперов RU 2317415 С1, 15.06.2006, Е21С 41/26, разрыхленную карьерным фрезерным комбайном горную породу сбрасывают через разгрузочную консоль комбайна в ту же траншею, из которой она была вынута, а при наличии отключающих конвейеры устройств породу сразу после разрушения фрезой оставляют в открытой траншее, из которой осуществляют ее зачерпывание скреперами, идущими вслед за комбайном и без остановки самого комбайна. При необходимости селективной разработки полезного ископаемого на сложноструктурных месторождениях породу вскрыши зачерпывают скреперами из разработанной комбайном траншеи, а полезное ископаемое загружают с помощью конвейера разгрузочной консоли комбайна в кузов автосамосвала, идущего сбоку от оси движения комбайна.
Недостатками данного способа являются:
1) применение дополнительного вида горнотранспортного оборудования - скрепера;
2) увеличение эксплуатационных затрат на выемку и погрузку пород вскрыши, в связи с тем, что применение фрезерного комбайна в данном способе обеспечивает лишь процесс подготовки пород к выемке (предварительное рыхление);
3) снижение производительности карьера по горной массе;
4) в связи с тем, что ширина фрезы комбайна превышает расстояние между внешней стороной гусениц, его движение осуществляется по разрыхленным породам вскрыши - это не позволяет обеспечить ровность подошвы под срезанным слоем.
Техническая задача заключается в увеличении производительности открытых горных работ по горной массе при обеспечении минимизации простоя горнотранспортного оборудования, снижения разубоживания с целью повышения эффективности отработки месторождений полезных ископаемых.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение производительности карьера по горной массе путем создания принципиальной технологической схемы перемещения фрезерного комбайна в пределах рабочего горизонта и регулирования скорости конвейерной ленты разгрузочной консоли при загрузке автосамосвалов в период их смены на погрузке без остановки горных работ, обеспечивая послойно-порционную выемку горных пород, что позволит минимизировать простои горнотранспортного оборудования, разубоживание, а также сократить эксплуатационные затраты горнодобывающих предприятий.
Технический результат достигается порядком и последовательностью выполняемых действий при осуществлении выемочно-погрузочных и транспортных работ.
Сущность предлагаемого способа поясняется фиг. 1, где:
Фиг. 1 - принципиальная технологическая схема работы фрезерного комбайна: 1 - фрезерный комбайн; 2 - рабочий горизонт; 3 - разгрузочная консоль; 4 - автосамосвал под погрузкой; 5 - груженый автосамосвал; 6 - мощность слоя фрезерования; 7 - порожний автосамосвал, подготовленный к погрузке; 8 - рудная масса с различным содержанием полезного компонента; 9 - ось направления перемещения фрезерного комбайна.
Фиг. 2 - конструктивная схема изменения скоростного режима разгрузочной консоли фрезерного комбайна.
1
α - угол разгрузочной консоли к горизонту при завершении погрузки автосамосвала, град.;
2
α - угол разгрузочной консоли к горизонту в момент начала погрузке порожнего автосамосвала, град.
Способ осуществляется следующим образом.
Способ включает создание принципиальной технологической схемы перемещения (9) фрезерного комбайна (1) в пределах рабочего горизонта (2) в прямом и обратном направлениях движения, являющимися параллельными и разнесенными в пространстве на ширину равную ширине срезаемого слоя и регулирования скорости конвейерной ленты разгрузочной консоли (3) при загрузке автосамосвалов (4) в период их смены на погрузке без остановки горных работ, обеспечивая послойно-порционную выемку горных пород, которые подвергаются опробованию на ленте конвейера методом дискретного экспресс-анализа с целью определения среднего содержания полезного компонента или его отсутствие в кузове автосамосвала с последующим назначением пункта разгрузки (рудная масса (8) - на пункты переработки, вскрышные породы - на отвал). Для этого на этапе ведения открытых горных работ, фрезерный комбайн устанавливается на рабочий горизонт (2) и осуществляет разрушение фрезой горных пород мощностью слоя (6) до 0,83 м с одновременной отгрузкой по конвейерной ленте в кузов автосамосвала (4), движущегося параллельно комбайну (1). По мере наполнения осуществляется определение фактического содержания полезного компонента на конвейерной ленте разгрузочной консоли (3) дискретным экспресс-анализатором. Объем горной породы погруженной в автосамосвал является порцией, характеризующейся средним содержанием в ней полезного компонента или его отсутствием. Автосамосвалы с рудной массой (8) отправляются на пункт ее переработки, а со вскрышной породой - на отвал. С целью обеспечения бесперебойной смены автосамосвалов под погрузкой предусмотрено регулирование скорости и угла наклона ленточного конвейера разгрузочной консоли (3). Погрузка автосамосвалов (4, 7) без остановки обеспечивается параллельной установкой и движением их относительно друг друга и фрезерного комбайна. В момент завершения погрузки автосамосвала (4) расположенного ближе к фрезерному комбайну (1) ось разгрузочной консоли (3) должна располагаться возле переднего борта кузова, в то время как задний борт порожнего автосамосвала (7) должен приблизиться к ней на расстояние не менее 1 м. В это время увеличивается скорость и угол наклона конвейерной ленты разгрузочной консоли до 3 и до 2 раз соответственно, с целью увеличения кинетической энергии и высоты полета перемещаемой горной массы достаточной для загрузки кузова порожнего автосамосвала. Груженый автосамосвал (5), увеличивая скорость движения, освобождает путь по оси основной дороги, а автосамосвал (7), находящийся под погрузкой перемещается со вспомогательной на основную дорогу, при этом изменяется угол разгрузочной консоли фрезерного комбайна относительно оси его перемещения. По мере загрузки автосамосвала повторяется цикл его смены на порожний.
Предложенный способ отличается от прототипа отсутствием необходимости применения скрепера при погрузке и транспортировке горной массы. Осуществляется валовая послойно-порционная выемка горных пород на рабочем горизонте с формированием потока вскрышных пород и полезного ископаемого за счет безостановочной смены автосамосвалов, которые назначаются на маршрут к пунктам выгрузки на основе среднего содержания полезного компонента или его отсутствия полученного в результате дискретного экспресс-анализа.