RU2783027C1 - Method for the development of deposits of solid minerals with combined preparation of rocks for excavation - Google Patents
Method for the development of deposits of solid minerals with combined preparation of rocks for excavation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2783027C1 RU2783027C1 RU2022105782A RU2022105782A RU2783027C1 RU 2783027 C1 RU2783027 C1 RU 2783027C1 RU 2022105782 A RU2022105782 A RU 2022105782A RU 2022105782 A RU2022105782 A RU 2022105782A RU 2783027 C1 RU2783027 C1 RU 2783027C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- loosening
- excavation
- scraper
- surfactant
- solution
- Prior art date
Links
- 239000011435 rock Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 8
- 239000011707 mineral Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 13
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 3
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 2
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для разработки плотных и полускальных горных пород.The invention relates to the mining industry and can be used to develop dense and semi-rocky rocks.
Известны технологии подготовки кимберлитов к выемке посредством разупрочнения их растворами поверхностно-активных веществ, снижающими прочность кимберлитов в 2-3 раза [1-2].Known technologies for preparing kimberlites for excavation by softening them with solutions of surfactants that reduce the strength of kimberlites by 2-3 times [1-2].
Недостатком данных технологий является необходимость использования различного горного оборудования.The disadvantage of these technologies is the need to use various mining equipment.
Известен способ послойной разработки сложноструктурных месторождений кимберлитов, заключающийся в дифференциации массива по прочности и ценности руд, выделении зон с алмазами высокой ценности, бурении в данных зонах скважин на малом расстоянии друг от друга с последующей пропиткой массива природным рассолом через скважины под напором перед инъектированием электрогидравлическим устройством, выемку разупрочненных руд [3].A known method of layer-by-layer development of complex-structural deposits of kimberlites, which consists in differentiating the array according to the strength and value of ores, separating zones with high-value diamonds, drilling wells in these zones at a small distance from each other, followed by impregnation of the array with natural brine through wells under pressure before injection with an electro-hydraulic device , excavation of softened ores [3].
Недостатками технологии являются многооперационность и необходимость использования большого количества разнообразного горного оборудования, снижающие технологическую эффективность.The disadvantages of the technology are multi-operation and the need to use a large number of various mining equipment, which reduce technological efficiency.
Известен способ разработки беднотоварных кимберлитовых трубок, включающий разделение карьера на верхнюю и нижнюю зоны, отработку верхней зоны карьера скреперами с предварительным разупрочнением полускальных кимберлитов рыхлителями, отработку нижней зоны экскаваторами с повышенным усилием резания [4].A known method for the development of poor-quality kimberlite pipes, including the division of the quarry into the upper and lower zones, mining the upper zone of the quarry with scrapers with preliminary softening of semi-rock kimberlites with rippers, mining the lower zone with excavators with increased cutting force [4].
Недостатками технологии являются необходимость применения дополнительных машин - рыхлителей для подготовки относительно прочных горных пород к выемке скреперами, а также невысокий коэффициент заполнения ковша скрепера разрыхленной горной массой, что снижает производительность работ.The disadvantages of the technology are the need to use additional machines - rippers to prepare relatively strong rocks for excavation by scrapers, as well as a low fill factor of the scraper bucket with loosened rock mass, which reduces work productivity.
Известна конструкция скрепера, оснащенного фрезой для рыхления прочных и мерзлых грунтов, подгребающим устройством для перемещения разрыхленного грунта в ковш скрепера, а также шнековыми элеваторами внутри ковша для обеспечения высокого коэффициента заполнения ковша грунтом [5].A well-known design of a scraper equipped with a cutter for loosening solid and frozen soils, a raking device for moving loosened soil into the scraper bucket, as well as auger elevators inside the bucket to ensure a high fill factor of the bucket with soil [5].
Недостатками конструкции скрепера являются невысокая надежность элементов рабочего оборудования, а также низкая производительность машины.The disadvantages of the scraper design are the low reliability of the elements of the working equipment, as well as the low productivity of the machine.
Наиболее близким по технической и технологической сущности является способ разработки месторождений твердых полезных ископаемых с применением землеройно-фрезерной машины и скреперов, включающий предварительное рыхление пород с размещением разрыхленной горной массы в отрытой траншее с последующей ее выемкой скрепером, оснащенным тяговой рамой, ковшом с днищем, гребковой стенкой для перемещения горной массы в заднюю часть ковша [6].The closest in technical and technological essence is the method of developing deposits of solid minerals using an earth-moving machine and scrapers, including preliminary loosening of rocks with the placement of loosened rock mass in an open trench, followed by its excavation with a scraper equipped with a traction frame, a bucket with a bottom, a rake wall to move the rock mass to the back of the bucket [6].
Недостатком способа является необходимость применения дополнительного оборудования - землеройно-фрезерной машины для подготовки относительно прочных горных пород к выемке скреперами.The disadvantage of this method is the need to use additional equipment - an earth-moving milling machine for preparing relatively strong rocks for excavation with scrapers.
Технический результат заключается в повышении производительности и технологической эффективности разработки массива горных пород скреперами за счет расширения их функциональных возможностей и применения комбинированной схемы дезинтеграции горных пород.The technical result consists in increasing the productivity and technological efficiency of mining a rock mass with scrapers by expanding their functionality and using a combined rock disintegration scheme.
Технический результат достигается тем, что в способе разработки месторождений твердых полезных ископаемых с комбинированной подготовкой горных пород к выемке, включающем предварительное рыхление пород с размещением разрыхленной горной массы в отрытой траншее с последующей ее выемкой скрепером, оснащенным тяговой рамой, ковшом с днищем, гребковой стенкой для перемещения горной массы в заднюю часть ковша, рыхление предварительно пропитанного и разупрочненного раствором поверхностно-активного вещества верхнего слоя массива осуществляется поворотным в вертикальной плоскости, посредством гидроцилиндров, рыхлительным оборудованием, установленным под днищем ковша скрепера, причем одновременно с рыхлением для пропитки и разупрочнения нижележащего слоя массива осуществляется впрыск раствора поверхностно-активного вещества через форсунки, установленные на задней стороне зубьев рыхлительного оборудования, при этом раствор поверхностно-активного вещества подается насосом из емкости, установленной на раме скрепера, причем выемка ранее разрыхленной горной массы осуществляется ковшом скрепера, а площадь разрабатываемого блока принимается исходя из времени, затрачиваемого на рыхление и выемку, соизмеримого с временем необходимым для разупрочнения пропитанного раствором поверхностно-активного вещества нижележащего слоя массива.The technical result is achieved by the fact that in the method of developing deposits of solid minerals with combined preparation of rocks for excavation, including preliminary loosening of rocks with the placement of loosened rock mass in an open trench, followed by its excavation with a scraper equipped with a traction frame, a bucket with a bottom, a rake wall for moving the rock mass to the back of the bucket, loosening the upper layer of the massif, previously impregnated and softened with a solution of a surfactant, is carried out by turning in a vertical plane, by means of hydraulic cylinders, loosening equipment installed under the bottom of the scraper bucket, and simultaneously with loosening for impregnation and softening of the underlying layer of the massif the surfactant solution is injected through nozzles mounted on the rear side of the teeth of the ripping equipment, while the surfactant solution is pumped from a tank installed on the frame of the scraper, and the excavation of the previously loosened rock mass is carried out by the scraper bucket, and the area of the developed block is taken based on the time spent on loosening and excavation, commensurate with the time required for the weakening of the underlying layer of the massif impregnated with a surfactant solution.
Возможность формирования требуемой последовательности выполняемых действий предложенными средствами позволяет решить поставленную задачу, определяет новизну, промышленную применимость и изобретательский уровень разработки.The possibility of forming the required sequence of actions performed by the proposed means allows solving the problem, determines the novelty, industrial applicability and inventive level of development.
На фиг. 1 - общий вид скрепера при комбинированной подготовке горных пород к выемке; на фиг. 2 - общий вид скрепера при выемке ковшом разрыхленной горной массы.In FIG. 1 - general view of the scraper in the combined preparation of rocks for excavation; in fig. 2 is a general view of the scraper when the loosened rock mass is excavated with a bucket.
Способ разработки месторождений твердых полезных ископаемых с комбинированной подготовкой горных пород к выемке включает рыхление верхнего слоя 1 массива 2 на площади разрабатываемого блока 3 с размещением разрыхленной горной массы в отрытой траншее 4, пропитку нижележащего слоя 5 раствором поверхностно-активного вещества, последующую выемку разрыхленной горной массы ковшом 6 скрепера 7. Скрепер 7 оснащен рыхлительным оборудованием 8, тяговой рамой 9, ковшом 6 с днищем 10, гребковой стенкой 11 для перемещения горной массы в заднюю часть 12 ковша 6. Рыхлительное оборудование 8 с зубьями 13 установлено под днищем 10 ковша 6 скрепера 7 и поворачивается в вертикальной плоскости 14 посредством гидроцилиндров 15. На задней стороне 16 зубьев 13 расположены форсунки 17, через которые посредством насоса 18 подается раствор поверхностно-активного вещества из емкости 19, установленной на раме 20 скрепера 7.A method for developing deposits of solid minerals with combined preparation of rocks for excavation includes loosening the
Способ разработки месторождений твердых полезных ископаемых с комбинированной подготовкой горных пород к выемке осуществляется следующим образом.The method of development of deposits of solid minerals with combined preparation of rocks for excavation is carried out as follows.
Ведется предварительное рыхление пород с размещением разрыхленной горной массы в отрытой траншее 4 с последующей ее выемкой скрепером 7, оснащенным тяговой рамой 9, ковшом 6 с днищем 10, гребковой стенкой 11 для перемещения горной массы в заднюю часть 12 ковша 6. Рыхление предварительно пропитанного и разупрочненного раствором поверхностно-активного вещества верхнего слоя 1 массива 2 осуществляется поворотным в вертикальной плоскости 14, посредством гидроцилиндров 15, рыхлительным оборудованием 8, установленным под днищем 10 ковша 6 скрепера 7. Одновременно с рыхлением для пропитки и разупрочнения нижележащего слоя 5 массива 2 осуществляется впрыск раствора поверхностно-активного вещества через форсунки 17, установленные на задней стороне 16 зубьев 13 рыхлительного оборудования 8. Раствор поверхностно-активного вещества подается насосом 18 из емкости 19, установленной на раме 20 скрепера 7. Выемка ранее разрыхленной горной массы осуществляется ковшом 6 скрепера 7. Площадь разрабатываемого блока 3 принимается исходя из времени, затрачиваемого на рыхление и выемку, соизмеримого с временем необходимым для разупрочнения пропитанного раствором поверхностно-активного вещества нижележащего слоя 5 массива 2.Preliminary loosening of rocks is carried out with the placement of the loosened rock mass in an
Способ обеспечивает увеличение производительности и технологической эффективности за счет повышения функциональности горного оборудования, а также - снижение экологической нагрузки в районе ведения горных работ.The method provides an increase in productivity and technological efficiency by increasing the functionality of mining equipment, as well as reducing the environmental load in the mining area.
Источники информации:Sources of information:
1. Шоболова Л.П., Коворова В.В. О создании комбинированной технологии разработки кимберлитов с применением жидких и газообразных ПАВ // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2000. №1, с. 178-179.1. Shobolova L.P., Kovorova V.V. On the creation of a combined technology for the development of kimberlites using liquid and gaseous surfactants // Mining Information and Analytical Bulletin. 2000. No. 1, p. 178-179.
2. Николаев Н.И., Леушева Е.Л. Теоретические и экспериментальные исследования эффективности бурения твердых горных пород // Вестник ПНИПУ. Геология. Нефтегазовое и горное дело. 2015. Т. 14. №15, с. 38-47.2. Nikolaev N.I., Leusheva E.L. Theoretical and experimental studies of the efficiency of hard rock drilling. Bulletin of PNRPU. Geology. Oil and gas and mining. 2015. V. 14. No. 15, p. 38-47.
3. Патент RU 2746049 С1, 06.04.2021. Способ послойной разработки сложноструктурных месторождений кимберлитов.3. Patent RU 2746049 C1, 04/06/2021. The method of layer-by-layer development of complex-structural deposits of kimberlites.
4. Патент RU 2568654 C1, 20.11.2015. Способ разработки беднотоварных кимберлитовых трубок.4. Patent RU 2568654 C1, November 20, 2015. A method for developing low-grade kimberlite pipes.
5. Патент RU 2348761 C1, 10.03.2009. Скрепер.5. Patent RU 2348761 C1, 10.03.2009. Scraper.
6. Патент RU 2555181 C1, 10.07.2015. Способ разработки месторождений твердых полезных ископаемых с применением землеройно-фрезерной машины и скреперов.6. Patent RU 2555181 C1, 07/10/2015. A method for the development of deposits of solid minerals using an earth-moving milling machine and scrapers.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2783027C1 true RU2783027C1 (en) | 2022-11-08 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2055205C1 (en) * | 1994-03-23 | 1996-02-27 | Товарищество с ограниченной ответственностью "Пигма ГмбХ" | Method for open working drawn together and slightly sloped strata of minerals |
| RU2098565C1 (en) * | 1995-03-13 | 1997-12-10 | Эдуард Григорьевич Ронинсон | Rock layer-by-layer cutting machine |
| RU2317415C1 (en) * | 2006-06-15 | 2008-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" | Method for stripping and production performing with the use of pit machine of milling type and scrapers |
| RU2348761C1 (en) * | 2007-07-23 | 2009-03-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" | Scraper |
| RU2373395C1 (en) * | 2008-03-11 | 2009-11-20 | Институт горного дела Сибирского отделения Российской академии наук | Method of softening porous medium under development |
| RU2555181C1 (en) * | 2014-04-28 | 2015-07-10 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Горного Дела Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Игд Дво Ран) | Method of development of solid mineral fields using excavating milling machine and scrapers |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2055205C1 (en) * | 1994-03-23 | 1996-02-27 | Товарищество с ограниченной ответственностью "Пигма ГмбХ" | Method for open working drawn together and slightly sloped strata of minerals |
| RU2098565C1 (en) * | 1995-03-13 | 1997-12-10 | Эдуард Григорьевич Ронинсон | Rock layer-by-layer cutting machine |
| RU2317415C1 (en) * | 2006-06-15 | 2008-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" | Method for stripping and production performing with the use of pit machine of milling type and scrapers |
| RU2348761C1 (en) * | 2007-07-23 | 2009-03-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" | Scraper |
| RU2373395C1 (en) * | 2008-03-11 | 2009-11-20 | Институт горного дела Сибирского отделения Российской академии наук | Method of softening porous medium under development |
| RU2555181C1 (en) * | 2014-04-28 | 2015-07-10 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Горного Дела Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Игд Дво Ран) | Method of development of solid mineral fields using excavating milling machine and scrapers |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2674452C1 (en) | Reserves in the working sides dredging development method | |
| RU2081321C1 (en) | Method for mining diamond-carrying kimberlite pipes | |
| RU2783027C1 (en) | Method for the development of deposits of solid minerals with combined preparation of rocks for excavation | |
| CN114215066B (en) | Collapse-prevention excavation construction method for side wall of open cut foundation pit | |
| CN111852554B (en) | Rapid trenching method for large water inrush quantity pit open-pit mine small-block full-section deep one-time blasting | |
| RU2394991C1 (en) | Procedure for solid coal weakening | |
| RU2792623C1 (en) | Method of combined development of complex structure deposits | |
| RU2055205C1 (en) | Method for open working drawn together and slightly sloped strata of minerals | |
| RU2757883C1 (en) | Method for underground mining of steeply dipping thick ore bodies | |
| RU2107164C1 (en) | Method for development of deep placer deposits | |
| RU2261331C2 (en) | Open-cast mining method | |
| RU2681168C1 (en) | Method for drainage development of placers | |
| RU2215875C1 (en) | Method of repeated dredging of technogenic placer | |
| RU2062879C1 (en) | Method for open exploitation of drawn together inclined mineral seam | |
| RU2539083C1 (en) | Openworking with explosion effects on mineral bed | |
| SU1302774A1 (en) | Method of mining hard-to-dredge placers | |
| RU2750445C1 (en) | Method for watered mineral deposits development | |
| RU2780054C1 (en) | Method for the development of permafrost alluvial deposits | |
| RU2553723C1 (en) | Method of remote coal extraction at edge seams in open-cast and device to this end | |
| RU2661950C1 (en) | Hydraulic fill re-laying method | |
| RU2804017C1 (en) | Method for combined development of mineral deposits | |
| RU2770931C1 (en) | Method for recultivation of non-working side of quarry | |
| SU1083662A1 (en) | Method of mining steep-slope ore-bodies | |
| Talgamer et al. | Ways of reducing commercial deposits loss in interstep and intermediate pillars during alluvial dredging | |
| RU2131037C1 (en) | Method of development of underwater placer deposit |