Способ расконсервации бортов карьера

 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, а именно к способам производства открытых горных работ по скальным породам и рудам. Способ включает отработку взорванной горной массы уступами сверху вниз, отгрузку ее в транспортные средства и доставку на поверхность. На каждом уступе, начиная со второго, формируют породо- и рудоскат на флангах карьерного поля и участка скатов на флангах с углами наклона менее 40 - 45 оборудуют устройствами для регулирования подачи горной массы на нижележащие горизонты. Горную массу верхнего уступа транспортируют к скатам и перепускают на нижний концентрационный горизонт. После отработки уступа демонтируют устройство нижележащего уступа и приступают к отработке этого уступа в аналогичном порядке, а отгрузку горной массы производят с нижнего концентрационного горизонта. 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых, в частности при разносе бортов карьеров с нагорной частью, их реконструкции, расконсервации, а также при открыто-подземной доработке месторождений.

Известен способ построения и последующей расконсервации временного борта карьера, включающий погашение уступов с построением по высоте временного борта в заданной последовательности рабочих площадок уменьшенной ширины и берм безопасности, располагаемых на целике [1] .

Однако оставление взорванной горной массы на нерабочем борту ведет к его выполаживанию, а следовательно, к резкому увеличению объемов вскрышных пород в контурах карьера.

Известен способ управления обрушением и перемещением материалов с помощью виброисточников, воздействующих на массив горной массы [2] . Этот способ требует мощных возмущающих усилий на массив (сила 100-10000 тс, частота колебаний 1-60 Гц) и не может обеспечить необходимую производительность перепуска горной массы с верхних горизонтов на нижние за короткий отрезок времени (час, смену).

Известен также способ открытой разработки нагорных месторождений, при котором с нижней границе карьерного поля проходят траншею, служащую нижней откаточной трассой, и из нее осуществляют сооружение спаренных погрузочных площадок, соединенных при помощи рудоскатов с верхними рабочими площадками [3] .

Однако для эффективного применения такого способа необходимо условие, чтобы угол наклона породо- и рудоскатов составлял бы не менее 40-45^о [4] .

При расконсервации бортов карьеров средний угол наклона борта обычно равен 30-40^о.

Недостаточная величина угла наклона борта препятствует эффективному использованию породо- и рудоскатов при расконсервации бортов. Кроме того, безопасная работа экскаватора на отгрузке горной массы из-под породо- и рудоската ограничивается высотой навала не более 1,5 максимальной высоты черпания экскаватора. Объем порций горной массы, переспускаемой по скату на нижние горизонты за один цикл, весьма незначителен и обычно не превышает V ≅0,5 V≅ 0.5 H_к·Π·R²_кH_к ˙π˙R_к², м³ где Н_к - высота конуса, м; Н_к = 1,5 Н˙ч; Н_ч - максимальная высота черпания экскаватора, м; π= 3,14; R_к - радиус конуса по основанию, м; R_к = Н_к˙ сtg α; α- угол откоса конуса горной массы, град.

При Н_ч = 13,35 м (ЭКГ-8И), α= 36^о получаем V = 2,2 тыс. м³ разрыхленной горной массы или ≈1,5 тыс. м³ плотной массе.

Сменная производительность экскаватора ЭКГ-8И на внутрикарьерных перегрузочных складах составляет 2,86 тыс. м³ в плотной массе (Нормы технологического проектирования, Гипроруда, 1986, с. 37).

Таким образом, экскаватор будет полсмены работать на отгрузке горной массы, а затем ждать следующий порции горной массы с верхних горизонтов.

Наиболее близким к предлагаемому является способ расконсервации временного нерабочих бортов карьеров (5), при этом способе на рабочих площадках во фланговых частях уступов формируют горизонтальные рабочие площадки с экскаваторными перегрузочными пунктами, которые сооружают путем поочередной отгрузки взорванной горной массы на каждом уступе перед началом расконсервации вышележащего уступа, начиная со второго, причем после окончания работ на вышележащем уступе экскаваторный перегрузочный пункт перемещают на нижележащий уступ.

Преимуществами способа являются простота технического решения, использование имеющегося на карьере экскаваторного оборудования.

К недостаткам указанного способа относятся: - капиталоемкость из-за необходимости сооружения на каждом горизонте по мере расконсервации уступов перегрузочного пункта с экскаватором; - необходимость перегона экскаватора на нижележащий уступ после отработки (расконсервации) очередного горизонта, что в условиях расконсервации может представлять существенные трудности; - жесткая зависимость объемов горной массы, перепускаемых по рудо- и породоскатам, от производительности экскаватора на перегрузочном пункте;
- возможность образования зависаний и высоких осыпей горной массы, затрудняющих безопасную и производительную отгрузку горной массы на нижнем концентрационном горизонте в средства железнодорожного транспорта.

На фиг. 1 представлен общий вид расконсервируемого борта карьера; на фиг. 2 - то же, вид в плане.

Законсервированный борт карьера представлен уступами 1. Расконсервацию начинают с верхнего уступа 2. Затем разносят нижележащие уступы 1. Взорванную горную массу 3 с учетом ее сортности (руда или порода) грузят экскаваторами 4 в средства внутрикарьерного транспорта 5 (автосамосвалы, думпкары) и доставляют к породо- и рудоскатам.

Породо- и рудоскаты оборудуют на флангах расконсервируемого борта, начиная от верхнего горизонта до концентрационного, устройствами 6 для регулирования подачи горной массы, например вибропитателями с дистанционным управлением. Питатели 6 такого типа с последовательным или поочередным включением-выключением регулируют подачу горной массы в штабели 7, расположенные на концентра- ционном горизонте 8. В результате становится возможным использовать высокоэффективный гравитационный транспорт при углах наклона борта карьера менее 40-45^о. На концентрационном горизонте 8 горная масса экскаваторами 9 грузится в средства внутрикарьерного транспорта 10 и вывозится из карьера.

Обязательным условием безаварийной работы по предлагаемому условию является оставление предохранительной подушки из горной массы на питателях при их выключении (как для всех питателей тяжелого типа).

Предлагаемый способ расконсервации бортов карьеров обеспечивает:
высокую производительность при расконсервации борта карьера (отечественные вибропитатели имеют производительность до 1200 т/ч при размере куска до 1000 мм, пластинчатые - 6000 т/ч при куске до 1300 мм);
взаимозаменяемость породо- и рудоспусков при изменении сортности горной массы на расконсервируемом горизонте, поочередное их погашение на отрабатываемом горизонте;
безопасность работы экскаватора на концентрационном горизонте, так как высота штабеля 7 регулируется включением-выключением питателя на вышележащем горизонте;
значительную вместимость породо- и рудоскатов из-за наличия дополнительных емкостей на каждом горизонте, оборудованном питателями;
низкие капитальные затраты и эксплуатационные расходы в связи с простотой конструкции и дешевизной питателей, особенно вибрационных. (56) Авторское свидетельство СССР N 945433, кл. Е 21 С 41/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР N 996729, кл. Е 21 С 41/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР N 323555, кл. Е 21 С 41/00, 1972.

Лазоватский Г. А. Эффективность использования породо- и рудоскатов на открытых горных разработках, Горный журнал, 1991, N 3, с. 15-19.

Авторское свидетельство СССР N 1027391, кл. Е 21 С 41/00, 1983.

Формула изобретения

СПОСОБ РАСКОНСЕРВАЦИИ БОРТОВ КАРЬЕРА, включающий отработку взорванной горной массы уступами сверху вниз, отгрузку ее в транспортные средства и доставку на поверхность, отличающийся тем, что формируют на каждом уступе, начиная со второго, породо- и рудоскаты на флангах карьерного поля, участки скатов с углами наклона менее 40 - 45^o оборудуют устройствами для регулирования подачи горной массы на нижележащие горизонты, горную массу верхнего уступа транспортируют к скатам и перепускают на нижний концентрационный горизонт, после отработки верхнего уступа демонтируют подающие устройства на нижележащем уступе и приступают к его отработке в аналогичном порядке, а отгрузку горной массы производят с нижнего концентрационного горизонта.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2