Устройство для разработки месторождений полезных ископаемых

Устройство для разработки месторождений полезных ископаемых

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к горной промети и М. б. использовано при разработке редкометалльных полезных ископаемых. Цель изобретения - повышение полноты извлечения полезного ископаемого. Нижняя секция наращиваемой трубчатой колонны (ТК), в которой выполнена кондукторная плита, состоит из двух соединенных друг с другом частей. Нижняя часть нижней секции ТК выполнена поворотной совместно с секциями механизированной крепи (МК). Секции последней соединены с ТК и передэнгаются посредством гидродомкратов. Внутри обеих частей нижней секции ТК установлен ковшовый элеватор с рамой. Посредством подпружиненно установленных на раме подшипников, поворотно относительно верхней части нижней секции, в нижней части нижней секции жестко закреплен элеватор . На верхней части нижней секции ТК установлен козырек, выполненный в виде объемного секционного щита с выдвижными в радиальных направлениях секциями. Внутри МК размещены забойный конвейер с перегружателем в виде расширяющегося в пла не отвала. Секции МК и забойный конвейер выполнены телескопическими с возможностью раздвижки от ТК. В устье разбуренной скважины помещают нижнюю секцию ТК соединенной с верхними секциями в единый став с вмонтированными элеваторами. Соединяют ТК с торцом секции МК и со ставом забойного конвейера. К нему крепят перегружатель, под хвостовиком конвейера - средство, для бурения. 2 з. п. ф-лы, 5 ил. Q (Л 4 4; ьо 05 ел 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2l) 4156288/22-03 (22) 02.12.86 (46) 07.12.88. Бюл. ¹ 45 (71) Горно-обогатительный комбинат «Алтайзолото» (72) Ю. М. Гендлин, Г. В. Струтовский и М. 1О. Гендлин (53) 622.275 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1240126, кл. Е 21 С 41/04, Е 21 D 23/00, 1986.

Авторское свидетельство СССР № 1403705, кл. Е 21 С 41/04, 25.07.86. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРАБОТКИ

МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ (57) Изобретение относится к горной промсти и м. б. использовано при разработке редкометалльных полезных ископаемых.

Цель изобретения — повышение полноты извлечения полезного ископаемого. Нижняя секция наращиваемой трубчатой колонны (ТК), в которой выполнена кондукторная плита, состоит из двух соединенных друг с другом частей. Нижняя часть нижней секции ТК выполнена поворотной совместно

„„SU„„ l 442658 (5ц 4 Е 21 С 41/04, Е 21 D 23/00 с секциями механизированной крепи (МК).

Секции последней соединены с ТК и передвигаются посредством гидродомкратов.

Внутри обеих частей нижней секции TK установлен ковшовый элеватор с рамой. Посредством подпружиненно установленных на раме подшипников, поворотно относительно верхней части нижней секции, в нижней части нижней секции жестко закреплен элеватор. На верхней части нижней секции ТК установлен козырек, выполненный в виде объемного секционного щита с выдвижными в радиальных направлениях секциями. Внутри МК размещены забойный конвейер с перегружателем в виде расширяющегося в пла не отвала. Секции МК и забойный конвейер выполнены телескопическими с возможностью раздвижки от ТК. В устье разбуренной скважины помещают нижнюю секцию

ТК соединенной с верхними секциями в единый став с вмонтированными элеваторами.

Соединяют ТК с торцом секции МК и со ставом забойного конвейера. К нему крепят перегружатель, под хвостовиком конвейера — средство. для бурения. 2 з. п. ф-лы, 5 ил.

1442658

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений редкометалльных полезных ископаемых.

Цель изобретения — повышение полноты извлечения полезного ископаемого.

На фиг. 1 изображено устройство после опускания механизированной крепи на глубину вскрыши; на фиг. 2 — разрез A-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез 9-В на фиг. 3; на фиг. 5— вид Г на фиг. l.

Устройство для разработки месторождений полезных ископаемых работает следующим образом.

Отработку месторождения полезных ископаемых типа штоков, штокверков, линз и т. п. без постоянного присутствия горнорабочих в очистном забое начинают с бурения непосредственно с дневной поверхности вертикальной или наклонной скважины 1 ориентировочно через центр разведанного месторождения 2. Затем скважину разбуривают прямым или обратным ходом бурового снаряда до диаметра, необходимого и достаточного для условий безопасной эксплуатации месторождения. В устье разбуренной скважины помещают зауженным концом нижнюю секцию 3 трубчатой колонны, соединенной опорой 4 с одной (двумя) верхними секциями 5 в единый став трубчатой колонны с вмонтированными в нее ковшовыми элеваторами 6 и 7. Со стороны отверстия 8 колонну жестко соединяют с торцом секции механизированной крепи 9, сагрегатированной на общем основании 1О, с вдвинутыми в нее разрезом в сторону движения секциями 11 и 12 и со ставом телескопического забойного конвейера 13. К частям става телескопического забойного конвейера, расположенным на соответствующих секциях механизированной крепи, крепят перегружатель, выполненный в виде уширяющегося в плане отвала, забойная часть которого выполнена в виде телескопических секций 14, количество которых соответствует числу секций механизированной крепи (для случая, изображенного на фиг. 1 — 5, их три).

В радиальном направлении к ставу забойного конвейера с торца внутренней секции механизированной крепи и со стороны, противоположной закрепленной части трубчатой колонны, навешивают радиальную часть 15 отвала-перегружателя, выполненного также уширяющимся. Производят монтаж телескопического забойного конвейера таким образом, чтобы его разгрузочный конец входил (помещался) в отверстие нижней части трубчатой колонны. Под хвостовиком забойного конвейера на основании монтируют механизированное (автоматизированное) средство бурения взрывных и керноотборных шпуров, например каретку !6 со средствами автоматизированного свинчивания и развинчивания бурового става, в том

2 числе податчик 17 перфоратора (или перфораторов) 18, буровые штанги 19 которых ориентируют с помощью поворотного устройства 20 относительно отверстий втулок кондукторной плиты 21, соосных с отверстиями 22 части трубчатой колонны, а забурники некоторых или всех буровых штанг могут быть оснащены керноотборниками 23.

Здесь же монтируют средства автоматической упаковки керновых проб и средства 24 заряжания шпуров зарядами ВВ направленного действия, например типа зарядной машины ЗМК.

Горизонтальную проекцию винтовой линии будущего перемещения механизированной крепи — круг условно делят, на:.1ример на шесть секторов. При этом, если условно поместить механизированную крепь в 1 секторе (фиг. 4), то обуривают короткими вертикальными скважинами с поверхности ii, III u IV секторы с таким расчетом, чтобы придать почве выработанного пространства в сторону направления ведения очистных работ (на фиг. 2 по часовой стрелкс) уклона, равного углу подъема винтовой линии, по которому будет перемещаться механизированная крепь з процессе выемки полезного ископаемого.

В зависимости от угла наклона винтовой линии траектории движения механизированной крепи (в зависимости от шага винтовой линии) допускается в начале процесса разработки обурить и все остальные пять секторов ?1 †-VI. Пробуренные в этих секторах вертикальные шнуры заряжают зарядами

ВВ и взрывают вначале только заряды 11 сектора. Проветривают забой и одновременно с включением забойного транспортера и гидродомкратов передвижки механизированнои крепи 25 включают ковшовый элеватор. В процессе вращательно-поступательного перемещения секции механизированной крепи вместе с забойной часть1о отвала перегружателя взорванная порода вскрыши поступает по отвалу-перегружателю на забойный конвейер, транспортируется по нему к ковшовому элеватору, ковшами которого подается в бункер-накопитель 26 и из него в кузов автосамосвала 27. Затем таким же образом осуществляют взрывание, проветривание и перегрузку породы вскрыши из 11 и III секторов. В процессе выемки из IV сектора, т. е. в процессе перемещения секций механизированной крепи, в этом секторе ведут уже с помощью перфораторов, установленных на каретке податчика, бурение веера очистно-керноотборных шпуров в бок противолежащего секции механизированной крепи сектора 1. При этом забурники-керноотборники буровых штанг ориентируют с помощью поворотного устроиства втулками кондукторной плиты, соосными с отверстиями нижней части трубчатой колонны и закрепленными под разными, но находящимися в процессе перемещения механизирован1442ЬЬь

3 ной крепи одинаковыми угловыми направлениями к обнажению, т. е. обуриваемый забой после взрывания должен соответствовать траектории передвижения механизированной крепи в процессе углуб. Таким образом, по мере очистной выемки в IЧ секторе оказывается обуренным и с отобранными пробами весь сектор 1, но уже на глубине, соответствующей углу подъема винтовой линии именно в этом секторе.

Заряжание шпуров в 1 секторе осуществляется уже с помощью автоматического зарядчика зарядами PB направленного действия. Взрывают ранее пробуренный веер шнуров 111 сектора — промежуточного между только что обуриваемым сектором IV и очистным сектором II, проветривают и включают гидродомкраты передвижки крепи которые отталкиванием штоками-упорами приводят во вращательно-поступательное перемещение механизированную крепь и отвал-перегружатель. Вместе с очистными работами в III секторе одновременно обуривают шп„VI и т. д. После опускания (передвижения) механизированной крепи на удобную глубину (например, на один виток) осуществляют жесткое крепление объемного секционного щита козырька 28 с выдвижными в четырех радиальных направлениях секциями 29. После ухода механизированной крепи на некоторую глубину осуществляют монтаж поверхностной эстакады с =ывешиванием верхней секционной части трубчатой колонны в опоре 30 скольжения и с монтажом механизмов наращивания секций верхней части трубчатой колонны.

Дальнейшая разработка вскрыши и самого месторождения осуществляется полностью в автоматическом режиме. При этом практическое соответствие всех скоростей— перемещение секции механизированной крепи с перегружателем забойного конвейера, бурение шп уров, заряжание, взрывание и проветривание, т. е. совмещение всех этих операций во времени, позволяет осуществить процесс разработки месторождения полезного ископаемого непрерывно. При этом взрывание (разрыхление) горной массы с груди забоя в процессе углубки будет всегда осуществляться в промежутке между следующей грудью забоя, ранее взрыхленной породной или рудной массой, козырьком, почвой забоя и частью трубчатой колонны, т. е. в замкнутом объеме, что будет способствовать лучшему разрыхлению массы, меньшему выходу негабаритов, лучшему проветриванию забоя.

Если при опускании механизированной крепи на глубину вскрыши (фиг. 1) или глубже керновой пробоотбор керноотборников показал расширение рудного тела по простиранию на величину, превышающую диаметр вскрышного колодца (скважины), а механизированная крепь, например, нахо5

4 дится в lll секторе (по фиг. 2), веер буровых шпуров в секторе V забуривают на большую глубину, чем была глубина шпуров в секторе

IV, а в секторе Vl еще на большую глубину, чем в секторе V. Тогда при заходе механизированной крепи в V сектор, поскольку объем взорванной руды больше, чем в секторе 1Ч, включают радиальное выдвижение гидродомкратами 31 внутренних секций.

При этом автоматически происходит удлинение телескопического забойного конвейера радиальная часть отвала-перегружателя

«вгрызается» в рудный завал (фиг. 3), проис ходит радиальная загрузка руды на конвейер, ее транспортировка к ковшам ковшового элеватора и выдача руды на дневную поверхность. В процессе очистной выемки в V секторе, как было указано, идет обуривание 11 сектора, где экспресс-анализ отобранных проб показал еще большее расширение рудного тела. Длину веера буровых шпуров в этом секторе еще более увеличивают, и в зависимости от уточненного эксплуатационного опробывания винтовой ранее линии ведения очистных работ (перемещение с углубкой механизированной крепи) придают в плане вид архимедовой спирали (фиг. 2).

При этом, т. е. при перемещении механизированной крепи, например, в сектор 1 (фиг. 2) происходит автоматическое выдвижение на показанную на фиг. 3 величину секций крепи, раздвижение телескопического забойного конвейера-транспортера (фиг. 3), отвала-перегружателя (фиг. 2) и в радиальных направлениях гидроцилиндрами 32 секций козырька. При этом, как показано на фиг. 5. нижние секции выдвинуты больше, чем правые.

Левые и верхние секции пока не выдвинуты вообще. Они выдвинутся при дальнейшей углубке механизированной крепи, при ее перемещении во II, III и т. д. сектора.

При этом, что очень важно, совместно с вращательно-поступательно углубляющимся пе ремещением механизированной крепи вращаются и опускаются и нижняя часть трубчатой колонны вместе с жестко закрепленными в ней ковшовым элеватором, лестницей 33 с площадками 34 для спуска-подъема горнорабочих наладчиков и т. д., а верхняя секционная часть трубчатой колонны, не вращаясь, будучи распертой секциями козырька в стенки выработки, только опускается по мере углубки всей своей длиной в опоре поверхностной эстакады 35. Вращение ковшового элеватора внутри секций трубчатой колонны осуществляется за счет перекатывания подпружиненных пружинами 36 подшипников 37, закрепленных на раме 38.

Если эксплуатационное опробование в процессе углубления показывает сужение рудного тела или вообще рудное тело себя исчерпало, а данные геологической разведки показывают еще одно нижерасположенное рудное тело и экономические расчеты гово1 44265d

5 рят о целесообразности его разработки„механизированную крепь возвращают в сооТветствующее началу разработки положение, опускают еще на несколько витков с выдачей на дневную поверхность породь| и проходят шурф минимального диаметра, а затем, увеличив, насколько это необходимо, линейные размеры механизированной крепи козырька, забойного конвейера и т. д., ведут автоматизированную отработку нижележащего месторождения. Отработка месторождения, ког- 10 да буровая скважина, например, прошла через середину верхнего штокверка и идет по краю нижележащего, может вестись с раздвижением (сдвижением) секций механизированной крепи (забойного конвейера, отвала-перегружателя, козырька и т. д.) на каждом витке винтовой линии траектории выемки. После полной разработки месторождения выемочное оборудование оставляют на глубине нод землей и вынимают только верхнюю секционную часть трубчатой 20 колонны с элеватором, разбирают или перемещают на новое место эстакаду и производят засыпку шурфа и рекультивационные работы.

Совмещение бурения взрывных шнуров с керноотборными, автоматизированное геологическое опробование руды путем взятия керновых проб с груди забоя непосредственно в процессе выемки руды редкометалльного месторождения и обусловленная этими операциями полная без разубоживания выемка редкометалльных месторождений. тина штоков, штокверков, линз и т. и. позволяет повысить эффективность отработки по ориен тировочным оценкам заявителей в два р,.за по сравнению с выемкой этих месторождений подземным классическим способом и в 3,5—

4 раза по сравнению с открытой разработкой.

Устройство для осуществления способа разработки месторождений ископаемых содержит выполненные в виде труб секции механизированной крепи, сечения которых выполнены в виде разрезных колец. Секции 40 крепи расположены одна в другой разрезом в одну сторону — к забою. Увеличение длины механизированной крепи в радиальном направлении осуществляется за счет выдвижения секции из секции с помощью симметрично расположенных по внешнюю сторону колец гидродомкратов крепи. Со стороны завала на секциях крепи, например, по фиг. 4 установлены гидродомкраты передвижки.

На общем основании механизированной крепи сагрегатирован став телескопического забойного конвейера, например, типа ленточного проходческого 1ЛТП 80, обеспечивающего механизированную запасовку отрезка ленты длиной до 90 м. К ставу забойного конвейера прикреплен перегружатель, выполненный в виде уширяющегося в плане у отвала, забойная часть которого выполнена в виде телескопических секций, закрепленных на соответствующих секциях механизи6 рованной крепи, а радиальная часть отвалаперегружателя жестко закреплена на торце внутренней секции механизированной крепи.

Противоположный от части отвала-перегружателя торец наружной секции механизированной крепи жестко соединен с трубчатойколонной, состоящей из двух частей: секционной верхней, секции которой соединены между собой жестко в единый став, и нижней

Нижний конец секции верхней части трубчатой колонны опорой соединен с нижней частью трубчатой колонны, превышающей по высоте секцию механизированной крени.

Противоположный от опоры зауженный конец нижней части трубчатой колонны расположен в вертикальной (наклонной) скважине, пробуренной с поверхности буровым станком ориентировочно через центр месторождения. Нижняя часть Tрубчатой колонны выполнена с отверстием для разгрузочного хвостовика забойного конвейера„ с отверстием 39 — лючком для прохода под крепь обслуживающего персонала, с отверстиями для бурения шпуров. Там же жестко закреплена кондукторная плита с втул.-.ами, соосными с отверстиями для бурения шнуров.

Плита закреплена напротив отьерстия, через которое может производиться подача на забой закрепленных на основании под хвостовиком забойного конвейера механизированных средств бурения, включающих., например, каретку с нодат .иком перфораторов, забурники буровых штанг которых могут бь.ть выполнены с керноотборниками, а изменение углов подачи буровых штанг в горизонтальной и вертикальной плоскостях податчика. осуществляется поворотным устройством. Кроме того, на податчике установлены средства автоматической упаковки отобранных керновых проб (не показаны) и средства автоматического заряжания шнуров зарядами взрывчатого вещества направленного действия, например машина зарядная ЗМК, соответствующим образом приспособленная для условий разработки месторождений предлагаемым устройством.

К нижней части нижней секции жесткого става верхней части трубчатой колонны жест ко закреплен козырек, выполненный в виде объемного секционного щита с выдвижными в четырех радиальных направлениях секциями. Их выдвижение осуществляется козырьковыми гидродомкратами. Верхняя секционная часть трубчатой колонны подвешена (вывешена) в опоре поверхностной эстакады с возможностью только вертикального вниз опускания без вращения. Внутри секционной части трубчатой колонны установлена на подпружиненных пружинами подшипниках рама, например, ковшового элеватора, натяжная звездочка которого жестко закреплена кронштейнами 40 в нижней вращающейся части трубчатой колонны.

Звездочка 41 служит для натяжений тяговой цепи, несущей ковши. Внутри рамы укреп1442658

Формула изобретения о о а

+ + + + +

+ + + + + +

+ + + + + +

+ + + + + +

+ + + + + +

+ + + + +

+ + + + +

+ + + + + +

+ + + +

+ + + + + +

+ + + + +

+ + + + + +

+ + +- + +

+ + + +

+ + + + +

+ + + + +

+ + + + +

+ + + +

+ +

+ + +

+ + +

+ + +

+ + +

+ + +

+ + +

+ + +

+ + +

+ + +

+ + +

+ + +

+ +

+ +

+ +

+ +

+ +

20

12 11

+ + + + + (+ +

+ +

+ +

+ +

+ +

+ + +

+ +

+ + +

+ +

+ + +

+ +

+ + +

+ +

+ лена также лестница с площадками для спуска и подъема обслуживающего персонала.

Эстакада опорной площадью больше двух длин механизированной крепи в собранном виде представляет собой комплекс наземных сооружений для наращивания по мере углуб ки механизированной крепи секций верхней части трубчатой колонны (вместе с ковшовым элеватором) и разгрузки поднимаемых с глубины пород вскрыши, геологических кернопроб и добываемого полезного иско- 10 паемого, разгружаемых из ковшей,в бункернакопитель, из которого накопленный материал транспортируется дальше по назначению, например автосамосвалами.

1. Устройство для разработки месторождений полезных ископаемых, включающее секционно наращиваемую трубчатую колонну, в нижней секции которой выполнена кон- 2О дукторная плита, механизированную крепь, секции которой соединены с трубчатой колонной, козырек, гидродомкраты передвижки указанной крепи, забойный конвейер с перегружателем в виде расширяющегося в плане отвала, размещенные внутри механизированной крепи, отличающееся тем, что, с целью повышения полноты извлечения

8 полезного ископаемого, нижняя секция трубчатой колонны выполнена. из двух соединенных друг с другом частей, причем нижняя часть нижней секции трубчатой колонны выполнена с возможностью поворота совместно с секциями механизированной крепи, внутри обеих частей установлен ковшовый элеватор с рамой, который жестко закреплен в нижней части нижней секции посредством подпружиненно закрепленных на раме элеватора подшипников с возможностью поворота указанного элеватора относительно верхней части нижней секции трубчатой колонны, при этом секции механизированной крепи и забойный конвейер выполнены телескопическими с возможностью раздвижки от трубчатой колонны, а козырек выполнен в виде объемного секционного щита с выдвижными в радиальных направлениях секциями и жестко закреплен на верхней части нижней секции трубчатой колонны.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что закрепленные на раме элеватора подшипники установлены с возможностью перекатывания по внутренней поверхности верхней части нижней секции трубчатой колонны.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что секции механизированной крепи выполнены в форме труб, имеющих вырезы с одной стороны.

1442658

1442658

1442658

Составитель С. Ульянов

Редактор В. Данко Техред И. Верес Корректо р М. Ша рош и

Заказ 6334/29 Тираж 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4