Способ извлечения забалансовых запасов при разработке угольных пластов

Авторы патента:

E21C41/26 - способы открытой разработки полезных ископаемых (добычные машины или машины для транспортировки, применяемые при открытых разработках E21C 47/00); системы разработок

Владельцы патента RU 2514252:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела Севера им. Н.В. Черского Сибирского отделения Российской академии наук (RU)

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.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке угольных пластов для извлечения забалансовых запасов угля.

Известен способ извлечения забалансовых запасов при комбинированной разработке угольных пластов ([1] прототип).

Основными недостатками данной технологии являются большие потери угля, а также необходимость разбивки уступа на подуступы, связанная с местом размещения пласта с забалансовыми запасами угля.

Технической задачей являлась разработка технологии, позволяющей извлечение пласта угля с забалансовыми запасами без изменения порядка ведения открытых горных работ.

Предлагаемый способ отличается тем, что пласт угля с забалансовыми запасами может находиться в уступе на любой его высоте, а разработку пород вскрыши ведут горизонтальными слоями после производства буровзрывных работ на всю высоту уступа, причем слой, включающий разрыхленный пласт угля с забалансовыми запасами, пропускают при погрузке в транспортные средства через устройство для отделения кусков породы от угольной мелочи, при этом за верхнюю и нижнюю границы этого слоя принимают смесь породы и угля в соотношении 85-90% породы и 10-15% угля.

Введенный в формулу такой существенный признак как то, что пласт угля с забалансовыми запасами может находиться в уступе на любой его высоте, обеспечивает извлечение этого пласта без изменения порядка ведения открытых горных работ.

Другой существенный признак о том, что разработку пород вскрыши ведут горизонтальными слоями, позволяет выделить слой, содержащий пласт угля с забалансовыми запасами.

Существенный признак о том, что разработку пород вскрыши ведут после производства буровзрывных работ на всю высоту уступа, дает возможность бурения скважин на всю высоту уступа (с перебуриванием пласта с забалансовыми запасами), а при взрыве произвести рыхление массива пород и угля.

Существенный признак о том, что слой, включающий разрыхленный пласт угля с забалансовыми запасами, пропускают при погрузке в транспортные средства через устройство для отделения кусков породы от угольной мелочи, позволяет отделить породу от угля и погрузить их в разные транспортные средства.

Следующий существенный признак о том, что за верхнюю и нижнюю границы слоя принимают смесь породы и угля в соотношении 85-90% породы и 10-15% угля, обеспечивает минимальные потери угля при его извлечении.

Сущность способа поясняется чертежами, где на фиг.1 показан в плане участок открытых горных работ в процессе извлечения забалансовых запасов, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Условные обозначения, принятые на чертежах:

1 - угольное месторождение; 2 - свита пластов; 3 - пласт угля с забалансовыми запасами; 4 - экскаватор; 5 - самосвалы для породы; 6 - устройство для отделения кусков породы от угля; 7 - самосвалы для угля.

Способ осуществляют следующим образом.

На угольном месторождении 1, представленном свитой пологопадающих пластов 2, имеется пласт 3 с запасами, относящимися к забалансовым, например, из-за малой мощности пласта. Такие пласты, как правило, извлекаются вместе с породой вскрыши и могут являться причиной горения породных отвалов. Горные работы ведут при высоте уступа от почвы верхнего пласта до кровли нижнего пласта. При этом пласт 3 находится в средней части уступа. При ведении буровзрывных работ скважины бурят на всю высоту уступа с перебуриванием пласта 3. Во время взрывных работ происходит рыхление массива горных пород и пласта 3. Затем, используя, например, технологию выемки пород вскрыши горизонтальными слоями [2], грузят породу с помощью экскаватора 4 в самосвалы 5. Таким образом отрабатывают слои I и II. Верхнюю границу слоя III определяют тогда, когда в породе появится угольная мелочь в количестве, равном 10-15%. Таким же образом определяют и нижнюю границу этого слоя. При выемке слоя III смесь породы и угля пропускают через устройство 6 для отделения кусков породы от угольной мелочи. В устройстве 6 расположены продольные прутки круглой формы с расстояниями между прутками, равными максимальному размеру угольных кусочков. Отделенные куски породы попадают в самосвалы 5, а уголь грузится в самосвалы 7, которыми вывозится на обогатительную фабрику. Последующие слои IV и V отрабатываются с погрузкой породы в самосвалы 5. По указанной технологии отрабатываются и другие взорванные блоки. Преимуществами предлагаемого способа являются:

- дополнительная выемка забалансовых запасов с минимальными потерями;

- нет надобности делить уступы на подуступы.

Источники информации

1. Патент РФ №2455488, кл. E21C 41/00, 2012 г.

2. В.Ф.Колесников, А.И.Корякин, А.В.Стрельников. Технология ведения выемочных работ с применением гидравлических экскаваторов. - Кемерово: Изд-во Кузбассвузиздат, с.46.

Способ извлечения забалансовых запасов при разработке угольных пластов, включающий разработку открытыми горными работами свиты пологопадающих пластов, содержащей пласт угля с забалансовыми запасами, отличающийся тем, что указанный пласт угля может находиться в уступе на любой его высоте, а разработку пород вскрыши ведут горизонтальными слоями после производства буровзрывных работ на всю высоту уступа, причем слой, включающий разрыхленный пласт угля с забалансовыми запасами, пропускают при погрузке в транспортные средства через устройство для отделения кусков породы от угольной мелочи, при этом за верхнюю и нижнюю границы этого слоя принимают смесь породы и угля в соотношении 85-90% породы и 10-15% угля.

Изобретение относится к горному делу, в частности к способам подготовки к обогащению труднообогатимых углей. Техническим результатом является увеличение раскрытия сростков угля с породой.

Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых // 2513464

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 крупномасштабного взрывного разрушения горных массивов сложной структуры для селективной выемки полезного ископаемого на открытых работах // 2511330

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.

Способ отвалообразования при открытой разработке месторождений полезных ископаемых // 2509891

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 отвалообразования на наклонное основание // 2507397

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 открытой разработки наклонно залегающих маломощных пластовых месторождений // 2506425

Изобретение относится к горным работам и может быть использовано при разработке наклонно залегающих маломощных пластовых месторождений, в том числе элювиальных и делювиальных россыпей.

Способ разработки обводненных месторождений полезных ископаемых // 2504657

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке обводненных месторождений полезных ископаемых. Техническим результатом является повышение эффективности разработки обводненных месторождений.

Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых с применением дробильного звена и крутонаклонных конвейеров (кнк) // 2501951

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.

Наклонная подъемная установка // 2500890

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.

Способ открытой разработки вытянутых месторождений крутопадающих залежей // 2499139

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.

Способ ведения открытых горных работ с применением карьерных комбайнов фрезерного типа, самоходных бункеров и автосамосвалов // 2517262

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при выполнении вскрышных и добычных работ в карьерах. Техническим результатом является повышение производительности открытых горных работ за счет уменьшения простоя карьерных фрезерных комбайнов при выемке породы из массива, а также автосамосвалов при загрузке породой. Поставленная задача достигается тем, что разрыхленную карьерным фрезерным комбайном породу сбрасывают ленточным конвейером разгрузочной консоли комбайна на ленточный конвейер приемной поворотной консоли самоходного двухсекционного бункера, а затем и в секции бункера, из-под которого, без остановки бункера и комбайна, движущихся синхронно и параллельно друг другу, порода периодически загружается в автосамосвалы, которые движутся при загрузке вместе с бункером. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ ведения буровзрывных работ на карьерах // 2517289

Изобретение относится к способам ведения буровзрывных работ на карьерах. Способ включает бурение параллельных рядов скважин, заряжание их зарядами взрывчатого вещества и короткозамедленное взрывание зарядов. Короткозамедленное взрывание радиально расположенных зарядов в мембранных слоях осуществляют следующим образом, взрывают первый ряд скважин, располагающийся 3 по счету от бровки уступа, вторым взрывают 1 ряд скважин с замедлением 25 мс, последним взрывают 2 ряд скважин с замедлением 50 мс. Для установления места расположения мембранных слоев фотографируют породный массив и определяют радиус кривизны откоса выемочного блока уступа по зависимости, с учётом акустической жесткости скального массива; средневзвешенного послойного количества системных трещин, приходящихся на ширину заходки Шз выемочного блока; средневзвешенного расстояния между двумя смежными трещинами системы; степени дробления; линии сопротивления по подошве уступа; суммы мощностей слоев породы; коэффициента крепости (по шкале М.М. Протодьяконова); скорости нагружения пород, коэффициента зажима; потенциальной энергии ВВ и к.п.д. взрыва. Способ позволяет достичь максимальной проработки массива скальных пород, снизить удельный расход ВВ, а также увеличить выход сырья товарной фракции из полезного ископаемого. 4 ил., 1 табл.

Способ бестранспортной проходки разрезной траншеи // 2520234

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых по бестранспортной системе в сложных горно-геологических условиях. Техническим результатом является сокращение объемов переэкскавации пород вскрыши. Способ включает ведение вскрышных работ продольными вскрышными заходками по бестранспортной системе с укладкой пород вскрыши во внешний отвал, размещаемый на верхней площадке нерабочего борта карьера, при складировании пород вскрыши во внешний отвал ярусами, которые формируют по фронту отсыпки. При этом фронт отсыпки размещают под прямым углом к верхней бровке нерабочего борта карьера и совмещают с направлением перемещения пород вскрыши от забоя продольной вскрышной заходки к месту их отсыпки. 5 ил.

Способ отвалообразания на наклонное основание // 2520611

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. Техническим результатом является отсыпка ярусов отвала в одну очередь и возможность складирования пастообразных хвостов после обогатительного передела руды на наклонное основание с сохранением устойчивости отвального яруса. Способ включает отсыпку пород ярусов отвала. При этом ярус отвала, содержащий породы вскрыши и пастообразные хвосты, укладывают раздельно навстречу друг к другу, причем пастообразные хвосты укладывают со стороны склона, а отсыпку яруса пород вскрыши и пастообразных хвостов производят до одного горизонтального уровня. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ открытой разработки месторождений // 2520619

Изобретение относится к горной промышленности, точнее к открытым разработкам мощных пологопадающих месторождений при применении техники непрерывного действия. Техническим результатом является увеличение производительности и снижение затрат на отвалообразование. Способ включает проходку разрезной траншеи, монтаж транспортных коммуникаций, отработку карьерного поля, выемку полезного ископаемого и вскрышных пород уступами. При этом отработку карьерного поля осуществляют от центра к его флангам, а после отработки карьерного поля на угол α между разрезной траншеей и транспортными коммуникациями, который определяют из математического выражения. Проводят отгрузку пород вскрыши во внутренние отвалы, расположенные между разрезной траншеей и транспортными коммуникациями. После полной отработки карьерного поля удлиняют разрезную траншею, расположенную по центру, с установкой транспортных коммуникаций, с дальнейшим повторением цикла. 3 ил.

Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых с притоком грунтовых вод // 2521002

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых с притоком грунтовых вод. Техническим результатом является снижение капитальных и эксплуатационных затрат за счет исключения операций по проведению дренажных выработок. Способ включает сооружение гидроотвала, вскрытие и отработку карьерного поля. При этом на уступе нерабочего борта карьера, расположенного со стороны максимальной отметки уровня грунтовых вод в контуре карьерного поля, устанавливают контрфорсный противофильтрационный экран, ниже уровня грунтовых вод за пределами призмы возможного обрушения нижележащего уступа, на всю длину слоя грунтовых вод. Причем высоту контрфорсного экрана определяют из математического выражения. 3 ил.

Автомобильный съезд в карьере // 2521191

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. Техническим результатом является сокращение затрат на разработку карьера за счет упрощения работ по формированию его конечного борта и уменьшения объема выемки вскрыши от его разноса под берму автомобильного съезда. Автомобильный съезд в карьере, совмещенный с наклонной предохранительной бермой карьера, включает порожняковую и грузовую ветви и дополнительные съезды с него, расположенные на боковых откосах автомобильного съезда, на предохранительные бермы карьера. При этом порожняковая и грузовая ветви автомобильного съезда разделены и расположены в разных полутраншеях, основания которых являются наклонными предохранительными бермами карьера, заменяющими участки горизонтальных предохранительных берм карьера по трассе автомобильного съезда, и связаны между собой дополнительными съездами для вспомогательной техники, расположенными на боковых откосах полутраншей, а дополнительные съезды, связывающие автомобильный съезд с предохранительными бермами карьера, расположены с обеих сторон от него. 1 ил.

Способ ведения буровзрывных работ // 2521629

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке скальных горных пород. В процессе уточнения районирования с помощью регистрации изменения энергетических показателей работы двигателей напора, подъема привязывают через положение ковша в пространстве и во времени операции черпания, наполнения, удержания наполненного ковша в цикле экскавации для регистрации изменения качества подошвы уступа, гранулометрического состава и формы навала отбитой массы при переходе от погашенного околоскважинного к погашенному межскважинному пространству. Характеристику проработки подошвы уступа учитывают по изменению энергетических показателей двигателя напора на уровне подошвы уступа. Гранулометрический состав горной массы - по изменению энергетических показателей двигателя подъема при наполнении и удержании наполненного ковша. Компактность навала - по изменению энергетических показателей двигателя подъема регистрации высоты черпания при переходе от погашенного околоскважинного пространства к погашенному межскважинному пространству. Заявляемое решение позволяет повысить эффективность районирования пород по взрываемости и улучшить параметры буровзрывных работ, влияющие на состояние экскаваторного забоя: качество проработки подошвы уступа; формирование компактного навала горной массы; качество дробления массива горных пород. 4 ил.

Способ селективной отработки запасов нерабочего борта рабочей зоны карьера нагорных месторождений минерального сырья // 2521987

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке крутопадающих и наклонных месторождений минерального сырья. Техническим результатом является создание рабочей зоны в центральном и двух фланговых направлениях в нерабочем борту карьера нагорного месторождения минерального сырья при селективной отработке запасов. Способ включает вскрытие запасов штольнями в нерабочем борту карьера, отработку запасов блоками с выемкой полезного ископаемого камерами, выпуск разрушенного полезного ископаемого на подземные выработки и выдачу его на дневную поверхность. При этом вскрытие запасов производят штольнями, разделяя нерабочий борт карьера на горизонты, равные высоте добычного уступа, штольню оснащают зарядами в шпурах и скважинах, формируют отрезную щель посредством взрывания шпуровых и скважинных зарядов центральной группы штолен, вынимают и погружают горную массу в транспортные средства через разгрузочную воронку, производят отбойку запасов фланговых групп штолен в отрезную щель посредством взрывания шпуровых и скважинных зарядов, формируют конусный отвал из отбитой горной массы, погружают и транспортируют полезное ископаемое, отрабатывают запасы в центральном и двух фланговых направлениях, выделяя первоочередные зоны отработки по качеству минерального сырья. 3 ил.

Способ открытой добычи угля // 2523246

Изобретение относится к горному делу, в частности к освоению угольного месторождения открытым способом и восстановлению нарушенных отрытыми горными работами территорий, и может быть использовано при добыче угля и рекультивации породных отвалов. Техническим результатом является повышение эффективности открытой добычи угля. Способ включает удаление верхнего почвенного слоя и сохранение его или перенос на территории, подлежащие восстановлению, взрыхление, погрузку и транспортирование вскрышных пород с образованием породных отвалов, отбойку, погрузку и транспортирование угля на склад, рекультивацию отвалов. При этом выветренный уголь пластов, близко подходящих к дневной поверхности, добывают и складируют отдельно, породные отвалы выравнивают, на выровненную поверхность наносят слой почвы и выветренного угля, полученный слой рыхлят с присечкой вскрышных пород и укатывают.