RU1788265C - Способ открытой разработки полезных ископаемых - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. Цель изобретени  - повышение степей.t извлечени  полезного ископаемого из бор гов карьера за счет отработки прибортовых запасов по всей высоте их залегани  при обеспечении безопасности ведени  работ. Отработку прибортовых запасов ведут участками по высоте, отсыпают контрфорс на дно с присыпкой борта до дна будущей выемки в нем, на высоту определ емую математической формулой, отсыпают насыпь на контрфорс по контуру отрабатываемого участка, формируют на ней временный съезд, соедин ющий рабочую площадку на контрфорсе с посто нным съездом, и одновременно наращивают отвал высотой, опережающей высоту контрфорса , обуривают и взрывают породы участка, отработку их ведут с контрфорса, после их отработки производ т отсыпку следующего в направлении от дна к поверхности карьера контрфорса с засыпкой образованной выемки и повтор ют операции в аналогичном пор дке. 1 з.п. ф-лы, 8 ил. (Л

Description

Изобретение относитс  к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых, преимущественно в стадии доработки карьеров.

Известен способ формировани  нагорных отвалов, включающий.отсыпку горных пород на откос отдельными насып ми в два приема: на призму упора и призму активного давлени  откоса и формирование площадок .

Недостатком способа  вл етс  невозможность выемки полезных ископаемых из борта, что обуславливает их потери в недрах .

Наиболее близим техническим решением  вл етс  способ открытой разработки крутопадзющих месторождений, включающий отработку карьера по всей высоте до проектного дна, формирование транспортных съездов по конечному контуру, отсыпку внутреннего отвала на противоположны отрабатываемому борт карьера криволинейной формы, наращивание отвала.

Однако данный способ имеет следующие недостатки. Выемка дополнительных объемов полезных ископаемых из недр производитс  только на нижних уступах у дна карьера и не обеспечиваетс  по всей высоте борта, что обуславливает потери полезных

Х|

00

00

ю о ел

ископаемых в недрах. Кроме того, при прочих равных услови х выемка ископаемых на участке примыкани  борта к дну карьера в зоне концентрации напр жений наиболее неблагопри тно вли ет на устойчивость борта и соответственно на безопасность работ , чем выемка на любом другом вышележащем участке. Таким образом не используетс  эффект уменьшени  потери устойчивости борта и повышени  безопасности работ при увеличений высоты расположени  в нем выработок над дном карьера.

Обеспечение безопасности работ затруднено наличием периодов сто ни  борта в услови х кратковременной устойчивости с момента выемки ископаемых до момента засыпки выработок в борту при отсутствии мер быстрой автоматической и гарантированной ликвидации деформаций борта без производства работ в их зоне.

Не используютс  возможности повышени  степени извлечени  полезного ископаемого из .бортов карьера и безопасности работ за счет предварительного повышени  устойчивости бортов и улавливани  ископаемого при взрывании.

Целью предложенного способа  вл етс  повышение степени извлечени  полезного ископаемого из бортов карьера за счет отработки прибортовых запасов по всей высоте их залегани  при обеспечении безопасности ведени  работ.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу открытой разработки полезных ископаемых, включающему отработку карьера по всей высоте до проектного

дна, формирование транспортных съездов по конечному контуру, отсыпку внутреннего отвала на противоположный отрабатываемому борт карьера криволинейной формы, наращивание отвала, отработку прибортовых запасов ведут участками по высоте отсыпают контрфорс на дно с присыпкой борта на высоту,определ емую из выражени :

-П Kt + Ki)2+2ctgae(K2-Ki)-K3 (rj + Шв )-±if t2

цп ----------------------------------------: t

ctg GS ( K2 - Ki )

где Нп средн   мощность контрфор- са, м;

П - полусумма оснований контрфорса, м;

К.1, К2 и Кз - удельна  величина изменени  действующих по поверхности скольже- ни  сил, кН/м3, рассчитывающа с  по зависимости

Ki а tg фг sln( ± аО,

где i -индекс факторов, действующих по поверхности скольжени  в пределах соответствующих призм пород;

yi - плотность пород, кН/м3, при I 1 и i 2 принимаетс  дл  пород отвала, при i 3 - дл  целика в борту1;

«i - результирующий угол наклона к горизонту Кой части поверхности скольжени , градус; в двойном знаке ± верхний принимаетс  дл  восстающей части повер- хности скольжени ;

р - угол внутреннего .трени  пород, градус;

аь результирующий угол наклона части борта, засыпаемой породами, градус;

rj - ширина дна выемки в борту, м, в двойном знаке ± верхний соответствует наклону дна в сторону борта:

rj HB- ti + Шв ,

где Нв - высота выемки в борту, м;

ti - коэффициент, определ емый по зависимости

ti ctg as - ctg %,

где Ok - угол устойчивого откоса выемки в борту, градус;

Шв - ширина верхней рабочей площадки на участке выемки полезных ископаемых в борту, м;

t2 - коэффициент, определ емый по зависимости

12

Sin ив Sin б

1 sin (ав ±д)

гдед-угол наклона дна выемки к горизонту, градус, в двойном знаке ± верхний соответствует наклону дна в сторону борта, отсыпают насыпь на контрфорс по контуру отрабатываемого участка, формируют на ней временный съезд, соедин ющий рабочую площадку на контрфорсе с посто нным съездом, причем насыпь под временный съезд формируют от борта на рассто нии определ емом из выражени :.

() -t3+(L+J7 + hc -t3)2 M4

|2ЦШе HB-Kp± -t2 (Kp-i);

где L - рассто ние между съездом и бортом по нижней площадке, м;

hc - наименьша  высота съезда в пределах участка выемки полезных ископаемых , м;

h2 Нв±Пр- 1с I.

Пр - превышение уровн  верхней площадки отрабатываемого участка над уровнем начала съезда, м; знак ± - верхний принимаетс , когда верхн   площадка выше верхней отметки съезда;

ic - уклон съезда;

I - длина-проекции на горизонтальную плоскость части съезда от его верхней отметки до дальней границы рабочей зоны, м; . тз - коэффициент, определ емый по зависимости:

ta ctg/ +ctg«B.

где / - угол естественного откоса пород, градус;

t4 - коэффициент, определ емый по зависимости

sin a.

JЈ,SI1 ( fu s7n

k

«Н - «Г,

где «р - результирующий угол развала взорванной горной массы относительно нижней площадки, градус;

Кр - коэффициент разрыхлени  горной массы в борту, и одновременно наращивают отвал, высотой опережающей высоту контрфорса на величину.определ емую из выражени :

h +Р ЁЖ+ЩЕ

-D -Нп (ctg/S + ctgOS) ctgr/д -ctg/f

.где hy- высота упора массива в откос отвала в случае деформации борта относительно отсыпанной призмы пород, м;

Р - резерв высоты отвала дл  его безопасной отсыпки при деформации .борта, м;

Бнд- ширина верхней площадки отвала на дальнем фланге, м;

Шр - регламентированна  требовани ми безопасности ширина нижней площадки между бортом и отвалом, м;

D - рассто ние по дну карьера между разрабатываемым и ему противоположным бортом, м;

Од - угол наклона части борта, засыпае- 5 мой дальним флангом отвала, градус;

обуривают и взрывают породы участка, отработку их ведут с контфорса, после их отработки производ т отсыпку следующего контрфорса с засыпкой образованной выем0 ки и повтор ют операции в аналогичном пор дке .

На фиг. 1 изображена схема борта карьера с отсыпанным на дно карьера контрфорсом; на фиг. 2 - конечное дно карьера в

5 плане; на фиг. 3 - то же, в начальный период формировани  контрфорса в зоне выемки полезных ископаемых и отвала; на фиг. 4 - нижн   часть карьера в плане по завершению первого цикла выемки полезного

0 ископаемого в борту; на фиг. 5 - часть карьера в плане перед взрыванием полезных ископаемых во втором цикле работ; на фиг. 6, 7 и 8 - схемы дл  вывода зависимостей технологических параметров.

5 Способ осуществл етс -следующим об- . разом.

Сначала по известным способам карьер отрабатывают с погашением бортов 1 по всей высоте до проектного дна 2 (фиг. 1 и 2),

0 а затем приступают к выемке дополнительных объемов полезного ископаемого в борту . Отработку прибортовых запасов ведут участками по высоте следующим образом. На дно 2 отсыпают породами контрфорс 3 с

5 присыпкой борта (фиг. 1 и 3), обеспечивающий увеличение устойчивости борта на ве- , личину, заранее компенсирующую будущее ослабление борта при выемке из него ископаемого . Борт 1 присыпают на высоту, опре0 дел емую из выражени , полученного следующим образом. Согласно схеме фиг. 1, прирост удерживающих возможную призму обрушени  борта 1 сил по поверхности скольжени  4 (см. фиг. 1) от части.контрфор5 са 3, опирающейс  на дно 2 карьера (Д Уд), на 1 м прот женности борта составит:

По Ki,

(1).

50 где Нп - средн   мощность контрфорса , м;

. По - полусумма оснований части контрфорса , опирающейс  на дно карьера, м;

55

Пс

Шн + Шр - Нп ctg OQ

(2)

где Шн - ширина контрфорса по дну 2 карьера , м;

Ш0 - ширина верхней площадки 5 призмы 3, м;

ag- --угол части борта 1. засыпаемой породами контрфорса 3, градус;

Шн+Шо п

- 111

где П - полусумма оснований контрфорса , м; Ki - удельна  величина изменени  действующих по возможной поверхности скольжени  4 сил от части контрфорса, опирающейс  на дно карьера, кН/м , Ki KI, при i 1, на первом рассматриваемом участке аб,

где i - индеек факторов, действующих по поверхности скольжени  4 в пределах соответствующей призмы пород

Ki a tg (jX sin( + «О, (3)

где у - плотность блоков пород, опирающихс  на рассматриваемый i-тый участок поверхности скольжени  призмы возможного обрушени , кН/м : результирующий угол наклона к горизонту 1-той части поверхности скольжени , градус; в двойном знаке знак - принимаетс  при восстающей ветке поверхности скольжени ;

( угол внутреннего трени  пород на i-том участке поверхности скольжени , градус .. .

Прирост удерживающих призму обрушени  сил от веса части контрфорса, опирающейс  на борт 1, на 1 м прот женности борта (Л Уб) составит:

ДУб Н

ctg Об К2, (4)

где К2 - удельна  величина изменени  сил от части контрфорса 3, опирающейс  на борт, кН/м ,

Ki при i 2, на втором рассматриваемом участке вс.

Уменьшение удерживающих возможную призму обрушени  борта сил за счет выемки из борта полезных ископаемых составит: . . .

ДУ ( + Шв ) --t2 | ,Кз (5)

- П ( П Ki )2 + 2 ctg Of, ( «2 - Ki ) кз (/+ Шв ) ± if t2

Нп --ctg «a ( K2 - Ki )

где Нв - высота выемки 6 в борту 1, определ ема  расчетом местной и общей устойчивости и конструкцией борта над дном 7 выемки 6, м;

TJ- ширина дна выработки в борту, м; в двойном знаке ± верхний соответствует наклону дна в сторону борта, а знак - в сторону карьера;

10

1J Нв. ti + Шв,

(6)

где ti - коэффициент, определ емый по зависимости

15

ti ctg Об.-ctg «в,

(7)

где «в - угол устойчивого откоса выработки в борту, градус;

Шв - ширина верхней рабочей площадки на участке выемки полезных ископаемых в борту, м, определ ема  по зависимости .

25

Шв Бт + Бн,

(8)

где Бт и Бн - ширина берм, соответственно транспортной, или предохранительной в массиве и отсыпанной разрыхленными породами , м; - t2 - коэффициент, определ емый по за- висимости

t2

sin ok Sin 6 2 sin (ав

(9)

0

5

где д - угол наклона дна выработки к горизонту , градус; в двойном знаке ± верхний соответствует наклону дна в сторону борта, нижний - в сторону выработанного карьером пространства:

Кз - удельна величина изменени  сил по поверхности скольжени  4 от выемки б в борту, кН/м3, Кз KI при i 3 (на третьем рассматриваемом участке cd).

Обща  устойчивость борта 1 не уменьшитс  после отсыпки контрфорса 3 и выемки призмы 6 в случае соблюдени  услови :.

50

дуд+ ДУБ ДУ.

(10)

Поставив в (10) зависимости (1), (2), (4) и (5) и решив полученное квадратное неравен- ство,будем иметь выражение дл  определе- 55 ни  высоты присыпки борта породами:

--, (11)

необходимое дл  достижени  цели, т. к. его невыполнение исключает возможность сохранени  или увеличени  устойчивости борта и обеспечени  безопасности работ при отработке прибортовых запасов полезного ископаемого.

Например, в услови х Шн 70 м, Ш0 62 м, QS 29°, yi, ft и уз соответственно равны 30, 30 и 35 кН/м3, «1 0°, 05 10°, аз 20°, , (pi 32°, , Нв 40 м, Бт 18 м, Бн 0 м, ав 32°15 , д 3°, по зависимост м (I - II) получим:

П 66 м, К 30(1 х 0.3249 - 0) 9,75 кН/м3;

К2 30(0.9848 х 0.6249 - 0,1736) 13,25 кН/м3;

Kg 35(0,9397 х 0,6 - 0,3420) 7,764 кН/м3; ti 0,25; rf 28 м;

Нп

- 643,5 + V414092.25 +91858,598

6,84

Нп Ј9,91 м

Контрфорс 3 формируют с примыканием его верхней площадки 5 к борту 1 на уровне дна 7 будущей выемки 6 в нем, после чего, при необходимости, на площадке 5 формируют отдельные насыпи 8 и тем самым увеличивают ширину (Шв) верхней рабочей площадки 9 на участке выемки полезных ископаемых в борту 1 до размеров , требуемых по технологии и безопасности работ (см, фиг. 3). С рабочей площадки 9 обуривают разрабатываемый участок 10 (см. фиг. 3) и до его взрывани  отрабатывают насыпи 8 с перемещением пород во внутренний отвал.

Нар ду с этими работами, как показано на фиг. 3 и 4, отдельной насыпью 11 формируют дальний от участка 10 фланг внутреннего отвала с площадкой 12 и наращивают отвал по высоте. Отсыпку внутреннего отвала осуществл ют на борт криволинейной формы, противоположный отрабатываемому борту 1 со съездами 13 (см. фиг. 4 и 5). Высоту отвала определ ют из выражени , отвечающего условию обеспечени  максимального приближени  к зоне работ по выемке полезных ископаемых из борта 1 без усложнени  безопасности работ на площадке 5, требуемого дл  быстрой ликвидации возможных деформаций борта 1 после отработки объемов выработки 6. Это выражение согласно фиг. 6 запишетс :

Нп ctg«6 БНд + (Н| - Hn)ctg/9 + + Шр-D- HictgOjv

(12)

где Бнд - ширина верхней площадки.отвала на дальнем фланге, м;

Hi - высота рабочей площадки 12 на дальнем фланге отвала относительно дна 2 карьера, м;

/ - угол естественного откоса пород, градус;

Шр - ширина нижней площадки между бортом и нижней бровкой откоса дальнего фланга, регламентируема  правилами эксплуатации машин и безопасности работ с учетом зоны безопасности у нижней бровки откоса дальнего фланга, м;

D - рассто ние по дну 2 карьера между разрабатываемым 1 и ему противоположным бортами, м;

2д - угол наклона части противоположного борта, засыпаемой  русом дальнего фланга отвала, градус. Учитыва ,что

Hi-Нп пу+р,

(13)

где hy- высота упора в откос дальнего флан- га отвала призмы обрушени  подработанного выработкой 6 борта 1 над отсыпанной призмой 3 пород при расположении деформирующихс  масс в контурах 4,14 и 5 м, устаназливаетс  графоаналитическим мето- дом;

Р - резерв высоты отвала дл  его безопасной отсыпки при деформации борта 1,м;

и реша  совместно (12) и (13), получим выражение дл  определени  превышени  уровн  верхней площадки 12 дальнего фланга отвала над площадкой 5 контрфорса 3:.

hv + Р

БНд + Шр

-D-Hn(ctgj ctgaA - ctgp

+ ctg06)

(14)

Таким образом, отвал наращивают высотой , опережающей высоту контрфорса на

величину, определ емую из выражени  (14).. Невыполнение выражени  (14) исключает возможность автоматической остановки пет ремещающихс  при обрушении борта масс и безопасного наращивани  по высоте

контрфорса и снимает ограничени  распро-. странени  деформаций.

Например, дл  условий вышеприведенного примера расчета, при ад 38°,/3 32°, Бнд 75 м, Шр 64 м, D 120 м, Р 5,1 м.

из выражени  (14) получим

. 75+64 -9,91 (1.6 + 18)-120 h -------Щ5 Т6-- -----

5,1 -14 ,7 0,975

--5.1 15,1 -5,1 10 (м)

Учет деформирующихс  массе расположением поверхности 14 под углом 32° показывает , что в наихудшем случае тело оползнл заполнит часть откоса дальнего Фланга на высоту hy 9 м. Расчетна  высота 10 м 9 м, поэтому устраивает и приведенные параметры принимаютс  дл  использовани  в данных услови х.

Одновременно с наращиванием отвала отсыпают насыпь на контрфорс по контуру отрабатываемого участка, формируют на ней временный съезд 15, соедин ющий рабочую площадку 5 на контрфорсе 3 с посто нным съездом 13 (см. фиг, 4) и служащий дл  ограничени  разлета и соответственно потерь полезного ископаемого, а также предохранени  оборудовани  от кусков горной массы при последующем производстве взрывных работ, что повышает безопасность работ.

Рассто ние от насыпи под съездом 15 до борта 1 на уровне нижней площадки, исключающее пересыпку съезда 15 взорванными породами выработки б (см. фиг. 7) выразитс  следующим образом.

Согласно фиг. 7 длина нижнего основани  ПК трапеции nkfen с учетом (6), (7) и (8) выразитс :

nk L+ г}.

(15)

где L- рассто ние между нижними бровками откосов съезда 15 и борта 1 на уровне нижней площадки 5, м;

Јf L + rj+ hc t3,

(16)

где hc - наименьша  высота съезда 15 в границах участка выемки полезных ископаемых (OS на фиг. 4). Согласно фиг. 8

hc HB±np-ic I.

(17)

П,

ip - превышение уровн  верхней площадки отрабатываемого участка над уровнем начала съезда, м; в двойном знаке ± верхний принимаетс , когда верхн   площадка 9 выше, верхней отметки съезда в т О (см. фиг. 8), м;

I - длина проекции на горизонтальную плоскость части OS съезда 15 от его верхней отметки (т О) до дальней границы (т. S), м;

ic - уклон съезда;

где хз - коэффициент, определ емый по за-. висимости

тз ctg fi + ctg a0 .

(18)

Объем efkne на 1 м прот женности борта составит:

hi

VT (L + 7)hc + -у- гз .

(19)

10

Объем emfe на 1 м прот женности борта составит:

,2 .

VK (L + tj + hc tar t4,

(20)

где t4 - коэф., определ емый по зависимости

sin Op sin OB 4 2 sin (% -Op)

(21)

где Op - результирующий угол развала взор- „„ ванной горной массы относительно нижней рабочей площадки, градус.

Объем menkm очевиден из выражений (19) и (20) и с его учетом и учетом (5) получим:

25h

(L + iflhc + -у- ts + (L + ц + hc ta)2 t4

30

.Ho.Kp±.t2().

(22)

где Кр - коэффициент разрыхлени  горной массы выработки в борту. С целью обеспечени  безопасности ведени  работ насыпь под временный съезд 15 формируют от борта на рассто нии, определ емом из выражени  (22).

Отсыпка насыпи под съезд на рассто нии , меньшем получаемого по выражению 22, обусловливает пересыпание ее взорванными массами, что увеличивает потери полезных ископаемых от взрыва,

Например, дл  вышеприведенных в примерах расчетов условий, при площадке 9 ниже верхней отметки съезда 15 и Пр 27 м, Ic 0,08; I 100 м, Ор 16°, Кр 1,3, из

выражени  (17) получим hc 40 - 27 - 8 5 (м); Из выражени  18 получим: т.з - 0,625 + 1,55 2,175, Из выражени  21 получим:

0,2756x0,05424 , t4 -- 0.2578.

Подставив полученные и имеющиес  данные в (22) получим1

. 5 x L + 28 x 5 + -у- х 2,175 + (L + 28

x 2.175)2 x 0,2578 ( j x 40

x 1,3-5,7 преобразовав, будем иметь:

25 x L + 0,2578 x L2 - 1023,1 0 . Решив квадратное уравнение, получим: -25 ±625 + 1055

L

0,5156

30,8

Таким образом, нижн   бровка съезда 15 должна отсто ть от нижней бровки борта 1 на уровне площадки 5 на рассто нии равном или большем 30,8 м. В этом случае съезд 15 не будет пересыпан взрываемыми породами .

После этого обуривают и взрывают пустые и оруденелые породы участка 10, отработку их ведут с контрфорса при расположении оборудовани  на площадке 5, с частичной или полной отработкой площадки 9, образу  выработку 6 (см. фиг. 4) с контуром mk (см. фиг. 7) в борту 1, который принимаетс  из расчета обеспечени  местной и общей устойчивости части борта 1 над дном 7 выработки 6. При этом полезные ископаемые транспортируют по временным съездам 15 и по съездам 13 на борту 1 карьера (см. фиг. 4 и 5).

После отработки пустых пород и полезного ископаемого между площадками 5 и 9 производ т отсыпку следующего контрфорса с засыпкой образованной выемки 6 и насыпи с-заездом 15, которым наращивают отсыпанный на дно карьера первоначальный контрфорс 3. При этом положение новой верхней площадки 16 (см. фиг. 5) в окрестност х уровн  бывшей площадки 9 (выше или ниже ее) определ ют по выражению (11), име  в виду мощность отсыпанных пород над поверхностью скольжени . После этого операции повтор ют в аналогичном пор дке, одновременно развива  дальний фланг отвала с учетом (14) отоносительно новой верхней площадки 16 (суммарного) отсыпанного контрфорса 3. При этом отсыпкой  руса на площадку 12 формируют площадку 17 и криволинейный в плане откос 18 (см. фиг. 5), т. е. в каждом цикле работ одновременно отсыпкой контрфорса примыкающего к борту 1 с полезными ископаемыми, с опережением по высоте наращивают дальний фланг внутреннего отвала.

На очередной контрфорс (на его площадку 16) отсыпают насыпь по контуру отрабатываемого участка 20, формируют на

ней временный съезд 21, соедин ющий площадку 16 со съездом 13, минимальную высоту съезда 21 на участке определ ют по формуле (17), а местоположение - по (22). 5 после чего участок 20 обуривают и взрывают и с контрфорса вынимают из борта 1 полезное ископаемое и пустые породы между площадками 16 и 19, транспортируют ископаемое по временному съезду 21 и по съез0 дам 13, а пустые породы по данным съездам, а также - непосредственно по контрфорсу дл  его наращивани ; после этого производ т отсыпку следующего контрфорса с засыпкой новой выемки и т. д.

5 Таким образом, отработку прибортовых запасов ведут участками 10, 20 и т. д. по высоте борта в направлении от дна 2 к поверхности 22 (см, фиг. 1) в экономически целесообразных границах, например, до

0 кровли полезных ископаемых.

Использование предлагаемого способа открытой разработки полезных ископаемых обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества.

5 Формирование контрфорсов с присыпкой бортов до выемки полезных ископаемых увеличивает коэффициент общей устойчивости борта (Кб) относительно проектного до избыточной величины, что увеличивает

0 диапазон его возможного последующего уменьшени  при отработке запасов полезных ископаемых в борту. Это позвол ет. увеличить размеры выемки в борту и объемы отрабатываемых запасов, а также вы5 полн ть данные работы при большей, по сравнению с известными способами, устойчивости борта, что повышает безопасность работ.

Выемки полезных ископаемых участка0 ми по высоте борта сначала на нижележащих , а затем на все более вышележащих горизонтах, в направлении от дна к поверхности карьера позвол ет повысить безопасность и степень извлечени  полезного

5 ископаемого из бортов карьера, т. к/увеличиваетс  зона добычных работ, причем при выемке на вышележащих, чем в прототипе, горизонтах, в меньшей степени снижаетс  обща  устойчивость борта, а при выемке е

0 верхней части борта (в призме активного давлени ) устойчивость борта увеличиваетс .

Оконтуривание зоны работ на каждом участке выемки полезных ископаемых отко5 сами отсыпанных под временные съезды на- . сыпей обеспечивает улавливание части разлетающихс  при взрывании кусков полезных ископаемых и тем самым уменьшает их потери, т. е. увеличивает полноту выемки (объемы вынутых) полезных ископаемых из

недр; предохран ет от них оборудование, т. е. повышает безопасность работ; уменьшает объем и срок отсыпки пород в рамках формируемого очередного сло , и тем самым сокращает срок сто ни  подработан- ного выемкой полезных ископаемых борта и откосов выработки до их подпора насыпанными породами.

Опережающее по высоте формирование дальнего фланга отвала с максималь- ным приближением его откоса к рабочей зоне обеспечивает повышение безопасности работ за счет автоматической стабилизации нарушений устойчивости в случае деформации подработанного борта и откоса выработки в нем путем упора переместившихс  масс в откос отвала, уменьшени  сроков ослаблени  борта выработками за счет ограниченности объема засыпаемого контрфорсом пространства откосом отвала, а так-

- П KI+T/O Ki )2 +2 ctg Об ( К2 - Ki ) Кз --- О+ Ш8 ) ±if t2

Нп - ------ -----------------:------- ------ .,....ctg Об ( К2 - Ki )

где Нп - средн   мощность контрфорса, м;

П - полусумма оснований контрфорса, м;

Ki, и Кз - удельна  величина изменени  действующих по поверхности скольжени  сил, кН/м , зависимости

рассчитывающа с  по

Ki «i tg fi- sin( ± «1),

где 1 -индекс факторов, действующих по поверхности скольжени  в пределах соответствующих призм пород;

у) - плотность пород, кН/м , при i 1 и i 2 принимаетс  дл  отвала, при I 3 - дл  целика в борту;

ff - результирующий угол наклона к горизонту Кой части поверхности скольжени , градус; в двойном знаке ± верхний принимаетс  дл  восстающей части поверхности скольжени ;

р - угол внутреннего трени  пород, градус;

ОБ - результирующий угол наклона части борта, засыпаемой породами, градус;

V - ширина дна выемки в борту, м, в двойном знаке ± верхний соответствует наклону дна в сторону борта; / Нв ti + Шв ,

где HD - высота выемки в борту, м;

же за счет подпора (усилени ) контрфорса отвалом.

Claims (2)

1. Формула изобретени  1, Способ открытой разработки полезных ископаемых, включающий отработку карьера по всей высоте до проектного дна, формирование транспортных съездов по конечному контуру, отсыпку внутреннего отвала на противоположный отрабатываемому борт карьера криволинейной формы, наращивание отвала, отличающийс  тем, что, с целью повышени  степени извлечени  полезного ископаемого из бортов карьера за счёт.отработки прибортовых запасов по всей высоте их залегани  при обеспечении безопасности ведени  работ, отработку прибортовых запасов ведут участками по высоте, отсыпают контрфорс на дно с присыпкой борта на высоту, определ емую из выражени :

   ti - коэффициент, определ емый по зависимости

   ti ctg «6 - ctg %,

   где «в-.угол устойчивого откоса выемки в борту, градус;

   Тв - ширина верхней рабочей площадки на участке выемки полезных ископаемых в борту, м;

   ta - коэффициент, определ емый по зависимости

   40

   t2

   sin ав sin д 2 sin(crB ±d)

   где д - угол наклона дна выемки к горизонту , градус, в двойном знаке ± верхний соответствует наклону дна в сторону борта, отсыпают насыпь на контрфорс по контуру отрабатываемого участка, формируют на ней временный съезд, соедин ющий рабочую площадку на контрфорсе с посто нным съездом и одновременно наращивают отвал высотой, опережающей высоту контрфорса на величину, определ емую из выражени 

   h + р Бнд+Шр-Р-Нп -(ctg/ + ctg «б) hy ctg Gh-ctg/Г-------

   где hy- высота упора массива в откос отвала в случае деформации борта относительно отсыпанной призмы пород, м;

   Р - резерв высоты отвала дл  его безопасной отсыпки при деформации борта, м;

   БНд - ширина верхней площадки на дальнем фланге, м;.

   Шр - регламентированна  требовани ми безопасности ширина нижней площадки между бортами и отвалом, м;

   D - рассто ние по дну карьера между разрабатываемым и ему противоположным бортами и отвалом, м;

   «д- угол наклона части борта, засыпаемой дальним флангом отвала, град;

   / - угол естественного откоса пород, град;

   обуривают и взрывают породы участка, отработку их ведут с контрфорса, после их отработки производ т отсыпку следующего контрфорса с засыпкой образованной выемки и повтор ют операции в аналогичном пор дке.
2. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и.с   тем, что, с целью обеспечени  безопасности ведени  работ насыпь под временный съезд формируют от борта на рассто нии, опреде- л емом из выражени :

   ( L 4- Г) ) hc + h2 / 2 f ( L + rj + hc t3 )2 Ј:Н/2 (7 + Шв) Kp ±Г

   t3 +

   t4

   где L - рассто ние между съездом и бортом по нижней площадке, м;

   hc - наименьша  высота съезда в пределах участка выемки полезных ископаемых, м;

   Пс Нв±Пр- сЧ

   где Пр - превышение уровн  верхней площадки отрабатываемого участка над уровнем начала съезда; знак ± - верхний принимаетс , когда верхн   площадка выше верхней отметки съезда;

   Ic -уклон съезда;

   I - длина проекции на горизонтальную плоскость части съезда от его верхней отметки до дальней границы рабочей зоны, м;

   1з - коэффициент, определ емый по зависимости

   t3 ctg/ +ctgOB,

   U - коэффициент, определ емый по зависимости;

   sin Op

   t4 ----Ј

   Sin OB

   2 Sin (OB -Op) .

   где Cp - результирующий угол развала взорванной горной массы относительно нижней площадки, град.;

   Кр - коэффициент разрыхлени  горной массы в борту.

   риг1

   1S

   .

   Л

   /-п-/J

   JbJL/ m