RU1836561C

RU1836561C - Способ открытой разработки крутопадающих месторождений полезных ископаемых

Info

Publication number: RU1836561C
Application number: SU914926151A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Юрьевич Дриженко; Владимир Петрович Мартыненко; Николай Петрович Бенько; Владимир Алексеевич Гонцул; Владимир Федорович Бадагов
Original assignee: Полтавский Горнообогатительный Комбинат
Priority date: 1991-04-08
Filing date: 1991-04-08
Publication date: 1993-08-23

Abstract

Использование: изобретение относитс к горной промышленности и может быть применено при складировании вскрышных пород в выработанном пространстве глубоких карьеров. Снижение затрат на выемку и транспорт горной массы при отработке месторождений с уменьшающейс мощностью пласта. Сущность изобретени : обработку карьера ведут этапами с подвиганием фронта горных работ в направлении уменьшени его мощности, после достижени карьером проектной глубины первой очереди второго этапа отработки, вскрытие месторождени на указанном этапе производ т из карьера и ведут его отработку, а по достижении фронтом горных работ от границы этапов, рассто ни определ емого по формуле, формируют временный отвал на указанном горизонте второго этапа, соедин ют транспортные коммуникации смежных этапов разработки , а внутренний отвал второй очереди отсыпают, начина от границы смежных этапов , после чего приступают к отработке следующей очереди карьера. 4 ил.

Description

СО

С

Изобретение относитс к горному делу, в частности, к открытому способу разработки крутопадающих месторождений полезных ископаемых большой прот женности и может найти применение при складировании вскрышных пород в выработанном пространстве глубоких карьеров.

Цель изобретени - снижение затрат на выемку и транспорт горной массы при отработке месторождений с уменьшающейс мощностью пласта.

Практика открытых торных работ показывает , что отработка крутопадающих месторождений большой прот женности наиболее интенсивно ведетс на участках с максимальной мощностью пласта полезного ископаемого, характеризующихс минимальным коэффициентом вскрыши,

большими размерами рабочей зоны и проектной глубиной основного карьера. Участки же карьерного пол с меньшей мощностью пласта характеризуютс более высокими коэффициентами вскрыши. Дл уменьшени общего обьема выемки вскрышных пород здесь стрем тс увеличивать скорость подвигани горных работ в горизонтальном направлении по простиранию пласта полезного (ископаемого при небольшой интенсивности положени дна карьера. Проектна глубина отработки на этих участках значительно меньше по сравнению с основным карьером,

Больша прот женность карьерного пол позвол ет примен ть дл перемещени горной массы высокоэкономичный железнодорожный транспорт. Располага желез00

GO О СЛ О

СО

нодорожные пути на обоих бортах карьера, возможно обеспечивать подачу локомоти- восоставов на довольно большую глубину в основную часть карьера.

Формиру отработку средней и дальней частей карьерного пол очеред ми со вскрытием их горизонтов из основного карьера, по вл етс возможность развивать горные и отвальные работы в одном направлении, к торцу карьерного пол с минимальной мощностью пласта полезного ископаемого, что позвол ет обеспечить равномерный график выемки вскрыши без сни- жени установленной мощности предпри ти , складировать вскрышные породы раздельно по разновидност м без перемешивани , использовать их по мере надобности как попутное сырье. Выделение двух очередей и организаци только одной

переэкскавации первичного внутреннего отвала позвол ет вести вскрышные работы на глубоких горизонтах с применением только автомобильного транспорта на рассто ние до 1,5-2 км. Верхние же горизонты с расположенными на них транспортными коммуникаци ми вскрышей не засыпают, в св зи с чем сохран етс возможность эксплуатировать железнодорожный транспорт по всей прот женности карьера, осуществл им основной обьем перевозок. В этом случае затраты на выемку и транспортирование горной массы наименьшие по сравнению с аналогом и прототипом.

Дополнительный анализ известных технических решений показал, что ни в одном из них не содержитс ни отдельных операций , приведенных в отличительной части формулы изобретени , ни совокупности их, предложенной авторами изобретени . Кроме того, установлено, что ни один из известных в насто щее врем способов открытой разработки крутопадающих месторождений полезных ископаемых с внутренним от- валообразованием не решает надежно поставленной задачи снижени затрат на выемку и транспорт горной массы. Поскольку данна совокупность признаков позвол ет достичь высокого положительного эффекта, ее можно считать существенной.

Из изложенного выше следует, что предложенна совокупность признаков соответствует всем критери м, предъ вл емым к изобретени м & СССР: обладает новизной, существенностью и положительным эффектом, имеющим место при реализации предложенного технического решени - способа открытой разработки крутопадайщих месторохсдеиий полезных .ископаемых с внутренним отвалообразовз- нием. . .

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Реализаци предлагаемого способа иллюстрируетс предлагаемыми схемами, где на фиг. 1 изображен план карьерного пол ; на фиг. 2 и 3 - приведены предельные контуры глубокого карьера, показывающие в динамике последовательное1 формирование внутренних отвалов; на фиг. 4 - поперечный разрез отрабатываемого месторождени .

Способ может быть реализован следующим образом. На земной поверхности 1 в зависимости от мощности пласта полезного ископаемого 2 устёнавливают предельный контур разработки в плане 3 и по глубине 4; выдел при этом первый этап разработки (основной карьер) 1, второй II и третий III его этапы. Добычу полезного ископаемого ведут основным карьером 1 с интенсивной углубкой его дна 5 и перемещением горных работ в направлении от торца 6 с большой мощностью пласта полезного ископаемого к противоположному торцу 7 с меньшей мощностью пласта.

Между первым этапом I и вторым И выдел ют проектную границу по профилю 8-8, между вторым II и третьим III этапами - по профилю 9-9. В пределах второго II и третьего ill очереди разработки высотой соответственно hi и ha, выдел ют в них горизонты, которые вскрывают из рабочей зоны 12 основного карьера 1 последовательно по мере достижени их дном 5: сначала подошвы горизонтов 13 первой очереди 10, затем подошвы горизонтов 14 второй очереди отработки 11. Отметки подошвы горизонтов 14 по абсолютной величине совпадают с проектным контуром отработки второго этапа II карьерного пол . Горные работы ведут в направлении к торцу карьерного пол 7 с меньшей мощностью пласта полезного ископаемого..

Первичный внутренний отвал 15 высотой ho -начинают отсыпать на подошве горизонтов 13 при подвигании фронта горных работ 16 первой очереди 10 на рассто ние не менее I от проектной границы 8-8 между первым I и вторым этапами П разработки карьерного пол , которое определ ют по формуле

( -j--+ctga )+2 °h0bctg $+а,

Пу

где b - ширина рабочей площадки, м;

Ну - высота уступов в рабочей зоне, м;

о.,/ - углы откосов уступов и первичного внутреннего отвала,градусы;

а - ширина площадки безопасности между нижней бровкой первичного отвала

16и проектной границей 14 средней части карьерного пол , м. Фронт отвальных работ

17перемещают вслед за фронтом горных работ 16 с отставанием по подошве горизонтов 13 на рассто ние не менее ширины рабочей площадки Ь. Транспортные коммуникации 18 основного карьера 1 размещают с выходом на верхние горизонты борта вто- ого II и третьего III этапов карьера. Высоту первичного отвала 15 принимают такой, чтобы временно складируемые породы не засыпали транспортные площадки 19 на верхних горизонтах бортов карьера 20 второго П и третьего 111 этапов разработки карьерного пол .

При формировании выработанного пространства в подошве горизонтов 14 второй очереди 1.1 внутренний отвал с первичного положени 15 совместно с вскрышными породами , извлекаемыми при разносе бортов карьера 20, перемещают в посто нное положение 21 на проектный контур отработки, начина от границы второго этапа 8-8 в направлении к торцу 7 карьерного пол . Повторную разработку первичного внутреннего отвала 15 ведут с использоаанием основных транспортных коммуникаций 18.

В качестве примера рассмотрена эффективность за вл емого способа открытой разработки Горишне-Плавнинского и Лав- риковского железорудных месторождений,, эксплуатируемых Полтавским горно-обогатительным комбинатом. В соответствии с техническим проектном обща длина карьера установлена 8 км, а пределах которой выделен основной карьер первого этапа длиной 3 км с глубиной 700 м, второй этап - длиной 1,2 км и глубиной 500 м; третий этап - длиной 3,8 км и глубиной 300 м. Железорудные пласты погружаютс в недра земли под углом 75-90° и имеют мощность в пределах первого этапа 150-220 м, второго и третьего этапов - 36-41 м. Производительность карьера по добыче железной руды - 34 млн. т/год, вскрыше - 31 млн. м3/год. В насто щее врем длина карьера 5 км, в т. ч, третьего этапа - 0,8 км. Горные работы ведутс на глубине 220 м в первом этапе и уменьшаютс до глубины 170 м в его третьем этапе, Верхние горизонты отрабатываютс с применением железнодорожного транспорта, нижние - автомобильного.

По предложению авторов за вл емого способа в карьере выделены две очереди отработки второго и третьего этапов карьерного пол . Высота первой очереди составл ет 170-180 м. Отработку ее планируетс вести без увеличени достигнутой глубины в третьем этапе до предельной границы в торце карьерного пол . Высота второй очереди совпадает по подошве с предельной глубиной отработки и во втором этапе составл ет 320 м. в третьем - 120 м. В первичный внутренний отвал предполагаетс уложить 60 млн. м вскрышных пород.

Исходными данными дл расчета рассто ни удалени начала отсыпки первичного внутреннего отвала от границы второго этапа с первым вл ютс : ha - высота горизонта второй очереди - 320 м;

b - ширина рабочей площадки - 60 м; hy - высота уступов -15м; а- угол откоса ступа - 75°; ft- угол откоса отвала - 36°С;

h0 - высота первичного внутреннего отвала - 45 м;

а - ширина площадки безопасности между нижней бровкой отвала и проектной границей средней части карьерного пол - 45м.

Тогда, по приведенной в за вл емом решении формуле

25

( f|+0,2)+2J45 60 1, м.

15

В соответствии с этим, поскольку совместна длина второго и третьего этапов раэработки к насто щему времени уже .отработана на 2 км от границы с первым этапом, начина с 1991 г. целесообразно вести выемку горной массы первой очереди в третьем этапе с внутренним отвалообразованием . Дл этого ежегодно на подошву отработанной первой очереди следует укладывать 4-5 млн. м3/год скальных вскрышных пород. При этом рассто ние перевозки автотранспортом снижаетс на 1 км, железподорожным - на 5 км. В последующем при формировании выработанного пространства в подошве первой очереди указанные 60 лн.м вскрышкииз первичного внутреннего отйла будут перемещены в посто нный отвал . При этом среднее рассто ние транспортировани автосамосвалами составит 2 км, потребуютс дополнительные работы по повторной экскавации и отвалообразова- нию.

Claims

Формула изобретени

Способ открытой разработки крутопадающих месторождений полезных ископаемых ,включающийвскрытие месторождени , отработку горизонтов карьера очеред ми с углубкой, формирование транспортных коммуникаций по борту, отсыпку внутреннего отвала в выработанное пространство первой очереди, отработку пород отвала совместно с вскрышными по- родами с перемещением их в выработанное

пространство второй очереди, транспортирование горной массы, отличающийс тем, что, с целью снижени затрат на выемку и транспорт горной массы при отработке месторождений с уменьшающейс мощностью пласта, отработку карьера ведут этапами с подвиганием фронта горных работ в направлении уменьшени его мощности после достижени карьером проектной глубины первой очереди второго этапа отработки вскрытие месторождени на указанном этапе производ т из карьера и ведут-: его отработку , а по достижении фронтом горных работ от границы этапов рассто ни , определ емого из выражени

ч jp+ctg a+2vfhobctg +a,

где ha - высота горизонтов второй очереди, м; - b - ширина рабочей площадки, м;

hy - высота уступа, м;

а ,f$ - углы откосов уступа и первичного внутреннего отзала, град.;

h - высота первичного внутреннего отвала , м;

а -ширина площадки безопасности между нижней бровкой первичного отвала и проектной границей средней части карьерного пол , м,

формируют временный отвал на указанном горизонте второго этапа, соедин ют транс- портные коммуникации смежных этапов разработки, а внутренний отвал второй очереди отсыпают начина от границы смежных этапов, после чего приступают к отработке следующей очереди карьера.

А-А

.,

S-7

W

И 9

15

Фиг.2