RU2353768C2

RU2353768C2 - Method of transporting excavated mass and device for implementation of this method

Info

Publication number: RU2353768C2
Application number: RU2006144534/03A
Authority: RU
Inventors: Михаил Николаевич Ковалев (RU); Михаил Николаевич Ковалев; Георгий Георгиевич Костылев (RU); Георгий Георгиевич Костылев
Original assignee: Открытое акционерное общество по производству огнеупоров "Комбинат "Магнезит"
Priority date: 2006-12-13
Filing date: 2006-12-13
Publication date: 2009-04-27
Also published as: RU2006144534A

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: invention refers to mining and can be implemented in open pits of mineral deposits for transporting excavated mass. The method consists in communicating horizons with a carrying flexible link, in securing capacities to the flexible link; also these capacities can freely travel; in connecting the capacities with a flexible pulling link, in equipping it with a balloon, and in loading capacities at final horizons. Also unloading of capacities is performed at intermediary horizons situated between stations of loading of upper and lower horizons, notably, the distance between stations of loading and unloading of each horizon is uniform; the balloon is fastened to the capacity of the upper horizon; lifting of excavated mass is performed from the lower horizon by means of aerostatic force of the balloon, while lowering excavated mass from the upper horizon is performed by means of gravitation force of excavated mass of the upper horizon and empty lower capacity. Also there is suggested the device for implementation of the method.

EFFECT: facilitating transporting excavated mass from hard accessible places with narrow slopes.

2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к горным работам и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых для транспортировки горной массы.The invention relates to mining and can be used in open pit mining for transportation of rock mass.

Известен способ транспортировки горной массы, включающий соединение горизонтов канатом, запасованным на лебедке, расположенной на верхнем горизонте, крепление к канату емкости с аэростатом, загрузку емкости на нижнем горизонте порцией горной массы и ее перемещение снизу вверх, разгрузку и возврат емкости, при этом вес порции горной массы равен свободной грузоподъемности аэростата, а перемещение емкости производят лебедкой. (Патент РФ №2052115, МПК 6 Е21С 41/26.)A known method of transporting rock mass, including connecting the horizons with a rope stored on a winch located on the upper horizon, attaching a container with a balloon to the rope, loading the tank on the lower horizon with a portion of the rock mass and moving it from the bottom up, unloading and returning the tank, with the weight of the portion the rock mass is equal to the free carrying capacity of the balloon, and the movement of the tank is carried out by a winch. (RF patent №2052115, IPC 6 Е21С 41/26.)

Недостатком изобретения является малая производительность за счет наличия холостого хода.The disadvantage of the invention is low productivity due to the presence of idling.

Известен способ транспортировки горной массы, включающий соединение горизонтов несущими гибкими связями, крепление к гибким связям емкости с аэростатом с возможностью перемещения по ним, разгрузку - загрузку емкости и ее перемещение между горизонтами, по которому при транспортировании устанавливают гибкую тяговую связь между емкостью с аэростатом и другой емкостью с аэростатом, а разгрузку и загрузку осуществляют на верхнем и нижнем горизонтах, чтобы сумма величин подъемной силы нижнего аэростата и веса груза, загружаемого на верхнем горизонте, превышала сумму величин подъемной силы верхнего аэростата и веса груза, загружаемого на нижнем горизонте. (Патент РФ №2114308, МПК 6 Е21С 41/26.)A known method of transporting rock mass, including connecting horizons with flexible supporting links, attaching to the flexible connections of the container with an aerostat with the ability to move along them, unloading - loading the container and moving it between the horizons, during which a flexible traction connection is established between the container with the balloon and another with a balloon, and unloading and loading are carried out at the upper and lower horizons, so that the sum of the lifting forces of the lower balloon and the weight of the load loaded on the upper horizon, exceeded the sum of the values of the lifting force of the upper balloon and the weight of the load loaded on the lower horizon. (RF patent No. 2114308, IPC 6 E21C 41/26.)

Данное изобретение выбрано в качестве прототипа.This invention is selected as a prototype.

Однако данный способ имеет ограниченное применение, он реализуется в устройстве с двумя параллельно натянутыми несущими гибкими связями между горизонтами, по которым движутся навстречу друг другу емкости с аэростатами. Гибкие связи достаточно удалены друг от друга, потому что аэростаты имеют большие габариты, т.к. только при больших объемах аэростатов получается положительный эффект от их использования. Аэростаты, если они сферические, по диаметру должны быть от 50 метров. С учетом ветровых воздействий на аэростат расстояние между гибкими связями должно быть не менее 200 метров.However, this method has limited use, it is implemented in a device with two parallel-tensioned load-bearing flexible connections between the horizons, along which tanks with balloons move towards each other. Flexible connections are quite far from each other, because balloons are large, because only with large volumes of balloons does the positive effect of their use appear. Balloons, if spherical, should be 50 meters in diameter. Given the wind effects on the balloon, the distance between the flexible connections should be at least 200 meters.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение транспортировки горной массы из труднодоступных мест с узкими склонами, где разместить двухветьевую аэростатическую конструкцию практически невозможно. Кроме того, проложить дорогу для транспортировки горной массы на верхнем и нижних горизонтах невозможно.The objective of the present invention is to ensure the transportation of rock from hard-to-reach places with narrow slopes, where it is almost impossible to place a twin-branch aerostatic structure. In addition, it is impossible to pave the way for the transportation of rock mass at the upper and lower horizons.

Для достижения поставленной задачи предлагается способ транспортирования горной массы, включающий соединение горизонтов несущей гибкой связью, крепление к гибкой связи емкостей с возможностью их свободного перемещения, соединение емкостей гибкой тяговой связью, снабжение аэростатом и загрузку емкостей на конечных горизонтах. Разгрузку емкостей осуществляют на промежуточных горизонтах, располагаемых между станциями загрузки верхнего и нижнего горизонтов. При этом расстояния между станциями загрузки и разгрузки каждого горизонта равны между собой. Причем аэростат крепят к емкости верхнего горизонта и осуществляют подъем горной массы с нижнего горизонта с помощью аэростатической силы аэростата, а спуск горной массы с верхнего горизонта с помощью гравитационных сил движущихся масс - горной массы в емкости верхнего горизонта и пустой нижней емкости.To achieve this goal, a method for transporting rock mass is proposed, including connecting horizons with a carrier by flexible connection, fastening containers to a flexible connection with the possibility of their free movement, connecting containers with a flexible traction connection, supplying an aerostat and loading containers at finite horizons. Unloading of containers is carried out at intermediate horizons located between the loading stations of the upper and lower horizons. At the same time, the distances between the loading and unloading stations of each horizon are equal to each other. Moreover, the aerostat is attached to the tank of the upper horizon and the rock mass is lifted from the lower horizon using the aerostatic force of the aerostat, and the rock mass is descent from the upper horizon using the gravitational forces of the moving masses - the rock mass in the tank of the upper horizon and an empty lower tank.

При подъеме горной массы с нижнего горизонта аэростатическая сила должна быть больше сил движущихся масс - это вес нижней емкости с грузом и вес пустой емкости верхнего горизонта. А при спуске горной массы с верхнего горизонта гравитационные силы - вес верхней емкости с горной массой и вес нижней пустой емкости должны быть больше подъемной силы аэростата. Эти условия обеспечиваются вместимостью емкостей. Объем нижней емкости должен быть меньше объема верхней емкости.When lifting the rock mass from the lower horizon, the aerostatic force should be greater than the forces of the moving masses - this is the weight of the lower tank with the load and the weight of the empty tank of the upper horizon. And during the descent of the rock mass from the upper horizon, gravitational forces - the weight of the upper tank with the rock mass and the weight of the lower empty tank should be greater than the lift of the aerostat. These conditions are provided by the capacity of the containers. The volume of the lower tank should be less than the volume of the upper tank.

Предложенное изобретение решает задачу транспортировки горной массы из труднодоступных мест с узкими склонами.The proposed invention solves the problem of transporting rock from inaccessible places with narrow slopes.

Способ позволяет выбрать подходящие промежуточные горизонты, расположенные между верхним и нижним, на этих горизонтах организовать станции разгрузки горной массы. И по этим горизонтам проложить дороги для транспортировки горной массы от станций разгрузки к потребителю.The method allows you to select suitable intermediate horizons located between the upper and lower, at these horizons to organize stations for unloading the rock mass. And along these horizons, lay roads for transporting the rock mass from unloading stations to the consumer.

Применение предложенного способа позволяет устранить недостатки прототипа и транспортировать полезные ископаемые из труднодоступных мест.The application of the proposed method allows to eliminate the disadvantages of the prototype and transport minerals from hard to reach places.

Реализация предложенного способа возможна, например, с помощью устройства, изображенного на чертеже. В качестве прототипа использовано устройство, приведенное в описании патента №2114308, МПК 6 E21C 41/26.Implementation of the proposed method is possible, for example, using the device shown in the drawing. As a prototype, the device used is described in the description of patent No. 2114308, IPC 6 E21C 41/26.

Прототип включает два несущих каната, натянутых между горизонтами, образуя две параллельные канатные магистрали. Длины магистралей равны между собой. На каждой магистрали закреплены емкости с аэростатом с возможностью свободного перемещения по несущим канатам. Емкости связаны между собой тяговым канатом, с помощью которого происходит их перемещение, при этом длина каната равна длине магистралей, причем при нахождении одной из емкостей на каком-то горизонте другая емкость находится на противоположном горизонте. При транспортировании горной массы должно соблюдаться соотношение между гравитационными и аэростатическими силами системы, чтобы сумма величин подъемной силы нижнего аэростата и веса груза, загружаемого на верхнем горизонте, превышала сумму величин подъемной силы верхнего аэростата и веса груза, загружаемого на нижнем горизонте.The prototype includes two load-bearing ropes stretched between the horizons, forming two parallel cable lines. The lengths of the highways are equal. On each highway tanks with a balloon are fixed with the possibility of free movement along the bearing ropes. The containers are interconnected by a traction rope, with the help of which they are moved, while the length of the rope is equal to the length of the mains, and when one of the containers is on a certain horizon, the other capacity is on the opposite horizon. When transporting rock mass, the ratio between the gravitational and aerostatic forces of the system must be observed so that the sum of the lift of the lower balloon and the weight of the load loaded on the upper horizon exceed the sum of the values of the lift of the upper balloon and the weight of the load loaded on the lower horizon.

Недостатком известного устройства является его громоздкость, т.е. при размещении оно занимает большую площадь по борту карьера, а также невозможность использования его в местах с узкими склонами и не имеющих удобных подъездных путей на горизонтах.A disadvantage of the known device is its bulkiness, i.e. when placed, it occupies a large area on the side of the quarry, as well as the impossibility of using it in places with narrow slopes and without convenient access roads on the horizons.

Задачей изобретения является устранение вышеперечисленных недостатков прототипа, т.е. расширение возможностей устройства за счет упрощения конструкции его.The objective of the invention is to remedy the above disadvantages of the prototype, i.e. expanding the capabilities of the device by simplifying its design.

Поставленная задача решается тем, что устройство для осуществления способа включает станции загрузки и разгрузки емкостей на горизонтах, несущую гибкую связь между верхним и нижним горизонтами, к которой закреплены емкости с возможностью их свободного перемещения, соединенные между собой гибкой тяговой связью, и аэростат. При этом аэростат закреплен к емкости верхнего горизонта, а станции разгрузки горной массы расположены между станциями загрузки верхнего и нижнего горизонтов. При этом расстояния между станциями загрузки и разгрузки каждого горизонта равны, вес емкости нижнего горизонта с горной массой и пустой емкости верхнего горизонта меньше подъемной силы аэростата, а вес емкости верхнего горизонта с горной массой и пустой емкости нижнего горизонта больше подъемной силы аэростата.The problem is solved in that the device for implementing the method includes a station for loading and unloading containers at the horizons, carrying a flexible connection between the upper and lower horizons, to which containers are fixed with the possibility of their free movement, interconnected by a flexible traction connection, and an aerostat. In this case, the balloon is fixed to the capacity of the upper horizon, and rock discharge stations are located between the loading stations of the upper and lower horizons. At the same time, the distances between the loading and unloading stations of each horizon are equal, the weight of the capacity of the lower horizon with the rock mass and the empty capacity of the upper horizon is less than the lift of the aerostat, and the weight of the capacity of the upper horizon with rock mass and the empty capacity of the lower horizon is greater than the lift of the aerostat.

На чертеже схематично показано устройство в проекции на борт карьера. Устройство содержит емкость 1 с аэростатом 2, место загрузки 3 на верхнем горизонте 4, емкость 5, место разгрузки 6 на промежуточном горизонте 7, место разгрузки 8 на промежуточном горизонте 9, место загрузки 10 на нижнем горизонте 11, несущий канат 12, гибкую тяговую связь 13, места крепления несущего каната 14 и 15.The drawing schematically shows the device in projection on board the quarry. The device contains a container 1 with a balloon 2, a loading place 3 on the upper horizon 4, a container 5, a discharge place 6 on an intermediate horizon 7, a discharge location 8 on an intermediate horizon 9, a loading place 10 on a lower horizon 11, a carrying rope 12, flexible traction 13, the mounting points of the support rope 14 and 15.

Устройство работает следующим образом: емкость 1 с аэростатом 2 находятся на месте загрузки 3 на верхнем горизонте 4, а емкость 5 на месте разгрузки 6 на промежуточном горизонте 7. После загрузки емкости 1 и разгрузки емкости 5 растормаживают их, и они начинают двигаться. Емкость 1 расположится на месте разгрузки 8 на горизонте 9, а емкость 5 займет положение на месте загрузки 10 на горизонте 11. Вся система перемещается под действием гравитационных сил по наклонному несущему канату 12. При достижении своих станций емкости автоматически тормозятся и при загрузке-разгрузке не двигаются. После загрузки емкости 5 и разгрузки емкости 1 устройство растормаживается, и под действием аэростатической силы аэростата 2 емкости возвращаются на исходные позиции. Емкость 5 по грузоподъемности меньше емкости 1. Это обеспечивает автоматическое перемещение системы емкостей и аэростата вниз и вверх за счет гравитационных и аэростатических сил устройства без привлечения энергии извне. На чертеже буквой «а» обозначены расстояния от нижнего и верхнего горизонтов до разгрузочных транспортных горизонтов.The device operates as follows: a container 1 with a balloon 2 is located at the loading site 3 on the upper horizon 4, and the container 5 at the unloading place 6 on the intermediate horizon 7. After loading the container 1 and unloading the container 5, they are released and they begin to move. Capacity 1 will be located at unloading site 8 at horizon 9, and capacity 5 will take up position at loading location 10 at horizon 11. The entire system moves under the influence of gravitational forces along the inclined support rope 12. When they reach their stations, the tanks are automatically braked and do not load / unload are moving. After loading the container 5 and unloading the container 1, the device is released, and under the influence of the aerostatic force of the balloon 2, the containers return to their original positions. Capacity 5 in terms of carrying capacity is less than capacity 1. This provides automatic movement of the system of containers and the balloon up and down due to the gravitational and aerostatic forces of the device without attracting energy from the outside. In the drawing, the letter “a” indicates the distance from the lower and upper horizons to the unloading transport horizons.

Предложенное устройство просто по конструкции и позволяет размещать его на узких склонах, а также за счет использования гравитационных и аэростатических сил до минимума снижаются энергетические затраты на транспортирование горной массы и тем самым достигается значительный положительный эффектThe proposed device is simple in design and allows you to place it on narrow slopes, as well as through the use of gravitational and aerostatic forces to a minimum, the energy costs of transporting the rock mass are reduced and thereby a significant positive effect is achieved

Claims

1. A method of transporting rock mass, including connecting the horizons with a carrier by flexible connection, attaching containers to a flexible connection with the possibility of their free movement, connecting containers with a flexible traction connection, supplying an aerostat and loading containers at finite horizons, characterized in that the containers are unloaded at intermediate horizons located between the loading stations of the upper and lower horizons, while the distances between the loading and unloading stations of each horizon are equal to each other, and the growth is attached to the capacity of the upper horizon and the rock mass is lifted from the lower horizon using the aerostatic force of the aerostat, and the rock mass is descent from the upper horizon using the weight of the rock mass of the upper horizon and the empty lower tank.

2. A device for implementing the method of transporting rock mass, including stations for loading and unloading containers at horizons, carrying a flexible connection between the upper and lower horizons, to which containers are fixed with the possibility of their free movement, interconnected by a flexible traction connection, and an aerostat, characterized in that the balloon is fixed to the capacity of the upper horizon, and the rock discharge stations are located between the loading stations of the upper and lower horizons, while the distances between the loading stations and the unloadings of each horizon are equal, and the weight of the lower horizon with mountain mass and empty upper horizon is less than the lift of the balloon, and the weight of the upper horizon with mountain and empty lower horizon is more than the lift of the balloon.