Способ открытой разработки вытянутых месторождений крутопадающих залежей

Изобретение относится к горному делу, в частности к разработке полезных ископаемых открытым способом, и может быть использовано при отработке глубоких месторождений вытянутой формы в плане. Техническим результатом является повышение полноты отработки запасов месторождения и эффективности использования выработанного пространства карьера. Способ включает отработку карьерного поля этапами, отсыпку внешнего и внутреннего отвалов и формирование в выработанном пространстве карьера техногенного месторождения из некондиционных руд. При формировании выработанного пространства карьера вскрывающие выработки по группе нижних горизонтов в границах и на высоту намечаемого техногенного месторождения проходят по руде на горизонте, фиксирующем окончание углубочных работ в контуре первого этапа, циклично отсыпают внутренний отвал с заложением в последнем вскрывающих выработок, который разграничивает выработанное пространство карьера на зоны погашенных и непогашенных горных работ. Одновременно с этим ведут формирование техногенного месторождения, граничащего по своему периметру с выработанным пространством карьера и внутренним отвалом, после чего совместно с доработкой запасов основного месторождения открытым способом отрабатывают техногенное месторождение. 3 ил.

 

Изобретение относится к горному делу, в частности к разработке полезных ископаемых открытым способом и может быть использовано при отработке глубоких месторождений вытянутой формы в плане.

Известен способ разработки крутопадающих месторождений (Патент РФ №2013550 от 28.07.1989, опубл. 30.05.1994), включающий отработку карьерного поля этапами, транспортирование и укладку пород во внешний и внутренний отвалы, возведение пионерной насыпи на горизонте, фиксирующем окончание углубочных работ в контурах этапа, разделяющей выработанное пространство на зону с погашенными и зону с непогашенными горными работами, после которой отсыпку внутреннего отвала продолжают по замкнутому контуру от периферии к центру, циклично наращивая зону отвалообразования по высоте.

Недостатком данного способа является низкая степень использования выработанного пространства. Кроме того, данный способ не предусматривает формирование из некондиционных руд, либо отходов обогатительного производства техногенного месторождения с последующей его разработкой.

Наиболее близким по технической сущности является способ разработки крутопадающих вытянутых месторождений (Патент РФ №2097561 от 29.06.1995, опубл. 27.11.1997), включающий подготовку горной массы буровзрывным способом, транспортирование породы и руды автомобильным транспортом, отсыпку внешнего и внутреннего отвалов, формированием в выработанном пространстве карьера техногенного месторождения из некондиционных руд и отходов обогащения помимо размещения вскрышных пород, при этом создание техногенного месторождения, отсыпку внешнего и внутреннего отвалов, отработку последующей очереди карьерного поля ведут одновременно. По завершению формирования техногенного месторождения приступают к его отработке способом выщелачивания, параллельно продолжая отработку основного месторождения.

Данное решение, способствует повышению полноты извлечения полезного компонента, вовлечению в разработку бедных руд, повышению экологической безопасности горного производства. Однако, этот способ, также предполагает отсыпку в выработанном пространстве карьера вскрышных пород по периметру техногенного месторождения, что должно исключать наличие в основании отвала вскрыши запасов полезного ископаемого. Этот факт существенно ограничивает область применения данного способа.

Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков, а также повышение полноты отработки запасов месторождения и эффективности использования выработанного пространства карьера, сохранение возможности доработки запасов полезного ископаемого подземным способом при проведении вскрывающих выработок из карьера.

Достигается поставленная задача тем, что в выработанном пространстве карьера в зоне погашенных горных работ формируют техногенное месторождение из некондиционных руд, граничащее по своему периметру с нерабочим бортом карьера и внутренним отвалом, выполняющим функцию перемычки и обеспечивающим вскрытие группы нижних горизонтов.

Сущность способа заключается в следующем. Карьер разрабатывают этапами. При отработке первого этапа вскрывающие выработки по группе нижних горизонтов в границах намечаемого техногенного месторождения из некондиционных руд проходят по руде, что позволяет сократить объемы вскрыши на этом этапе ведения горных работ. Вскрышные породы первого этапа размещают во внешнем отвале. При ведении работ в границах следующего этапа, совместно с размещением вскрыши во внешнем отвале, часть ее идет на возведение внутреннего отвала с основанием на горизонте, фиксирующем окончание углубочных работ в контуре первого этапа, разделяющей выработанное пространство на зону с погашенными и непогашенными горными работами. Во внутреннем отвале закладывают вскрывающие выработки, а параллельно наращиванию высоты внутреннего отвала в зоне погашенных горных работ формируют техногенное месторождение путем складирования некондиционных руд. По достижению последним заданной высоты, либо при необходимости для каждого отдельного слоя, производят укладку изолирующего слоя по кровле некондиционных руд. При снижении кондиций на минеральное сырье совместно с отработкой запасов основного месторождения открытым способом, приступают к отработке техногенного месторождения, после чего возможна доработка запасов месторождения подземным способом.

Способ открытой разработки вытянутых месторождений крутопадающих залежей иллюстрирован схемой: на фиг.1 - план карьерного поля; фиг.2 - продольный профиль карьера по линии А-А; фиг.3 - поперечный разрез карьера по линии Б-Б; где 1 - техногенное месторождение из некондиционных руд; 2 - внутренний отвал вскрышных пород; 3 - вскрывающие выработки по группе нижних горизонтов пройденные в рудном целике; 4 - вскрывающие выработки заложенные во внутреннем отвале; 5 - ось трассы; 6 - руда; 7 - изоляционный слой; 8 - дополнительная вскрыта в борту при проведении вскрывающих выработок по породе; 9 - зона погашенных горных работ; 10 - зона непогашенных горных работ; 11 - зона разрывных нарушений (выклиниваний) изометрической залежи.

Способ осуществляется следующим образом.

Карьерное поле вытянутой формы в плане отрабатывают этапами. Причем, при отработке первого этапа вскрывающие выработки 3 но группе нижних горизонтов в границах намечаемого техногенного месторождения из некондиционных руд 7 проходят по руде, в зоне контакта руды с породой (но периметру карьера), либо в зоне сосредоточения некондиционных руд, как показано на фиг.1 (на одном из бортов). Таким образом, на момент окончания отработки первого этапа открытым способом, вскрывающие выработки 3 но группе нижних горизонтов остаются не тронутыми в оставленном рудном целике, что позволяет сократить дополнительные объемы вскрыши 8 в борту карьера, за счет увеличения угла нерабочего борта в границах техногенного месторождения с φ до φ' (фиг.3). За время отработки первого этапа вскрышные породы размещают во внешнем отвале. Во время отработки второго этапа, совместно с размещением вскрыши во внешнем отвале, часть ее идет на возведение внутреннего отвала 2 с основанием на горизонте, фиксирующем окончание углубочных работ в контуре первого этапа, разделяющей выработанное пространство на зону с погашенными 9 и непогашенными 10 горными работами. Размещение внутреннего отвала 2 предусматривают в зоне разрывных нарушений (выклиниваний) изометрической залежи 11 на безрудной площади (фиг.2). При этом, во внутреннем отвале 2 закладывают вскрывающие выработки 4, а параллельно наращиванию высоты внутреннего отвала в зоне погашенных горных работ 9 формируют техногенное месторождение 1 путем складирования некондиционных руд с подвалкой оставшегося рудного целика с вскрывающими выработками 3. Так, функция вскрытия нижних горизонтов циклично наращиванию высоты внутреннего отвала переходит от вскрывающих выработок 3 пройденных в рудном целике к вскрывающим выработкам 4 заложенным во внутреннем отвале 2, что позволяет сохранить сформированный угол погашения нерабочего борта карьера, а запасы, оставшиеся в рудном целике вскрывающих выработок 3, относят к сырьевой базе формируемого техногенного месторождения 1. По достижению внутренним отвалом 2 заданной высоты техногенного месторождения 1 и окончанию формирования последнего, а при необходимости для каждого отдельного слоя, производят укладку изолирующего слоя 7 по кровле некондиционных руд, который препятствует их окислению и выветриванию. В свою очередь, к моменту достижения кондиций на минеральное сырье требуемого уровня, совместно с отработкой запасов основного месторождения открытым способом, приступают к отработке техногенного месторождения, обеспечивая транспортный доступ по ранее оставленным вскрывающим выработкам 3 с их последующей ликвидацией, после чего не исключена возможность доработки запасов месторождения подземным способом.

Новизна предлагаемого способа разработки заключается в организации вскрытия нижних горизонтов карьера и отсыпки внутреннего отвала, позволяющих сократить эксплуатационный коэффициент вскрыши, использовать выработанное пространство карьера для формирования техногенного месторождения с последующей его отработкой, а также обеспечивает возможность доработки запасов полезного ископаемого подземным способом при проведении вскрывающих выработок из карьера.

Экономическая эффективность предлагаемого способа достигается за счет обеспечения полноты отработки запасов месторождения, перераспределения во времени транспортной работы, сокращения объемов вскрышных работ и более эффективного использования выработанного пространства карьера, с сохранением возможности доработки запасов полезного ископаемого подземным способом при проведении вскрывающих выработок с последнего.

Способ открытой разработки вытянутых месторождений крутопадающих залежей, включающий отработку карьерного поля этапами, отсыпку внешнего и внутреннего отвалов и формирование в выработанном пространстве карьера техногенного месторождения из некондиционных руд, отличающийся тем, что при формировании выработанного пространства карьера вскрывающие выработки по группе нижних горизонтов в границах и на высоту намечаемого техногенного месторождения проходят по руде, на горизонте, фиксирующем окончание углубочных работ в контуре первого этапа, циклично отсыпают внутренний отвал с заложением в последнем вскрывающих выработок, который разграничивает выработанное пространство карьера на зоны погашенных и непогашенных горных работ, одновременно с этим ведут формирование техногенного месторождения, граничащего по своему периметру с выработанным пространством карьера и внутренним отвалом, после чего совместно с доработкой запасов основного месторождения открытым способом отрабатывают техногенное месторождение.



 

Похожие патенты:

Карьер // 2498068
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано на карьерах, разрабатываемых с использованием автомобильно-конвейерного транспорта полезного ископаемого из карьера на дробильно-конвейерную фабрику.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом. Техническим результатом является повышение эффективности подготовки горной массы на карьерах и для широкого применения наклонных и крутонаклонных конвейеров на карьерах.

Изобретение относится к горному делу, к области добычи полезных ископаемых открытым способом, в частности при открытой разработке угольных месторождений. .

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для разработки лежалых отходов обогащения полиметаллических руд. .

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разработке и рекультивации неглубоких карьеров. .

Изобретение относится к горному делу, к области добычи полезных ископаемых открытым способом, в частности при открытой разработке угольных месторождений. .

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при открытой разработке рудных крутопадающих вытянутых месторождений. .

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при открытой разработке мощных пологозалегающих месторождений с применением техники непрерывного действия.

Изобретение относится к области строительства и горного дела и может быть использовано при креплении уступов карьеров, строительстве дорог, тоннелей, подверженных воздействию грунтовых вод.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при освоении месторождений полезных ископаемых полускального и нескального типа. .

Изобретение относится к горной промышленности, в особенности к наклонным подъемным установкам, и может быть использовано для доставки грузов по наклонным и крутонаклонным стволам или другим горным выработкам угольной и горнорудной промышленности. Техническим результатом является снижение износа каната (канатов) и канатоподдерживающих роликов и, как следствие, повышение срока службы подъемной установки. Установка содержит подъемную машину, подъемный сосуд, перемещающийся посредством каната (канатов) и канатоподдерживающие ролики. Причем канатоподдерживающие ролики снабжены электродвигателями, получающими питание от электрического генератора, соединенного механически с приводом подъемной машины, ролики подпружинены, а между роликом и электродвигателем установлен фрикцион. 1 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом и особенно глубокими карьерами при применении циклично-проточной технологии. Техническим результатом является повышение эффективности и производительности дробильного звена и широкого применения наклонных и крутонаклонных конвейеров на карьерах. Способ включает создание дробильно-перегрузочных пунктов полустационарного типа на участках бортов в основном на базе щековых дробилок получением куска размером 400-450 мм, а затем додрабливание в шнекозубчатых дробилках. Подача горной массы с помощью питателя в бункер с последующей подачей в дробильное устройство для разрушения крупных кусков размером 700-1200 мм с помощью молота, связанного тягой с вращающимся маховиком-колесом с прорезью, и для разрушения средних кусков размером 400-700 мм с помощью молота, связанного с маховиком-колесом через палец, после дробления кусков до размеров 250-300 мм их передают с помощью питателей и конвейеров в мобильные конусные дробилки среднего дробления. После чего дробленый материал малой крупности поступает на наклонные и крутонаклонные и вертикальные конвейеры, для повышения мобильности и быстрого перемещения из одного места в другое, дробильные устройства выполняют в виде вертикальных модулей и располагают горизонтально, а при необходимости производительность дробильного устройства может быть повышена, для чего устраивают не одну щель в плите шириной 250-300 мм, а еще две в боковых зонах. При этом отбойная плита может быть не связана с корпусом дробильного устройства и иметь опорную поверхность и возможность для быстрого перемещения. 7 ил., 1 пр.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке обводненных месторождений полезных ископаемых. Техническим результатом является повышение эффективности разработки обводненных месторождений. Согласно способу карьерное поле вскрывают котлованом, карьер заполняют водой и монтируют в нем добычное устройство, производят выемку карьерного поля горизонтальными слоями сверху вниз с регулированием уровня воды вслед за отработкой слоев. Заполненный водой карьер делят на зоны: подготавливаемая к выемке рабочая зона месторождения и отработанная зона месторождения, в каждой зоне устанавливают водонепроницаемые экраны, ограждающие их от общего карьерного поля. При этом каждую зону дополнительно ограничивают перегородками и регулируют уровень воды, обеспечивая его повышение в рабочей зоне при условии: Hу>Hв+Hч.max, где Hy - высота горизонтального слоя, м; Hв - высота столба воды, м; Нч.mах - максимальная высота черпания, м; а при условии Hв>Hг.ч.max обеспечивают понижение уровня воды в рабочей зоне, где Нг.ч.max - максимальная глубина черпания, м; и по мере перемещения добычного устройства в новую рабочую зону повторно производят монтаж перегородок в подготавливаемой зоне и демонтаж со стороны отработанной зоны. 4 ил.

Изобретение относится к горным работам и может быть использовано при разработке наклонно залегающих маломощных пластовых месторождений, в том числе элювиальных и делювиальных россыпей. Техническим результатом является создание условий для безопасной эксплуатации горно-транспортного оборудования при выемке полезного ископаемого уступами на маломощных наклонно залегающих пластовых месторождениях и повышение эффективности добычных работ. Способ включает вскрытие запасов независимыми горизонтами, формирование рабочих площадок и выемку полезного ископаемого добычным оборудованием уступами. При этом формирование рабочих площадок ведут сверху вниз, причем уступы формируют путем послойной выемки и горизонтального перемещения полезного ископаемого к верхней бровке уступа и последующего сброса его по откосу до достижения ширины рабочей площадки, обеспечивающей безопасную эксплуатацию добычного и транспортного оборудования. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. Техническим результатом является возможность складирования пастообразных хвостов после обогатительного передела руды на наклонное основание с сохранением устойчивости отвального яруса. Способ включает отсыпку первоначального яруса пород отвала на наклонное основание с высотой Н, которую определяют из условия: H = 2 ⋅ V В ⋅ K K В ⋅ L o ⋅ ( 1 t g α + t g β ) , где VВ - объем породы вскрыши, м3; K - коэффициент содержания воды в пастообразных хвостах после обогатительного передела руды; KВ - коэффициент вскрыши; Lo - длина отвала, м; α - естественный угол откоса отвала пород вскрыши, град.; β - уклон местности, град., а между наклонным основанием и откосом первоначального яруса отвала складируют пастообразные хвосты после обогатительного передела руды. 1 пр., 1 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для отвалообразования при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. Техническим результатом является повышение устойчивости и высоты отвального яруса при смешанной отсыпке пород вскрыши и пастообразных хвостов после обогатительного передела руд. Способ включает выемку вскрышных пород, их транспортирование к месту отвалообразования и их разгрузку под откос отвального фронта. Разгрузку вскрышных пород и их укладку производят раздельными, расположенными параллельно друг другу штабелями, на внутренние откосы штабеля разгружают наиболее мелкие породы вскрыши, а между ними складируют пастообразные хвосты после обогатительного передела руд, причем при укладке очередного штабеля складирование хвостов обогатительного передела руд осуществляют с предварительно сформированного штабеля, а расстояние между штабелями определяют по математической формуле. 1 пр., 1 ил.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности на открытых горных работах при разработке рудных и нерудных блоков месторождений полезных ископаемых, участки которых существенно различаются по горно-геологической структуре и качеству полезного компонента, а именно к селективной выемке полезного ископаемого крупномасштабным взрывным разрушением горных массивов сложной структуры. В рядах зарядов, пересекающих разнотипные горные породы, располагают скважинные и групповые пучковые заряды, причем групповые пучковые заряды располагают на участках, требующих усиленного дробления. Последние располагают на участках, требующих усиленного дробления с направлением выпуклой поверхности пучка в сторону усиленного дробления, производят порядную взрывную отбойку одиночных скважинных и групповых пучковых зарядов на зажим, осуществляя порядное расширение условного диаметра взрывной полости. Целью изобретения является обеспечение сохранности геометрии мест расположения больших объемов горного массива в пределах их начального геологического расположения до и после крупномасштабных массовых взрывов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, точнее к открытым разработкам мощных месторождений при применении техники непрерывного действия. Техническим результатом является снижение трудоемкости, повышение эффективности, рациональное извлечение полезного ископаемого и безопасность ведения горных работ. Способ включает проходку капитальной траншеи, строительство разрезной траншеи, монтаж транспортных коммуникаций, выемку полезного ископаемого уступами посредством выемочно-погрузочного комплекса непрерывного действия при веерном продвигании фронта работ. При продвижении веерного фронта работ одновременно разрабатывают целики полезного ископаемого, расположенные за границей веерного фронта, отгрузку полезного ископаемого из целиков производят на транспортные коммуникации и вначале определяют площадь клиновидной заходки при веерном продвигании фронта в соответствии с условием: S i ( с е к т о р ) = π ⋅ L ф 2 ⋅ α i 360 , где Lф - длина фронта работ, м; αi - угол поворота фронта работ, град, затем определяют площадь клиновидной заходки с учетом целика в соответствии с условием: S i = L ф 2 ⋅ t g ( ∑ i = 1 n α i ) 2 , где Lф - длина фронта работ, м; αi - угол поворота фронта работ, град, а для одновременного продвижения веерного фронта работ с отработкой целиков определяют его объем в соответствии с условием: V ц = H ⋅ ( S i − S i − 1 − S i ( с е к т о р ) ) ,    где Н - средняя мощность полезного ископаемого, м; Si - площадь клиновидной заходки с учетом целика, м2; Si-1. площадь предыдущей клиновидной заходки с учетом целика, м2; Si(сектор) - площадь клиновидной заходки, м2. 3 ил.

Изобретение относится к горному делу, в частности к способам подготовки к обогащению труднообогатимых углей. Техническим результатом является увеличение раскрытия сростков угля с породой. Способ включает обработку добытого из месторождений угля для раскрытия его сростков с породой. При этом уголь размещают слоями на промежуточном складе, расположенном на южном склоне сопки (горы, холма) или породного отвала, площадка которого имеет угол наклона 10-25°, подвергают в весенне-осенние периоды воздействию солнечной радиации с числом циклов «оттайка-заморозка» с переходом температуры через 0°С не менее 7. Причем мощность слоев угля принимают из расчета, достаточной для суточного прогрева-охлаждения, а после термической обработки уголь отгружают со склада для последующей деминерализации. 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к разработке открытыми горными работами пологих пластов угольных месторождений. Техническим результатом является извлечение пласта угля с забалансовыми запасами без изменения порядка ведения открытых горных работ. Способ включает разработку открытыми горными работами свиты пологопадающих пластов, содержащей пласт угля с забалансовыми запасами. Этот пласт может находиться в уступе на любой его высоте. Разработку пород вскрыши ведут горизонтальными слоями после производства буровзрывных работ, проведенных с целью рыхления массива пород на всю высоту уступа, включая пласт угля с забалансовыми запасами. Породу слоев без примеси угля грузят сразу в самосвалы, а слой, содержащий уголь пласта с забалансовыми запасами, пропускают через устройство для отделения кусков породы от угольной мелочи и грузят в разные самосвалы. Верхнюю и нижнюю границы слоя, содержащего уголь пласта с забалансовыми запасами, устанавливают, когда смесь породы и угля достигнет соотношения 85-90% породы и 10-15% угля. 2 ил.
Наверх