RU2013550C1

RU2013550C1 - Method for open-pit mining of steeply dipping mineral deposits

Info

Publication number: RU2013550C1
Authority: RU
Inventors: М.Л. Медведев; А.Г. Михайлов; А.Ф. Тетерин; В.И. Адамович; Г.Г. Егоров; В.И. Попов; В.П. Дюкарев
Original assignee: Красноярский отдел Института горного дела СО РАН
Priority date: 1989-07-28
Filing date: 1989-07-28
Publication date: 1994-05-30

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: mining is performed in stages with forming at each stage of mineral extraction zones in the open-cut contours and with temporary stockpiling of overburden rocks. The pioneer fill is made up to the opposite walls of the open-cut to the height of the step. From this fill the dump is filled. As the mining proceeds to the second stage contour, an enclosing an a protection fills are formed along said contour till the opposite walls of the open-cut, with forming the enclosing fill and filling the dump in such a way as to produce a common step surface. On the surface of the formed step are formed the enclosing and protection fills of the next step of the dump. These operations are repeated. After the direction of mining changes, the pioneer fill is made on the mined-out horizon, then the second stage dump is formed in the same way as for the first stage dump. EFFECT: improved mining technique. 2 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке крутопадающих месторождений полезных ископаемых глубокими карьерами, преимущественно вытянутой формы. The invention relates to the mining industry and can be used in open pit mining of steeply dipping mineral deposits by deep quarries, mainly of elongated shape.

Известен способ разработки крутопадающих месторождений (авт. св. N 968402), включающий внешнее и внутреннее отвалообразование, разделение карьера на добычную, подготовительную и отвальную зоны с поочередной их сменой и многократную перевалку вскрышных пород внутреннего отвала. There is a known method of developing steeply dipping deposits (auth. St. N 968402), including external and internal dumping, dividing the quarry into production, preparation and dump zones with their alternate change and multiple transshipment of overburden rocks of the internal dump.

Недостатком этого способа является ограниченная область применения, поскольку способ может быть использован лишь при обработке месторождений панельным методом с рабочими площадками большой ширины, что требует значительного увеличения объемов вскрышных работ при необходимости в многократных перевалках вскрышных пород. The disadvantage of this method is the limited scope, since the method can only be used when processing deposits using the panel method with large working platforms, which requires a significant increase in the volume of overburden operations, if necessary, in multiple transshipment of overburden.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ открытой разработки крутопающих месторождений (авт. св. N 1155755), включающий выделение горизонта для перехода к внутреннему отвалообразованию по условию равенства приведенных затрат на внутреннее и внешнее отвалообразование, ведение ярусной отсыпки внутренних отвалов, при отработке карьера двумя очередями после создания выработанного пространства карьера второй очереди вскрышную породу внутреннего отвала совместно с вскрышными породами карьера второй очереди переваливают во внутренний отвал выработанного пространства второй очереди. The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a method of open pit mining (ed. St. N 1155755), including the allocation of the horizon for the transition to internal heap formation on the condition of equality of the reduced costs of internal and external heap formation, maintaining long-range dumping of internal dumps, when working out a quarry in two stages after creating the worked out space of a quarry of the second stage, the overburden of the internal dump together with the overburden and career of the second stage rolled over into the inner blade-out space of the second stage.

Недостатком этого способа являются низкая степень использования выработанного пространства (требуется большее расстояние между зонами ведения выемки горной массы и отсыпки пород) для размещения пород. Кроме того, формирование ярусов внутренних отвалов ограничивает создание достаточно фронта отсыпки пород во внутренний отвал, обусловливает большой переподъем горной массы при укладке пород в выработанное пространство, при углубке карьера порода с самых глубоких горизонтов доставляется во внешний отвал. The disadvantage of this method is the low degree of utilization of the worked out space (a greater distance is required between the zones of conducting excavation of the rock mass and dumping of rocks) for the placement of rocks. In addition, the formation of tiers of internal dumps limits the creation of a sufficient front of dumping the rocks into the internal dump, determines the large over-lifting of the rock mass when laying the rocks in the worked out space, and when the pit is deepened, the rock is delivered from the deepest horizons to the external dump.

Цель изобретения - повышение эффективности и экологической чистоты разработки месторождения за счет снижения затрат на транспортирование горной массы и внутреннего отвалообразования. The purpose of the invention is to increase the efficiency and environmental friendliness of field development by reducing the cost of transporting the rock mass and internal dumping.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу открытой разработки наклонных и крутопадающих месторождений, включающему отработку карьерного поля этапами, транспортирование и укладку пород во внешний и внутренний в пределах контура карьера отвалы, транспортирование полезного ископаемого до потребителя, транспортирование всей массы вскрышных пород во внешний отвал производится до достижения горными работами нижнего горизонта первого этапа отработки карьерного поля, после чего ведут отсыпку максимально возможной части вскрышных пород в выработанное пространство карьера, образуемое отработкой его первого этапа; начинают с возведения пионерной насыпи на горизонте, фиксирующем окончание углубочных работ в контурах первого этапа, разделяющей выработанное пространство на две зоны: с погашенными и непогашенными горными работами; отсыпку внутреннего отвала первой очереди продолжают с пионерной насыпи в двух противоположных направлениях; одновременно с разных горизонтов зоны с погашенными горными работами по ее периметру ведется отсыпка пород отвала в направлении к центру зоны; внутренний отвал переводится в состояние непрерывно отсыпаемого с разных уровней по всей высоте отвальной зоны в направлениях в сторону перемещения рабочей зоны, вкрест перемещения рабочей зоны и к центру зоны; по достижении рабочей зоны положения, обеспечивающего технологически допустимое опережение выемочных работ относительно контура второго этапа углубки карьера, отделяющего внутренний отвал первой очереди от формируемого выработанного пространства для внутреннего отвала второй очереди, возводятся предохранительная, а следом за ней замыкающая насыпки, с замыкающей насыпи отсыпка пород в нижний ярус ведется в направлении, противоположном перемещению рабочей зоны карьера; после необходимого продвигания фронта отсыпки со стороны создаваемого выработанного пространства на поверхности образованного яруса возводятся очередные предохранительная и замыкающая насыпи; весь внутренний отвал первой очереди отсыпается по максимальному периметру в замкнутой зоне. This goal is achieved by the fact that according to the method of open development of inclined and steeply dipping deposits, including mining the quarry field in stages, transporting and laying the rocks in the external and internal dumps within the contour of the quarry, transporting minerals to the consumer, transporting the entire mass of overburden to the external dump until mining operations reach the lower horizon of the first stage of mining the quarry field, after which they dump the maximum possible part of the mine yshnyh rocks in goaf career formed by working off its first stage; they begin with the construction of a pioneer embankment on the horizon, fixing the end of the deep work in the contours of the first stage, dividing the worked-out space into two zones: with repaid and outstanding mining operations; the dumping of the internal dump of the first stage is continued from the pioneer embankment in two opposite directions; simultaneously from different horizons of the zone with extinguished mining operations, dumping rocks are being dumped along its perimeter towards the center of the zone; the internal dump is transferred to the state of continuously dumped from different levels along the entire height of the dump zone in the directions in the direction of movement of the working area, across the movement of the working area and to the center of the zone; upon reaching the working zone of a position that provides technologically acceptable advance of excavation work relative to the contour of the second stage of the pit cavity, separating the internal dump of the first stage from the formed mined space for the internal dump of the second stage, a safety deposit is erected, followed by a closing dump, with a closing dump of the rock in the lower tier is in the opposite direction to the movement of the working area of the quarry; after necessary advancement of the front of the dumping from the side of the created mined-out space, the next safety and closing embankments are erected on the surface of the formed tier; the entire internal dump of the first stage is poured along the maximum perimeter in a closed zone.

При достижении рабочей зоны горизонта, фиксирующего окончание второго этапа углубку карьера, приступают к развитию горных работ в противоположном направлении по разноске бортов карьера в пределах контуров третьего этапа и отработки внутреннего отвала первой очереди, последний отрабатывают теми же уступами, что и вмещающие породы третьего этапа, и перемещают их в выработанное пространство, созданное для внутреннего отвала второй очереди, причем отсыпку начинают с возведения пионерной насыпи на горизонте, фиксирующем окончание углубочных работ в контурах второго этапа отработки карьерного поля, и формируют внутренний отвал второй очереди аналогично формированию внутреннего отвала первой очереди. Upon reaching the working zone of the horizon, fixing the end of the second stage to the pit deep, they begin to develop mining in the opposite direction by posting the sides of the pit within the contours of the third stage and working out the internal dump of the first stage, the last work out with the same steps as the enclosing rocks of the third stage, and move them to the worked-out space created for the internal dump of the second stage, and the filling begins with the construction of a pioneer embankment on the horizon, fixing the end of the deep work in the contours of the second stage of mining the quarry field, and form the internal dump of the second stage similar to the formation of the internal dump of the first stage.

При отработке карьерного поля четырьмя этапами технология и последовательность выполнения работ по выемке вскрышных и отвальных пород в контурах четвертого этапа и укладка их во внутренний отвал третьей очереди аналогичны технологии и последовательности выполнения работ по выемке вскрышных и отвальных пород в контурах третьего этапа и укладке их во внутренний отвал второй очереди. When mining a quarry field in four stages, the technology and sequence of work on excavating overburden and dump rocks in the contours of the fourth stage and laying them in the internal dump of the third stage are similar to the technology and sequence of work on excavating overburden and dump rocks in the contours of the third stage and laying them in the inner dump of the second stage.

На фиг. 1 изображено развитие карьера при формировании первой очереди отсыпки внутреннего отвала; на фиг. 2 и 3 - отсыпка во внутренний отвал первой очереди при сформированных ярусах; на фиг. 4 - начало формирования второй очереди внутреннего отвала; на фиг. 5 - формирование третьей очереди внутреннего отвала; на фиг. 6 - отсыпка во внутренний отвал третьей очереди при сформированных ярусах; на фиг. 7 - разрез А-А на фиг. 3. In FIG. 1 shows the development of a quarry in the formation of the first stage of dumping of the internal dump; in FIG. 2 and 3 - dumping into the internal dump of the first stage with formed tiers; in FIG. 4 - the beginning of the formation of the second stage of the internal dump; in FIG. 5 - the formation of the third stage of the internal dump; in FIG. 6 - dumping into the internal dump of the third stage with formed tiers; in FIG. 7 is a section AA in FIG. 3.

На фиг. 1-7 показана контур карьерного поля 1, пионерная насыпь 2, внутренний отвал 3, предохранительная насыпь 4 и замыкающая насыпь 5. In FIG. 1-7 shows the contour of the quarry field 1, pioneer embankment 2, internal dump 3, safety embankment 4 and trailing embankment 5.

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

Сначала карьерное поле 1 в пределах контуров первого этапа отрабатывают по известной технологии с внешним отвалообразованием до горизонта, ограничивающего первый этап по глубине. Затем на этом же горизонте на технологически допустимом расстоянии от нижнего контура рабочей зоны вкрест направлению ее перемещения возводят пионерную насыпь 2 с высотой, равной высоте отсыпаемого слоя (яруса), кратной высоте погашаемых уступов, разделяющую выработанное пространство на две зоны: с погашенными и непогашенными горными работами на уступах. Отсыпку внутреннего отвала 3 первой очереди продолжают с пионерной насыпи 2, расширяя ее в двух противоположных направлениях; одновременно с разных горизонтов зоны с погашенными горными работами по ее переметру в заранее разграниченных секторах ведется отсыпка пород в направлении к центру зоны. После заполнения пространства выделенной зоны с погашенными горными работами направление отсыпки каждого яруса по условию безопасности отвальных работ стабилизуется и внутренний отвал 3 принимает состояние непрерывно отсыпаемого с разных уровней по всей высоте отвальной зоны в направлениях перемещения рабочей зоны и вкрест перемещения рабочей зоны. Например, первый и второй ярусы, смещенные на ширину рабочей площадки, отсыпаются в направлении перемещения рабочей зоны карьера, третий и четвертый - в двух направлениях. Это создает достаточно большой фронт одновременной отсыпки породы, снижает переподъем отсыпаемой породы и, следовательно, затраты на транспортирование. First, the quarry field 1 within the boundaries of the first stage is worked out according to the known technology with external dumping to a horizon that limits the first stage in depth. Then, on the same horizon, at a technologically permissible distance from the lower contour of the working zone, a pioneer embankment 2 is erected across the direction of its movement with a height equal to the height of the bed (tier) to be laid off, a multiple of the height of the redeemed benches, dividing the worked out space into two zones: with extinct and outstanding mountain work on the ledges. The dumping of the internal dump 3 of the first stage is continued from the pioneer embankment 2, expanding it in two opposite directions; at the same time, from different horizons of the zone with extinguished mining operations, re-filling of rocks in the direction towards the center of the zone is being carried out in accordance with its meter in pre-delimited sectors. After filling the space of the allotted zone with extinguished mining operations, the dumping direction of each tier is stabilized according to the safety condition of the dumping operations and the internal dump 3 assumes the state of continuously dumping from different levels along the entire height of the dumping zone in the directions of movement of the working area and the movement of the working area around. For example, the first and second tiers, offset by the width of the working platform, are poured in the direction of movement of the working area of the quarry, the third and fourth in two directions. This creates a sufficiently large front of simultaneous dumping of the rock, reduces the over-raising of the dumped rock and, consequently, the cost of transportation.

Далее по достижении рабочей зоны положения, обеспечивающего технологически допустимое опережение выемочных работ относительно контура второго этапа углубки карьера, определяемого линией пересечения графически отстроенного временно нерабочего борта со стороны, противоположной положению рабочей зоны карьера, с поверхностью горизонта, фиксирующей нижнее основание внутреннего отвала первой очереди, параллельно линии контуpа на горизонте нижнего основания отвала первой очереди на расстоянии минимально допустимой ширины бермы безопасности возводится предохранительная насыпь 4. Следом за предохранительной возводится замыкающая насыпь 5 высотой, равной высоте отсыпаемого нижнего яруса, так что смежные откосы насыпей пересекаются на высоте, не превышающей 0,2-0,3 высоты предохранительной насыпи. Предохранительная 4 и замыкающая 5 насыпи соединяют уступы одного высотного уровня противоположных бортов карьера. Высота предохранительной насыпи 4 устанавливается минимальной из условия исключения падения кусков породы при возведении замыкающей насыпи 5 за пределы контура второго этапа углубки карьера. Further, upon reaching the working zone of a position that provides technologically acceptable advance of excavation operations relative to the contour of the second stage of the pit cavity, defined by the line of intersection of the graphically built temporarily idle side from the side opposite to the position of the working zone of the pit, with the horizon surface fixing the lower base of the first dump of the first stage, in parallel contour lines on the horizon of the lower base of the dump of the first stage at a distance of the minimum permissible width of the safety berm A safety embankment 4 is erected. Following the safety embankment, a closing embankment 5 is constructed with a height equal to the height of the lower tier to be filled, so that adjacent slopes of the embankments intersect at a height not exceeding 0.2-0.3 of the height of the safety embankment. Safety 4 and closing 5 embankments connect the ledges of the same height level of the opposite sides of the quarry. The height of the safety embankment 4 is set to the minimum condition for eliminating the fall of pieces of rock during the construction of the closing embankment 5 beyond the contour of the second stage of the pit deep.

По окончании возведения замыкающей насыпи 5 с ее верхней площадки по периметру приступают к отсыпке пород в нижний ярус в направлении, противоположном перемещению рабочей зоны карьера, и после достаточного продвижения фронта отсыпки на верхней площадке насыпи на расстоянии, равном ширине минимально допустимой бермы безопасности по условию обрушения откоса, от верхней бровки нижнего яруса со стороны формируемого выработанное пространства возводятся предохранительная 4 и замыкающая 5 насыпи. По завершении возведения замыкающей насыпи 5 с ее верхней площадки по периметру приступают к отсыпке пород во второй ярус. Upon completion of the erection of the closing embankment 5 from its upper perimeter, they begin to dump the rocks into the lower tier in the direction opposite to the movement of the working area of the quarry, and after the front of the embankment is sufficiently advanced at a distance equal to the width of the minimum permissible safety berm according to the caving condition slope, from the upper edge of the lower tier from the side of the formed worked-out space, a safety 4 and a closing 5 embankment are erected. Upon completion of the construction of the closing embankment 5 from its upper area along the perimeter, they begin to dump the rocks into the second tier.

Аналогично осуществляют замыкание остальных ярус внутреннего отвала первой очереди относительно формируемого выработанного пространства для второй очереди внутреннего отвалообразования. При этом не прерывается отсыпка пород во внутренний отвал на ранее созданных фронтах. Все это создает возможность увеличить фронт отсыпки пород, повысить приемную способность внутреннего отвала 3 и обеспечить безопасность работ. Similarly carry out the closure of the remaining tier of the internal dump of the first stage relative to the formed mined-out space for the second stage of internal dumping. At the same time, the dumping of rocks into the internal dump at the previously created fronts is not interrupted. All this creates the opportunity to increase the front of the dumping of rocks, to increase the receiving ability of the internal dump 3 and to ensure the safety of work.

К второй очереди внутреннего отвалообразования приступают при достижении рабочей зоны горизонта, фиксирующего окончание второго этапа углубки карьера. Отсыпку начинают с возведения пионерной насыпи на нижнем горизонте в той последовательности выполнения работ, что и при создании пионерной насыпи первой очереди отвалообразования. Одновременно приступают к развитию горных работ в противоположном направлении по разноске бортов карьера в пределах контуров третьего этапа и отработке внутреннего отвала первой очереди. Отработка внутреннего отвала первой очереди производится одними уступами с вмещающими породами третьего этапа углубки карьера. Перемещают породы в выработанное пространство, созданное для внутреннего отвала второй очереди, который формируют аналогично формированию внутреннего отвала первой очереди. Аналогично осуществляется его замыкание относительно создаваемого выработанного пространства для третьей очереди внутреннего отвала. The second stage of internal dumping is started when the working zone reaches the horizon, fixing the end of the second stage of the deep pit. The dumping begins with the construction of a pioneer embankment on the lower horizon in the sequence of work as in the creation of the pioneer embankment of the first stage of dump formation. At the same time, they begin to develop mining operations in the opposite direction by posting the sides of the quarry within the contours of the third stage and working out the internal dump of the first stage. The mining of the first dump of the first stage is carried out by some ledges with the host rocks of the third stage of the pit deepening. The rocks are moved to the worked out space created for the internal dump of the second stage, which is formed similarly to the formation of the internal dump of the first stage. Similarly, its closure is carried out relative to the created mined-out space for the third stage of the internal dump.

Claims

1. METHOD FOR OPEN DEVELOPMENT OF SHORT-DEPTH DEPOSITS, including mining horizons in open pit contours in depth, transportation of rock, dumping of the external and internal dump, formation of tiers of the internal dump from the ledges of the quarry and on the mining horizon between opposite sides of the embankments to their closure, changing the direction of development mining operations on the opposite after deepening the next stage and mining overburden ledges together with the rocks of the dump of the first stage, characterized in that, with In order to increase efficiency by increasing the receiving capacity of the dump and reducing the area of disposal for external dumps, while ensuring the safety of mining operations on the worked horizon, the formation of a pioneer embankment is carried out to the opposite sides of the quarry to the tier height and dumping is carried out from it after the front of the mining operations reaches the contour the second stage of the recess on the mining horizon along the specified circuit to the opposite sides form a closing and safety embankments, and the closing pumps they are poured with a height equal to the height of the dump tier, and dumping is carried out from it in the direction opposite to the front of mining, with the formation of a single surface of the tier, after which a closing and safety embankment of the next tier of the dump is formed on the surface of the specified tier, repeating the same order of dumping of each tier dump, and after changing the direction of the front of mining to the opposite pioneer embankment form on the worked out horizon and the formation of the dump of the second stage is carried out in the order similar the general order of dumping of the first stage of the dump.

2. The method according to p. 1, characterized in that the rock is poured from the pioneer embankment in opposite directions.