Стенд для моделирования отработки крутопадающих рудных тел подэтажным обрушением по простиранию

(5 ЕТЕНИЯ еталОТРАТЕЛ ПРОредир ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Красноярский институт цветных млов им. М.И,Калинина(56) Авторское свидетельство СССРКг 861604, кл. Е 21 С 41/22, 1978,Авторское свидетельство СССРМ 1180607, кл, Е 21 С 41/22, 1984.(54) СТЕНД ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯБОТКИ КРУТОПАДАЮЩИХ РУДНЫХПОДЭТАЖНЫМ ОБРУШЕНИЕМ ПОСТИРАНИЮ(57) Изобретение относится к эксперитальному и учебному оборудованию длбораторного моделирования выпускапри подземной разработке рудных телней и большой мощности, Цель - расш Изобретение относится к горной промышленности, в частности к эксперимен=тальному и учебному оборудованию длялабораторного моделирования выпуска руды, может быть использовано применительно к подземной разработке крутопадающихрудных тел средней и большой мощности,Известен рядстендовдля исследованияторцового выпуска руды в системе подэтаж-"ного обрушения (13,Однако эти стенды не применимы к исследованию торцового выпуска при ведении работ по простиранию.Наиболее близким к предлагаемому потехнической сущности и достигаемому результату является стенд для моделированияотработки крутопадающих рудных тел под-" ние области применения стенда в учебном процессе за счет возможности моделирования отработки по простиранию нескольких подэтажей одновременно при изменяющихся параметрах рудных тел. Стенд включает несущу;о конструкцию в виде емкости., заполненной эквивалентным материалом; погрузочно-доставочную выработку, выдвижные элементы в виде плоских пластин, установленных с наклоном к продольной оси выработки, Погрузочно-доставочиая выработка выполнена в виде пустотелого короба, одна из боковых стенок имеет сквозные наклонные пазы, обе боковые стенки установлены иа шарнирах; а выдвижные элеленты в виде плоских пластин усзоновлеиыв наклонных пазах боковой стенки, При этом выдвижные выработки имеют профиль, соответствуютдий поперечному сечению моделируемой выработки, 2 ил,этажным обрушением по простираиию. включаощий несущую конструкцию; выполненную в виде емкОсти, заполненной эквивалентным материалом, погрузочнодоставочную выработку, выдвижные элементы в виде плоских пластин, установленных с наклоном к продольной оси погрузочно-доставочной выработки и боковые стенки 2).Недостатками известной конструкции являются малая уйиверсалЫность а результате узкого спеваРоДелйЯЬЖЯГтсЛбвий, а также иевозможйостьисгтольэбваиияего в учебном процессе ввиду непокаэательности и трудоемкости, Постоянное расстояние между боковыми стенками и постоянный угол наклона их не позволяют моделироватьотработку рудных тел различной мощности по простиранию с разными углами падения висячего и лежачего боков, Имитация выработки с помощью выдвижного элемента в кровле не позволяет моделировать одновременную отработку нескольких подзтажей. В результате, использовайия стенда в учебном процессе невозможно, универсальность его низка.Цель изобретения - расширение области применения стенда в учебном процессе за счет возможности моделирования отработки по простиранию нескольких подэтажей одновременно при изменяющихся параметрах рудных теЛ.Указанная цель достигается тем, что в стенде для моделирования отработки круто- падающих рудных тел подэтажным обрушением по простиранию содержатся несущая конструкция, выполненная в виде емкости, заполненной эквивалентным материалом, погрузочно-доставочные выработки, выдвижные элементы в виде плоских пластин, установленных с наклоном к продольной оси погрузочно-доставочной выработки и боковые стенки. При этом погрузочно-доставочная выработка выполнена в виде пустотелого короба, установленного по простиранию рудного тела с возможностью перемещения вдоль ее продольной оси, одна из боковых стенок выполнена со сквозными наклонными пазами обе боковые стенки установлены на шарнирах с возможностью перемещения одной из них в направлении перпендикулярном погрузочнодоставочной выработке, а выдвижные элементы установлены в наклонных пазах боковой стенки с возможностью передвижения по ним.Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый стенд отличается тем, что подэтажи оборудованы выдвижной погрузочно-доставочной выработкой в виде пустотелого короба, боковые стенки смонтированы на шарнирах, причем одна из них имеет воэможность перемеще ния и сквозные наклонные пазы в которых установлены выдвижные элементы. При этом профиль выдвижной выработки соответствует поперечному сечению моделируемой выработки (например прямоугольного, сводчатого, трапециевидного и др.).Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями при изучении данной области техники показывает, что выдвижные элементы в виде плоских пластин широко известны.Однако использование их в заявляемом устройстве в "сочетании с наклонными сквозными пазами в боковой стенке позво 10 20 лит моделировать отработку по простиранию нескольких подэтажей одновременно, что еще в большей степени повысит его универсальность и расширит область применения.На фиг.1 представлен стенд, общий вид;на фиг,2 - разрез по А-А на фиг.1, Стенд состоит из несущей. конструкции1, ограничивающей пространственнуютрехмерную модель очистного блока, погрузочно-доставочных выработок 6, выдвижных элементов 4 и боковых стенок 7, 8, обеспечивающих ограждение выпускаемых слоев 5. Выдвижные выработки 6 выполнены в виде пустотелого короба, соответствующего сечению моделируемой доставочной выработки, например, прямоугольного сводчатого, трапециевидного и др, Боковые стенки стенда 7, 8 смонтированына шарнирах, одна из стенок 7 стенда выполнена сосквозными наклонными пазами 9 и имеет возможность перемещения в направлении перпендикулярном погрузочно-достэвоцной выработке, выдвижные элементы 4 установлены в наклонных пазах 9 боковой стенки 7 и имеют возможность передвижения по ним,Стенд работает следующим образом;Боковые стенки 8, 7 стенда устанавли 30 вают под углом а, равным углу падения моделируемого рудного тела и на расстояниив друг от друга, равном его мощности, темсамым создают объемную трехмернуюмодуль очистного блока с заданными пара 35 метрами. В модель очистного блока устанавливают выдвижные выработки 6,разделяющие блок на требуемое количествоподэтажей, например, на две, верхний 2 инижний 3, Расстояние между выдвижными40 выработками определяется высота подэтажа исходя из условий отработки моделируемого рудного тела, В каждом подзтажеразмещаютвыдвижные элементы 4, такимобразом, чтобы одна из сторон их через45 сквозные пазы 9, выполненные в одной избоковых стенок 7, выступала за пределыстенда, обеспечивая тем самым возможность извлечения элементов из заполненного стенда, а сами элементы имели50 задаваемый угол наклона (например 7080 О), Объемы, ограниченные выдвижнымиэлементами 4 и стенками 7, 8 стенда запол. няют эквивалентным материалом, имитирующим руду, находящуюся в слоях 5, аостальное пространство стенда заполняют55 материалом, имитирующим обрушенные пустые породы 10. После этого, через выработку 6 начийают выпуск руды из слоя. Послезавершения выпуска руды из слоя выработку выдвигают на величину 11, равную толщине следующего слоя. Из модели извлекают выдвижные элементы 4, чем имитируют отбойку очередного слоя руды и создают непосредственный контакт отбитой руды 5 с обрушенными породами 10. После этого начинают выпуск руды из очередного слоя,Предлагаемый стенд реализован в учебном процессе при изучении выпуска руды под обрушенными породами, а также применительно к условиям ряда крутопадающих месторождений для моделирования отработки крутопадающих рудных тел подэтажами высотой 9 - 25 м, Мощность рудного тела колебалась от 12 до 15 м,Стенд изготовлен в геометрическом масштабе 1:40. В качестве эквивалентного . материала использовались дробленные породы месторождения. Угол наклона выпускаемых слоев изменялся в интервале 70 - 120 С. Выдвижные выработки, выполненные в виде пустотелого короба. устанавливались через 22,5 - 62,5 см, а выдвижные элементы через 10 - 20 см ,4-8 м натуры).Боковые стенки благодаря шарнирам устанавливались под углом падения 70 - 90 О, соответствующем натурК на расстоянии друг от друга 30,0 - 37,5 см в точном соответствии с натурой,Выдвижную выработку выдвигали из модели на величину, равную толщине слоя 30 - 37,5 см), извлекали выдвижной элемент и начинали выпуск руды через выдвижную выработку - пустотелый короб, Аналогично отрабатывались все слои верхнего и нижнего подэтажей, В результате испытаний моделей получены динамические зависимости показателей извлечения от количества добытой руды и конструктивных параметров системы подэтажного обрушения, которые явились основой для нормирования потерь .и разубоживания, Нормативы при заданной ценности руды для верхнего подэтажа составили; потери - 15%, разубоживание - 25%, для нижнего подэтажа, соответственно - 12% и 18%, По результатам отработки рудного тела отклонение фактических потерь и разубоживанияот нормативных не превысило 3 - 4%, т,е. обеспечена достаточно высокая надежность моделирования, а в учебном процессе - его показательность.Применение заявляемого технического решения для мбделирования отработки крутопадающих рудных тел подэтажным обрушением по простиранию обеспечивает его универсальность и показательность, что позволяет с успехом использовать его в учеб 10 ном процессе, Результаты моделирования на заявляемом стенде могут использоваться в качестве надежной экспериментальной основы для учета и нормирования потерь полезного ископаемого, их экономической оценки, что имеет большое практическое значение,Формула из об р ете ни яСтенд дпя моделирования отработки 20 крутопадающих рудных телподэтажным обрушением по простиранию, включающий несущую конструкцию, выполненную в виде емкости, заполненной эквивалентным материалом, погрузочно-доставочную выработ 25 ку, выдвижные элементы в виде плоских пластин, установленных с наклоном к продольной оси погрузочно-доставочной выработки и боковые стенки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения области 30 применения стенда в учебном процессе за счет возможности моделирования отработки по простиранию нескольких подэтажей одновременно при изменяющихся паравыработка выполнена в виде пустотелого короба, установленного по простиранию рудного тела с возможностью перемещения вдоль ее продольной оси, одна из боковых стенок выполнена со сквозными наклонными пазами, обе боковые стенки 40 установлены на шарнирах с возможностью перемещения одной из них в направлении, перпендикулярном погрузочно-доставочной выработке, а выдвижные элементы установлены в наклонных пазах боковой стенки с возможностью передвижения поним. 35 метрах рудных тел, погрузочно-доставочнаяСоставитель В. КравцовТехред М,Моргентал Корректо инич роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 РедакторЗаказ 3438ВНИИППИ ГосудаП Тираж - Подписноеенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 13035, Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб 4/5