Способ бестранспортной проходки разрезной траншеи

Авторы патента:

Скурихин Юрий Георгиевич (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 2602246:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") (RU)

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 производительности, экологичности и снижение затрат. Способ включает ведение вскрышных работ продольными вскрышными заходками по бестранспортной системе с укладкой пород вскрыши наклонными слоями во внешний отвал, размещаемый на верхней площадке нерабочего борта карьера, при складировании пород вскрыши во внешний отвал продольными отвальными насыпями с верхними рабочими площадками, которые формируют по фронту отсыпки. При этом фронт отсыпки перемещают в поперечном направлении от внешнего борта внешнего отвала к его внутреннему борту, внешний борт внешнего отвала формируют с верхними рабочими площадками продольных отвальных насыпей, а внутренний борт внешнего отвала отсыпают сплошным откосом пород вскрыши. 6 ил.

Заявляемое изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых по бестранспортной системе в сложных горно-геологических условиях.

Заявляемое изобретение относится к приоритетным направлениям развития науки и технологии экологически безопасной разработки месторождений и добычи полезных ископаемых, поскольку решает одну из проблем, связанных с механизацией и экологической безопасностью открытых горных работ [Алфавитно-предметный указатель к Международной патентной классификации по приоритетным направлениям развития науки и технологий / Ю.Г. Смирнов, Е.В. Скиданова, С.А. Краснов. - М.: ПАТЕНТ, 2008. - с. 110].

Проблема повышения эффективности способа бестранспортной проходки разрезной траншеи заключается в следующем.

Известен способ проходки разрезной траншеи по авторскому свидетельству СССР №912932, Ε21С 41/00, опубликовано 15.03.1982, бюл. №10. Известный способ включает проходку разрезной траншеи драглайнами с укладкой пород вскрыши на нерабочий борт карьера. При этом способ предусматривает проведение опережающей отрезной траншеи с наклоном в сторону массива дном, которую заполняют породой вскрыши, извлеченной при проведении разрезной траншеи.

Общими признаками известного способа проходки разрезной траншеи с заявляемым изобретением являются:

- проведение разрезной траншеи продольными вскрышными заходками, представляющими опережающую отрезную и разрезную траншеи;

- складирование пород вскрыши на нерабочий борт карьера.

Недостатками известного способа проходки разрезной траншеи являются:

- увеличенный объем вскрышных работ за счет создания наклона дна опережающей траншеи в сторону массива;

- увеличенные потери полезного ископаемого, оставляемого под отвалом пород вскрыши опережающей отрезной траншеи, формируемым из извлекаемых пород вскрыши при проведении разрезной траншеи;

- снижение добычи полезного ископаемого в результате значительного сокращения длины добычного фронта из-за существенного уменьшения расстояния между драглайнами;

- снижение добычи полезного ископаемого в результате простоев драглайнов из-за зависимой друг от друга их работы.

Известен способ проходки разрезной траншеи с переэкскавацией пород вскрыши драглайнами [Ржевский В.В. Открытые горные работы. Часть 2. Технология и комплексная механизация. М.: Недра. 1985, стр. 217, рис. 6.13]. Разрезная траншея проходится продольными вскрышными заходками с переэкскавацией и складированием пород вскрыши во внешний отвал, размещаемый на верхней площадке нерабочего борта карьера ярусами. Породы вскрыши отсыпают во внешний отвал драглайнами по фронту, который формируют вдоль верхней бровки нерабочего борта карьера. При этом заходки отрабатывают в направлении от рабочего борта карьера к нерабочему.

Общими признаками известного способа проходки разрезной траншеи с переэкскавацией пород вскрыши драглайнами с заявляемым изобретением являются:

- проходка разрезной траншеи продольными вскрышными заходками;

- складирование пород вскрыши во внешний отвал, размещаемый на верхней площадке нерабочего борта карьера;

- формирование внешнего отвала по фронту работ.

Недостатками известного способа проходки разрезной траншеи с переэкскавацией пород вскрыши драглайнами являются:

- значительные по величине объемы переэкскавации при перемещении пород вскрыши;

- низкая производительность вследствие значительного расстояния перемещения пород;

- низкая экологичность из-за большой площади нарушенных земель под внешним отвалом;

- значительные затраты на перемещение пород вскрыши и восстановление нарушенных земель.

За прототип принят способ бестранспортной проходки разрезной траншеи по патенту РФ на изобретение №2520234 C1, Е21С 41/26, опубл. 20.06.2014, бюл. №17. Этот способ включает ведение вскрышных работ продольными вскрышными заходками, перемещение пород вскрыши из забоя продольной вскрышной заходки в поперечном направлении к продольной вскрышной заходке, укладку пород вскрыши во внешний отвал по фронту отсыпки с внешним и внутренним бортами, размещаемый на верхней площадке нерабочего борта карьера.

Общими признаками прототипа с заявляемым изобретением являются: ведение вскрышных работ продольными вскрышными заходками, перемещение пород вскрыши из забоя продольной вскрышной заходки в поперечном направлении к продольной вскрышной заходке, укладка пород вскрыши во внешний отвал по фронту отсыпки наклонными слоями с внешним и внутренним бортами, размещаемый на верхней площадке нерабочего борта карьера.

Недостатками известного способа являются:

- низкая производительность вследствие значительного расстояния перемещения пород;

- низкая экологичность из-за большой площади нарушенных земель под внешним отвалом;

- значительные затраты на перемещение пород вскрыши и восстановление нарушенных земель.

Задачей заявляемого изобретения является повышение эффективности и экологичности бестранспортной проходки разрезной траншеи.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в повышении производительности, уменьшении площади нарушенных горными работами земель и снижении затрат.

Технический результат заявляемого изобретения достигается тем, что складирование пород вскрыши ведут продольными отвальными насыпями с верхними рабочими площадками при подвигании фронта отсыпки пород вскрыши внутреннего борта внешнего отвала в поперечном направлении к продольной вскрышной заходке от внешней границы внешнего отвала к его внутренней границе, при этом нижнюю продольную отвальную насыпь с верхней рабочей площадкой внешнего борта внешнего отвала формируют посредством складирования пород вскрыши на верхнюю площадку нерабочего борта карьера вдоль внешней границы внешнего отвала, а нижнюю продольную отвальную насыпь с верхней рабочей площадкой внутреннего борта внешнего отвала формируют посредством складирования пород вскрыши на верхнюю площадку нерабочего борта карьера вдоль внутренней границы внешнего отвала, кроме того, каждую последующую продольную отвальную насыпь с верхней рабочей площадкой внешнего борта внешнего отвала формируют посредством складирования пород вскрыши на внутренний откос предыдущей продольной отвальной насыпи с верхней рабочей площадкой внешнего борта внешнего отвала и на верхнюю площадку нерабочего борта карьера, при этом предпоследнюю продольную отвальную насыпь с верхней рабочей площадкой внешнего борта внешнего отвала формируют посредством укладки пород вскрыши на внутренний откос последующей продольной отвальной насыпи с верхней рабочей площадкой внешнего борта внешнего отвала, на верхнюю площадку нерабочего борта карьера и на внешний откос нижней продольной отвальной насыпи с верхней рабочей площадкой внутреннего борта внешнего отвала, причем верхнюю продольную отвальную насыпь с верхней рабочей площадкой внутреннего борта внешнего отвала формируют посредством укладки пород вскрыши на внутренний откос предпоследней продольной отвальной насыпи с верхней рабочей площадкой внешнего борта внешнего отвала и на верхнюю рабочую площадку нижней продольной отвальной насыпи внутреннего борта внешнего отвала, формируя откос пород вскрыши внутреннего борта внешнего отвала, при этом каждую последующую и предпоследнюю продольные отвальные насыпи с верхними рабочими площадками внешнего борта внешнего отвала формируют высотой, определяемой по следующему математическому выражению:

Н=Н₁+Н₂,

где H - высота каждой последующей и предпоследней продольной отвальной насыпи с верхней рабочей площадкой внешнего борта внешнего отвала, м;

H₁ - высота предыдущей продольной отвальной насыпи с верхней рабочей площадкой внешнего борта внешнего отвала м;

Н₂ - высота нижней продольной отвальной насыпи с верхней рабочей площадкой внешнего борта внешнего отвала, м.

Складирование пород вскрыши ведут продольными отвальными насыпями с верхними рабочими площадками при подвигании фронта отсыпки пород вскрыши внутреннего борта внешнего отвала в поперечном направлении к продольной вскрышной заходке от внешней границы внешнего отвала к внутренней его границе. Перечисленные признаки создают условия для смещения центра массы поперечного сечения внешнего отвала в направлении разрезной траншеи и уменьшения ширины внешнего отвала в его основании. Это сокращает расстояние перемещения пород вскрыши и уменьшает площадь нарушенных земель, что направлено на достижение технического результата.

Нижнюю продольную отвальную насыпь с верхней рабочей площадкой внешнего борта внешнего отвала формируют посредством складирования пород вскрыши на верхнюю площадку нерабочего борта карьера вдоль внешней границы внешнего отвала.

Нижнюю продольную отвальную насыпь с верхней рабочей площадкой внутреннего борта внешнего отвала формируют посредством складирования пород вскрыши на верхнюю площадку нерабочего борта карьера вдоль внутренней границы внешнего отвала.

Каждую последующую продольную отвальную насыпь с верхней рабочей площадкой внешнего борта внешнего отвала формируют посредством складирования пород вскрыши на внутренний откос предыдущей продольной отвальной насыпи с верхней рабочей площадкой внешнего борта внешнего отвала и на верхнюю площадку нерабочего борта карьера.

Предпоследнюю продольную отвальную насыпь с верхней рабочей площадкой внешнего борта внешнего отвала формируют посредством укладки пород вскрыши на внутренний откос последующей продольной отвальной насыпи с верхней рабочей площадкой внешнего борта внешнего отвала, на верхнюю площадку нерабочего карьера и на внешний откос нижней продольной отвальной насыпи с верхней рабочей площадкой внутреннего борта внешнего отвала.

Верхнюю продольную отвальную насыпь с верхней рабочей площадкой внешнего борта внешнего отвала формируют посредством укладки пород вскрыши на внутренний откос предпоследней продольной отвальной насыпи с верхней рабочей площадкой внешнего борта внешнего отвала и на верхнюю рабочую площадку нижней продольной отвальной насыпи внутреннего борта внешнего отвала, формируя откос отвальных пород внутреннего борта внешнего отвала.

Каждую последующую и предпоследнюю продольные отвальные насыпи с верхними рабочими площадками внешнего борта внешнего отвала формируют высотой, определяемой по следующему математическому выражению:

H=H₁+Н₂,

Изложенный порядок формирования продольных отвальных насыпей с верхними рабочими площадками формирует внешний и внутренний борта внешнего отвала. Так, необходимость в двух нижних продольных отвальных насыпях с верхними рабочими площадками связана с незначительной по величине объемов пород вскрыши каждой из них, суммарный объем которых должен быть равен объему пород вскрыши первой продольной вскрышной заходки разрезной траншеи увеличенной ширины. Кроме того, нижняя продольная отвальная насыпь с верхней рабочей площадкой внутреннего борта внешнего отвала повышает устойчивость внешнего отвала, выполняя дополнительно функцию «призмы-упора» При этом каждая последующая и предпоследняя продольные отвальные насыпи с верхними рабочими площадками увеличиваются по высоте в сравнении с предыдущей на величину, определяемую по математическому выражению. В результате внешний рабочий борт внешнего отвала формируется с верхними рабочими площадками, а внутренний рабочий борт этого же отвала формируется без верхних рабочих площадок в форме сплошного откоса. При этом угол откоса внутреннего борта внешнего отвала будет превышать угол откоса внешнего борта этого же отвала. Вследствие этого, ширина внешнего отвала в его основании будет меньше ширины внешнего отвала в его основании по прототипу, в котором оба борта внешнего отвала формируются с рабочими площадками. Кроме того, внутренняя граница внешнего отвала сохраняется на месте, а внешняя граница этого же отвала смещается по направлению к разрезной траншеи увеличенной ширины. Величина уменьшения ширины основания внешнего отвала определяется разницей между суммарной шириной верхних рабочих площадок внешнего борта внешнего отвала и суммарной шириной верхних рабочих площадок внутреннего борта внешнего отвала. В результате центр массы поперечного сечения внешнего отвала смещается в направлении разрезной траншеи, сокращая расстояние транспортирования пород вскрыши, а уменьшение ширины основания внешнего отвала снижает величину площади нарушенных земель. Это повышает производительность, экологичность и снижает затраты, что направлено на достижение технического результата.

Способ осуществляется с применением экскавационно-транспортирующего комплекса по патенту РФ на изобретение №2456454, кл. Е21С 42/00, E02F 3/54, опубл. 20.07.2012, бюл. №20, а также с применением вскрышного агрегата по патенту РФ на изобретение №2396394, кл. E02F 3/54, Е21С 47/00, опубл. 10.08.2010, бюл. №22. Вскрышной агрегат формируется из экскавационно-транспортирующего комплекса в результате исключения из экскавационно-транспортирующего комплекса промежуточной ходовой неповоротной платформы с мачтой.

Отличие от прототипа доказывает соответствие заявляемого способа условию патентоспособности «новизна». Из уровня техники неизвестно складирование пород вскрыши продольными отвальными насыпями с верхними рабочими площадками при подвигании фронта отсыпки пород вскрыши внутреннего борта внешнего отвала от внешней его границы к внутренней границе в поперечном направлении к продольной вскрышной заходке разрезной траншеи при бестранспортной ее проходке, что доказывает соответствие условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Заявляемое изобретение поясняется фиг. 1-6.

На фиг. 1 представлено складирование пород вскрыши в нижнюю продольную отвальную насыпь с верхней рабочей площадкой внешнего борта внешнего отвала и нижнюю продольную отвальную насыпь с верхней рабочей площадкой внутреннего борта внешнего отвала (поперечный разрез).

На фиг. 2 показано складирование пород вскрыши в последующую продольную отвальную насыпь с верхней рабочей площадкой внешнего борта внешнего отвала (поперечный разрез).

На фиг. 3 - складирование пород вскрыши в предпоследнюю продольную отвальную насыпь с верхней рабочей площадкой внешнего борта внешнего отвала (поперечный разрез).

На фиг. 4 - складирование пород вскрыши в предпоследнюю продольную отвальную насыпь с верхней рабочей площадкой внешнего борта внешнего отвала (план).

На фиг. 5 - складирование пород вскрыши в верхнюю продольную отвальную насыпь с верхней рабочей площадкой внутреннего борта внешнего отвала (поперечный разрез).

На фиг. 6 - складирование пород вскрыши в верхнюю продольную отвальную насыпь с верхней рабочей площадкой внутреннего борта внешнего отвала (план).

Позиции способа бестранспортной проходки разрезной траншеи обозначены следующими цифрами:

1 - вскрышная ходовая неповоротная платформа с мачтой;

2 - промежуточная ходовая неповоротная платформа с мачтой;

3 - отвальная ходовая неповоротная платформа с мачтой;

4 - система подвески канатов;

5 - двухсторонний ковш с днищем V-образной формы;

6 - разрезная траншея;

7 - первая продольная вскрышная заходка;

8 - вторая продольная вскрышная заходка;

9 - третья продольная вскрышная заходка;

10 - четвертая продольная вскрышная заходка;

11 - рабочий борт карьера;

12 - нерабочий борт карьера;

13 - верхняя площадка нерабочего борта карьера;

14 - внешний отвал;

15 - внутренняя граница внешнего отвала;

16 - внешняя граница внешнего отвала;

17 - внутренний борт внешнего отвала;

18 - внешний борт внешнего отвала;

19 - нижняя продольная отвальная насыпь с верхней рабочей площадкой внешнего борта внешнего отвала;

20 - нижняя продольная отвальная насыпь с верхней рабочей площадкой внутреннего борта внешнего отвала;

21 - последующая продольная отвальная насыпь с верхней рабочей площадкой внешнего борта внешнего отвала;

22 - предпоследняя продольная отвальная насыпь с верхней рабочей площадкой внешнего борта внешнего отвала;

23 - верхняя продольная отвальная насыпь с верхней рабочей площадкой внутреннего борта внешнего отвала;

24 - откос отвальных пород внутреннего борта внешнего отвала.

На фиг. 1-6 пунктирными линиями показаны контуры второй, третьей и четвертой продольных вскрышных заходок разрезной траншеи 6, формируемых в порядке очередности их проходки. На фиг. 2, 3, 5 пунктирными линиями показаны контуры продольных отвальных насыпей, формируемых в порядке очередности их отсыпки. На фиг. 1, 2, 3, 5 буквами а, б, в, г показаны контуры разрезной траншеи.

Способ бестранспортной проходки разрезной траншеи осуществляют следующим образом.

Исходным положением перед началом работ по бестранспортной проходке разрезной траншеи являются пройденные на флангах месторождения въездная и выездная траншеи (не показаны). Эти выработки проходятся с применением известных способов, например с использованием автомобильного транспорта. Разрезная траншея проходится между двумя выработками - въездной и выездной траншеями.

В соответствии с параметрами разрезной траншеи 6 и заявляемым способом ее проходки отстраивается поперечный профиль внешнего отвала 14. Для этого нижнюю продольную отвальную насыпь 19 с верхней рабочей площадкой внешнего борта 18 внешнего отвала 14 размещают вдоль внешней границы 16 внешнего отвала 14. Нижнюю продольную отвальную насыпь 20 с верхней рабочей площадкой внутреннего борта 17 внешнего отвала 14 размещают вдоль внутренней границы 15 внешнего отвала 14. Суммарный объем отвальных пород нижней продольной отвальной насыпи 19 с верхней рабочей площадкой внешнего борта 18 внешнего отвала 14 и нижней продольной отвальной насыпи 20 с верхней рабочей площадкой внутреннего борта 17 внешнего отвала 14 должен быть равен объему пород вскрыши первой 7 продольной вскрышной заходки разрезной траншеи 6. Объем отвальных пород каждой последующей 21, предпоследней 22 и верхней 23 продольных отвальных насыпей с верхними рабочими площадками внешнего отвала 14 должен быть равен объему вскрышных пород каждой продольной вскрышной заходки разрезной траншеи 6 соответственно (второй 8, третьей 9 и четвертой 10). Ввиду того, что высота каждой последующей продольной отвальной насыпи с верхней рабочей площадкой увеличивается, то возрастает и объем отвальных пород в каждой последующей продольной отвальной насыпи с верхней рабочей площадкой внешнего борта 18 внешнего отвала 14. В результате объем пород вскрыши в каждой последующей продольной вскрышной заходке увеличивается.

При этом каждую последующую и предпоследнюю продольные отвальные насыпи с верхними рабочими площадками внешнего борта внешнего отвала формируют высотой, определяемой по следующему математическому выражению:

H=Н₁+Н₂,

H₁ - высота предыдущей продольной отвальной насыпи с верхней рабочей площадкой внешнего борта внешнего отвала, м;

Экскавационно-транспортирующий комплекс включает вскрышную ходовую неповоротную платформу с мачтой 1, промежуточную ходовую неповоротную платформу с мачтой 2 и отвальную ходовую неповоротную платформу с мачтой 3, соединенные между собой системой канатов 4, к которым подвешен двухсторонний ковш с днищем V-образной формы 5 (Фиг. 1-6). Экскавационно-транспортирующий комплекс при отработке продольных вскрышных заходок 7, 8, 9, 10 может перемещаться как в направлении от въездной траншеи к выездной, так и в обратном направлении - от выездной траншеи к въездной траншее. Вскрышные породы складируются в продольную отвальную насыпь с верхней рабочей площадкой наклонными слоями по технологии, изложенной в описании прототипа по патенту РФ на изобретение №2520234 С1, Е21С 41/26, опубл. 20.06.2014, бюл. №17. При отработке первой продольной вскрышной заходки 7 вскрышная ходовая неповоротная платформа с мачтой 1 перемещается вдоль верхней бровки рабочего борта карьера 11, экскавируя породы вскрыши в забое этой заходки 7 и перемещая их в направлении, перпендикулярном к нерабочему борту карьера 12 (Фиг. 1). Промежуточная ходовая неповоротная платформа с мачтой 2 перемещается по верхней площадке 13 нерабочего борта карьера 12 вдоль внутренней границы 15 внешнего отвала 14, транспортируя породы вскрыши из забоя первой продольной вскрышной заходки 7 в направлении складирования их в нижнюю продольную отвальную насыпь 20 с верхней рабочей площадкой внешнего борта 18 внешнего отвала 14 и в нижнюю продольную отвальную насыпь 21 с верхней рабочей площадкой внутреннего борта 17 внешнего отвала 14. Отвальная ходовая неповоротная ходовая платформа с мачтой 3 перемещается по верхней площадке 13 нерабочего борта карьера 12 вдоль внешней границы 16 внешнего отвала 14, транспортируя и складируя породы вскрыши в нижнюю продольную отвальную насыпь 19 с верхней рабочей площадкой внешнего борта 18 внешнего отвала 14 и в нижнюю продольную отвальную насыпь 20 с верхней рабочей площадкой внутреннего борта 17 внешнего отвала 14. При отработке второй продольной вскрышной заходки 8 вскрышная ходовая неповоротная платформа с мачтой 1 перемещается вдоль верхней бровки рабочего борта карьера 11, экскавируя породы вскрыши в забое этой заходки 8 и перемещая их в направлении, перпендикулярном к нерабочему борту карьера 12 (Фиг. 2). Промежуточная ходовая неповоротная платформа с мачтой 2 перемещается по верхней рабочей площадке нижней продольной отвальной насыпи 20 внутреннего борта 17 внешнего отвала 14, транспортируя породы вскрыши из забоя второй продольной вскрышной заходки 8 в направлении складирования их в последующую продольную отвальную насыпь 21 с верхней рабочей площадкой внешнего борта 18 внешнего отвала 14. Отвальная ходовая неповоротная платформа с мачтой 3 перемещается по верхней рабочей площадке нижней продольной отвальной насыпи 19 внешнего борта 18 внешнего отвала 14. При этом породы вскрыши отсыпают на внутренний откос нижней продольной отвальной насыпи 19 с верхней рабочей площадкой внешнего борта 18 внешнего отвала 14 и на верхнюю площадку 13 нерабочего борта карьера 12. При отработке третьей продольной вскрышной заходки 9 вскрышная ходовая неповоротная платформа с мачтой 1 перемещается вдоль верхней бровки рабочего борта карьера 11, экскавируя породы вскрыши в забое этой заходки 9 и перемещая их в направлении, перпендикулярном к нерабочему борту карьера 12 (Фиг. 3, 4). Промежуточная ходовая неповоротная платформа с мачтой 2 перемещается по верхней рабочей площадке нижней продольной отвальной насыпи 20 внутреннего борта 17 внешнего отвала 14, транспортируя породы вскрыши из забоя третьей продольной вскрышной заходки 9 в направлении складирования их в предпоследнюю продольную отвальную насыпь 22 с верхней рабочей площадкой внешнего борта 18 внешнего отвала 14. Отвальная ходовая неповоротная платформа с мачтой 3 перемещается по верхней рабочей площадке последующей продольной отвальной насыпи 22 внешнего борта 18 внешнего отвала 14. При этом породы вскрыши отсыпают на внутренний откос последующей продольной отвальной насыпи 21 с верхней рабочей площадкой внешнего борта 18 внешнего отвала 14, на верхнюю площадку 13 нерабочего борта карьера 12 и на внешний откос нижней продольной насыпи с верхней рабочей площадкой 20 внутреннего борта 17 внешнего отвала 14. При отработке четвертой продольной вскрышной заходки 10 вскрышная ходовая неповоротная платформа с мачтой 1 перемещается вдоль верхней бровки рабочего борта карьера 11, экскавируя породы вскрыши в забое этой заходки 10 и перемещая их в направлении, перпендикулярном к нерабочему борту карьера 12 (Фиг. 5, 6). Промежуточная ходовая неповоротная платформа с мачтой 2 отсутствует и экскавационно-транспортирующий комплекс выполняет функции вскрышного агрегата. Отвальная ходовая неповоротная платформа с мачтой 3 перемещается по верхней рабочей площадке предпоследней продольной отвальной насыпи 22 внутреннего борта 17 внешнего отвала 14. При этом породы вскрыши отсыпают на внутренний откос предпоследней продольной отвальной насыпи 22 с верхней рабочей площадкой внешнего борта 18 внешнего отвала 14 и на верхнюю рабочую площадку нижней продольной отвальной насыпи 20 внутреннего борта 17 внешнего отвала 14, формируя откос отвальных пород 24 внутреннего борта 17 внешнего отвала 14. При этом верхнюю рабочую площадку верхней продольной отвальной насыпи 23 внутреннего борта 17 внешнего отвала 14 формируют на высоте, равной высоте формирования верхней рабочей площадки предпоследней продольной отвальной насыпи 22 внешнего борта 18 внешнего отвала 14.

Таким образом, в результате реализации существенных признаков заявляемого изобретения достигается следующий технический результат. Складирование пород вскрыши во внешний отвал, размещаемый на верхней площадке нерабочего борта карьера продольными отвальными насыпями с верхними рабочими площадками по фронту отсыпки в направлении от внешней границы внешнего отвала к его внутренней границе формирует внешний отвал с внешним и внутренним бортами. При этом внешний борт внешнего отвала отсыпается с верхними рабочими площадками, а внутренний борт отсыпается в виде сплошного откоса вскрышных пород. В результате угол сплошного откоса вскрышных пород внутреннего борта внешнего отвала превышает угол откоса внешнего борта внешнего отвала с верхними рабочими площадками. Это уменьшает ширину основания внешнего отвала и смещает центр массы его поперечного сечения в направлении разрезной траншеи. Вследствие этого сокращаются площадь нарушенных земель под внешним отвалом и расстояние перемещения пород вскрыши из забоя разрезной траншеи до внешнего отвала. При этом уменьшаются затраты на формирование внешнего отвала. В результате повышается производительность, экологичность и снижаются затраты. Этим достигается технический результат. Так, при суммарной разнице ширины верхних рабочих площадок внешнего и внутреннего бортов внешнего отвала, равной ширине одной верхней рабочей площадке 40 м, и среднем расстоянии перемещения пород вскрыши 300 м, расстояние перемещения пород вскрыши уменьшается на 40 м или на 10,0%, повышая производительность. Площадь нарушенных земель под внешним отвалом уменьшается на 13,3%, повышая экологичность. Снижаются затраты на перемещение пород вскрыши и восстановление нарушенных земель. Это создает условия для увеличения ширины разрезной траншеи.

Изложенные результаты осуществления заявляемого способа бестранспортной проходки разрезной траншеи доказывают соответствие заявляемого способа условию патентоспособности «промышленная применимость».

Способ бестранспортной проходки разрезной траншеи, включающий ведение вскрышных работ продольными вскрышными заходками, перемещение пород вскрыши из забоя продольной вскрышной заходки в поперечном направлении к продольной вскрышной заходке, укладку пород вскрыши наклонными слоями во внешний отвал по фронту отсыпки пород вскрыши с внешним и внутренним бортами, размещаемый на верхней площадке нерабочего борта карьера, отличающийся тем, что складирование пород вскрыши ведут продольными отвальными насыпями с верхними рабочими площадками при подвигании фронта отсыпки пород вскрыши внутреннего борта внешнего отвала в поперечном направлении к продольной вскрышной заходке от внешней границы внешнего отвала к его внутренней границе, при этом нижнюю продольную отвальную насыпь с верхней рабочей площадкой внешнего борта внешнего отвала формируют посредством складирования пород вскрыши на верхнюю площадку нерабочего борта карьера вдоль внешней границы внешнего отвала, а нижнюю продольную отвальную насыпь с верхней рабочей площадкой внутреннего борта внешнего отвала формируют посредством складирования пород вскрыши на верхнюю площадку нерабочего борта карьера вдоль внутренней границы внешнего отвала, кроме того, каждую последующую продольную отвальную насыпь с верхней рабочей площадкой внутреннего борта внешнего отвала формируют посредством складирования пород вскрыши на внутренний откос предыдущей продольной отвальной насыпи с верхней рабочей площадкой внешнего борта внешнего отвала и на верхнюю площадку нерабочего борта карьера, при этом предпоследнюю продольную отвальную насыпь с верхней рабочей площадкой внешнего борта внешнего отвала формируют посредством укладки пород вскрыши на внутренний откос последующей продольной отвальной насыпи с верхней рабочей площадкой внешнего борта внешнего отвала, на верхнюю площадку нерабочего борта карьера и на внешний откос нижней продольной отвальной насыпи с верхней рабочей площадкой внутреннего борта внешнего отвала, причем верхнюю продольную отвальную насыпь с верхней рабочей площадкой внутреннего борта внешнего отвала формируют посредством укладки пород вскрыши на внутренний откос предпоследней продольной отвальной насыпи с верхней рабочей площадкой внешнего борта внешнего отвала и на верхнюю рабочую площадку нижней продольной отвальной насыпи внутреннего борта внешнего отвала, формируя откос отвальных пород внутреннего борта внешнего отвала, при этом каждую последующую и предпоследнюю продольные отвальные насыпи с верхними рабочими площадками внешнего борта внешнего отвала формируют высотой, определяемой по следующему математическому выражению:
H=H₁+H₂,
где H - высота каждой последующей и предпоследней продольной отвальной насыпи с верхней рабочей площадкой внешнего борта внешнего отвала, м;
H₁ - высота предыдущей продольной отвальной насыпи с верхней рабочей площадкой внешнего борта внешнего отвала, м;
H₂ - высота нижней продольной отвальной насыпи с верхней рабочей площадкой внешнего борта внешнего отвала, м.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке месторождений твердых полезных ископаемых с помощью добычного комплекса и конвейерного карьерного транспорта.

Способ выбора мест размещения углепородных отвалов // 2600948

Изобретение относится к горной промышленности, может быть использовано при выборе мест для расположения углепородных отвалов и предназначено для предотвращения самовозгорания складируемой горной массы.

Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых с использованием экскаватора-кранлайна // 2598609

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности. Техническим результатом является сокращение рабочего цикла на время поворота ковша к месту его разгрузки, что ведет к увеличению производительности.

Выемочно-транспортирующий комплекс // 2597402

Изобретение относится к комплексу для разработки открытым способом глубоких карьеров, в частности кимберлитовых трубок. Технический результат - безвзрывная выемка руды из глубоких карьеров и её транспортировка на уровень дневного грунта без использования автотранспорта.

Способ размещения шламохранилища на территории будущего солеотвала // 2597237

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано на калийных предприятиях при совместном размещении солеотходов и шламов обогатительных фабрик на солеотвале.

Способ открытой разработки месторождений твердых полезных ископаемых // 2596157

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для открытой разработки месторождений любой мощности. Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении производительности, технологической эффективности и экологической безопасности с получением кондиционных фракций горной массы посредством непрерывного выемочно-классификационного процесса без использования воды.

Способ дифференцированной автоматизированной загрузки горной массы в автосамосвалы при непрерывной работе выемочного агрегата и автоматизированный комплекс для осуществления способа // 2595115

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано преимущественно для дифференцированной загрузки горной массы в автосамосвалы при разработке сложноструктурных месторождений в процессе непрерывной работы выемочного агрегата, например карьерных комбайнов.

Способ формирования откоса солеотвала при совместном складировании отходов обогатительных фабрик калийных предприятий // 2594498

Способ взрывного разрушения массива разнопрочных горных пород рассредоточенными и укороченными скважинными зарядами с кумулятивным эффектом // 2594236

Изобретение относится к области горной промышленности, к способам взрывного разрушения взрывания разнопрочных массивов. Способ включает бурение основных рассредоточенных и дополнительных укороченных скважин с кумулятивным эффектом, определение в процессе бурения контура в плане, отметок почвы и кровли крепких включений, размещение в основных и дополнительных укороченных скважинах зарядов взрывчатых веществ (ВВ), выполнение забойки и взрывание.

Способ открытой разработки группы угольных пластов с валовым взрывным рыхлением вскрышных пород // 2593285

Изобретение относится к области горной промышленности, в частности к разработке горных пород с применением механического рыхления, например, угольных пластов. Техническим результатом является повышение эффективности и безопасности селективной разработки группы угольных пластов за счет одновременного валового взрывного рыхлении покрывающих и подстилающих угольные пласты скальных пород вскрыши с сохранением структуры и положения угольных пластов в пространстве.

Способ взрывной отбойки руд и пород // 2602567

Изобретение относится к горному делу, применяется при взрывной отбойке руд и пород скважинными зарядами взрывчатых веществ (ВВ). Способ включает бурение взрывных скважин, их заряжание зарядами ВВ и взрывание этих зарядов ВВ. До бурения взрывных скважин бурят пилотные взрывные скважины, количество и расположение которых определяют с учетом отбиваемого объема и физико-механических свойств руд и пород. Затем осуществляют гидроразрыв руд и пород перпендикулярно пилотным взрывным скважинам по отметке подошвы уступа. Бурение взрывных скважин, заряжание их и пилотных взрывных скважин зарядами ВВ и взрывание зарядов ВВ в них осуществляют после проведения указанного гидроразрыва. Технический результат - предварительное отделение отбиваемой массы от массива руд и пород и исключение формирования сложных зарядов ВВ при отсутствии перебура взрывных скважин. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ комплексного освоения карбонатных месторождений // 2602636

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке карбонатных месторождений с целью комплексной подготовки для переработки минерального сырья. Технический результат заключается в повышении производительности и комплексности добычи карбонатного минерального сырья, дифференциации получаемой продукции с увеличением ее товарной стоимости, повышении безопасности, надежности ведения работ и снижении капитальных затрат. С учетом предварительной оценки на основе акустического показателя трещиноватости дополнительно по каждому блоку определяют удельную компоненту трансформации путем выделения зон по направлению и глубине трещин посредством профилирования участков с определением скорости распространения продольных, поперечных упругих волн в блоках и в зависимости от плотности, дифференцируемых прочностных и теплофизических параметров выделенных зон посредством программного обеспечения для уточнения направления слоистости, типа карбонатных пород и прогнозирования энергетических параметров воздействия на выделенные зоны блоков, затем проводят, с оставлением в целости блоков прочной породы, вначале селективную выемку выделенных зон блоков для получения щебня различных марок и карбонатного сырья с помощью стрелового карьерного комбайна, затем выемку блоков прочной породы.

Способ отвалообразования при открытой разработке месторождений полезных ископаемых // 2604072

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для отвалообразования при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. Техническим результатом является повышение объема заполнения пастообразными хвостами пространства, ограниченного штабелями вскрышных пород, что, как следствие, приведет к рациональному использованию земельных ресурсов. Способ включает выемку вскрышных пород, их транспортирование к месту отвалообразования и разгрузку под откос отвального фронта раздельными, расположенными параллельно друг к другу штабелями, на внутренние откосы которого разгружают наиболее мелкие породы вскрыши, а между ними складируют пастообразные хвосты после обогатительного передела руд вдоль центральной оси пространства, ограниченного штабелями вскрышных пород, с превышением точки выпуска «A» над верхней площадкой штабеля вскрышных пород. При этом высота заполнения пастообразными хвостами пространства, ограниченного штабелями вскрышных пород, не должна превышать значения, определяемого по математической формуле. 1 ил.

Способ добычи блоков камня // 2605100

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при добыче блоков камня. Техническим результатом является повышение безопасности работ, исключение дополнительных работ по сдвижению отколотого блока и получение блоков правильной формы. Способ содержит формирование добычного уступа, оконтуривание блока системой шпуров, расположенных в вертикальной, боковой и горизонтальной плоскостях, заполнение шпуров невзрывчатым разрушающим средством, отделение блока от массива путем создания растягивающих усилий по его контуру, боковую поверхность добычного уступа формируют с углом 90°, в вертикальные шпуры, расположенные по длине блока, помещают отрезки детонационного шнура и закупоривают забойкой, инициируют детонационный шнур и под воздействием детонационной волны сдвигают блок в выработанное пространство. 2 ил.

Интеллектуальная система автоматического мониторинга качества и количества потока руды в процессах подготовки к обогащению // 2605861

Изобретение относится к автоматическому непрерывному мониторингу качественных и количественных характеристик потока руды в процессе подготовки ее к обогащению. Технический результат - повышение эффективности мониторинга и надежности работы устройства. Устройство содержит автоматические весоизмерители руды и камеру с видеодрайвером. Окуляр камеры направлен на поверхность руды на транспортном средстве. Имеется блок обработки изображений видеокамеры, датчик магнитного зондирования концентрации железа в поступающей руде, сканер маркировки средств доставки руды для расшифровки качественного и количественного составов доставленной руды, соответствующей паспорту продукции. Имеется комплексный блок знаний в виде блока цифровой кластерной расшифровки маркеров поставщика руды. Устройство содержит блок регистрации химического состава руды, автоматические весоизмерители поступающей руды, не менее одного блока оценки крупности руды, не менее одного подвижного рентгеноспектрального анализатора химико-минералогического состава руды. Имеется вычислительный комплекс оценки характера сростков и подсчета среднего количества целевых минералов в дробленых частицах руды и расчета по ним процентного содержания целевых минералов в потоке руды. Устройство содержит не менее восьми элементов сравнения измеренных сигналов о характере параметров, формируемых на выходе перечисленных средств непрерывного и тестирующего мониторинга количественных и качественных характеристик подготовляемой руды. Выход видеокамеры через блок обработки изображений камеры последовательно через блок оценки крупности кусков и частиц руды соединен с одним из входов вычислительного комплекса. Выход сканера чтения маркировки поступающей руды соединен со входом блока цифровой кластерной расшифровки маркеров по качественному и количественному составу поставляемой руды по паспорту, соответствующей расшифровке маркера поставщика. При этом один выход блока регистрации количества поступающей руды одновременно соединен с первым входом элемента сравнения и одним входом вычислительного комплекса. Другой выход блока химического состава поступившей руды соединен с первым входом элемента сравнения и с другим входом вычислительного комплекса. Выход автоматических весов одновременно соединен с другим входом элемента сравнения для сравнения количественного значения весов руд и одним из входов для учета количественных значений руд. 2 ил.

Способ открытой разработки крутопадающих месторождений округлой формы с применением временно нерабочих бортов // 2612178

Изобретение относятся к горной промышленности и может быть использовано при вскрытии и открытой разработке глубокозалегающих крутопадающих месторождений округлой формы с применением временно нерабочих бортов. Техническим результатом является снижение текущего коэффициента вскрыши в первоначальный период разработки месторождения. Для этого в способе и открытой разработки крутопадающих месторождений округлой формы, включающем формирование рабочей зоны, технологию отработки вскрышных уступов и обеспечение грузотранспортной связи рабочих горизонтов с поверхностью, карьерное пространство по глубине делят на две зоны, в пределах верхней зоны со стороны лежачего бока выделяют первую очередь разработки, непосредственно прилегающую к конечному борту карьера, и формируют на нем вскрывающие выработки, а со стороны висячего бока первую очередь ограничивают временно нерабочим бортом с углом наклона, близким к предельному, и также располагают на нем вскрывающие выработки. В основании временно нерабочего борта устраивают горизонтальные площадки для защиты от камнепада, ширину которых принимают из расчета размещения на них откоса из падающих камней, камнезащитной насыпи с установленными на ней гидравлическими экскаваторами типа «обратная лопата» и автодороги. После отработки первой очереди переходят ко второй очереди формирования карьерного пространства - расконсервации временно нерабочего борта и отработке прилегающих к нему объемов при одновременном понижении горных работ в центральной части карьера. При этом отработку объемов при расконсервации временно нерабочего борта ведут при продольном подвигании радиально ориентированного фронта горных работ. Горную массу, падающую при расконсервации временно нерабочего борта вниз на камнезащитную площадку, гидравлическим экскаватором, установленным на камнезащитной насыпи, грузят в транспортные средства и вывозят на поверхность. На формируемом конечном борту размещают вскрывающие выработки взамен выбывших при расконсервации временно нерабочего борта. В процессе дальнейшего понижения горных работ со стороны висячего бока формируют еще один временно нерабочий борт также с камнезащитной площадкой в его основании, который затем расконсервируют способом, используемым при расконсервации временно нерабочего борта второй очереди. 3 ил.

Способ проведения крутонаклонной траншеи // 2614835

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при вскрытии глубоких горизонтов карьеров. Способ предусматривает проведение крутонаклонной траншеи с помощью гидравлических экскаваторов типа «обратная лопата» и автомобильного транспорта, способного преодолевать крутые уклоны. Проведение траншеи после взрывания горной массы в пределах ее границ осуществляют в несколько этапов, путем деления крутой траншеи на горизонтально-клинообразные слои высотой, определяемой максимальной глубиной копания экскаватора. Уклон основания клинообразных частей верхних слоев принимают техническим, равным преодолеваемому уклону экскаватора. Уклон основания клинообразной части нижнего последнего слоя технологическим, равным крутому уклону траншеи в конечном положении. Верхние оконтуренные таким образом слои отрабатывают экскаватором с нижним черпанием последовательно сверху вниз. Горизонтальную часть нижнего последнего слоя отрабатывают экскаватором с нижним черпанием. Оставшуюся клинообразную часть, заключенную между техническим и технологическим основаниями клинообразной части слоя, перемещают бульдозером за пределы траншеи, где грузят в транспортные средства и вывозят на поверхность. Изобретение позволяет повысить эффективность разработки. 4 ил.

Способ предотвращения запыленности атмосферы карьера // 2622062

Изобретение относится к горному делу, а именно к проветриванию карьеров, и может быть использовано для нормализации атмосферы карьерного пространства и защиты воздушного бассейна от загрязнений, образующихся при ведении горных работ открытым способом. Способ предотвращения запыленности атмосферы карьера включает создание преград на пути движения пылевого облака, его локализацию путем размещения в рабочих зонах карьера укрытия. На наветренном борту карьера, перпендикулярно движению воздушного потока, устанавливают сетку с размером ячеек от 50 до 100 мкм и высотой Н, рассчитываемой по приведенному математическому выражению. Техническим результатом является снижение пылевой нагрузки на атмосферу карьера и района его расположения. 2 ил.

Способ разработки крутопадающих месторождений твердых полезных ископаемых // 2630023

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для разработки месторождений полезных ископаемых при крутом падении ограниченных в плане рудных тел.Техническим результатом является повышение производительности, надежности, расширение технологической эффективности ведения добычных работ, обеспечение уменьшения объема вскрышных работ и повышение безопасности ведения горных работ посредством системы дистанционного управления углубочным комплексом. Способ разработки крутопадающих месторождений твердых полезных ископаемых, включающий фрезерную машину углубочного комплекса, осуществляющую рыхление породы в забое углубочной зоны карьера, с размещением разрыхленной торной массы в траншее для последующей выемки горной массы гусеничными скреперами углубочного комплекса, следующими вслед за фрезерной машиной без ее остановки. При этом управление фрезерной машиной и гусеничными скреперами осуществляется с помощью системы дистанционного управления углубочного комплекса, оборудованной операционной системой с элементами контроля и фиксации функционального исполнения и перемещения фрезерной машины и гусеничных скреперов. При этом пульт управления системы дистанционного управления и пункт технического обслуживания углубочного комплекса располагаются в нижней части первой очереди карьера, при этом операционная система фиксирует участок забоя с разрыхленной горной массой, подготовленной к выемке, подается сигнал на систему управления гусеничным скрепером с указанием участка выемки разрыхленной горной массы и рациональной траектории движения, а датчики контроля местоположения операционной системы обеспечивают безопасность перемещения фрезерной машины и гусеничных скреперов в углубочной зоне карьера. 1 ил.

Способ формирования и расконсервации крутых временно нерабочих бортов при разработке глубокозалегающих месторождений // 2632604

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке крутопадающих месторождений с использованием временно нерабочих бортов. Техническим результатом является снижение текущего коэффициента вскрыши в первоначальный период разработки месторождения. Для этого в способе открытой разработки глубокозалегающих месторождений с применением временно нерабочих бортов, его формируют под крутым углом, близким к предельному, на уровне верхней отметки временно нерабочего борта оставляют горизонтальную площадку, которую при расконсервации борта делят по длине на отдельные блоки, включающие готовые (взорванные) и подготовленные к выемке объемы горной массы. Отработку блоков ведут драглайнами, устанавливаемыми на кровле отрабатываемых уступов с разгрузкой горной массы в находящиеся на этом же уровне транспортные средства, которые по съездам, располагаемым на конечном борту карьера, вывозят ее на поверхность, высоту отрабатываемых уступов и ширину заходок принимают исходя из рабочих параметров экскаваторов (глубины и радиуса черпания), отработку уступов проводят послойно сверху вниз. При подвигании выемочных блоков отрабатываемого уступа на достаточную величину и обеспечении грузотранспортной связи с поверхностью начинают параллельную отработку очередного уступа и так до тех пор, пока не будет расконсервирован весь временно нерабочий борт. Для защиты от камнепада уступов, расположенных ниже временно нерабочего борта, в его основании по всей длине строят камнезащитную площадку, включающую площадку для размещения падающей сверху горной массы, насыпь, на которой устанавливают гидравлический экскаватор типа «обратная лопата» и транспортную площадку. Горная масса, падающая на камнезащитную площадку, гидравлическим экскаватором грузится в транспортные средства и вывозится на поверхность. По мере понижения горных работ камнезащитную площадку перемещают на более низкие отметки, обеспечивая возможность увеличения высоты временно нерабочего борта и объемов консервации. 3 ил.