Способ ведения горных работ при веерной системе разработки

Авторы патента:

Кисляков Виктор Евгеньевич (RU)

Никитин Андрей Викторович (RU)

Катышев Павел Викторович (RU)

Сенаторов Дмитрий Сергеевич (RU)

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 2532298:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" (RU)

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке мощных месторождений полезных ископаемых полого и наклонного залегания с применением техники непрерывного действия открытым способом. Техническим результатом является повышение производительности выемочно-погрузочного комплекса при отработке месторождения полезных ископаемых веерной системой разработки. Способ включает проходку капитальной и разрезной траншеи, монтаж транспортных коммуникаций, выемку полезного ископаемого путем отработки клиновидными заходками. Отработку клиновидных заходок осуществляют с максимальной ширины экскаваторной заходки до ширины заходки B_Ti, которая обеспечивает передвижку транспортных коммуникаций к следующей клиновидной заходке в соответствии с условием:

$B_{T i} = (\frac{B_{M A X} - e}{t g [(i + 1) \cdot a]}) \cdot t g (i \cdot a)$

где B_max - максимальная ширина экскаваторной заходки; е - расстояние от забоя до транспортных коммуникаций; а - угол поворота фронта горных работ; i - порядковый номер клиновидной заходки. Последующие клиновидные заходки отрабатывают также с максимальной ширины экскаваторной заходки, при этом захватывая неотработанную часть предыдущей заходки. 3 ил.

Известен способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых для разработки сложно структурных месторождений с крутым или наклонным падением слоев разной прочности. Цель - повышение эффективности усреднения пород в забое за счет возможности управления качеством при взрывной отбойке пород забоя. Для этого проводят разрезную траншею и ориентируют ее вдоль контакта пород с расположением контакта внутри контура траншеи, которую отрабатывают клиновидными заходками. Ширину заходки устанавливают меньше ширины разрезной траншеи. Вершину клина ориентируют в массив пород и размещают на контакте пород или проекции контакта на горизонтальную плоскость. Угол вершин клина принимают в пределах 80-90 град. На площади заходки бурят скважины рядами, параллельными образующим клиновидной заходки. Затем скважины заряжают и производят взрывание рядов скважин поочередно с каждой из сторон, образующих клиновидную заходку, причем взрывание начинают с крепких пород. В момент взрыва происходит послойное наложение горных пород одной прочности на породы другой прочности. При экскавации взорванной горной массы дополнительно осуществляется операция перемешивания пород разной прочности [патент RU №1652553, опубл. 30.05.1991, МПК Е21С 41/00].

Данный способ разработки характеризуется низкой эффективностью, связанной со сложной организацией работ при отработке одной части карьерного поля с применением продольной системы, а другой - веерной и периодической выемки «клиньев» у начала каждой заходки.

Наиболее близким по технической сущности является способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых горизонтального и полого залегания с применением техники непрерывного действия, разработку вскрышных пород производят клиновидными заходками с полной выемкой клина (патент РФ №2394157, МПК Е21С 41/26. Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых / Федоров А.В., Шорохов В.П. и др.).

Данный способ разработки характеризуется низкой эффективностью выемочно-погрузочного комплекса в клиновидной заходке.

Задача настоящего изобретения выражается в повышении производительности выемочно-погрузочного комплекса при отработке месторождения полезных ископаемых веерной системой разработки.

Технический результат достигается тем, что в способе ведения горных работ при веерной системе разработки, включающем проходку капитальной и разрезной траншеи, монтаж транспортных коммуникаций, выемку полезного ископаемого путем отработки клиновидными заходками, отработку клиновидных заходок осуществляют с максимальной ширины экскаваторной заходки до ширины заходки B_Ti, которая обеспечивает передвижку транспортных коммуникаций к следующей клиновидной заходке в соответствии с условием:

$B_{T i} = (\frac{B_{M A X} - e}{t g [(i + 1) \cdot a]}) \cdot t g (i \cdot a)$

последующие клиновидные заходки отрабатывают также с максимальной ширины экскаваторной заходки, при этом захватывая неотработанную часть предыдущей заходки.

Сущность изобретения поясняется графически.

На фигурах 1-3 изображено в плане перемещение фронта работ на примере трех поэтапно отработанных клиновидных заходок, где: 1 - граница горного отвода; 2 - капитальная траншея; 3 - разрезная траншея; 4 - магистральный конвейер; 5 - забойный конвейер; 6 - клиновидная заходка; 7 - выемочно-погрузочный комплекс; 8 - неотработанная часть предыдущей заходки.

Способ заключается в следующем. С использованием известных способов и средств проходится капитальная 2 и строится разрезная 3 траншеи, в которых размещаются магистральные 4 и забойные 5 конвейеры. Разработку вскрышных пород и выемку полезного ископаемого производят клиновидными заходками 6 с помощью выемочно-погрузочного комплекса 7. Изначально отработка первой клиновидной заходки начинается с максимальной ширины заходки B_max и заканчивается достигнув ширины заходки B_Ti [Фиг.1]:

в соответствии с условием:

$B_{T i} = (\frac{B_{M A X} - e}{t g [(i + 1) \cdot a]}) \cdot t g (i \cdot a)$

Следующая клиновидная заходка отрабатывается также с ширины B_max и проходится до ширины B_тi, рассчитанной по формуле (1), при этом учитывая неотработанную часть предыдущей заходки 8. При достижении ширины заходки, равной В_тi, производится перегон выемочно-погрузочного комплекса на новую заходку, и следом производится переукладка транспортных коммуникаций на расстояние е [Фиг.2].

Последующая клиновидная заходка отрабатывается до ширины B_тi, при этом захватывая уже неотработанные части предыдущих заходок. Забойный конвейер располагается под углом на безопасном расстоянии от забоя e в месте окончания работ по отработке предыдущей заходкии и т.д. по мере отработки новых клиновидных заходок в границах горного отвода 1 [Фиг.3].

Изобретение позволит повысить эффективность работы выемочно-погрузочного комплекса при использовании веерной системы разработки месторождений полезных ископаемых вследствие исключения работы выемочной техники в узких частях клиновидной заходки за счет поэтапной ее отработки.

Способ ведения горных работ при веерной системе разработки, включающий проходку капитальной и разрезной траншеи, монтаж транспортных коммуникаций, выемку полезного ископаемого путем отработки клиновидными заходками, отличающийся тем, что отработку клиновидных заходок осуществляют с максимальной ширины экскаваторной заходки до ширины заходки B_Ti, которая обеспечивает передвижку транспортных коммуникаций к следующей клиновидной заходке в соответствии с условием:
$B_{T i} = (\frac{B_{M A X} - e}{t g [(i + 1) \cdot a]}) \cdot t g (i \cdot a)$
где B_max - максимальная ширина экскаваторной заходки; е - расстояние от забоя до транспортных коммуникаций; а - угол поворота фронта горных работ; i - порядковый номер клиновидной заходки,
последующие клиновидные заходки отрабатывают также с максимальной ширины экскаваторной заходки, при этом захватывая неотработанную часть предыдущей заходки.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано преимущественно для загрузки горной массы в автосамосвалы при осуществлении непрерывной работы карьерных комбайнов.

Способ открытой разработки крутопадающих месторождений с внутренним отвалообразованием // 2528731

Изобретение относится к открытой разработке месторождений полезных ископаемых. Техническим результатом является уменьшение расстояний внутренних перевозок вскрышных пород из рабочей зоны во внутренний отвал.

Способ открытой разработки крутопадающих месторождений площадной формы // 2528704

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке крутопадающих месторождений площадной формы. Техническим результатом является снижение текущего коэффициента вскрыши в первоначальный период разработки месторождения.

Способ управления лазерной обработкой скальной породы переменной крепости и система для его осуществления // 2528187

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для управления процессом лазерного воздействия на скальные породы переменной крепости при подготовке горных пород к безвзрывному разупрочнению для последующего послойно-полосового фрезерования и выемки карьерными комбайнами.

Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых // 2527826

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. Техническим результатом является повышение безопасности открытых горных работ.

Способ подготовки к выемке скальных пород с использованием лазерного воздействия и автоматизированный комплекс для его осуществления // 2527445

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для подготовки горных пород средней крепости к безвзрывному разупрочнению для последующего послойно-полосового фрезерования и выемки карьерными комбайнами.

Способ водоснабжения дражных работ // 2524828

Изобретение относится к горнодобывающей отрасли и может быть использовано при дражной разработке долинных и пойменных россыпей. Способ включает проведение руслоотводного канала, создание технологического водоема для драги и системы очистных сооружений для сточных вод.

Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых, включающий отработку рудных тел в зонах контакта руды и вскрыши подуступами // 2524716

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке крутопадающих рудных месторождений со сложной структурой оруденения. Техническим результатом является снижение потерь руды и ее разубоживания.

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.

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 освоения месторождений строительных горных пород скального и полускального типов // 2533398

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой добыче в виде кусковой массы строительных горных пород скального и полускального типов. Техническим результатом является повышение эффективности освоения месторождений строительных горных пород скального и полускального типа. Способ включает автоматизированное и оперативное получение и обработку экспресс-информации о структуре массива последовательно отрабатываемых частей уступов, дифференцированное их выделение на основе полученной системно-комплексной информации на разномасштабные структурные элементы горных пород с естественной и техногенной трещиноватостью. Выделение полученной системно-комплексной информации на разномасштабные структурные элементы горных пород включает прочностные, упругореологические, теплофизические, структурно-механические характеристики. Автоматизированное комбинированное разрушение структурных элементов включает взрывание под мобильным механизированным укрытием и последующую дезинтеграцию электрофизическим способом с учетом полученных характеристик. Непосредственное размещение во временных накопительных штабелях и отгрузку полученной продукции потребителю осуществляют после автоматизированной подачи горной массы в приемное устройство мобильного сортировочного агрегата с последующим разделением в нем горной массы на соответствующие фракции по крупности.

Способ освоения нескальных пластовых и пластообразных месторождений наклонного и крутого падения // 2533406

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при освоении нескальных пластовых месторождений наклонного и крутого падения. Техническим результатом является повышение эффективности освоения нескальных пластовых месторождений наклонного и крутого падения. Способ включает выделение эксплуатационного поля, минеральных объектов выемки, а в них - эксплуатационных блоков с кондиционным, временно некондиционным и некондиционным полезным ископаемым и выделением породных, опережающее, текущее и оперативное автоматизированное получение экспресс-информации, проходку вскрывающих «колодцев» или коротких траншей. Осуществляют роботизировано-автоматизированную выемку полезного ископаемого из пластов при их отработке с использованием механического способа отделения полезного ископаемого и пород маломощных породных пропластков, автоматизированный подъем полезного ископаемого на дневную поверхность или его перепуск к приемному устройству, размещаемому в штольне. При отработке месторождений нагорного типа, оставление породной массы в выработанном пространстве при выемке пропластков, временное поддержание призабойного пространства с помощью автоматизированного и роботизированного сборно-разборного крепления. 1 ил.

Способ открытой разработки крутопадающих месторождений площадной формы // 2533996

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке крутопадающих месторождений площадной формы. Технологическим результатом является снижение текущего коэффициента вскрыши в первоначальный период разработки месторождения. Способ включает формирование рабочей зоны, технологию отработки вскрышных уступов и обеспечение грузотранспортной связи рабочих горизонтов с поверхностью, отработку вскрышных уступов рабочей зоны ведут экскаваторами с удлиненным рабочим оборудованием, принимая высоту уступов равной полуторной высоте черпания экскаваторов. При этом для предотвращения обрушения козырьков и нависей на откосе уступа выше высоты черпания экскаватора производят заоткоску его верхней части путем а) контурного взрывания или б) предварительного щелеобразования, формирование рабочей зоны производят с применением каскадной схемы отработки вскрышных уступов, при этом фронт работ каждого уступа делят на пассивный с минимальными рабочими площадками шириной, обеспечивающей двухстороннее движение технологического автотранспорта и его маневрирование, и активный, рабочие площадки которого включают минимальные рабочие площадки и готовые к выемке объемы вскрышных пород, относительную длину активного фронта каждого вскрышного уступа определяют по математической формуле. Взрывание готовых к выемке объемов вскрышных пород уступа производят из расчета, чтобы весь взорванный объем мог быть полностью размещен на рабочей площадке этого уступа и на минимальной рабочей площадке смежного с ним нижележащего уступа, вскрытие рабочих уступов осуществляют крутыми скользящими съездами с продольным уклоном до 12-15° из условия применения автотранспортных средств, способных преодолевать такой уклон, и шириной, обеспечивающей размещение развала взорванной горной массы при их расширении и одновременно сквозной проезд технологического транспорта, расширение крутых съездов производят с применением гусеничных и колесных погрузчиков путем деления развала взрываемой горной массы на горизонтальные и наклонные слои высотой, определяемой с учетом траектории движения ковша погрузчика. 2 ил.

Способ проведения крутой траншеи // 2534297

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при вскрытии глубоких горизонтов карьеров. Техническим результатом является повышение эффективности разработки. Способ предусматривает проведение крутой траншеи с помощью колесного погрузчика и автомобильного транспорта, способного преодолевать крутые уклоны. Проведение траншеи осуществляют в несколько этапов, делящих крутую траншею на крутонаклонно-горизонтальные слои высотой, определяемой с учетом траектории движения ковша погрузчика, которые отрабатывают последовательно сверху вниз. При отработке каждого очередного слоя горную массу предварительно разрыхляют, погрузчик производит ее выемку, доставку и разгрузку в автомобильной транспорт, устанавливаемый на максимально приближенных к забою горизонтальных площадках. 2 ил.

Способ вскрытия глубоких карьеров // 2534305

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. Техническим результатом является повышение эффективности разработки глубокозалегающих месторождений. Способ включает проведение по границе рабочего и конечного бортов карьера съезда для автосамосвалов большой грузоподъемности, с размещением части съезда по его ширине на временном целике пород, а другой части - на конечном борту карьера. На рабочем борту карьера параллельно уже сформированному съезду для автосамосвалов большой грузоподъемности проводят съезд для автосамосвалов малой грузоподъемности. Когда съезд для автосамосвалов большой грузоподъемности в условиях уменьшающегося с глубиной карьерного пространства разместить на борту будет невозможно, часть этого съезда, расположенную на временном целике пород, разрабатывают с транспортированием горной массы на поверхность автосамосвалами малой грузоподъемности по съезду на рабочем борту карьера. На части съезда для автосамосвалов большой грузоподъемности, расположенной на конечном борту карьера, формируют съезд для автосамосвалов малой грузоподъемности. Съезд для автосамосвалов малой грузоподъемности с рабочего борта перемещают на конечный борт карьера, с формированием на нем крутого съезда для движения по нему автосамосвалов с шарнирно-сочлененной рамой. Горную массу от проведения крутого съезда транспортируют на поверхность по съезду для автосамосвалов малой грузоподъемности на конечном борту карьера. В нижней части карьера в условиях ограниченного пространства крутой съезд для автосамосвалов с шарнирно-сочлененной рамой формируют известным способом. 4 ил.

Способ выемки полезного ископаемого при веерном подвигании фронта горных работ // 2536909

Изобретение относится к горной промышленности, точнее к открытым разработкам мощных месторождений при применении техники непрерывного действия. Технический результат заключается в бесперебойной добыче полезного ископаемого по всему фронту ведения работ. Достигается это тем, что в способе выемки полезного ископаемого при веерном подвигании фронта горных работ, включающем проходку капитальной и разрезной траншеи, монтаж транспортных коммуникаций, выемку полезного ископаемого и вскрышных пород путем отработки клиновидных блоков, согласно изобретению отработку клиновидных блоков осуществляют в две заходки по челноковой схеме без передвижки транспортных коммуникаций с предварительным формированием опережающей ниши в месте поворотного пункта транспортных коммуникаций в направлении границы карьерного поля при условии параметров опережающей ниши L, B, обеспечивающей минимальную отработку клиновидного блока на величину Bmin. 2 ил.

Способ бестранспортной разработки месторождений полезных ископаемых // 2537309

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 повышение эффективности способа бестранспортной разработки за счет увеличения производительности путем уменьшения длины и времени холостого хода вскрышного оборудования. Способ включает выемку пород вскрыши продольными вскрышными заходками с размещением на их дне свободной полосы, перемещение пород вскрыши от забоя продольной вскрышной заходки и их складирование во внутренний отвал. Причем выемку пород вскрыши продольными вскрышными заходками с размещением на их дне свободной полосы, перемещение пород вскрыши от забоя продольной вскрышной заходки и их складирование во внутренний отвал на фланге этих заходок ведут в пределах выемочного участка. При этом вдоль нижней бровки внутреннего отвала выемочного участка размещают дополнительную свободную полосу, на которую складируют породы вскрыши, формируя внутренний отвал. 11 ил.

Способ освоения алмазорудных месторождений // 2537310

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при освоении алмазорудных месторождений и некоторых месторождений других драгоценных кристаллов. Техническим результатом является повышение экологической и энергетической эффективности освоения алмазорудных месторождений. Способ включает осуществление иерархически вещественно-структурной глубокой дифференциации массива, месторождения (или его участка), выделяя при этом: разномасштабные и разнокачественные объемные эксплуатационные участки, исходя из наиболее характерных горно-геологических особенностей, включая особенности слагающих горных пород, а в их пределах - рудные (добычные), рудно-породные и породные (вскрышные) горизонты, в них - рудные тела или их части, эксплуатационные, добычные и породные блоки, в них - вещественно разнородные выемочные элементы, подразделяемые на тонкие и весьма тонкие слои, представленные кондиционной, временно-некондиционной, некондиционной и убогой алмазосодержащей рудой, либо породой; автоматизированное получение опережающей, текущей и оперативной экспресс-информации с использованием комплексного способа, представляющего собой сочетание прогнозирования вероятностного пространственного распределения алмазов в рудных блоках и в их элементах и последующего непосредственного автоматизированного установления наличия, положения, количества и качества алмазов в рудных тонких слоях с помощью рентгенолюминесцентного способа. При этом кристаллы алмазов автоматизировано извлекают из тонких рудных слоев с помощью кольцевого обуривания каждого из кристаллов в отдельности, не нарушая их цельности, и отделяют от минимассива каждого отрабатываемого тонкого или маломощного слоя.

Способ селективной выемки руд // 2537451

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при формировании и стабилизации качества руд на стадии горных работ. Техническим результатом является повышение показателей качества и извлечения технологических сортов руд и горной массы для рудосортировки. Способ включает определение координат ковша выемочного средства, содержания полезного компонента в горной массе в ковше выемочного средства как условное математическое ожидание содержания полезного компонента в точке экскавации, определенное по результатам предварительного опробования сети скважин в окрестности точки экскавации с установленными координатами, загрузку транспортного средства и его адресацию по объектам разгрузки с учетом содержания полезного компонента в транспортируемой горной массе. При этом в зависимости от положения выемочного средства по отношению к зонам локализации технологических сортов горной массы в забое устанавливают возможность и формируют задание на преимущественную выемку определенного технологического сорта при загрузке транспортного средства, в соответствии с которым осуществляют позиционирование ковша выемочного средства в забое при черпании, причем начинают отработку пород забоя с контура между технологическими типами горной массы, положение которого и зон локализации технологических типов уточняют геофизическими методами в процессе выемки по данным анализа качества горной массы в ковше выемочного средства. 1 ил.

Способ обезвоживания оползневого тела // 2537715

Изобретение относится к области строительства и горного дела и может быть использовано при креплении уступов карьеров, строительстве дорог, тоннелей, подверженных воздействию грунтовых вод. Техническим результатом является обеспечение надежности предотвращения образования оползней за счет полного отведения поверхностных и подземных вод от оползневого тела. Способ заключается в том, что проводят инженерно-геологические и гидрогеологические изыскания для определения наличия оползневых тел. Затем проводят биолокационную съемку, по результатам которой определяют подземные водотоки и выясняют их характеристики для определения количества и месторасположения сквозных фильтров. После чего на поверхности уступа, или откоса, или склона, или косогора за пределами оползневого тела проходят коллектор для сбора поверхностных вод и части неглубоких водотоков. После этого с подножия уступа, или откоса, или склона, или косогора проходят дренажную выработку в глубь уступа, или откоса, или склона, или косогора за пределы оползневого тела, с поверхности уступа, или откоса, или склона, или косогора бурят вертикальные скважины до сопряжения с дренажной выработкой под сквозные фильтры, сопряжения обустраивают камерами соединения, в вертикальные скважины с поверхности опускают сквозные фильтры, выполненные в виде труб с перфорированными участками отверстий и фильтрующими элементами, выполненными на уровне сопряжения с подземными водотоками, причем коллектор и дренажную выработку проходят с уклоном i=0,005 в сторону стока для самотека перехваченной воды. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.