Горное оборудование для разработки рудных тел малой мощности и технология его применения

Целью данного исследования является создание компактного и мобильного выемочного оборудования для разработки с допустимыми параметрами разубоживания пластов и жил мощностью первые десятки сантиметров с различными углами падения (восстания), которое можно было бы применять для доработки запасов как на карьерах, так и в подземных выработках. В статье анализируются известные технические устройства и технологии выемки минерального сырья, содержащегося в пластах и жилах малой мощности, при ведении открытых и подземных горных работ. Перспективным направлением совершенствования горного оборудования являются геоходы, позволяющие создавать значительные напорные усилия на забой за счет использования контуров выработки как опорного элемента для восприятия силовых нагрузок. Автором предлагается конструкция геохода для разработки запасов минерального сырья, содержащегося в рудных телах малой мощности, и технология его применения. Геоход представляет собой автономное устройство, состоящее из корпуса с направляющими и гидроцилиндрами, сдвоенных дисковых фрез с опорными листами и толкателями. Геоход обеспечивает возможность создания напора сдвоенных фрез на забой за счет распора корпуса в выработке и удаление разрыхленной горной массы посредством системы пневмотранспортирования, что упрощает устройство данного выемочного оборудования в сравнении с известными конструкциями геоходов. Энергообеспечение и управление геоходом осуществляется от внешнего модуля, располагающегося на уступе карьера или в подземной горной выработке. Компоновка фрезерного рабочего органа геохода позволяет получать выработки прямоугольного сечения, что обеспечивает высокий коэффициент извлечения полезного ископаемого из недр. Технология добычных работ с применением геохода позволит обеспечить экономически оправданное вовлечение в отработку запасов, находящихся в рудных телах малой мощности.

геоход, дисковые фрезы, горная масса, гидроцилиндры, система пневмотранспортирования, внешний модуль

1. Jarvie-Eggart M.E. Responsible mining: case studies in managing social & environmental risks in the developed world. Colorado: Society for Mining, Metallurgy and Exploration, 2015. 804 р.

2. Frank U. Multi-perspective enterprise modeling: foundational concepts, prospects and future research challenges // Software & Systems Modeling. 2014. Vol. 13. № 3. P. 941–962.

3. Чебан А.Ю. Способ доработки глубокого карьера с применением фрезерных машин // Маркшейдерия и недропользование. 2017. № 4. С. 23–29.

4. Perry K.A., Raffaldi M.J., Harris K.W. Influence of highwall mining progression on web and barrier pillar stability // Mining Engineering. 2015. Vol. 67. №. 3. P. 59–67.

5. Prakash A., John L.P., Pal R.P. Highwall mining in India. Part II. Subsidence management mechanism at mine level // Journal of Mines, Metals & Fuels. 2014. Vol. 62. № 9-10. P. 254–262.

6. Dixit S.K., Pradhan M. Highwall mining in India // Mine Planning and Equipment Selection. Dresden: Springer International Publishing, 2014. Р. 175–187.

7. Нецветаев А.Г., Григорян А.А., Пружина Д.И. Технологии безлюдной добычи угля с применением шнекобуровых машин // Горная промышленность. 2015. № 2 (120). С. 60–63.

8. Чебан А.Ю. Способ и оборудование для открытой разработки маломасштабных крутопадающих месторождений // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2017. Т. 15. № 3. С. 18–23. https://doi.org/10.18503/1995-2732-2017-15-3-18-23.

9. Ананьев К.А., Аксенов В.В., Хорешок А.А., Ермаков А.Н. Выбор принципиальной компоновочной схемы барабанных исполнительных органов разрушения забоя для геоходов // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2014. № 11. С. 141–143.

10. Аксенов В.В., Хорешок А.А., Ананьев К.А., Ермаков А.Н. Определение силовых и кинематических параметров исполнительных органов геохода методом имитационного моделирования // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2016. № 1 (113). С. 77–82.

11. Аксенов В.В., Ефременков А.Б., Бегляков В.Ю., Бурков П.В., Блащук М.Ю., Сапожкова А.В. Компоновочные решения машин для проведения горных выработок на основе геовинчестерной технологии // Горный информационноаналитический бюллетень. 2009. № 1. С. 251–259.

12. Чебан А.Ю. Совершенствование техники и технологий безвзрывной разработки горных пород: монография. Хабаровск: Изд-во ИГД ДВО РАН, 2017. 260 с.

13. Чирков А.С. Добыча и переработка строительных горных пород. М.: Изд-во МГГУ, 2005. 623 с.

14. Дмитрак Ю.В., Картавый А.Н., Картавый Н.Г., Серов В.А. Разработка малозахватных рабочих органов выемочных агрегатов типа ВСА для маломощных угольных пластов // Горное оборудование и электромеханика. 2012. № 7. С. 2–7.