Учеба
Внедренные разработки кафедры

ТЕХНОЛОГИЯ ДОБЫЧИ ПОЛЕЗНОГО ИСКОПАЕМОГО И УСТРОЙСТВА, СПОСОБСТВУЮЩИЕ ПОВЫШЕНИЮ ЭФФЕКТИВНОСТИ ГОРНЫХ РАБОТ

1. ВАРИАНТ СИСТЕМЫ РАЗРАБОТКИ НИСХОДЯЩИМИ
СЛОЯМИ ПОД ИСКУССТВЕННОЙ КРОВЛЕЙ
(внедрено на шахтах объединения «ЮЖУРАЛЗОЛОТО».

Закладочный массив, созданный из хво­стов обогатительной фабрики без добавления каких-либо вяжущих, поддерживается гибким перекры­тием. Способ подачи закладочного материала — гидравлический. Управление устойчивостью закладочного массива, а следовательно, и кровлей очистной выработки основано на том, что сыпучий закладоч­ный материал обладает свойством изменять в зависимости от влажности некоторые свои физико-механические характеристики. Под действием силы тяжести перекрытие с закладкой опускается на почву отработанного слоя. Внедрение разработанной технологии при выемке крутопадающих маломощных рудных тел в удароопасных условиях позволило отказаться от цемента, что существенно снизило себестоимость добычи.

2. ИЗВЛЕКАЕМЫЙ РУДОСПУСК.

Система разработки горизонтальными слоями с гидрозакладкой выработанного пространства предусматривает наращивание металли­ческого рудоспуска на каждом слое. С целью экономии металла и снижения трудоемкости работ предлагается извлекаемый рудоспуск, который позво­ляет возводить и погашать вертикальную выработку в закладочном массиве дистанционно.

3. СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕУСТОЙЧИВОЙ РУДНОЙ ЗАЛЕЖИ
(внедрено на Зыряновском руднике).

Выемка руды осуще­ствляется под защитой бетонной крепи, создаваемой в виде объ­емной решетки, путем последовательного проведения друг над дру­гом выработок по простиранию и вкрест простирания рудного тела с последующей закладкой их твердеющей смесью. Внедрение технологии позволило снизить: себестоимость добычи, за счет сокращения объёма закладочных работ; потери полезного ископаемого, за счет безцеликовой выемки.

4. Камерная система разработки под искусственной кровлей из твердеющей закладки
(внедрено на шахтах ОАО «СЕВУРАЛБОКСИТРУДА»,
серебряная медаль ВДНХ).

Конструктивная особенность предлагаемого варианта системы раз­работки — двух стадийность выемки рудной зале­жи, основанная на снижении уровня действующих напряжений в отрабатываемом массиве путем опережающей отработки в висячем боку рудного тела. При отработке рудных тел в удароопасных ус­ловиях в неустойчивых породах предложенной системой разработки достигается следующий положительный эффект:
• Повышается безопасность работ, связанная со снижением уровня действующих напряжений за счет опережающей отработки в висячем боку рудного тела.
• Увеличение основных камерных запасов и сни­жение объема горноподготовительных работ на единицу продукции повышают эффективность добычи полезного ископаемого.
• Отработка удароопасных участков месторождения камерами под ис­кусственной кровлей позволило исключить за­траты на укрепление кровли в камерах и сни­зить разубоживание добываемой руды.

5. КОМПЛЕКСНЫЙ ОТКРЫТО-ПОДЗЕМНЫЙ СПОСОБ
РАЗРАБОТКИ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ С КРУТЫМИ
НЕ РАБОЧИМИ БОРТАМИ КАРЬЕРА.

Совместная открыто-подземная выемка ценных руд основывается на возведении подземным способом на контакте рудного и породного массивов искусственного крутого борта карьера путем отработки в опережающем порядке этажно-камерной системой с твердеющей закладкой в виде колодца. После твердения бе­тонной закладки производят выемку руды внутри образованно­го колодца открытым способом. Внедрение данного комбинированного способа позволяет значительно уменьшить объёмы вскрышных работ на карьере, сократить площади изымаемых земель и уменьшить транспортные расходы на доставку вскрышных пород во внешние отвалы и др.

6. СПОСОБ РАЗРАБОТКИ С ПРЕВАРИТЕЛЬНЫМ
УКРЕПЛЕНИЕМ ВМЕЩАЮЩИХ ПОРОД
(внедрен на шахтах Берёзовского РУ).

Параллельно контакту с рудным телом из полевых штреков и бурят ряды скважин и размещают в них заряды ВВ. Взрыванием зарядов ослабленные участки пород подготавливают к созданию укрепленной зоны, структура которой зависит от механических свойств пород. Укрепленную.зону создают нагнетанием вяжущего материала (цементного раствора или смолы). Предложенный способ позволяет повысить полноту и качество извлечения полезного ископаемого за счёт предотвращения обрушения неустойчивых вмещающих пород.

7. СПОСОБ ДОБЫЧИ ПОТЕРЯННЫХ РУД В ТЯЖЕЛЫХ СУСПЕНЗИЯХ

Добычу потерянных запасов в выработанном пространстве над выпускными дучками и в гребнях между выпускными дучками пред­лагается вести дополнительным выпуском в тяжелых суспензиях. Освоение новой технологии при повторной добычи потерянных руд из обрушения позволяет снизить затраты на добычу и переработку за счёт снижения объёма подготовительно-нарезных работ и отсутствие затрат на буровзрывные работы.

8. ИНЪЕКТОР ДЛЯ РАЗДЕЛЬНОГО БЕТОНИРОВАНИЯ
(внедрён на Урупском ГОКе, бронзовая медаль ВДНХ)

Инъектор состоит из отдельных метровых секций, ко­торые представляют собой концентрично расположенные трубы (на­ружные и внутренние). Устройство позволяет создать регулируемые зоны инъекции и рационально распределять вяжущий раствор в укрепляемом массиве.

9. ЗАЩИТНО-РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ПЕРЕДВИЖНОЙ КОМПЛЕКС
(внедрён на Урупском ГОКе)
Механизированная крепь состоит из отдельных секций, соединенных между собой шарнирно. При работе передвижного комплекса всю нагрузку от взорванной руды принимает на себя противовзрывной щит, который надежно амортизирует благодаря податливым опорам. Механизированная крепь позволяет комплексно решать вопросы технологического цикла, такие как: поддержание кровли очистного забоя; концентрация отбитой руды на скреперной дорожки; исключения поддира почвы при скреперовании и др.

10. КРЕПЬ ОГРАДИТЕЛЬНАЯ ПЕРЕДВИЖНАЯ
(внедрена на Карабашском и Дегтярском рудниках, серебряная и бронзовая медали ВДНХ)

Крепь оградительная передвижная (ОПК) предназначена для поддержания выработок (выпускных и доставочных) при отработке рудных месторождений системами с обрушением руды и вмещающих пород. Применение ОПК позволяет: работать с плоским днищем; сократить объём горно-подготовительных работ; повысить производительность труда на выпуске; улучшить показатели извлечения руды и др.
11. ЗАККЛАДОЧНЫЙ ТРУБОПРОВОД
(внедрен на Урупском руднике)
Разработан новый способ непрерывного наращивания и демонтажа закладочного трубопровода, позволяющий вести закладочные рабо­ты без остановки подачи закладочного материала.

12. ГРОХОТ
(внедрен на Урупском руднике)

Предло­жен новый способ обезвоживания гидрозакладки непосредственно у за­боя. Сущность его заключается в подключении в гидрозакладочную сеть незаштыбовывающегося грохота с поддоном, из которого транспортная вода с илистой фракцией откачивается в специальный зумпф.

13. Извлекаемая шахтная крепь
(внедрено на шахтах объединения «ЮЖУРАЛЗОЛОТО».

Разработана металлическая извлека­емая крепь, которая имеет сравнительно небольшой вес, транспортабельна, быстро устанавливается и легко извлекается из закладочного массива. Предназначена для крепления очистного пространства при выемке неустойчивой рудной залежи восходящими горизонтальными слоями с закладкой.

14. Переносная надувная гидроизоляционная перемычка
(внедрен на Урупском руднике)

Переносная надувная гидроизоляционная перемычка представляет собой быстроразъемную переносную кон­струкцию и предназначена для перекрытия горизонтальных горных выработок сечением 10 м2 и более с целью защиты рабочего про­странства от проникновения закладки на откаточные выработки. Такая перемычка обеспечивает надежную гидроизоляцию при высоте заливаемого слоя до 10 м. Максимальная нагрузка на перемычку при сечении выработки 12 м2 составляет 200т.

15. Переносная каркасная гидроизоляционная перемычка

Переносная каркасная гидроизоляционная перемычка состоит из жесткого каркаса, выполненного с желобом по периметру, и эластичного герметизирующего элемента, собираемого из отдельных баллонов. Использование этой перемычки позволяет избавиться от трудоемких ручных работ по зачистке и специальной подготовке по­верхности выработки в месте возведения перемычки, а также сократить время на монтаж перемычки. В целом же конструкция пере­мычки обеспечивает надежную герметизацию при гидрозакладке вы­работанного пространства.

16. Tеxнология контроля за набором прочности
искусственных массивов
Разработан способ контроля состояния закладочного массива, который заключается в отборе проб в условиях его естественного твердения. Такой метод от­бора проб в отличие от широко распространенного метода контро­ля, основанного на отборе и испытании проб на поверхности мас­сива, повышает представительность отобранных проб и позволяет получить достоверные сведения о прочностных свойствах закла­дочного массива, так как процессы твердения закладки в подзем­ных и лабораторных условиях протекают не одинаково.
17. Технология выпуска отбитой руды
(внедрена на Урупском руднике)

Разработан и внедрен способ торцевого выпуска отбитой руды под обрушенными породами, кото­рый заключается в увеличении зоны потока выпуска за счет уста­новки в доставочной выработке питателя с рабочим органом тол­кающего типа. Внедрение разработанного способа позволило снизить показатели потерь и разубоживания при выпуске руды и, кроме того, сократить количество зависаний за счет улучшения параметров фигуры выпуска.

18. РАЗБОРНЫЙ МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ НАСТИЛ
(внедрен на шахтах Берёзовского РУ).

Фирмой разработан настил, который пред­ставляет собой квадратные элементы-пластины из листовой стали, снабженные опорными штырями. Штыри приварены попарно с двух противоположных сторон к ниж­ней плоскости элемента покрытия и выступают за его кромку на 40—50 мм. Внедрение настила позволило создать благоприятные условия для работы самоходного оборудования на поверхности гидрозакладочного массива, снизить потери полезных компонентов добываемых руд и получить максимальную экономическую отдачу от применяемой техники при наименьших капитальных и эксплуатационных затратах.

Полученные патенты, свидетельства:

  1. Валиев Н.Г.,Симисинов Д. И., Дмитриев В. Т., Дмитриев С. В. Камнерезное устройство (полезная модель). Пат. № 112268 E21C 37/18. Заявка № 2011107346/03 от 25.02.2011; Опубл. 10.01.2012 Бюл. № 1.
  2. Комиссаров А. П., Лагунова Ю.А., Симисинов Д.И., Валиев Н.Г. Машина алмазно-канатного пиления (полезная модель). Пат. № 121194 E21C 37/18. Заявка № 2012121728 от 25.05.2012; Опубл. 20.10.2012.
  3. Давыдов С.Я., Косарев Н.П., Валиев Н.Г. Устройство для непрерывного подъема сыпучих материалов (полезная модель). Пат. № 138223 10.03. 2014 по заявке 2013139816.
  4. Давыдов С.Я., Косарев Н.П., Валиев Н.Г., Курочкин В.А Способ безостановочного перемещения контейнеров в системе контейнерного пневмотранспорта. Пат. 2518387 09.04.2014 по Заявке № 2013115810 от 08.04.13.
  5. Валиев Н.Г. Белов В.А… Давыдов С.Я… Апакашев Р.А. Анкер для упрочнения угольного пласта (полезная модель). Пат 143016 Заявка № 2014108700 от 05.03.2014.
  6. Давыдов С.Я., Косарев Н.П., Валиев Н.Г., Симисинов Д.И. Устройство пневмотранспорта сыпучих материалов (изобретение). Пат. № 2527635. Заявка № 2013115808 от 08.04.2013 опубл. 10.07.2014 Бюл. № 25.
  7. Давыдов С.Я., Косарев Н.П., Валиев Н.Г., Симисинов Д.И., Потапов В.Я, Костюк П.А. Камерный питатель пневмотранспортной установки (изобретение). Пат. № 2537368. Заявка № 2013125215 от 30.05.2013 опубл. 10.01.2015 Бюл. № 1.
  8. Давыдов С.Я., Косарев Н.П., Валиев Н.Г., Симисинов Д.И. Камерный питатель нагнетательной пневмотранспортной установки (изобретение). Пат. № 2540889 B65G 53/40 Заявка: 2013115811/11 от 08.04.2013 опубл. 10.02.2015 Бюл. № 4.
  9. Апакашев Р.А., Давыдов С.Я., Валиев Н.Г Устройство для получения литого кремнийсодержащего алюмоматричного композиционного материала (изобретение). Пол реш. от 26.08.2014 по заявке 2014127377 от 04.07.2014.
  10. Косарев Н.П., Давыдов С.Я., Валиев Н.Г. Укрывное устройство (изобретение). Пат. № 2543625  С25D. Заявка № 2013142028/02 от 13.09.2013; Опубл. 10.03.2015 Бюл. № 7.
  11. Косарев Н.П., Давыдов С.Я., Валиев Н.Г., Боярских Г.А. Ленточный конвейер (изобретение). Пат. № 2548218 B65G. Заявка № 2013134805/11 от 23.07.2013; Опубл. 20.04.2015 Бюл. №11. 
  12. Багазеев В.К., Лушников Я.В., Волкова Е.А. Свидетельство №2014618723 РФ. Расчёт толщины плёночного основания штабеля программы для ЭВМ/ Заявитель и правообладатель ФГБОУ ВПО УГГУ. – 1 с. №2014614913; заявл. 21.05.2014 г.; зарегистр. 28.08.2014. – 1 с.
  13. Багазеев В.К., Валиев Н.Г., Здоровец И.Л., Симисинов Д.И., Старцев В.А. Способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых из суглинистых россыпных месторождений (патент на изобретение). Номер заявки: 2016121266.
  14. Патент № 2589529 Крутонаклонный ленточный конвейер. Авторы: Чуркин Василий Алексеевич (RU), Давыдов Станислав Яковлевич (RU), Макаров Владимир Николаевич (RU), Кокарев Константин Владимирович (RU) 2016 г.
  15. В.В. Иванов. В.Я. Потапов, А.И. Афанасьев, С.А. Ляпцев, Е.Ф. Цыпин, В.В. Потапов. Сепаратор для разделения материалов по трению и упругости: пат.Ru №111780, заявл. 24.06, опубл. 27.12.2011. Бюл. №36
  16. В.Я. Потапов, Е.Ф. Цыпин, В.В. Иванов, В.В. Потапов. Способ разделения сыпучих материалов и устройство для его осуществления пат.решение Ru№201018658 «Д», опубл. 20.11.2013. Бюл. №4