RU2809406C1

RU2809406C1 - Method for forming dumps with separation of enriched fine fraction

Info

Publication number: RU2809406C1
Application number: RU2023115468A
Authority: RU
Inventors: Антон Юрьевич Чебан
Filing date: 2023-06-13
Publication date: 2023-12-11

Abstract

FIELD: mining industry.

SUBSTANCE: used in the formation of dumps from mineralized host rocks, which are characterized by the formation of a fine fraction enriched with a useful component during the process of blast loosening. The method for forming dumps with separation of the enriched fine fraction includes installing a dump former at the edge of the dump tier slope, unloading a dump truck into a load-carrying body, rotating the load-carrying body with moving the rock mass along a vibrating transport device with longitudinal rigid rods to separate the large-lump rock mass. The enriched fine fraction sifted through the screen slots is concentrated in the storage tank and is continuously transported via a flexible pipeline to the hopper through a manifold and a pipeline with a rotary pipe via a pneumatic system. To prevent the enriched fine fraction from pouring back through the screen slots when lifting the load-carrying body to the uppermost position, the internal intermediate wall is extended by means of hydraulic cylinders. The rock mass is unloaded from the load-carrying body down the slope of the dump tier. When the spreader is moved along the edge of the slope of the dump tier, the horizontal site is planned using the bulldozer blade of the spreader. When creating the invention, research was carried out using the resources of the Center for Collective Use of Scientific Equipment “Center for Processing and Storage of Scientific Data of the Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences,” financed by the Russian Federation through the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation under project No. 075-15-2021-663.

EFFECT: increasing the extraction of useful components from mineral raw materials, expanding the functionality of mining equipment, and increasing the efficiency of mining operations.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при формировании отвалов из минерализованных вмещающих пород, для которых в процессе взрывного рыхления характерно образование обогащенной полезным компонентом мелкой фракции.The invention relates to the mining industry and can be used in the formation of dumps from mineralized host rocks, which are characterized by the formation of a fine fraction enriched with a useful component during the process of explosive loosening.

Известна технологическая схема рудоподготовки с просеиванием поступающей из забоев рудной массы на неподвижных или вибрационных грохотах, разделением рудного потока на богатую фракцию и некондиционную фракцию, отгрузка обогащенного продукта для дальнейшей переработки на фабрике, а некондиционной фракции - в отвал [1].A known technological scheme for ore preparation involves sifting the ore mass coming from the faces on stationary or vibrating screens, dividing the ore flow into a rich fraction and a substandard fraction, shipping the enriched product for further processing at the factory, and the substandard fraction to a dump [1].

Недостатком данной технологической схемы является необходимость осуществления дополнительных перегрузочных и транспортных операций, что повышает себестоимость ведения работ.The disadvantage of this technological scheme is the need to carry out additional reloading and transport operations, which increases the cost of work.

Известен способ выемки взорванной горной массы экскаватором при разработке сложноструктурных месторождений с применением одноковшового экскаватора, оснащенного ковшом с просеивающим устройством для отделения обогащенной полезным компонентом мелкой фракции и подачей ее системой пневмотранспортирования в специальный накопительный контейнер [2-3].There is a known method for extracting blasted rock mass with an excavator when developing complex-structured deposits using a single-bucket excavator equipped with a bucket with a screening device for separating the fine fraction enriched with a useful component and feeding it by a pneumatic transportation system into a special storage container [2-3].

Недостатком способа является неполное отделение мелкой фракции из горной массы, находящейся в ковше, посредством просеивающего устройства.The disadvantage of this method is the incomplete separation of the fine fraction from the rock mass located in the bucket using a sieving device.

Известен способ подготовки и транспортировки горной массы при разработке глубокозалегающих месторождений и автоматизированный комплекс для его осуществления, включающий приемные емкости для разгрузки горной массы из автосамосвалов и просеивающую поверхность, предназначенную для отделения крупнокусковых включений из горной массы перед подачей ее на конвейер [4].There is a known method for preparing and transporting rock mass during the development of deep deposits and an automated complex for its implementation, including receiving tanks for unloading rock mass from dump trucks and a sieving surface designed to separate large lump inclusions from the rock mass before feeding it to the conveyor [4].

Способ и оборудование не обеспечивают возможности отделения из горной массы обогащенной мелкой фракции.The method and equipment do not provide the ability to separate the enriched fine fraction from the rock mass.

Известен способ формирования отвалов с отделением обогащенной мелкой фракции, заключающийся в разгрузке горной массы из автосамосвала на рабочую площадку отвального перегружателя, отделение крупной фракции посредством жестких стержней рабочей площадки, выделение обогащенной мелкой фракции на грохоте с ее последующим перемещением системой пневмотранспортирования в специальный бункер [5-6].There is a known method of forming dumps with separation of the enriched fine fraction, which consists in unloading the rock mass from a dump truck onto the working platform of a dump loader, separating the large fraction by means of rigid rods of the working platform, separating the enriched fine fraction on a screen with its subsequent movement by a pneumatic transportation system into a special bunker [5- 6].

Недостатками способа являются наличие значительных ударных нагрузок на жесткие стержни рабочей площадки при разгрузке горной массы из автосамосвала, что снижает надежность и долговечность конструкции, отсутствие функции регулирования уклона просеивающих поверхностей ограничивает производительность процесса выделения обогащенной мелкой фракции, необходимость использования драглайна для формирования отвала из горной массы после выделения обогащенной мелкой фракции, а также необходимость периодических перестановок отвального перегружателя с применением дополнительного оборудования увеличивает себестоимость ведения отвалообразования.The disadvantages of the method are the presence of significant impact loads on the rigid rods of the working platform when unloading the rock mass from a dump truck, which reduces the reliability and durability of the structure, the lack of a function for adjusting the slope of the sifting surfaces limits the productivity of the process of separating the enriched fine fraction, the need to use a dragline to form a dump from the rock mass after separation of the enriched fine fraction, as well as the need for periodic rearrangements of the dump loader using additional equipment, increases the cost of dumping.

Наиболее близким по технической и технологической сущности является способ формирования отвалов с отделением обогащенной мелкой фракции, включающий установку отвалообразователя при помощи механизма передвижения у кромки откоса отвального яруса на спланированной горизонтальной площадке, разгрузку автосамосвала в грузонесущий орган после контакта задних колес автосамосвала с упором грузонесущего органа, поворот грузонесущего органа гидроцилиндрами относительно опорной рамы с включением вибрационного транспортирующего устройства, разгрузку горной массы из грузонесущего органа под откос отвального яруса, возвращение грузонесущего органа в исходное положение для осуществления разгрузки автосамосвала, последовательное перемещение отвалообразователя вдоль кромки откоса отвального яруса [7].The closest in technical and technological essence is the method of forming dumps with separation of the enriched fine fraction, which includes installing a dump former using a moving mechanism at the edge of the slope of the dump tier on a planned horizontal platform, unloading the dump truck into the load-carrying body after contact of the rear wheels of the dump truck with the stop of the load-carrying body, turning load-carrying body with hydraulic cylinders relative to the support frame with the inclusion of a vibrating transport device, unloading the rock mass from the load-carrying body down the slope of the dump tier, returning the load-carrying body to its original position to unload the dump truck, sequential movement of the dumper along the edge of the slope of the dump tier [7].

Недостатками технологии формирования отвала с применением отвалообразователя является отсутствие возможности выделения из горной массы обогащенной мелкой фракции, а также необходимость применения бульдозера для формирования горизонтальной площадки у кромки откоса отвального яруса для последующего прохода отвалообразователя.The disadvantages of the technology for forming a dump using a dumper are the inability to separate the enriched fine fraction from the rock mass, as well as the need to use a bulldozer to form a horizontal platform at the edge of the dump tier slope for the subsequent passage of the dumper.

Технический результат заключается в повышении извлечения полезного компонента из минерального сырья, расширении функциональности горного оборудования, увеличении технологической эффективности ведения горных работ.The technical result consists in increasing the extraction of useful components from mineral raw materials, expanding the functionality of mining equipment, and increasing the technological efficiency of mining operations.

Технический результат достигается тем, что в способе формирования отвалов с отделением обогащенной мелкой фракции, включающем установку отвалообразователя при помощи механизма передвижения у кромки откоса отвального яруса на спланированной горизонтальной площадке, разгрузку автосамосвала в грузонесущий орган после контакта задних колес автосамосвала с упором грузонесущего органа, поворот грузонесущего органа гидроцилиндрами относительно опорной рамы с включением вибрационного транспортирующего устройства, разгрузку горной массы из грузонесущего органа под откос отвального яруса, возвращение грузонесущего органа в исходное положение для осуществления разгрузки автосамосвала, последовательное перемещение отвалообразователя вдоль кромки откоса отвального яруса, горная масса перемещается по вибрационному транспортирующему устройству с продольными жесткими стержнями, расположенными на расстоянии друг от друга для отделения крупнокусковой горной массы, при этом просеянная через щели грохота, установленного под вибрационным транспортирующим устройством, снабженного вибратором и упругими опорами, обогащенная мелкая фракция концентрируется в накопителе и через коллектор, расположенный в зоне всасывания, и трубопровод с поворотным патрубком, проходящим через шарнирную опору грузонесущего органа, посредством пневмосистемы непрерывно транспортируется по гибкому трубопроводу в бункер, причем для исключения обратного пересыпания обогащенной мелкой фракции через щели грохота при подъеме грузонесущего органа в крайнее верхнее положение в процессе отвалообразования, посредством гидроцилиндров выдвигается внутренняя промежуточная стенка, а после возврата грузонесущего органа в исходное положение внутренняя промежуточная стенка задвигается, позволяя мелкой фракции ссыпаться под действием силы тяжести в зону всасывания накопителя, причем накопитель снабжен датчиком контроля количества мелкой фракции системы автоматизированного управления отвалообразователя, обеспечивающей регулирование производительности пневмосистемы в случае изменения количества мелкой фракции в накопителе, при этом при перемещении отвалообразователя вдоль кромки откоса отвального яруса осуществляется планирование горизонтальной площадки посредством бульдозерного отвала, установленного на толкающих брусьях, прикрепленных к опорной раме.The technical result is achieved by the fact that in the method of forming dumps with separation of the enriched fine fraction, which includes installing a dumper using a moving mechanism at the edge of the slope of the dump tier on a planned horizontal platform, unloading the dump truck into the load-carrying body after contact of the rear wheels of the dump truck with the stop of the load-carrying body, turning the load-carrying body body with hydraulic cylinders relative to the support frame with the inclusion of a vibrating transport device, unloading the rock mass from the load-carrying body under the slope of the dump tier, returning the load-carrying body to its original position to unload the dump truck, sequential movement of the dumper along the edge of the dump tier slope, the rock mass moves along the vibrating transport device with longitudinal rigid rods located at a distance from each other to separate coarse rock mass, while sifted through the slots of a screen installed under a vibrating transport device, equipped with a vibrator and elastic supports, the enriched fine fraction is concentrated in the storage tank and through a collector located in the suction zone, and a pipeline with a rotating pipe passing through the hinged support of the load-carrying body is continuously transported through a flexible pipeline into the bunker by means of a pneumatic system, and to prevent the back pouring of the enriched fine fraction through the cracks of the screen when lifting the load-carrying body to the uppermost position in the dumping process, the internal intermediate wall, and after the load-carrying body returns to its original position, the internal intermediate wall retracts, allowing the fine fraction to pour under the influence of gravity into the suction zone of the drive, and the drive is equipped with a sensor for controlling the amount of fine fraction of the automatic control system of the spreader, which provides regulation of the performance of the pneumatic system in case of changes in the quantity fine fraction in the storage tank, while when the dumper moves along the edge of the dump tier slope, the horizontal site is planned using a bulldozer blade mounted on push bars attached to the support frame.

Возможность формирования требуемой последовательности выполняемых действий предложенными средствами позволяет решить поставленную задачу, определяет новизну, промышленную применимость и изобретательский уровень разработки.The ability to form the required sequence of actions performed using the proposed means allows us to solve the problem, determines novelty, industrial applicability and the inventive level of development.

На фиг. 1 - схема формирования отвала в плане; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, грузонесущий орган отвалообразователя в исходном положении при разгрузке автосамосвала; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1, грузонесущий орган отвалообразователя в крайнем верхнем положении при разгрузке горной массы под откос отвального яруса.In fig. 1 - diagram of the formation of the dump in plan; in fig. 2 - section A-A in Fig. 1, load-carrying body of the dumper in the initial position when unloading the dump truck; in fig. 3 - section A-A in Fig. 1, the load-carrying body of the dump former is in the uppermost position when unloading the rock mass down the slope of the dump tier.

Способ формирования отвалов с отделением обогащенной мелкой фракции осуществляется отвалообразователем 1, установленным у кромки 2 откоса отвального яруса 3 на спланированной горизонтальной площадке 4. Отвалообразователь 1 снабжен механизмом передвижения 5, грузонесущим органом 6, опорной рамой 7, пневмосистемой 8, бульдозерным отвалом 9 с толкающими брусьями 10, системой автоматизированного управления 11 с датчиком 12. Грузонесущий орган 6 поворачивается из исходного положения 13 в крайнее верхнее положение 14 посредством гидроцилиндров 15 и включает вибрационное транспортирующее устройство 16 с продольными жесткими стержнями 17, расположенными на расстоянии 18 друг от друга, внутреннюю промежуточную стенку 19 с гидроцилиндрами 20, а также -упор 21 для контакта с задними колесами 22 автосамосвала 23. Просеивание обогащенной мелкой фракции ведется через щели 24 грохота 25, установленного под вибрационным транспортирующим устройством 16. Грохот 25 снабжен вибратором 26 и упругими опорами 27. Пневмосистема 8 включает накопитель 28, коллектор 29, расположенный в зоне всасывания 30, и трубопровод 31 с поворотным патрубком 32, проходящим через шарнирную опору 33 грузонесущего органа 6. Пневмосистема 8 транспортирует обогащенную мелкую фракцию по гибкому трубопроводу 34 в бункер 35.The method of forming dumps with separation of the enriched fine fraction is carried out by a dumper 1 installed at the edge 2 of the slope of the dump tier 3 on a planned horizontal platform 4. The dumper 1 is equipped with a movement mechanism 5, a load-carrying body 6, a support frame 7, a pneumatic system 8, a bulldozer blade 9 with push bars 10, an automated control system 11 with a sensor 12. The load-carrying body 6 rotates from the initial position 13 to the uppermost position 14 by means of hydraulic cylinders 15 and includes a vibrating transport device 16 with longitudinal rigid rods 17 located at a distance 18 from each other, an internal intermediate wall 19 with hydraulic cylinders 20, as well as a stop 21 for contact with the rear wheels 22 of the dump truck 23. Sifting of the enriched fine fraction is carried out through the slots 24 of the screen 25 installed under the vibrating transport device 16. The screen 25 is equipped with a vibrator 26 and elastic supports 27. The pneumatic system 8 includes a storage device 28, a collector 29 located in the suction zone 30, and a pipeline 31 with a rotary pipe 32 passing through the hinged support 33 of the load-carrying body 6. The pneumatic system 8 transports the enriched fine fraction through a flexible pipeline 34 to the hopper 35.

Способ формирования отвалов с отделением обогащенной мелкой фракции осуществляется следующим образом.The method of forming dumps with separation of the enriched fine fraction is carried out as follows.

Отвалообразователь 1 при помощи механизма передвижения 5 устанавливается у кромки 2 откоса отвального яруса 3 на спланированной горизонтальной площадке 4. Разгрузка автосамосвала 23 в грузонесущий орган 6 производится после контакта задних колес 22 автосамосвала 23 с упором 21 грузонесущего органа 6. Осуществляется поворот грузонесущего органа 6 гидроцилиндрами 15 относительно опорной рамы 7 с включением вибрационного транспортирующего устройства 16. Горная масса перемещается по вибрационному транспортирующему устройству 16 с продольными жесткими стержнями 17, расположенными на расстоянии 18 друг от друга для отделения крупнокусковой горной массы. Просеянная через щели 24 грохота 25, установленного под вибрационным транспортирующим устройством 16, снабженного вибратором 26 и упругими опорами 27, обогащенная мелкая фракция концентрируется в накопителе 28 и через коллектор 29, расположенный в зоне всасывания 30, и трубопровод 31 с поворотным патрубком 32, проходящим через шарнирную опору 33 грузонесущего органа 6, посредством пневмосистемы 8 непрерывно транспортируется по гибкому трубопроводу 34 в бункер 35. Для исключения обратного пересыпания обогащенной мелкой фракции через щели 24 грохота 25 при подъеме грузонесущего органа 6 в крайнее верхнее положение 14 в процессе отвалообразования, посредством гидроцилиндров 20 выдвигается внутренняя промежуточная стенка 19, а после возврата грузонесущего органа 6 в исходное положение 13 внутренняя промежуточная стенка 19 задвигается, позволяя обогащенной мелкой фракции ссыпаться под действием силы тяжести в зону всасывания 30 накопителя 31. Обеспечение регулирования производительности пневмосистемы 8 осуществляется посредством системы автоматизированного управления 11 отвалообразователя 1, снабженной датчиком 12 контроля количества мелкой фракции. Производится возвращение грузонесущего органа 6 в исходное положение 13 для осуществления разгрузки автосамосвала 23 и последовательное перемещение отвалообразователя 1 вдоль кромки 2 откоса отвального яруса 3 с выполнением планирования горизонтальной площадки 4 посредством бульдозерного отвала 9, установленного на толкающих брусьях 10, прикрепленных к опорной раме 7.The dumper 1, using a movement mechanism 5, is installed at the edge 2 of the slope of the dump tier 3 on a planned horizontal platform 4. The dump truck 23 is unloaded into the load-carrying body 6 after contact of the rear wheels 22 of the dump truck 23 with the stop 21 of the load-carrying body 6. The load-carrying body is rotated by 6 hydraulic cylinders 15 relative to the support frame 7 with the inclusion of a vibrating transport device 16. The rock mass moves along a vibrating transport device 16 with longitudinal rigid rods 17 located at a distance of 18 from each other to separate the coarse rock mass. Sifted through the slots 24 of the screen 25, installed under the vibrating transport device 16, equipped with a vibrator 26 and elastic supports 27, the enriched fine fraction is concentrated in the storage tank 28 and through the collector 29 located in the suction zone 30, and the pipeline 31 with a rotary pipe 32 passing through the hinged support 33 of the load-carrying body 6, through a pneumatic system 8, is continuously transported through a flexible pipeline 34 into the hopper 35. To prevent the enriched fine fraction from pouring back through the slots 24 of the screen 25 when lifting the load-carrying body 6 to the uppermost position 14 during the dumping process, 20 is extended by means of hydraulic cylinders the internal intermediate wall 19, and after the load-carrying body 6 returns to its original position 13, the internal intermediate wall 19 retracts, allowing the enriched fine fraction to pour under the influence of gravity into the suction zone 30 of the drive 31. The performance of the pneumatic system 8 is regulated by means of an automated control system 11 of the dumper 1 , equipped with a sensor 12 to control the amount of fine fraction. The load-carrying body 6 is returned to its original position 13 to unload the dump truck 23 and the dumper 1 is sequentially moved along the edge 2 of the slope of the dump tier 3 with planning of the horizontal platform 4 by means of a bulldozer blade 9 mounted on push bars 10 attached to the support frame 7.

Способ обеспечивает увеличение технологической эффективности за счет повышения функциональности горного оборудования, а также - снижение экологической нагрузки в районе ведения горных работ за счет уменьшения пыления при ведении отвальных работ в связи с удалением из горной массы мелких фракций.The method provides an increase in technological efficiency by increasing the functionality of mining equipment, as well as reducing the environmental load in the mining area by reducing dust during dumping operations due to the removal of fine fractions from the rock mass.

Источники информации:Information sources:

1. Кантемиров В.Д., Титов Р.С. Оптимизация параметров карьерных грохотильно-перегрузочных пунктов // Известия Уральского государственного горного университета. 2020. №3. С. 107-114.1. Kantemirov V.D., Titov R.S. Optimization of parameters of quarry screening and transfer points // News of the Ural State Mining University. 2020. No. 3. pp. 107-114.

2. Чебан А.Ю. Способ выемки взорванной горной массы экскаватором при разработке сложноструктурных месторождений // Маркшейдерский вестник. 2020. №2. С. 66-70.2. Cheban A.Yu. A method for extracting blasted rock mass with an excavator when developing complex-structured deposits // Mine Surveyor Bulletin. 2020. No. 2. pp. 66-70.

3. Секисов Г.В., Чебан А.Ю. Малоотходная технология освоения сложноструктурных месторождений с применением комбинированных схем выемки и переработки руд // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2021. №6. С. 110-118.3. Sekisov G.V., Cheban A.Yu. Low-waste technology for the development of complex structural deposits using combined schemes for the extraction and processing of ores // Physico-technical problems of mineral development. 2021. No. 6. pp. 110-118.

4. Патент РФ №2569136 от 20.11.2015. Способ подготовки и транспортировки горной массы при разработке глубокозалегающих месторождений и автоматизированный комплекс для его осуществления.4. RF Patent No. 2569136 dated November 20, 2015. A method for preparing and transporting rock mass during the development of deep deposits and an automated complex for its implementation.

5. Патент РФ №2789769 от 09.02.2023. Способ формирования отвалов с отделением обогащенной мелкой фракции.5. RF Patent No. 2789769 dated 02/09/2023. Method of forming dumps with separation of enriched fine fraction.

6. Чебан А.Ю. Технология ведения отвалообразования с применением усовершенствованного отвального перегружателя // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2022. Вып. 3, С. 210-219.6. Cheban A.Yu. Technology of dumping using an improved dump loader // News of the Tula State University. Geosciences. 2022. Issue. 3, pp. 210-219.

7. Левенсон С.Я., Гендлина Л.И. Проблема безопасности при формировании породных отвалов и создание технических средств для ее решения // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2014. №5. С. 168-174.7. Levenson S.Ya., Gendlina L.I. The problem of safety during the formation of rock dumps and the creation of technical means to solve it // Physico-technical problems of mining minerals. 2014. No. 5. pp. 168-174.

Claims

A method for forming dumps with separation of the enriched fine fraction, including installing a dump former using a movement mechanism at the edge of the slope of the dump tier on a planned horizontal platform, unloading the dump truck into the load-carrying body after the rear wheels of the dump truck contact the load-carrying body stop, rotating the load-carrying body with hydraulic cylinders relative to the support frame with inclusion vibrating transport device, unloading the rock mass from the load-carrying body down the dump tier slope, returning the load-carrying body to its original position to unload the dump truck, sequential movement of the dumper along the edge of the dump tier slope, characterized in that the rock mass moves along a vibrating transport device with longitudinal rigid rods , located at a distance from each other to separate coarse rock mass, while sifted through the slits of a screen installed under a vibrating transport device, equipped with a vibrator and elastic supports, the enriched fine fraction is concentrated in the storage tank and through a collector located in the suction zone and a pipeline with a rotary pipe passing through the hinged support of the load-carrying body is continuously transported through a flexible pipeline into the bunker by means of a pneumatic system, and to prevent the back pouring of the enriched fine fraction through the cracks of the screen when lifting the load-carrying body to the uppermost position in the dumping process, the internal intermediate wall of the load-carrying body is extended by means of hydraulic cylinders body, and after returning the load-carrying body to its original position, the internal intermediate wall of the load-carrying body retracts, allowing the fine fraction to be poured under the influence of gravity into the suction zone of the drive, and the drive is equipped with a sensor for controlling the amount of fine fraction of the automatic control system of the spreader, which provides regulation of the performance of the pneumatic system in case of change the amount of fine fraction in the storage tank, while when the dumper moves along the edge of the dump tier slope, the horizontal site is planned using a bulldozer blade mounted on push bars attached to the support frame.