RU2168021C1 - Equipment set for filling of high dumps with use of automobile transport - Google Patents

Abstract

FIELD: mining; applicable in opencast mining for filling of deep ravines and opencasts with use of automobile transport. SUBSTANCE: equipment set includes transfer point for dump trucks, transportation means to spreader with pulling winch and spreader. Transportation means is made in the form of car with bucket dumping over its front edge means of hinge securing of bucket to front part of car. Mounted on bucket rear part are rollers on whose axles U-shaped carrier is fastened. U-shaped carrier is connected with load rope by double-drum pulling winch installed on transfer point for dump trucks. Idle rope is attached to bucket rear wall and is connected to idle drum of pulling winch via block secured to car. Spreader is made in the form of self-propelled tipper with worm drive supports and frame with curved guides on which bucket rollers rest when bucket moves and tips inside frame. Secured to front edge of said frame is end block round which load rope runs from load drum of pulling winch to U-shaped bucket carrier. Share with hydraulic cylinders is mounted on front end of frame for levelling rock. Hydraulic cylinders change position of share with respect to self-propelled tipper. EFFECT: simplified design of equipment set and increased total capacity of dump due to periodic transition of transfer point for dump trucks in direction of advancing of dumping front of works in filling of overburden rocks into deep ravines and opencasts. 2 cl, 13 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к горному делу и может быть использовано на открытых горных работах для засыпки глубоких логов и карьеров при применении автомобильного транспорта. The present invention relates to mining and can be used in open cast mining for backfilling deep logs and quarries when using road transport.

Известен бульдозер для формирования отвалов пород (см. а.с. СССР N 375380, E 21 C 47/00, опубл. в БИ N 16, 1973 г.), вывозимых из карьера, состоящий из рамы, двигателя, лемеха, ходовой части и смонтированной на раме опорной плиты с зубчатой поверхностью. Known bulldozer for the formation of waste dumps (see AS USSR N 375380, E 21 C 47/00, published in BI N 16, 1973), exported from the quarry, consisting of a frame, engine, share, chassis and mounted on the frame of the base plate with a gear surface.

Недостатками известного технического решения являются:
- снижение приемной способности отвального яруса при повышении его высоты вследствие увеличения ширины бермы безопасности, а, следовательно, и пути перемещения бульдозером к откосу яруса выгружаемой из кузова автосамосвала вскрышной породы;
- опасность падения бульдозеров под откос при работе у бровки отвального яруса;
- тенденция к снижению ярусов на действующих бульдозерных отвалах при применении большегрузных автосамосвалов, вызванная необходимостью увеличения приемной способности отвалов.The disadvantages of the known technical solutions are:
- a decrease in the receiving ability of the dumping tier with an increase in its height due to an increase in the width of the safety berm, and, consequently, the way the bulldozer moves to the slope of the tier of the overburden dumped from the dump truck body;
- the danger of bulldozers falling to the slope when working at the edge of the dumping tier;
- a tendency to lower tiers on existing bulldozer dumps when using heavy dump trucks, due to the need to increase the receiving capacity of dumps.

Известно верхнее строение отвалообразователя (см. а.с. СССР N 1523669, E 21 C 47/04, опубл. в БИ N 43, 1989 г.), включающее поворотную платформу с установленной на ней надстройкой с отвальной консолью и консолью противовеса, приемную консоль, установленную с возможностью поворота относительно верхнего строения, причем оно снабжено поворотными связями, каждая из которых шарнирно соединена с надстройкой и выполнена с проушинами для соединения с поворотной платформой, при этом поворотная платформа выполнена с ответными проушинами и с подвижным приводным замыкающим элементом, причем расстояние между поворотными связями больше габарита приемной консоли. The upper structure of the dumping unit is known (see AS USSR N 1523669, E 21 C 47/04, published in BI N 43, 1989), including a rotary platform with a superstructure installed on it with a dump console and a counterweight console, a receiving a console mounted rotatably relative to the upper structure, and it is provided with pivoting links, each of which is pivotally connected to the superstructure and is made with eyes for connecting to the pivoting platform, while the pivoting platform is made with mating eyes and with a movable drive a snapping element, and the distance between the rotary ties is larger than the size of the receiving console.

К недостаткам известного технического решения следует отнести сложность конструктивного исполнения верхнего строения отвалоообразователя и необходимость применения при транспортировке вскрышных пород из карьера автотранспортом дробильно-грохотильного узла перегрузки горной массы на конвейерный транспорт. The disadvantages of the known technical solutions include the complexity of the structural design of the top structure of the dumping unit and the need to use crushing and screening unit for overloading the rock mass on conveyor transport when transporting overburden from the quarry.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для отвалообразования на косогоре (см. а.с. СССР N 1023091, E 21 C 47/00, опубл. в БИ N 22, 1983 г.), включающее поворотные в горизонтальной плоскости консоль и укосину, соединенные П-образной рамой, установленные в вертикальной плоскости и связанные своими хвостовыми частями с опорами на откосе косогора, а головными посредством канатных лебедок - с площадками на откосе косогора и разгрузочную тележку на отвальном конвейере, расположенном на консоли. Укосина установлена над консолью и они соединены между собой в головной части посредством шарнира с горизонтальной осью вращения, а их хвостовые части соединены с опорами посредством шаровых шарниров. П-образная рама снабжена по концам шарнирами с горизонтальной осью вращения, при этом консоль и укосина снабжены соединяющими их в средней части дополнительными канатными лебедками и подвижными щеками с фиксирующими кронштейнами. The closest in technical essence and the achieved effect is a device for dumping on a slope (see AS USSR N 1023091, E 21 C 47/00, published in BI N 22, 1983), including a console rotatable in the horizontal plane and a jib connected by a U-shaped frame, installed in a vertical plane and connected by their tail parts with supports on the slope of the slope, and by head winch ropes with platforms on the slope of the slope and an unloading cart on a dump conveyor located on the console. The jib is mounted above the console and they are interconnected in the head by means of a hinge with a horizontal axis of rotation, and their tail parts are connected to the supports by means of ball joints. The U-shaped frame is equipped at the ends with hinges with a horizontal axis of rotation, while the console and the jib are equipped with additional cable winches connecting them in the middle part and movable cheeks with fixing brackets.

Недостатками известного технического решения являются:
- сложность конструктивного исполнения устройства для отвалообразования на косогоре, представляющего собой поворотную консоль, на которой расположен колесный отвальный конвейер с отвалоообразующей тележкой, и целую систему закрепляющих ее устройств;
- сложность транспортирующего устройства, представляющего собой дробильно-грохотильный узел для перегрузки горной массы из автомобильного на конвейерный транспорт и установленный в штольне магистральный конвейер с перегрузочной тележкой;
- ограничение ширины отсыпаемого на косогоре отвала радиусом поворотной консоли устройства для отвалообразования;
- невозможность переноса по мере подвигания фронта отвальных работ предлагаемого устройства для отвалообразования, что значительно уменьшает объем отсыпаемого на косогоре отвала.The disadvantages of the known technical solutions are:
- the complexity of the design of the device for dumping on an oblique, which is a rotary console, on which there is a wheeled dump conveyor with a dump truck, and a whole system of devices securing it;
- the complexity of the conveying device, which is a crushing and screening unit for reloading the rock mass from the automobile to the conveyor transport and the main conveyor installed in the adit with a reloading trolley;
- limiting the width of the dumped on the slope of the blade radius of the rotary console of the device for dumping;
- the inability to transfer as you move the front of the blade of the proposed device for dumping, which significantly reduces the amount of dumped on the slope of the blade.

Технической задачей предлагаемого изобретения является упрощение конструкции комплекса оборудования и увеличение общей емкости отвала за счет периодического переноса перегрузочного пункта для автосамосвалов в направлении подвигания отвального фронта работ при отсыпке вскрышных пород в глубоких логах и карьерах. The technical task of the invention is to simplify the design of the equipment complex and increase the overall capacity of the blade due to the periodic transfer of the transshipment point for dump trucks in the direction of moving the dump front when dumping overburden in deep ravines and quarries.

Поставленная задача решается тем, что в комплексе оборудования для отсыпки высоких отвалов при автомобильном транспорте, включающем перегрузочный пункт для автосамосвалов, транспортирующее устройство до отвалообразователя с тяговой лебедкой и отвалообразователь, согласно предлагаемому техническому решению, транспортирующее устройство выполнено в виде тележки с ковшом, опрокидывающимся через свою переднюю кромку посредством шарнирного закрепления ковша на передней части тележки, при этом на задней части ковша смонтированы ролики, на осях которых с возможностью поворота закреплено П-образное водило, соединенное с грузовым тросом тяговой лебедки, выполненной двухбарабанной и смонтированной на перегрузочном пункте для автосамосвалов, при этом ее холостой трос закреплен на задней стенке ковша и через блок, закрепленный на тележке, присоединен к холостому барабану тяговой лебедки, а отвалообразователь выполнен в виде самоходного опрокидывателя со шнековыми приводными опорами и рамой с криволинейными направляющими, на которые опираются ролики ковша при движении и опрокидывании его внутри рамы, и на передней кромке этой рамы закреплен концевой блок, вокруг которого проходит грузовой трос от грузового барабана тяговой лебедки до П-образного водила ковша, а для разравнивания породы на переднем торце рамы смонтирован лемех с гидроцилиндрами, изменяющими его расположение относительно оси самоходного опрокидывателя. The problem is solved in that in the complex of equipment for dumping high dumps in road transport, including a transfer point for dump trucks, a transporting device to a spreader with a traction winch and a spreader, according to the proposed technical solution, the transporting device is made in the form of a trolley with a bucket, tipping over through its the front edge by hinging the bucket on the front of the trolley, while the rollers are mounted on the rear of the bucket, on the axes of which a U-shaped carrier is connected with the possibility of rotation, connected to the cargo cable of a traction winch made of a double-drum and mounted on a reloading station for dump trucks, while its idle cable is mounted on the rear wall of the bucket and is connected to the idle through a block mounted on the trolley the drum of the traction winch, and the spreader is made in the form of a self-propelled tipper with auger drive supports and a frame with curved guides on which the bucket rollers rest when moving and about throwing it inside the frame, and on the front edge of this frame, an end block is fixed, around which the cargo cable runs from the cargo drum of the traction winch to the U-shaped carrier of the bucket, and for leveling the rock, a share with hydraulic cylinders that change its location relative to the axis is mounted on the front end of the frame self-propelled tipper.

Существенными отличиями предлагаемого технического решения являются следующие. Significant differences of the proposed technical solutions are as follows.

Выполнение транспортирующего устройства в виде тележки на колесном ходу позволяет транспортировать вскрышную породу непосредственно по разровненной рыхлой поверхности с помощью тяговой лебедки, так как перемещение тележки производится перекатыванием колес без сцепления их с грунтом, то есть не требуется уплотнения насыпанного отвала из породы строительства автодорог. The implementation of the transporting device in the form of a trolley on a wheeled drive allows the overburden to be transported directly over a flat, loose surface using a traction winch, since the trolley is moved by rolling the wheels without coupling them to the ground, i.e. it does not require compaction of the dumped rock from the road construction rock.

Выполнение приемной емкости тележки в виде опрокидывающегося ковша с разгрузкой его через переднюю кромку с помощью тяговой лебедки значительно упрощает как саму конструкцию тележки, так и операцию по ее разгрузке. Опрокидывание ковша происходит при движении его в опрокидывателе по криволинейным направляющим с помощью П-образного водила, к которому прикреплен грузовой трос от тяговой лебедки. Опрокидывание ковша в криволинейных направляющих - надежная операция, не требующая больших затрат на техническое обслуживание. The implementation of the receiving capacity of the trolley in the form of a tipping bucket with its unloading through the front edge using a traction winch greatly simplifies both the design of the trolley and the operation of unloading it. The tipping of the bucket occurs when it moves in the tipper along curved guides with the help of a U-shaped carrier, to which a cargo cable is attached from the traction winch. Tipping the bucket in curved rails is a reliable operation that does not require large maintenance costs.

Наличие в данном комплексе двухбарабанной тяговой лебедки, смонтированной на перегрузочном пункте для автосамосвалов, позволяет не только улучшить процессы перемещения тележки и ее разгрузки в опрокидывателе, но и позволяет посредством грузового и холостого тросов тяговой лебедки осуществлять постоянную страховку от возможного сползания под откос отвала опрокидывателя и тележки, что повышает безопасность ведения горных работ на отвале. The presence in this complex of a double-drum traction winch mounted at a reloading point for dump trucks allows not only to improve the processes of moving the truck and its unloading in the tipper, but also allows for constant insurance against possible slipping of the tipper blade and the trolley through the load and idle ropes of the traction winch , which increases the safety of mining operations at the dump.

Выполнение отвалообразователя в виде самоходного опрокидывателя со шнековыми приводными опорами и рамой с криволинейными направляющими позволяет с помощью тележки осуществлять отвалообразование широким веерообразным фронтом, что уменьшает объем вспомогательных операций по переносу перегрузочного пункта для автосамосвалов (ПП). The implementation of the spreader in the form of a self-propelled tipper with auger drive supports and a frame with curved guides allows the truck to dump with a wide fan-shaped front, which reduces the amount of auxiliary operations for transferring a transshipment point for dump trucks (PP).

Использование шнековых приводных опор обеспечивает безаварийную работу самоходного опрокидывателя на бровке отвала. The use of screw drive supports ensures trouble-free operation of the self-propelled tipper on the edge of the blade.

Длина шнековых опор по возможности принимается максимально большой, что увеличивает площадь опоры, обеспечивая хорошую работу самоходного опрокидывателя по свеженасыпанной горной породе. If possible, the length of the screw supports is taken as large as possible, which increases the area of the support, providing good operation of the self-propelled tipper over freshly sprinkled rock.

Наличие в конструкции самоходного опрокидывателя лемеха с гидроцилиндрами, позволяющими изменять его расположение относительно оси самоходного опрокидывателя, позволяет осуществлять им определенный объем планировочных работ и перемещение вскрышных пород по отвалу, а также направлять под откос поток разгружаемой горной породы из ковша тележки. Все это улучшает и упрощает процесс отвалообразования. The presence in the design of a self-propelled tipper ploughshare with hydraulic cylinders that allow changing its location relative to the axis of the self-propelled tipper, allows them to carry out a certain amount of planning work and move overburden rocks along the dump, as well as direct down-stream rock from the trolley bucket. All this improves and simplifies the process of dumping.

Целесообразно тележку выполнить на шасси с бескамерными шинами, обеспечивающими удельное давление на грунт не более 0,15 Н/см².It is advisable to carry out the trolley on a chassis with tubeless tires that provide a specific ground pressure of not more than 0.15 N / cm ² .

Это позволяет перемещаться тележке с грузом по свеженасыпанной, предварительно разровненной породе. Возможность использования более долговечных бескамерных шин и малых скоростей перемещения тележки обеспечивает условия для создания тележки грузоподъемностью 200 тонн и более при малом давлении на грунт. This allows the truck to move with the load on freshly sprinkled, previously leveled rock. The possibility of using more durable tubeless tires and low speeds of movement of the trolley provides the conditions for creating a trolley with a carrying capacity of 200 tons or more at low pressure on the ground.

Описанные выше существенные отличия предлагаемого технического решения дают нам основание утверждать, что это решение может найти самое широкое применение на отвалах с высотой H_отв > H_к (где H_к - критическая высота отвала, предел устойчивости, м) при формировании их в режиме управляемых деформаций.The significant differences described above of the proposed technical solution give us reason to argue that this solution can find the widest application on dumps with heights H _holes > H _k (where H _k is the critical height of the blade, stability limit, m) when forming them in the controlled deformation mode .

Сущность технического решения поясняется примерами конкретного исполнения и чертежами, где на:
фиг. 1 дана принципиальная схема формирования высокого отвала в режиме управляемых деформаций с использованием предлагаемого комплекса оборудования для отсыпки высоких отвалов при автомобильном транспорте (комплекс оборудования для отвалов), разрез;
фиг. 2 - комплекс оборудования отвалов, вид в плане;
фиг. 3 - тележка, вид сбоку;
фиг. 4 - то же, вид сзади;
фиг. 5 - то же, вид в плане;
фиг. 6 - то же при опрокидывании ковша, вид сбоку;
фиг. 7 - самоходный опрокидыватель, вид сбоку;
фиг. 8 - то же, разрез I-I на фиг. 7;
фиг. 9 - ПП, выполненный с бункером из сборных железобетонных элементов (бункерно-эстакадный ПП);
фиг. 10 - принципиальная схема отвалообразования с использованием одного комплекса оборудования для отвалов, вид в плане;
фиг. 11 - то же, с использованием двух комплексов оборудования для отвалов, вид в плане;
фиг. 12 - принципиальная схема формирования высокого отвала в карьере в восходящем порядке в режиме управляемых деформаций с использованием предлагаемого комплекса оборудования для отвалов, разрез,
фиг.13 - то же в нисходящем порядке, разрез.The essence of the technical solution is illustrated by examples of specific performance and drawings, where:
FIG. 1 is a schematic diagram of the formation of a high blade in a controlled deformation mode using the proposed set of equipment for dumping high dumps in road transport (a set of equipment for dumps), section;
FIG. 2 - a set of equipment for dumps, plan view;
FIG. 3 - trolley, side view;
FIG. 4 - the same, rear view;
FIG. 5 - same, plan view;
FIG. 6 - the same when tipping the bucket, side view;
FIG. 7 - self-propelled tipper, side view;
FIG. 8 is the same, section II in FIG. 7;
FIG. 9 - PP made with a hopper made of precast concrete elements (hopper-flyover PP);
FIG. 10 is a schematic diagram of dumping using one set of equipment for dumps, a plan view;
FIG. 11 - the same, using two sets of equipment for dumps, plan view;
FIG. 12 is a schematic diagram of the formation of a high blade in a quarry in ascending order in a controlled deformation mode using the proposed set of equipment for dumps, section,
Fig - the same in a descending order, section.

Условные обозначения для фиг 1 - 12:
h_об - высота обрушенной части формируемого отвала, м;
ω - угол естественного откоса отвала, град;
h_от - текущая высота отвала, отсыпаемого на обрушенную часть формируемого отвала, м;
β - угол откоса формируемого отвала, град;
r - ширина насыпной части рабочей площадки формируемого отвала, м;
r_к - критическое значение величины r (предел устойчивости), м;

- зона трещин и заколов на поверхности формируемого отвала;

- след поверхности скольжения обрушенной части формируемого отвала на вертикальную плоскость;

- предыдущее положение откоса формируемого отвала перед его обрушением (предельно-устойчивое состояние отвала);

- положение откоса формируемого отвала в периоде между двумя его обрушениями (предыдущим и последующим);

- последующее положение формируемого отвала перед его обрушением (предельно-устойчивое состояние отвала).Legend for FIGS. 1-12:
h _about - the height of the collapsed part of the formed blade, m;
ω is the angle of repose of the blade, deg;
h _from - the current height of the blade dumped onto the collapsed part of the formed blade, m;
β is the slope angle of the formed blade, deg;
r is the width of the bulk part of the working platform of the formed blade, m;
r _to - the critical value of r (stability limit), m;

- the zone of cracks and punctures on the surface of the formed blade;

- trace of the sliding surface of the collapsed part of the formed blade on a vertical plane;

- the previous position of the slope of the formed dump before its collapse (the extremely stable state of the dump);

- the position of the slope of the formed dump in the period between its two collapses (previous and subsequent);

- the subsequent position of the formed dump before its collapse (the extremely stable state of the dump).

Комплекс оборудования для отвалов включает, например, эстакадный ПП 1 для разгрузки автосамосвалов 2 в тележку 3, для перемещения которой на эстакадном ПП 1 смонтирована двухбарабанная тяговая лебедка 4 с грузовым 5 и холостым 6 барабанами (фиг. 1, 2). Тяговая лебедка 4 посредством системы отклоняющих блоков 7, грузовым тросом 8 и холостым тросом 9 связана с тележкой 3. Для разгрузки тележки 3 на бровке откоса отвала в качестве отвалообразователя служит самоходный опрокидыватель 10. The set of equipment for dumps includes, for example, a flyover PP 1 for unloading dump trucks 2 into a trolley 3, for moving which a double-drum traction winch 4 with cargo 5 and idle 6 drums is mounted on the flyover software 1 (Fig. 1, 2). Traction winch 4 through a system of deflecting blocks 7, a cargo cable 8 and a single cable 9 is connected with the truck 3. To unload the truck 3 on the edge of the slope of the blade as a spreader is a self-propelled tipper 10.

Тележка 3 (фиг. 2 - 6) состоит из ковша 11, установленного на шасси 12 с бескамерными шинами 13. Ковш 11 посредством шарнира 14 закреплен на шасси 12 с возможностью опрокидывания и разгрузки через его переднюю кромку 15. На задней части боковых стенок ковша 11 смонтированы ролики 16. На осях роликов 16 с возможностью поворота закреплено П-образное водило 17, соединенное с грузовым тросом 8. Холостой трос 9 закреплен к задней стенке 18 ковша 11 и через блок 19, закрепленный на шасси 12, тележки 3 связан с холостым барабаном 6 тяговой лебедки 4. The trolley 3 (Fig. 2-6) consists of a bucket 11 mounted on the chassis 12 with tubeless tires 13. The bucket 11 is hinged 14 mounted on the chassis 12 with the possibility of tipping and unloading through its front edge 15. On the rear of the side walls of the bucket 11 mounted rollers 16. On the axes of the rollers 16, a U-shaped carrier 17 connected to the cargo cable 8. is pivotally fixed. The idle cable 9 is fixed to the rear wall 18 of the bucket 11 and through the block 19 mounted on the chassis 12, the cart 3 is connected to the idle drum 6 traction winch 4.

Самоходный опрокидыватель 10 (фиг. 2, 7, 8) включает в себя шасси со шнековыми приводными опорами 20, раму 21, на боковых стенках которой смонтированы криволинейные направляющие 22. На криволинейные направляющие 22 опираются ролики 16 ковша 11 при движении и опрокидывании его внутри рамы 21. На передней кромке 23 рамы 21 закреплен концевой блок 24, вокруг которого проходит трос 8 от грузового барабана 5 (фиг. 2, 7) тяговой лебедки 4 до П-образного водила 17 ковша 11 (фиг. 2, 3). Для направления и разравнивания породы, выгружаемой из ковша 11 при его разгрузке, на раме 21 смонтирован лемех 25 (фиг. 7, 8) с гидроцилиндрами 26, изменяющими его расположение относительно оси самоходного опрокидывателя 10. Эстакадный ПП 1 может быть оборудован бункером 27 (фиг. 9), конструкцию которого целесообразно выполнять из сборных железобетонных элементов 28 с вибрационным питателем 29 и цепным затвором 30 (эстакадно-бункерный ПП 1). Self-propelled tipper 10 (Fig. 2, 7, 8) includes a chassis with screw drive supports 20, a frame 21, on the side walls of which curved guides 22 are mounted. Roller 16 of the bucket 11 is supported on curved guides 22 when moving and tipping it inside the frame 21. At the leading edge 23 of the frame 21, an end block 24 is fixed, around which a cable 8 passes from the cargo drum 5 (Fig. 2, 7) of the traction winch 4 to the U-shaped carrier 17 of the bucket 11 (Fig. 2, 3). To guide and level the rock discharged from the bucket 11 during unloading, a ploughshare 25 (Fig. 7, 8) with hydraulic cylinders 26 that change its location relative to the axis of the self-propelled tipper 10 is mounted on the frame 21. The overpass PP 1 can be equipped with a hopper 27 (Fig. . 9), the design of which is advisable to be made of prefabricated reinforced concrete elements 28 with a vibrating feeder 29 and a chain shutter 30 (flyover-bunker PP 1).

На эстакадном ПП 1 с целью уменьшения ударного воздействия на ковш 11 тележки 3 при разгрузке породы из кузова автосамосвала 2 сооружают предохранительный скат 31 (фиг. 12, 13). On the overpass PP 1 in order to reduce the impact on the bucket 11 of the truck 3, when unloading the rock from the body of the dump truck 2, a safety ramp 31 is constructed (Fig. 12, 13).

С одной установки эстакадного ПП 1 (фиг. 10) осуществляется отвалообразование в секторе с углом ρ = 60^° и радиусом L = 100 м. Целесообразно вести отсыпку формируемого отвала, используя, как минимум, два ПП 1 в предлагаемом комплексе оборудования для отвалов (фиг. 11).From one installation of overpass PP 1 (Fig. 10), dumping is carried out in a sector with an angle ρ = 60 ^° and a radius L = 100 m. It is advisable to dump the formed blade using at least two PP 1 in the proposed set of equipment for dumps (Fig. . eleven).

Предлагаемый комплекс оборудования для отвалов позволяет укладывать породу в формируемый отвал в восходящем порядке (фиг. 12) под углом α $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{m}}{\text{в}}$ ^ax= 20^° к горизонту и в нисходящем порядке под углом α $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{m}}{\text{н}}$ ^ax= 15^° (фиг. 13).The proposed set of equipment for dumps allows you to lay the rock in the formed dump in an ascending order (Fig. 12) at an angle α $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{m}}{\text{in}}$ ^ax = 20 ^° to the horizon and in descending order at an angle α $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{m}}{\text{n}}$ ^ax = 15 ^° (Fig. 13).

Суть формирования высоких отвалов в режиме управляемых деформаций заключается в следующем. The essence of the formation of high dumps in the controlled deformation mode is as follows.

На фиг. 1, 12 представлен отвал с высотой H_отв > H_к. По деформационному состоянию он относится к неустойчивому типу отвалов и определяется общей скоростью движения V и видом деформации. Общая скорость движения V данного отвала складывается из скорости V₁ деформации уплотнения и скорости V₂ деформации скольжения, т. е.

причем V₁ > 0, V₂ >> 0, V₂ >> V₁. На поверхности такого отвала появляются глубокие трещины и заколы. В это время скорость сдвижения V > 50 см/сут. Работа на таком отвале возможна только после придания ему устойчивого состояния, что достигается при обрушении части пород формируемого отвала по его поверхности скольжения 32.In FIG. 1, 12 shows a blade with a height H _hole > H _to . According to the deformation state, it belongs to the unstable type of dumps and is determined by the total speed V and the type of deformation. The total speed V of a given blade is the sum of the compression strain rate V ₁ and the sliding strain rate V ₂ , i.e.

moreover, V ₁ > 0, V ₂ >> 0, V ₂ >> V ₁ . Deep cracks and punctures appear on the surface of such a dump. At this time, the displacement velocity is V> 50 cm / day. Work on such a dump is possible only after giving it a stable state, which is achieved when part of the rocks of the formed dump collapse along its sliding surface 32.

С целью более быстрого ввода формируемого отвала в эксплуатацию производят его принудительное обрушение, которое осуществляют либо с помощью ударного механизма (например, по а.с. СССР N 1812311, E 21 C 41/26, опубл. в БИ N 16, 1993 г.) путем нанесения тарированных ударных импульсов в районе появления трещин и заколов (наиболее вероятное на отвале место выхода поверхности скольжения 32), либо за счет пригруза поверхности отвала (между его откосом и районом трещин, заколов) породой, укладываемой в восходящем порядке (фиг. 12) с помощью предлагаемого комплекса оборудования для отвалов. Такое воздействие на поверхность формируемого отвала вызывает его лавинное обрушение (фиг. 1). В результате обрушения откос отвала выполаживается за счет выноса породы основания отвала вперед за его контуры, образуя своеобразный предотвал 33. По деформационному состоянию он относится к устойчивому типу отвалов. Его высота h_об < H_к и угол откоса отвала близок к углу естественного откоса отвала ω. Общая скорость сдвижения V < 25 см/сут и ее величина постепенно угасает, при этом V₁ >> V₂, V₂ = 0. Ускорение процесса уплотнения предотвала 33 обеспечивается при отсыпке на него вскрышной породы. Предотвал 33 находится в устойчивом состоянии и в данном случае выполняет функции подпорной призмы для откоса формируемого отвала, придавая ему необходимую устойчивость для возобновления с него процесса отвалообразования.In order to more quickly put the formed dump into operation, it is forced to collapse, which is carried out either by means of a shock mechanism (for example, according to the USSR AS N 1812311, E 21 C 41/26, published in BI N 16, 1993 ) by applying calibrated shock pulses in the region of occurrence of cracks and bumps (the most likely place on the dump is the slip surface 32 exit), or due to the weight of the surface of the blade (between its slope and the region of cracks, bumps) rock laid in ascending order (Fig. 12 ) using the proposed complex equipment for dumps. Such an effect on the surface of the formed dump causes its avalanche collapse (Fig. 1). As a result of the collapse, the slope of the dump is flattened due to the removal of the rock of the base of the dump forward beyond its contours, forming a kind of precaution 33. According to the deformation state, it belongs to the stable type of dumps. Its height h _about <H _k and the angle of repose of the blade is close to the angle of repose of the blade ω. The total speed of displacement V <25 cm / day and its value gradually fades away, while V ₁ >> V ₂ , V ₂ = 0. The acceleration of the compaction process prevented 33 is provided when overburden is dumped onto it. Pre-dump 33 is in a stable state and, in this case, serves as a retaining prism for sloping the formed dump, giving it the necessary stability to resume the dumping process from it.

В результате обрушения возникает дополнительная емкость, которая создается за счет уменьшения высоты обрушаемой части пород отвала и выноса их за пределы контура формируемого отвала. В эту емкость отсыпают новый отвал 34, при этом основанием для него служит предотвал 33. Высота нового отвала 34 h_от ≅ H_к, а ширина его насыпной части r ≅ r_к. По деформационному состоянию отвал 34 относится к подвижному (относительно устойчивому) типу отвалов, при этом V₁ > 0, V₂ > 0 и V₁≃V₂. Общая скорость сдвижения V по мере отсыпки отвала 34 изменяется в пределах 25 ≅ V ≅ 50 см/сут. Работа на таком отвале разрешается при постоянном инструментальном наблюдении за сдвиговыми деформациями. Полная безопасность ведения отвальных работ обеспечивается при применении предлагаемого комплекса оборудования для отвалов.As a result of the collapse, an additional capacity arises, which is created by reducing the height of the collapsed part of the dump rocks and moving them outside the contour of the formed dump. A new dump 34 is poured into this container, and the base 33 serves as the basis for it. The height of the new dump is 34 h _from ≅ H _k , and the width of its bulk part is r ≅ r _k . According to the deformation state, the blade 34 refers to the mobile (relatively stable) type of dumps, with V ₁ > 0, V ₂ > 0 and V ₁ ≃ V ₂ . The total speed of displacement V as dumping dump 34 varies within 25 ≅ V ≅ 50 cm / day. Work on such a dump is permitted with constant instrumental observation of shear deformations. Complete safety of dumping is ensured by using the proposed set of equipment for dumps.

При достижении отвалом 34 предельных контуров 35, характеризуемых параметрами h_от≃H_к и r≃r_к контроль за деформационным состоянием усиливают. Первым визуальным сигналом о приближении к этим предельным контурам 35 служит появление глубоких трещин и заколов. Работа с этого момента становится непроизводительной ввиду значительных сдвиговых деформаций, достигающих 50 - 60 см/сут и более. Отсыпку отвала 34 на оползневом участке прекращают и приступают к его принудительному обрушению вышеуказанными способами. Начиная с этого момента, весь цикл описанных выше работ по отвалообразованию повторяют вновь.When the blade reaches 34 limit contours 35, characterized by the parameters h _from ≃H _to and r≃r _{to, the} control over the deformation state is strengthened. The first visual signal of approaching these limiting contours 35 is the appearance of deep cracks and punctures. Work from this moment becomes unproductive due to significant shear deformations, reaching 50-60 cm / day or more. The dumping of the dump 34 in the landslide section is stopped and its forced collapse by the above methods is started. From this moment on, the entire cycle of the dumping operations described above is repeated again.

Работу предлагаемого комплекса оборудования для отвалов рассмотрим ниже на примере отсыпки отвала 34 (фиг. 1). We consider the work of the proposed set of equipment for dumps below using the example of dumping of dump 34 (Fig. 1).

Вскрышную породу из карьера доставляют автотранспортом до эстакадного ПП 1. Далее следует цикл технологических операций, выполняемых данным комплексом оборудования для отвалов. Суть их заключается в следующем. The overburden from the quarry is delivered by truck to the flyover software 1. The following is a series of technological operations performed by this set of equipment for dumps. Their essence is as follows.

На эстакадном ПП 1 из кузова автосамосвала 2 разгружают вскрышную породу в ковш 11 тележки 3. Грузовым тросом 8 посредством тяговой лебедки 4 перемещают тележку 3 с грузом до самоходного опрокидывателя 10. В самоходном опрокидывателе 10 ролики 16 тележки 3 катятся по криволинейным направляющим 22 (фиг. 6), а шасси 12 этой тележки 3 движется по почве отвала 34 и упирается в раму 21. При этом движении происходит опрокидывание ковша 11 и вскрышная порода высыпается за лемех 25 под откос отвала 34. Опрокидывание ковша 11 осуществляется посредством грузового троса 8, размещенного вокруг концевого блока 24 (фиг. 7), с помощью П-образного водила 17 (фиг. 6). После разгрузки ковша 11 холостым тросом 9 через блок 19 производится обратное движение тележки 3 (фиг. 9) посредством включения холостого барабана 6 тяговой лебедки 4 (фиг. 2). При этом ковш 11, еще будучи в раме 21, устанавливается в горизонтальное положение на шасси 12 (транспортное положение). Во время отсыпки отвала 34 самоходный опрокидыватель 10 может производить маневры. При маневрах он может осуществлять посредством лемеха 25 частичную планировку на бровке отвала, используя ход и повороты за счет шнековых приводных опор 20 (фиг. 7, 8). Эти операции целесообразно совмещать с холостым ходом тележки 3 и ее погрузкой. On the overpass PP 1, the overburden is unloaded from the dump truck body 2 into the bucket 11 of the trolley 3. With the help of a cable rope 8, the trolley 3 is moved with the load to the self-propelled tipper 10. In the self-propelled tipper 10, the rollers 16 of the trolley 3 roll along curved guides 22 (Fig. 6), and the chassis 12 of this truck 3 moves along the soil of the blade 34 and abuts against the frame 21. During this movement, the bucket 11 is tipped over and overburden is poured over the share 25 under the slope of the blade 34. The bucket 11 is tipped over by means of a freight cable and 8, placed around the end block 24 (Fig. 7), using the U-shaped carrier 17 (Fig. 6). After unloading the bucket 11 with a single cable 9 through block 19, the bogie 3 is reversed (Fig. 9) by turning on the idle drum 6 of the traction winch 4 (Fig. 2). In this case, the bucket 11, while still in the frame 21, is installed in a horizontal position on the chassis 12 (transport position). During the dumping of the blade 34, the self-propelled tipper 10 can perform maneuvers. When maneuvering, he can carry out by means of a ploughshare 25 a partial layout on the edge of the blade, using stroke and turns due to screw drive supports 20 (Fig. 7, 8). It is advisable to combine these operations with the idle of the trolley 3 and its loading.

Из сказанного следует, что среднесуточная производительность Q^к _сут комплекса оборудования для отвалов за период отсыпки отвала 34 может быть описана следующей зависимостью
Q_сут ^к = n_см(T_см - t_пр ^см)V_пг/T_ц ^к, м³/сут,
где n_см - количество смен в сутках,
T_см - продолжительность смены, мин;
t_пр ^см - регламентированные простои комплекса в течение смены, мин;
V_пr - объем породы в тележке 3, м³;
T_ц ^к - продолжительность технологического цикла комплекса оборудования для отвалов, величина которой определяется из следующего выражения
T_ц ^к = t_п + t_дв.г + t_дв.x + t_раз, мин,
где t_п - время погрузки тележки 3, мин;
t_дв.г - время движения тележки 3 с грузом, мин;
t_дв.x - время движения тележки 3 без груза, мин;
t_раз - время разгрузки тележки 3 в самоходном опрокидывателе 10, мин.From the foregoing, it follows that the average daily productivity Q ^by _{day of the} complex of equipment for dumps for the period of dumping of the dump 34 can be described by the following dependence
Q _day ^k = n _cm (T _cm - t _pr ^cm ) V _pg / T _c ^k , m ³ / day,
where n _cm is the number of shifts per day,
T _cm - the duration of the shift, min;
t _pr ^cm - regulated downtime of the complex during the shift, min;
V _pr - the volume of rock in the trolley 3, m ³ ;
T _c ^to - the duration of the technological cycle of a complex of equipment for dumps, the value of which is determined from the following expression
T _c ^k = t _p + t _dv.g + t _{dv x} + t _times , min,
where t _p - the time of loading the trolley 3, min;
t _dv.g - travel time of trolley 3 with load, min;
t _d.x - travel time of trolley 3 without load, min;
t _times - the unloading time of the trolley 3 in a self-propelled tipper 10, min.

При этом величина T_ц ^к по мере уходки отвального фронта горных работ (ОФГР) от эстакадного ПП 1 увеличивается, что ведет к снижению производительности Q_сут ^к , определяющей приемную способность рабочего сектора формируемого отвала. Максимальное значение уходки ОФГР с одной установки эстакадного ПП 1 равно шагу Ш_п его переноса (фиг. 1) на консолидированные породы формируемого отвала. В связи с этим для усреднения и увеличения приемной способности формируемого отвала целесообразно иметь в работе как минимум два комплекса оборудования для отвалов, работающих в секторах с отставанием их ОФГР друг от друга на 0,5 Ш_п. В рабочих секторах укладку породы в отвал 34 осуществляют дугообразными заходками шириной 3 - 5 м.In this case, the value of T _c ^to as the dumping front of mining operations (OFGR) departs from the overpass PP 1 increases, which leads to a decrease in productivity Q _days ^k , which determines the acceptability of the working sector of the formed dump. The maximum value of the removal of OFGR from one installation of an overpass PP 1 is equal to the step W _{p of} its transfer (Fig. 1) to the consolidated rocks of the formed dump. In this regard, for averaging and increasing the receiving capacity of the formed dump, it is advisable to have at least two sets of equipment for dumps operating in sectors with their GPF behind by 0.5 W _p . In the working sectors, the laying of the rock in the dump 34 is carried out by arcuate approaches 3 to 5 m wide.

Из вышесказанного также следует, что отсыпка отвала 34 в рабочем секторе периодически прекращается:
- при достижении ОФГР предельных контуров 35 во время принудительного обрушения части пород сектора;
- при максимальной уходке ОФГР, равной величине Ш_п, во время переноса эстакадного ПП 1.From the above it also follows that the dumping of dump 34 in the work sector periodically ceases:
- when the OFGR reaches the ultimate contours of 35 during the forced collapse of part of the rocks of the sector;
- at the maximum departure OFG equal to the value of W _p during the transfer of trestle PP 1.

В этих условиях для обеспечения непрерывной работы на отвале 34 предлагаемого комплекса оборудования для отвалов целесообразно иметь в работе резервный сектор с эстакадным ПП 1. In these conditions, to ensure continuous operation on the dump 34 of the proposed complex of equipment for dumps, it is advisable to have a backup sector with a flyover software 1.

Таким образом, для производительного отвалообразования целесообразно на формируемом отвале иметь в работе комплект из двух комплексов оборудования для отвалов и одного резервного сектора с эстакадным ПП 1. Thus, for productive dumping, it is advisable to have a set of two sets of equipment for dumps and one reserve sector with overpass PP 1 on the formed dump.

При больших высоте отвала и длине его ОФГР целесообразно применение бункерно-эстакадного ПП 1 из сборных железобетонных блоков и элементов 28 (фиг. 9). Наличие на эстакадном ПП 1 бункера 27 с вибропитателями 29 позволяет:
- уменьшить (частично) простои автосамосвалов 2 и тележки 3 при несвоевременной их подаче на этот ПП 1;
- снизить динамические нагрузки на ковш 11 тележки 3 по сравнению с загрузкой его породой непосредственно из кузова автосамосвала 2;
- использовать на загрузке тележки 3 любые типы и модели автосамосвалов 2 с задней разгрузкой.When the height of the blade and the length of its GPGR are large, it is advisable to use a bunker-overpass PP 1 of precast reinforced concrete blocks and elements 28 (Fig. 9). The presence on the overpass PP 1 hopper 27 with vibrating feeders 29 allows you to:
- reduce (partially) the downtime of dump trucks 2 and bogies 3 when they are not delivered on time to this software 1;
- reduce dynamic loads on the bucket 11 of the truck 3 in comparison with loading it with rock directly from the body of the truck 2;
- use any types and models of dump trucks 2 with rear unloading when loading trolley 3;

Выполненный на шнековом ходу самоходный опрокидыватель 10 позволяет формировать восходящие (фиг. 12) и нисходящие (фиг. 13) отвалы. The self-propelled tipper 10, made on the screw path, allows the formation of ascending (Fig. 12) and descending (Fig. 13) dumps.

При отсыпке восходящего отвала увеличивается его общая и приемная емкости. Этот порядок укладки породы в твал целесообразно использовать для образования пригруза из вскрышных пород на насыпной части рабочей площадки шириной r с целью обрушения отвала 34, находящегося в предельном контуре 35 (фиг. 1). When dumping the ascending dump, its total and receiving capacity increases. It is advisable to use this order of laying the rock in the dump for the formation of a load of overburden on the bulk part of the working platform of width r in order to collapse the dump 34 located in the limit circuit 35 (Fig. 1).

При отсыпке нисходящего отвала, вследствие снижения его высоты, повышается устойчивость отвала и увеличивается скорость уходки ОФГР. Последнее обстоятельство обеспечивает более быстрый выход ОФГР на противоположный склон оврага (борта карьера), который является для него упором. When dumping a descending blade, due to a decrease in its height, the stability of the blade increases and the speed of GOF removal increases. The latter circumstance provides a faster exit OFGF on the opposite slope of the ravine (pit sides), which is an emphasis for him.

В настоящее время отвалообразование в глубоких логах и отрабатываемых карьерах начинают с формирования отвального борта "снизу - вверх" и производят его в течение длительного периода времени, и только после этого осуществляют отсыпку отвала на всех его ярусах (базовый вариант отвалообразования). Currently, dumping in deep ravines and quarries is started with the formation of the bottom-up dumping board and is carried out for a long period of time, and only after that dumping is carried out on all its tiers (the basic variant of dumping).

При применении предлагаемого комплекса оборудования для отвалов отсыпку отвала, как выше указывалось, осуществляют одним высоким ярусом "сверху - вниз", поэтому период формирования отвального борта в этом случае практически отсутствует. Такой порядок отсыпки отвала обеспечивает существенное улучшение технико-эксплуатационных показателей процесса отвалообразования. Так, расчеты, выполненные для условий Удоканского медного месторождения нагорного типа на стабильный период его эксплуатации при складировании в логах 30% (или 42 млн. м³) вскрышных пород показывают, что этот способ отвалообразования, по сравнению с базовым вариантом, обеспечивает снижение: парка бульдозеров в 5,8 раза, автосамосвалов в 1,5 раза и длины автодорог в 5,7 раза. В результате прогрессивность его обосновывается следующей экономией: по затратам - 40,2%, по фондоемкости - 39,2%, по энергоемкости - 40,9%, по металлоемкости - 44,9% и по трудоемкости - 53,1%.When using the proposed set of equipment for dumps, dumping of the dump, as indicated above, is carried out by one high tier “from top to bottom”, therefore, the period of formation of the dumping board in this case is practically absent. This order of dumping the blade provides a significant improvement in technical and operational indicators of the process of dumping. Thus, the calculations performed for the conditions of the Udokan copper deposit of the upland type for a stable period of its operation when storing over 30% (or 42 million m ³ ) of overburden in logs show that this method of dumping, in comparison with the basic version, ensures a decrease in: bulldozers by 5.8 times, dump trucks by 1.5 times and road lengths by 5.7 times. As a result, its progressiveness is justified by the following savings: in terms of costs - 40.2%, in terms of capital intensity - 39.2%, in terms of energy intensity - 40.9%, in terms of metal consumption - 44.9% and in labor intensity - 53.1%.

Отсыпка отвала одним высоким ярусом возможна также с помощью устанавливаемых на скальном массиве стационарных отвалообразователей или передвижных машин типа: отвалообразователи, перегружатели и экскаваторы-драглайны. Однако ширина отсыпки таких отвалов ограничивается радиусом действия указанных машин, а ресурсные показатели значительно выше, чем в предлагаемом техническом решении. Dumping at one high tier is also possible with the help of stationary dump headers installed on a rock mass or mobile machines of the type: dump headers, reloaders and dragline excavators. However, the width of the dumping of such dumps is limited by the radius of action of these machines, and resource indicators are much higher than in the proposed technical solution.

Claims (2)

1. Комплекс оборудования для отсыпки отвалов при автомобильном транспорте, включающий перегрузочный пункт для автосамосвалов, транспортирующее устройство до отвалообразователя с тяговой лебедкой и отвалообразователь, отличающийся тем, что транспортирующее устройство в нем выполнено в виде тележки с ковшом, опрокидывающимся через свою переднюю кромку посредством шарнирного закрепления ковша на передней части тележки, при этом на задней части ковша смонтированы ролики, на осях которых с возможностью поворота закреплено П-образное водило, соединенное с грузовым тросом тяговой лебедки, выполненной двухбарабанной и смонтированной на перегрузочном пункте для автосамосвалов, при этом ее холостой трос закреплен на задней стенке ковша и через блок, закрепленный на тележке, присоединен к холостому барабану тяговой лебедки, а отвалообразователь выполнен в виде самоходного опрокидывателя со шнековыми приводными опорами и рамой с криволинейными направляющими, на которые опираются ролики ковша при движении и опрокидывании его внутри рамы, а на передней кромке рамы закреплен концевой блок, вокруг которого проходит грузовой трос от грузового барабана тяговой лебедки до П-образного водила ковша, а для разравнивания породы на переднем торце рамы смонтирован лемех с гидроцилиндрами, изменяющими его расположение относительно оси самоходного опрокидывателя. 1. A set of equipment for dumping dumps in road transport, including a transfer point for dump trucks, a transporting device to a spreader with a traction winch and a spreader, characterized in that the transporting device is made in the form of a trolley with a bucket, tipping over its front edge by hinging bucket on the front of the trolley, while rollers are mounted on the rear of the bucket, on the axes of which a U-shaped water is mounted with the possibility of rotation a loom connected to a freight cable of a traction winch made of double-drum and mounted on a reloading station for dump trucks, while its idle cable is mounted on the rear wall of the bucket and through a block mounted on a trolley attached to the idle drum of the traction winch, and the dump truck is designed as a self-propelled tipper with auger drive supports and a frame with curved guides on which the bucket rollers are supported when moving and tipping it inside the frame, and is fixed on the front edge of the frame ontsevoy block, around which the cable passes cargo from the cargo winch drum to the U-shaped carrier bucket, and for leveling the rock at the front end of the frame with hydraulic cylinders mounted ploughshare altering its position relative to the axis of the self-propelled tippler. 2. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что тележка выполнена на шасси с бескамерными шинами, обеспечивающими удельное давление на грунт не более 0,15 Н/см².2. The complex according to claim 1, characterized in that the trolley is made on a chassis with tubeless tires, providing a specific ground pressure of not more than 0.15 N / cm ² .

Images