Способ открытой разработки крутопадающих месторождений площадной формы

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.

 

Изобретение относится к открытой разработке крутопадающих месторождений полезных ископаемых площадной формы.

Известен способ увеличения углов откосов рабочих бортов, основанный на поэтапной разработке месторождений [1]. Суть способа заключается во временной консервации отдельных уступов, при которой борт занимает временно нерабочее положение. Консервация производится под углом, близким к углу погашения предельного борта карьера. При достижении временно нерабочим бортом расчетной высоты, начинают разнос его верхних горизонтов, но при этом продолжается наращивание высоты временно нерабочего борта снизу вследствие продолжающейся углубки карьера. Таким образом, участок временно нерабочего борта «скользит» по контуру этапа. Аналогично производят отработку участков временно нерабочего борта, сформированного на контуре последующих этапов разработки. Экономическая эффективность способа достигается снижением текущего коэффициента вскрыши за счет увеличения результирующего угла откоса рабочего борта. При этом эффективность возрастает с увеличением угла наклона временно нерабочих бортов. На крупных карьерах объемы законсервированной вскрыши могут достигать нескольких десятков миллионов кубометров со сроком консервации 10 и более лет.

Однако данный способ увеличения углов откосов рабочих бортов имеет существенный недостаток, состоящий в том, что разнос верхних горизонтов временно нерабочего борта сопровождается выбросом горной массы при производстве взрывных работ. В результате при достаточно крутом угле откоса временно нерабочего борта весь он может быть полностью засыпан взорванной скальной массой. Это исключает возможность размещения на участках временно нерабочего борта вскрывающих выработок и не обеспечивает условия безопасного ведения горных работ при приведении во временно нерабочее положение нижерасположенных рабочих горизонтов. Подобных негативных явлений избегают тем, что временно нерабочий борт формируют с достаточно широкими бермами, позволяющими разместить выброс взорванной горной массы на одном-двух горизонтах. Но это приводит к выполаживанию результирующего угла откоса рабочего борта карьера и к увеличению текущего коэффициента вскрыши в первоначальный период работы карьера.

Из известных способов открытой разработки месторождений полезных ископаемых, включающих формирование в рабочей зоне карьера уступов временно нерабочего борта, разнос верхних горизонтов временно нерабочего борта одновременно с его формированием посредством приведения во временно нерабочее положение ниже расположенных рабочих горизонтов, является способ, отличающийся тем, что на горизонтах временно нерабочего борта отсыпают заградительные валы для улавливания камнепада через интервалы по высоте, равные высоте участков временно нерабочего борта, а в постоянном или временно нерабочем борту карьера на горизонтах размещения заградительных валов устраивают транспортные бермы, с которых проходят съезды на ниже расположенные рабочие горизонты в пределах интервала по глубине, равного высоте участка временно нерабочего борта [2], [3].

Недостатком способа является необходимость выполаживания временно нерабочего борта для устройства транспортных берм и площадок, площадок с заградительными валами и прерывание грузотранспортной связи между участками временно нерабочего борта при его расконсервации, а само устройство заградительных валов не обеспечивает безопасности ведения работ при расконсервации целиков и работ на рабочих горизонтах из-за разлета камней. Прерывание грузотранспортной связи между участками по глубине при расконсервации борта ведет к необходимости строительства дополнительных съездов на рабочем борту и его выполаживанию. При этом решение проблемы вскрытия за счет выноса вскрывающих выработок на соседнюю часть рабочей зоны с нормальными рабочими площадками и строительством соединительных транспортных площадок ведет к увеличению текущих коэффициентов вскрыши и дополнительным затратам на разработку месторождения.

Целью настоящего изобретения является снижение текущего коэффициента вскрыши в первоначальный период разработки крутопадающих месторождений площадной формы за счет увеличения результирующего угла откоса рабочего борта. Указанная цель достигается тем, что вскрышные уступы рабочей зоны принимают увеличенную высоту (до 25-30 м), исходя из условия их отработки с применением экскаваторов с удлиненным рабочим оборудованием, в качестве технологической схемы формирования рабочей зоны принимают каскадную схему, характеризующуюся минимальными размерами рабочих площадок, а для вскрытия рабочих горизонтов применяют скользящие съезды с повышенным уклоном до 12-15° из условия применения автотранспортных средств, способных преодолевать такие уклоны.

Способ поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен план отработки крутопадающего месторождения площадной формы в заявляемом способе на момент подхода рабочего борта 5 карьера к предельному контуру на поверхности 9 с расположением готовых к выемке объемов вскрышных пород и вскрывающих выработок, обеспечивающих грузотранспортную связь рабочих горизонтов с поверхностью в процессе развития горных работ; на фиг.2 разрез по месторождению, отражающий расположение готовых к выемке объемов вскрышных пород в рабочей зоне карьера и технологию их выемки.

Заявляемый способ осуществляют следующим образом. При формировании рабочей зоны разрабатываемого месторождения площадной формы для выполнения вскрышных работ применяют экскаваторы с увеличенным рабочим оборудованием модернизации «У» и «Ус». При этом высоту вскрышных уступов принимают равной полуторной высоте черпания экскаваторов. Для предотвращения обрушения с верхней части откосов уступов «нависей» и «козырьков» и обеспечения безопасности ведения работ по условиям камнепада верхнюю часть откосов уступов выше высоты черпания применяемых экскаваторов заоткашивают путем применения контурного взрывания и предварительного щелеобразования. Формирование рабочей зоны производят с применением каскадной схемы отработки вскрышных уступов, при этом фронт работ каждого уступа делят на активную часть 1 с готовыми к выемке объемами вскрышных пород 2 и пассивную часть 3, не имеющую готовых к выемке объемов. В пассивной части фронта оставляют минимальные рабочие площадки 4 шириной, обеспечивающей двухстороннее движение автомобильного транспорта и его маневрирование. В активной части ширину рабочих площадок 5 принимают равной сумме ширины минимальной рабочей площадки и ширины выемочной заходки 6 с готовыми к выемке объемами вскрышных пород.

Относительная длина активного фронта каждого вскрышного уступа Da определяют по формуле

,

где hс - скорость понижения горных работ, м/год; hу - высота рабочего уступа, м; A - ширина выемочной заходки, содержащей готовые к выемке объемы вскрышных пород, м; t - норматив обеспеченности готовыми к выемке объемами вскрышных пород, год; α - угол откоса рабочего уступа, град.

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. Соответственно составление календарного плана развития горных работ производят так, чтобы под уступами с готовыми к выемке объемами находились уступы с минимальными рабочими площадками. Выемочно-погрузочные работы на этих уступах производят отдельными экскаваторами. Для транспортирования вскрышных пород на поверхность применяют автотранспортные средства, способные преодолевать крутые уклоны до 12-15°. Вскрытие рабочих горизонтов осуществляют скользящими съездами 7 шириной, обеспечивающей размещение развала взрываемой горной массой при их перемещении и одновременно сквозной проезд технологического транспорта. Продольный уклон съездов принимают исходя из технических возможностей и безопабных условий работы транспортных средств. Строительство и перемещение скользящих съездов в новое положение производят с применением гусеничных и колесных погрузчиков путем деления объемов перемещаемых съездов на горизонтальные и наклонные слои высотой, определяемой с учетом траектории движения ковша погрузчика.

Заявляемый способ обеспечивает по сравнению с прототипом увеличение угла наклона рабочего борта карьера на 5-8° и значительное снижение текущих коэффициентов вскрыши в первоначальный период отработки крутопадающих месторождений площадной формы.

Источники информации

1. Хохряков B.C. Открытая разработка месторождений этапами. Изв. вузов. Горный журнал, №10, 1965.

2. Патент RU 2064582 С1, МПК Е21С 41/26.

3. Линев В.П., Рубинштейн С.Б. Обеспечение безопасности горных работ при использовании временно нерабочих бортов. Горный журнал, 2001, №5, с.20-23.

Способ открытой разработки крутопадающих месторождений площадной формы, включающей формирование рабочей зоны, технологию отработки вскрышных уступов и обеспечение грузотранспортной связи рабочих горизонтов с поверхностью, отличающийся тем, что отработку вскрышных уступов рабочей зоны ведут экскаваторами с удлиненным рабочим оборудованием, принимая высоту уступов равной полуторной высоте черпания экскаватора, при этом для предотвращения образования 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 Da определяют по формуле
,
где hс - скорость понижения горных работ, м/год; hу - высота рабочего уступа, м; А - ширина выемочной заходки, содержащей готовые к выемке объемы вскрышных пород, м; t - норматив обеспеченности готовыми к выемке объемами вскрышных пород, год; α - угол откоса рабочего уступа, град.,
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.



 

Похожие патенты:

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.
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой добыче в виде кусковой массы строительных горных пород скального и полускального типов.

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.

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

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

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.

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.

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

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.

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.

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.

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.

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.

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.
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.

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.

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.

Изобретение относится к области горной промышленности, в частности к открытой разработке угольных пластов со скальными вскрышными породами. Способ включает удаление покрывающих скальных вскрышных пород взрывным рыхлением зарядами с воздушной подушкой в нижнем торце заряда, механическое рыхление и бульдозирование пород пласта, их штабелирование, погрузку в транспортные средства экскаватором. Взрывные скважины для скальных вскрышных пород забуривают в пласт полезного ископаемого на глубину воздушной подушки в нижнем торце заряда. Массовый взрыв осуществляют поскважинно системой неэлектрического инициирования. В пласт полезного ископаемого пониженной крепости забуривают каждую вторую или третью взрывную скважину. Изобретение позволяет повысить эффективность разрушения и снизить энергоемкость механического рыхления пласта полезного ископаемого за счет его предварительного ослабления воздействием взрывного рыхления скальных пород вскрыши. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Предлагаемый способ относится к горной промышленности, в частности к разработке месторождений открытым способом, и может быть использован в глубоких карьерах и угольных разрезах, где добыча полезных ископаемых становится невозможной без усиления естественного воздухообмена на нижних горизонтах или без средств искусственной вентиляции. Техническим результатом является повышение эффективности проветривания карьеров и угольных разрезов путем обеспечения безотрывного обтекания борта карьера и угольного разреза естественным воздушным потоком. Способ включает выбор участков в зоне действия ветровых потоков, обуривание уступов скважинами, заряжание их зарядами ВВ, взрывание их и экскавацию взорванной горной массы. При этом производят обуривание лишь верхних уступов без перебура до проектного контура профиля борта, а заряжание и взрывание скважин производят поэтапно блоками на высоту профиля. Определяют зависимость угла падения и профиля борта карьера от преобладающей скорости ветра по математической формуле. 1 табл., 3 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при селективной разработке сложноструктурных месторождений с помощью карьерных комбайнов. Техническим результатом является повышение производительности, надежности и расширение технологической эффективности разрушения пород различной степени крепости и связности посредством регулирования усилия резания в зоне обработки и формирования в поверхностном слое обрабатываемого массива зон разрушения с учетом прочностных характеристик породы при селективной разработке сложноструктурных месторождений с помощью карьерных комбайнов. Для расширения диапазона одновременной обработки и вариантов регулирования усилия резания в зоне обработки формирование зон разрушения осуществляется с учетом прочностных характеристик породы по ширине обрабатываемой поверхности при изменении функциональных и технологических параметров и их рациональном сочетании в условиях селективной разработки сложноструктурных месторождений, при этом прочностные характеристики породы фиксируются датчиками регистрации прочности горной породы, связанными через системный блок с системой управления работой гидроцилиндров, а уравновешенность барабана обеспечивается распределенным смещением гидроцилиндров, причем давление рабочей жидкости в поршневых полостях гидроцилиндров рассчитано на усилие, требуемое для вращения поворотных рычагов. 2 н.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх