УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ НА ПОДЗЕМНЫХ ГОРНОДОБЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЯХ ПУТЕМ РАЗРАБОТКИ С ОБРУШЕНИЕМ
METHOD OF MINING OPERATIONS AT UNDERGROUND ENTERPRISES BY MEANS OF MINING WITH CAVING

Изобретение относится к устройству для добычи полезных ископаемых на подземных горнодобывающих предприятиях путем разработки с обрушением, причем добытое полезное ископаемое после его обрушения в очистном забое удаляется по меньшей мере через одну выпускную воронку и т.п., расположенную в подстилающих породах очистного забоя и открытую со стороны пройденного под забоем штрека горизонта выпуска, причем последний располагается между откаточным штреком, содержащим разгрузочный конвейер для добытого полезного ископаемого, и параллельным ему вспомогательным штреком в направлении, поперечном относительно направления этих штреков, и включает погрузочную платформу, поверхность которой, в основном, расположена в направлении, поперечном направлению движения разгрузочного конвейера, с наклоном в сторону последнего.
Такое устройство известно из WO 2005/001245 А2. Известное устройство хорошо зарекомендовало себя при добыче полезных ископаемых, добываемых разработкой с обрушением, однако время от времени возникают проблемы, связанные с тем, что размер частиц добываемого полезного ископаемого, попадающего с помощью разгрузочного конвейера на погрузочную платформу, изменяется, поскольку в случае более мелкозернистого добываемого полезного ископаемого неожиданно может случиться, что штрек горизонта выпуска при чересчур быстром прохождении материала через выпускную воронку забивается доверху, в то время как неожиданно крупные куски породы застревают между погрузочной платформой и нижним краем выпускной воронки и тем самым препятствуют дальнейшей подаче материала или прерывают ее полностью. В известном устройстве в таких случаях штрек горизонта выпуска или выпускную воронку горнякам приходится расчищать «вручную», т.е. с помощью ручной работы, которая помимо своей тяжести требует также много времени и является для них опасной.
Задачей изобретения является усовершенствование известного устройства, так чтобы штрек горизонта выпуска в случае его блокирования добытым материалом можно было снова быстро и успешно расчистить и чтобы количество добываемого продукта, поступающего через выпускную воронку, можно было регулировать.
Эта задача с помощью изобретения решается тем, что штрек горизонта выпуска снабжен рельсовыми направляющими, стационарно установленными на подошве, которые располагаются на участке между вспомогательным штреком и штреком горизонта выпуска и по которым погрузочная платформа перемещается с помощью привода механизма передвижения в направлении откаточного штрека, а также в противоположном направлении.
Благодаря этому варианту осуществления изобретения становится возможным перемещение всей погрузочной платформы в штреке горизонта выпуска в направлении откаточного штрека, а также в противоположном направлении. В результате перемещения погрузочной платформы в направлении откаточного штрека, т.е. установленного в нем разгрузочного конвейера, с одной стороны, добытый материал, оказавшийся в штреке горизонта выпуска впереди погрузочной платформы и при известных условиях забивающий этот штрек, подается из него на разгрузочный конвейер, причем одновременно погрузочная платформа при своем перемещении во все большей степени сокращает пропускную способность выпускной воронки в направлении штрека горизонта выпуска, так что подаваться может все меньше материала, и в конечном счете выпускная воронка может запереться полностью. И, наоборот, пропускная способность выпускной воронки при отведении погрузочной платформы по рельсовым направляющим назад все более увеличивается, так что порода, застрявшая в зазоре между поверхностью платформы и нижним отверстием выпускной воронки и потому препятствующая дальнейшей подаче материала, снова высвобождается, а затем получает возможность движения в направлении конвейера. Таким образом, изобретение особенно элегантно обеспечивает регулирование выпуска добытого материала, а также очищение штрека горизонтального выпуска благодаря тому, что погрузочная платформа как некий регулятор с задвижкой сама может перемещаться под выпускной воронкой.
Предпочтительно, чтобы привод механизма передвижения состоял из гидравлического устройства с цилиндрами подачи, опирающегося, с одной стороны, на погрузочную платформу, а с другой, на рельсовые направляющие. С помощью такого гидравлического устройства с цилиндрами подачи погрузочная платформа может перемещаться в желательное положение с очень большой точностью и с относительно большой силой, причем добытый материал, находящийся на погрузочной платформе или впереди нее, захватывается и без проблем подается на конвейер в откаточном штреке.
Для подключения этого устройства с цилиндрами подачи рельсовые направляющие особенно предпочтительным образом имеют множество мест, в которых оно может быть подсоединено на выбор. Благодаря этому погрузочную платформу даже при сравнительно небольшой длине хода устройства с цилиндрами подачи можно переместить в общем на большое расстояние, если устройство с цилиндрами подачи при достижении максимальной (или минимальной) длины хода отсоединить от точки подключения к рельсовым направляющим, используемой в данный момент, после чего цилиндр или цилиндры убираются или выдвигаются, а затем устройство с цилиндрами подачи подсоединить к другой точке подключения к рельсовым направляющим, из которой впоследствии может быть осуществлена очередная операция погрузочной платформы в уже заранее намеченном направлении. При этом особенно предпочтительным оказалось выполнение мест подсоединения по типу храповой конструкции, вдоль которой устройство с цилиндрами подачи после разблокировки соответствующего блокировочного приспособления перемещается с фиксацией и блокируется в различных положениях. При этом блокировочное приспособление, предпочтительно, обладает таким свойством, что в одном из обоих направлений движения погрузочной платформы оно может перемещаться цилиндрами подачи подающего устройства вдоль рельсовых направляющих и их храповой конструкции беспрепятственно, в то время как в противоположном направлении блокируется, а затем создает для устройства с цилиндрами подачи контропору, так что оно может перемещать погрузочную платформу дальше на длину хода, которая имеется в распоряжении. Само собой разумеется, что направление действия храповой конструкции или взаимодействующего с ней блокировочного приспособления может переключаться.
Возможно, чтобы устройство с цилиндрами подачи имело приспособление для увеличения длины хода. Последнее может, в основном, состоять из распорок, устанавливаемых между блокировочным приспособлением и цилиндрами подачи с возможностью ввода и вывода путем поворота. Благодаря такому увеличению длины хода погрузочную платформу можно беспрепятственно перемещать от вспомогательного штрека до откаточного.
Кроме того, предпочтительно, чтобы штрек горизонта выпуска на участке, обращенном в сторону вспомогательного штрека, перед выпускной воронкой был оборудован защитным ободом, охватывающим погрузочную платформу с боков и сверху и изготовленным в особенно предпочтительном варианте осуществления изобретения, в основном из бетона. Защитный обод укрепляет хрупкий участок кровли рядом с обращенным в сторону вспомогательного штрека краем выпускной воронки, так что этот край на этом участке не может осыпаться, что в противном случае могло бы привести к подаче извлекаемой породы в направлении вспомогательного штрека вместо откаточного. Кроме того, защитный обод, плотно и определенно охватывая погрузочную платформу с боков и с ее верхней стороны, образует для нее направляющую раму. В этой связи предпочтительно также, чтобы погрузочная платформа имела боковую защитную облицовку, причем в этом случае защитный обод образовывал бы сквозное отверстие, размеры которого соответствовали бы ширине и высоте защитной облицовки погрузочной платформы. В этом случае погрузочная платформа перемещается в сквозном отверстии как поршень в цилиндре.
Предпочтительно, чтобы рельсовые направляющие имели два параллельно установленных отдельных рельса, на внутренних боковых сторонах которых, обращенных друг к другу, имелись бы зубья храповика, образующие трещоточную конструкцию. Благодаря симметричному расположению достигается равномерное распределение сил и нагрузки на детали, участвующие в процессе перемещения, а благодаря расположению зубьев храповика на внутренних боковых сторонах рельсов последние всемерно защищены от повреждений.
Отдельные рельсы могут иметь опору в виде забетонированных шпал, в частности, стальных шпал, благодаря чему рельсовые направляющие выполнены по типу стационарного рельсового пути и обеспечивают не только четкое управление погрузочной платформой, но и успешно воспринимают прилагаемые при этом усилия подачи.
Самим по себе известным образом погрузочная платформа может иметь очистное устройство с одним или несколькими цилиндрами для очистки с подачей в направлении разгрузочного конвейера. Это очистное устройство может иметь щит-толкач, предпочтительно перемещаемый с помощью цилиндра или цилиндров для очистки в направлении откаточного штрека.
Погрузочная платформа, предпочтительно, своей верхней стороной образует запирающую поверхность, которой она по меньшей мере значительно заводится под выпускную воронку для запирания последней.
Другие признаки и преимущества изобретения становятся понятными из нижеследующего описания и чертежей, где на примере подробно поясняется предпочтительный вариант осуществления изобретения.
Фиг.1 изображает разрез штрека горизонта выпуска устройства, согласно изобретению, для добычи медной руды на подземном горнодобывающем предприятии путем разработки с обрушением;
фиг.2 - вид сверху рельсовых направляющих устройства на фиг.1 с перемещающейся по ним погрузочной платформой в косоугольной изометрической проекции;
фиг.3 - вид сзади погрузочной платформы устройства на фиг.1 в косоугольной изометрической проекции.
С помощью устройства, согласно изобретению, медная руда добывается путем разработки с обрушением, при котором она обрушается в очистном забое, расположенном над выпускной воронкой 10 (не показана), а затем через выпускную воронку 10 подается в расположенный под ней штрек 11 горизонта выпуска. При этом штрек 11 горизонта выпуска располагается в поперечном направлении относительно вспомогательного штрека 12 и откаточного штрека 13, в котором установлен цепной скребковый конвейер 14 для подачи добытых полезных ископаемых из забоя. При этом в поперечный штрек 11 горизонта выпуска можно попасть из вспомогательного штрека 12. Подошва 15 откаточного штрека 13 и установленный на ней цепной скребковый конвейер 14 располагаются на более низком уровне, чем подошва 15 штрека 11 горизонта выпуска, так что откаточный штрек 11 переходит над конвейером 14 в откаточный штрек 13, и добытые полезные ископаемые могут падать на конвейер 14 сверху.
Для подачи добытого полезного ископаемого, доставленного из выпускной воронки 10 и поступившего в штрек 11 горизонта выпуска, на конвейер 14 в откаточном штреке 13 установлена погрузочная платформа 16, поверхность 17 которой расположена, в основном, в поперечном направлении относительно направления движения цепного скребкового конвейера 14 с наклоном в сторону последнего и которая заворачивает породу, попавшую через воронку 10 в штрек 11 горизонта выпуска, направляя ее таким образом на конвейер 14. В своей задней части, обращенной в сторону вспомогательного штрека 12, погрузочная платформа 16 имеет, в основном, плоскую поверхность 18 кровли, примыкающую к верхнему концу ее наклонной поверхности 17.
Погрузочная платформа 16 целиком установлена в штреке 11 горизонта выпуска с возможностью перемещения в поперечном направлении относительно направления движения цепного скребкового конвейера 14. Для этого штрек 11 горизонта выпуска имеет рельсовые направляющие 19, стационарно установленные на подошве 15 и проложенные на участке между вспомогательным штреком 12 и откаточным штреком 13, по которым перемещается погрузочная платформа 16. Для перемещения погрузочной платформы 16 в направлении откаточного штрека 13 или в противоположном направлении предусмотрен привод 20 передвижного механизма, представляющий собой устройство с цилиндрами подачи, опирающееся, с одной стороны, на погрузочную платформу 16, а с другой, на рельсовые направляющие 19. Как лучше всего видно на фиг.2, рельсовые направляющие 19 представляют собой два отдельных параллельных рельса 21, 22, расположенных рядом и сваренных со стальными элементами 23 шпал. В свою очередь, элементы 23 шпал прочно забетонированы в подошву 15 штрека 11 горизонта выпуска.
Со своих внутренних боковых сторон 21а, 22а, обращенных друг к другу, отдельные рельсы 21, 22 снабжены множеством мест подсоединения в виде последовательно расположенных вдоль рельсов зубьев храповика 24, к которым устройство 20 с цилиндрами подачи может быть подключено вместе с соответствующим блокировочным приспособлением 25. При этом места 24 подсоединения образуют храповую конструкцию, вдоль которой блокировочное приспособление 25 устройства 25 с цилиндрами может перемещаться с фиксацией и таким образом блокироваться на рельсах в различных положениях. Цилиндры 26 подачи привода 20 передвижного механизма, с одной стороны, упираются в погрузочную платформу 16, а с другой, в блокировочное приспособление 25 и в заблокированном состоянии блокировочного приспособления 25 могут путем задвижения и выдвижения перемещать погрузочную платформу 16 по штреку 11 горизонта выпуска вдоль рельсовых направляющих 19 вперед и назад. В разблокированном состоянии блокировочного приспособления 25 погрузочная платформа 16 при задвижении и выдвижении цилиндров 26 подачи сохраняет свое положение в штреке 11 горизонта выпуска, так что в дальнейшем блокировочное приспособление 25 привода 20 передвижного механизма может быть по рельсовым направляющим 19 переведено в другое положение и заблокировано в нем. Таким образом, несмотря на ограничение перестановочного перемещения цилиндров 26 подачи, погрузочную платформу 16 можно перемещать по штреку 11 горизонта выпуска на очень большое расстояние и тем самым устанавливать ее в крайнее положение почти у самого вспомогательного штрека 12, так чтобы в этом случае выпускная воронка 10, переходящая в штрек 11 горизонта выпуска, отпиралась полностью, а в другом крайнем положении выдвигать погрузочную платформу 16 вперед в направлении откаточного штрека 13 настолько, чтобы поверхность 18 ее кровли закрывала выпускную воронку 10 снизу практически полностью и тем самым в значительной мере перекрывала выпуск.
На фиг.1 видно, что штрек 11 горизонта выпуска на участке, обращенном в сторону вспомогательного штрека 12, перед выпускной воронкой 10 оборудован защитным ободом 27, охватывающим погрузочную платформу 16 с боков и сверху и который в приведенном примере осуществления изобретения является бетонным, но может быть также выполнен и в виде стальной конструкции. Погрузочная платформа 16 со своих внешних сторон, с боков примыкающих к поверхности 18 кровли, снабжена защитной облицовкой 28, а защитный обод 27 образует пропускное отверстие 29, размеры которого соответствуют ширине и высоте погрузочной платформы 16, определяемым защитной облицовкой и поверхностью 18 кровли. Погрузочная платформа 16 перемещается в защитном ободе 27 наподобие поршня в цилиндре, а действие полученного устройства приводит к тому, что никакая порода, поступающая в штрек 11 горизонта выпуска, не может попасть во вспомогательный штрек 12, поскольку пропускное отверстие 29 в защитном ободе 29 заполнено практически целиком и таким образом закупорено как пробкой.
На фиг.2 видно, что подающее устройство 20 с цилиндрами подачи снабжено приспособлением 30 для удлинения хода цилиндров 26 подачи. Приспособление 30 для удлинения хода в основном состоит из соответствующих цилиндрам 26 подачи распорок 31, устанавливаемых на блокировочном приспособлении 25 с возможностью поворота и которые таким образом могут быть заведены или выведены из промежутка между блокировочным приспособлением 25 и цилиндрами 26 подачи, благодаря чему точки упора цилиндров 26 подачи на блокировочном приспособлении 25 могут быть отведены несколько дальше.
Как видно также далее из чертежа, погрузочная платформа 16 со своей передней стороны, обращенной к откаточному штреку 13, снабжена очистным устройством 32 с несколькими цилиндрами 33 для очистки, приводящими в действие щит-толкач 34 и продвигающими его в направлении откаточного штрека 13 с тем, чтобы подать на конвейер 14 породу, собирающуюся на подошве 15 откаточного штрека 11 и которая не падает на него сама по себе.
Очевидно, что благодаря устройству, согласно изобретению, становится возможным перемещение всей погрузочной платформы 16 в откаточном штреке 11 на большое расстояние и вследствие этого изменение объема выпуска из воронки 10 или его полное прекращение, для чего поверхность 18 кровли погрузочной платформы 16 частично или полностью заводится под выпускное отверстие воронки 10. Кроме того, в результате перемещения всей погрузочной платформы 16 штрек 11 горизонта выпуска простейшим образом очищается от добытого полезного ископаемого, скопившегося в откаточном штреке 13 перед входом в штрек 11 горизонта выпуска и мешающего дальнейшей подаче материала через выпускную воронку 10. Погрузочная платформа 16 легко доступна со своей задней стороны, т.е. со стороны вспомогательного штрека 12, то же самое относится к цилиндрам 26 подачи, обеспечивающим ее перемещение, и рельсовым направляющим 19, вдоль которых она перемещается.