Способ ведения вскрышных работ при разработке горизонтальных и пологих месторождений

 

Изобретение относится к горной промети и м.б. использовано при открытой разработке горизонтальных и пологих пластов. Цель - повышение эффективности ведения вскрышных работ при наличии подстилаюИзобретение относится к технологии открытой разработки горизонтальных и пологих пластов полезного ископаемого малой мощности и может быть использовано в горнодобывающей промышленности. Аналогом изобретения является способ разработки месторождения, в котором откосы вскрышных уступов пригружают фильтрующим материалом - гравием, щебнем или скальными породами. Пригружаемый материал предохраняет поверхность откоса от размыва сточными водами и гфепятструет выносу частиц породы подземными водами. щего устойчивые породы плывуна за счет повышения устойчивости уступа. Селективную выемку разноструктурных пород ведут вскрышными заходками до пласта полезного ископаемого 7. При этом формируют откос уступа и производят селективную отсыпку пород в гребневые отвалы 5 и 6. Выемку ведут комбинированным забоем в виде двух треугольных поверхностей. Одна из поверхностей располагается вкрест простирания , а другая - под острым углом к простиранию откоса уступа. Откос уступа формируют под углом естественного откоса устойчивых пород 9. В откосе уступа по плывуну 8 проходят продольную выработку 12. Затем отсыпают устойчивые породы 9 на откосе выработки 12. При этом отсыпку ведут с выдавливанием пород плывуна 8 и его перекрытием до пласта полезного ископаемого 7 с отделением вскрышной заходки, Выемку выдавливаемых пород плывуна 8 производят периодически. Затем отрабатывают отдельную вскрышную заходку. 2 ил. Пригрузка имеет в поперечном сечении форму треугольной призмы, а откос выполаживается. Близким по технологической сущности к изобретению является способ разработки месторождений, основанный на отработке вскрышных уступов, путем частичной выемки рыхлых пород и замены их скальными. При этом создается угол откоса уступа, чаще всего равный углу естественного откоса фильтрующего материала. Оба способа требуют доставки фильтрующего материала (скальных пород) на рабочие площадки и специального оборудования для ел С 4 4 ГО СЛ ON

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 С 41/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Ь1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4795230/03 (22) 27.02.90 (46) 30.06.92. Бюл. N. 24 (71) Днепропетровский горный институт им.Артема (72) В.И.Прокопенко, С.В.Лесников, В.Л.Лобанов и B.B,Ñàäîâñêèé (53) 622.271(088,8) (56) Фисенко Г.Л, и др, Укрепление откосов в карьерах. М.: Недра, 1974, с,47, рис.11.11.

Новожилов М,Г, и др. Технология открытой разработки месторождений полезных ископаемых. 4.2. М.: Недра, 1971, с.22—

23. (54) СПОСОБ ВЕДЕНИЯ ВСКРЫШНЫХ РАБОТ ПРИ РАЗРАБОТКЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ И ПОЛОГИХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ (57) Изобретение относится к горной промсти и м,б, использовано при открытой разработке горизонтальных и пологих пластов.

Цель — повышение эффективности ведения вскрышных работ при наличии подстилаюИзобретение относится к технологии открытой разработки горизонтальных и пологих пластов полезного ископаемого малой мощности и может быть использовано в горнодобывающей и ромы шлен ности.

Аналогом изобретения является способ разработки месторождения, в котором откосы вскрышных уступов пригружают фильтрующим материалом — гравием, щебнем или скальными породами. Пригружаемый материал предохраняет поверхность откоса от. размыва сточными водами и препятствует выносу частиц породы подземйыми водами.,, БА2, 1744256 А1 щего устойчивые породы плывуна за счет повышения устойчивости уступа. Селективную выемку разноструктурных пород ведут вскрышными заходками до пласта полезного ископаемого 7. При этом формируют откос уступа и производят селективную отсыпку пород B гребневые отвалы 5 и 6.

Выемку ведут комбинированным забоем в виде двух треугольных поверхностей, Одна из поверхностей располагается вкрест простирания, а другая — под острым углом к простиранию откоса уступа. Откос уступа формируют под углом естественного откоса устойчивых пород 9. В откосе уступа по плывуну 8 проходят продольную выработку 12.

Затем отсыпают устойчивые породы 9 на откосе выработки 12. При этом отсыпку ведут с выдавливанием пород плывуна 8 и его перекрытием до пласта полезного ископаемого 7 с отделением вскрышной заходки, Выемку выдавливаемых пород плывуна 8 производят периодически. Затем отрабаты . вают отдельную вскрышную заходку. 2 ил.

Пригрузка имеет в поперечном сечении форму треугольной призмы, а откос выполаживается. Близким по технологической сущности к изобретению является способ разработки месторождений, основанный на отработке вскрышных уступов, путем частичной выемки рыхлых пород и замены их скальными. При этом создается угол откоса уступа, чаще всего равный углуестественного откоса фильтрующего материала. Оба способа требуют доставки фильтрующего материала (скальных пород) на рабочие площадки и специального оборудования для

1744256 его укладки на откосах уступов. Способы неприемлемы для текущего поддержания откосов параллельно с экскавацией породы в забое и перевалкой ее в отвал, Аналогично способу изобретения вскрышной уступ разрабатывают драглайном с торца.

Профиль забоя драглайна криволинейный, соответствующий траектории ковша с гибкой канатной связью, Драглайн устанавливают на верхней площадке уступа, уступ отрабатывают нижним черпанием. Валовая выемка породы приводит к.полному обнажению откоса уступа, который при наличии в нем слабоустойчивых пород будет обрушаться. Когда толщина сильно обводненных пород будет обнажена по боковой поверхности, то задержать обрушение этой толщи любой пригрузкой не удастся. Следовательно, эффективность ведения вскрышных работ будет низкой. Во всех аналогах пласт полезного ископаемого будет засоряться плывуном, вследствие чего будут теряться запасы ископаемого.

Прототипом изобретения является способ разработки месторождения на основе выемки горных пород траншейными заходками. Породу извлекают драглайном горизонтальными стружками в забое трапециевидной формы нижним черпанием — драглайн располагают на поверхности траншеи.

Способом, принятым в прототипе, горная порода извлекается в забое валовым способом без учета устойчивости откосов уступа и отвала. Если уступ включает слабоустойчивые породы (плывун), то откосы будут обрушаться и затруднять ведение вскрышных работ. При разработке уступа, в подошве которого залегают пласт полезного ископаемого, эти обрушения приведут к засорению пласта и потерям ископаемого в процессе его добычи.

Целью изобретения является устранение отмеченных выше недостатков, а именно повышение эффективности ведения вскрышных работ при наличии подстилающего устойчивые породы плывуна за счет повышения устойчивости уступа. При разработке месторождения предлагаемым способом потери полезного ископаемого и его засорение могут быть уменьшены на 15—

257, вследствие большего угла откосов уступов вскрыши увеличивается вместимость отвала и снижается коэффициент переэкскавации на 10-15 ф.

Поставленная в изобретении цель достигается тем, что при разработке горизонтальных и пологих месторождений, включающей селективную выемку разноструктурных пород вскрышными заходками

10 до пласта полезного ископаемого с формированием откоса уступа и селективную отсыпку пород в гребневые отвалы, вскрышные породы извлекают комбинированным забоем в виде треугольных поверхностей с расположением одной из них вкрест простирания, а другой — под острым углом к простиранию откоса уступа. Откос уступа формируют под углом естественного откоса устойчивых пород. В откосе уступа по плывуну проходят продольную выработку и отсыпают устойчивые породы на откосе указанной выработки с выдавливанием пород плывуна и перекрытием последнего до

15 пласта полезного ископаемого с отделением вскрышной заходки. При этом производят периодическую выемку выдавливаемых пород плывуна, а затем отрабатывают отделен ную вс кры ш ную заход ку.

20 Анализ предлагаемого решения с точки зрения соответствия критерию "существенные отличия" позволяет сделать следующие выводы. Отличительные признаки могут быть разделены на две группы. К первой

25 группе относятся признаки, обеспечивающие устойчивость откоса уступа, к второй— ограничивающие сползание плывуна. Устойчивость откоса уступа достигается тем, что откос снабжается постепенно, малыми

30 участками за счет выемки слагаемых пород по двум треугольным поверхностям, одна из которых расположена под острым углом к простиранию откоса уступа, Массив горных пород, образующих эту поверхность, при35 держивает плывун от преждевременного оползания. Оползание плывуна ограничивается его тампонированием по боковой поверхности со стороны массива. Тампонаж производится устойчивой породой, залега40 ющей в верхней части уступа. Отличительной особенностью является то, что тампонажная призма под действием собственного веса опускается, выдавливая плывун по линии скольжения и одновременно

45 ограничивая его выделение со стороны массива, По мере снижения наклонных слоев тампонажная призма наращивается путем пригрузки ее устойчивой породой. Такое решение позволяет постепенно обнажать от50 кос уступа и закреплять его на участке плывуна. Упомянутые выше решения являются новыми в науке и технике и создают положительный эффект.

На фиг. 1 и 2 показана в плане и разрезе

55 технологическая схема разработки месторождения полезного ископаемого предлагаемым способом. Здесь изображены; 1, 3— торец и откос уступа, 2 — откос забоя, 4— драглайн, 5, 6 — дальний и ближний гребни отвала, 7 — пласт полезного ископаемого, 8

1744256

55 — плывун, 9- устойчивые породы, 10- выделения плывуна, 11 — тампонажная призма, 1 2 — продольная выемка.

Способ осуществляется следующим образом. Разрабатывают драглайном 4 уступ, 5 покрывающий горизонтальный пласт 7. Уступ составлен плывуном 8 и устойчивыми породами 9. Мощность плывуна соизмерима (в 2-3 раза меньше) с мощностью толщи устойчивых пород. Слагаемые породы из- 10 влекают нижним черпанием, для чего драглайн располагают на верхней площадке уступа. Разрабатывают уступ наклонными слоями под острым углом к его простиранию. Породы извлекают комбинированным 15 забоем по двум примыкающим одна к другой треугольным поверхностям. Одна из этих поверхностей расположена вкрест простирания, другая — под острым углом к простиранию откоса 3 уступа. По мере по- 20 двигания забоя экскаватор перемещают вдоль уступа. Откос уступа формируют под углом, равным углу естественного откоса устойчивых пород. Параллельно с выемкой породы в откосе уступа по плывуну создают 25 драглайном 4 продольную выемку 12. Уступ разрабатывают по бестранспортной схеме.

Переваливают вскрышную породу во внутрен н ий отвал. Создают отвал ьную эаходку по ширине из двух гребневидных участков. 30

Вдальний от драглайна участок5 размещают плывун, в ближний 6 — устойчивые породы.

Ширину этих участков, а следовательно, и площадь их поперечного сечения, принимают пропорционально мощности пород, сла- 35 гающих уступ. Тогда высота ближних гребней отвальной заходки не будет меньше высоты дальних гребней и плывун разместится в провалах между устойчивыми породами. Периодически, по мере создания 40 продольной выемки 12 размещают в ней устойчивые породы 9, залегающие в верхней части уступа. Под действием собственной массы и вследсгвие слабой несущей способности плывуна образуемая из устой- 45 чивых пород призма 11 опускается, раздавливает плывун и тампонирует его по боковой поверхности со стороны массива.

Плывун, выделившийся под давлением тампонажной призмы, отсыпают в отвал. Соответственно подвиганию забоя призму 11 наращивают путем пригрузки ее устойчивой породой 9; а выделившийся из-под нее плывун 10 переваливают во второй гребень 5 отвальной заходки. Повторяют операции раздельной выемки пород уступа комбинированным забоем, перевалки их вдвухгребневую отвальную эаходку, тампонирования плывуна и отсыпки его выделений в отвал до тех пор, пока не будет достигнут рудный пласт.

Формула изобретения

Способ ведения вскрышных работ при разработке горизонтальных и пологих месторождений, включающий селективную выемку разноструктурных пород вскрышными заходками до пласта полезного ископаемого с формированием откоса уступа и селективную отсыпку пород в гребневые отвалы, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности ведения вскрышных работ при наличии подстилающего устойчивые породы плывуна за счет повышения устойчивости уступа, выемку ведут комбинированным забоем в виде двух треугол ьн ых поверхностей с расположен ием одной из них вкрест простирания, а другой — под острым углом к простиранию откоса уступа, откос уступа формируют под углом естественного откоса устойчивых пород, в откосе уступа по плывуну проходят продольную выработку и отсыпают устойчивые породы на откосе указанной выработки с выдавливанием пород плывуна и перекрытием последнего до пласта полезного ископаемого с отделением вскрышной заходки, при этом производят периодическую выемку выдавливаемых пород плывуна, а затем отрабатывают вскрышную заходку.

1744256

Составитель B. Прокопенко

Редактор Т, Пилипенко Техред M.Ìoðãåêòàë Корректор В. Гирняк

Заказ 2176 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101