RU2057251C1 - Method for open-cut mining steeply dipping ore bodies - Google Patents

Method for open-cut mining steeply dipping ore bodies Download PDF

Info

Publication number
RU2057251C1
RU2057251C1 RU95115325A RU95115325A RU2057251C1 RU 2057251 C1 RU2057251 C1 RU 2057251C1 RU 95115325 A RU95115325 A RU 95115325A RU 95115325 A RU95115325 A RU 95115325A RU 2057251 C1 RU2057251 C1 RU 2057251C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
quarry
depth
size
structural blocks
open
Prior art date
Application number
RU95115325A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU95115325A (en
Inventor
А.Ю. Макеев
В.Г. Зотеев
И.А. Блатов
В.С. Велим
М.П. Ким
В.П. Свитлик
Original Assignee
Макеев Александр Юрьевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Макеев Александр Юрьевич filed Critical Макеев Александр Юрьевич
Priority to RU95115325A priority Critical patent/RU2057251C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2057251C1 publication Critical patent/RU2057251C1/en
Publication of RU95115325A publication Critical patent/RU95115325A/en

Links

Images

Landscapes

  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

FIELD: mining. SUBSTANCE: gallery-by-gallery extraction of stripping rocks and minerals is performed. Method of previous kerf forming is used when achieving limit outline. Mining of ore located beyond quarry outline is carried out after defining size of unit structural blocks according presented dependence, determination of medium size of unit structural block along quarry height, and appropriate adhesion in mountain mass, and formation of working side in new bounds of the development. Formation of working side is performed by drilling vertical holes using main process equipment. EFFECT: mining ore body located below design bottom level of a quarry. 1 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений с крутопадающим рудным телом открытым способом при выемке законтурных запасов под дном карьера и в его бортах. The invention relates to the mining industry and can be used in the development of deposits with steeply falling ore body in an open way when excavating marginal reserves under the bottom of the quarry and in its sides.

Известен способ отработки крутопадающих залежей очередями, при котором на каждом этапе углубки карьера производится разнос его бортов, при этом углы их погашения на каждом последующем этапе принимаются более пологими по сравнению с предыдущим [1]
Недостатком этого способа является увеличение граничного коэффициента вскрыши от этапа к этапу и снижение производительности карьера в период начала и завершения отработки каждого этапа.
There is a method of mining steeply falling deposits in bursts, in which at each stage of the pit recess, its sides are carried apart, while the angles of their redemption at each subsequent stage are taken more gentle compared to the previous [1]
The disadvantage of this method is the increase in the marginal overburden coefficient from stage to stage and a decrease in quarry productivity during the beginning and completion of mining of each stage.

Известен способ отработки, при котором расчет устойчивости бортов, сложенных изотропными породами, производится сразу на конечную глубину карьера по схеме V методических указаний ВНИМИ, когда угол погашения борта определяется по графику плоских откосов, эти же схемы используются при расчете угла погашения борта висячего бока крутопадающих залежей. При этом методе расчет угла погашения борта производится по известным значениям объемного веса пород, угла внутреннего трения и сцепления в массиве. В свою очередь сцепление в массиве определяется на основании данных о величинах сцепления по трещинам и в образце, а также размеров и формы элементарных структурных блоков и глубины карьера. Значения размеров элементарных структурных блоков принимается на основании массовых замеров параметров трещиноватости [2]
Недостатком этого способа является то, что еще на стадии проектирования в расчеты включают размеры элементарных структурных блоков, определенных на стадии геологоразведочных работ, несмотря на то, что размер блоков для большинства рудных карьеров с увеличением глубины возрастает, следовательно, увеличивается и сцепление в массиве. Недоучет увеличения сцепления за счет изменения размеров блоков при определении углов погашения бортов карьера ведет к занижению глубины карьера или увеличению объемов вскрыши в его контуре.
There is a known mining method, in which the stability analysis of boards composed of isotropic rocks is carried out immediately to the final pit depth according to scheme V of the VNIMI guidelines, when the side offset angle is determined by the plan of flat slopes, the same schemes are used to calculate the side offset angle of the hanging side of steeply falling deposits . With this method, the calculation of the bead angle is performed using the known values of the bulk density of the rocks, the angle of internal friction and adhesion in the massif. In turn, the adhesion in the massif is determined on the basis of data on the values of adhesion along cracks and in the sample, as well as the size and shape of elementary structural blocks and the depth of the quarry. The dimensions of the elementary structural blocks are taken on the basis of mass measurements of fracture parameters [2]
The disadvantage of this method is that even at the design stage, the calculations include the sizes of elementary structural blocks determined at the exploration stage, despite the fact that the size of blocks for most ore quarries increases with depth, therefore, the adhesion in the massif also increases. The underestimation of the increase in adhesion due to the change in the size of blocks when determining the angles of redemption of the sides of the quarry leads to an underestimation of the depth of the quarry or an increase in the volume of overburden in its contour.

Изобретение решает задачу углубки существующих карьеров с целью извлечения всех или части законтурных запасов под дном карьера и в его бортах за счет увеличения угла погашения борта со стороны висячего бока залежи. The invention solves the problem of deepening existing quarries with the aim of extracting all or part of the marginal reserves under the bottom of the quarry and in its sides by increasing the angle of redemption of the side from the side of the hanging pool.

Достигается это тем, что в способе открытой разработки крутопадающих рудных тел, включающем погоризонтную выемку вскрышных пород и полезного ископаемого с применением буровзрывных работ и метода предварительного щелеобразования при постановке бортов в предельное положение, добычу руды, расположенную за контуром карьера под его дном и в бортах на последнем этапе доработки, ведут за счет изменения углов погашения бортов карьера, для чего по глубине уточняют размер элементарных структурных блоков породного массива, слагающего висячий бок и торцевые части карьера, по формуле:
lн lo [1 b exp (-cHi)] (1) где lн размер элементарных структурных блоков на глубине карьера Hi;
b и с эмпирические коэффициенты, определяемые экспериментально, равные 0,7-0,9 и 0,04-0,08 соответственно;
lo размер структурных блоков на глубине, превышающей мощность зоны разгрузки (Н ≥ 500 м);
exp(cHi) e-cHi экспонента;
е основание натурального логарифма;
Hi рассматриваемая глубина карьера.
This is achieved by the fact that in the method of open-cast mining of steeply falling ore bodies, including the horizontal excavation of overburden and minerals using drilling and blasting operations and the method of preliminary slot formation when setting the sides to the limiting position, ore mining is located beyond the open-cast mine contour under its bottom and in the sides on the last stage of refinement, is carried out by changing the angles of the redemption of the sides of the quarry, for which, in depth, they specify the size of the elementary structural blocks of the rock mass that composes the hanging b and to the end part of the pit, according to the formula:
l n l o [1 b exp (-cH i )] (1) where l n is the size of elementary structural blocks at the depth of the quarry H i ;
b and c empirical coefficients determined experimentally, equal to 0.7-0.9 and 0.04-0.08, respectively;
l o the size of the structural blocks at a depth exceeding the power of the discharge zone (N ≥ 500 m);
exp (cH i ) e -cH i exponent;
e basis of the natural logarithm;
H i considered quarry depth.

Затем определяют средний (по глубине карьера) размер элементарных структурных блоков и соответствующее ему сцепление в массиве, после чего определяют максимальную глубину карьера и соответствующий ей угол погашения борта по фактору устойчивости. После этого производят корректировку контура карьера в зоне углубки, затем в его новых границах формируют рабочий борт путем бурения вертикальных скважин основным технологическим оборудованием и дорабатывают карьер. Then determine the average (by the depth of the quarry) size of the elementary structural blocks and the corresponding adhesion in the array, after which the maximum depth of the quarry and the corresponding angle of the side repayment according to the stability factor are determined. After that, the quarry contour is adjusted in the recess zone, then a working board is formed in its new borders by drilling vertical wells with the main technological equipment and the quarry is being finalized.

На чертеже представлены: крутопадающая залежь; висячий и лежачий бок залежи; углы погашения висячего и лежачего боков залежи; глубина карьера. The drawing shows: steeply dipping reservoir; hanging and lying side of the reservoir; redemption angles of the hanging and lying sides of the reservoir; career depth.

Увеличение угла погашения 1 со стороны висячего бока залежи по сравнению с принятым в проекте 2 происходит за счет увеличения размеров элементарных структурных блоков. Эта закономерность характерна для большинства рудных месторождений. An increase in the repayment angle 1 from the side of the hanging side of the deposit compared to that adopted in project 2 is due to an increase in the size of elementary structural blocks. This pattern is typical for most ore deposits.

Со стороны висячего бока залежи 4, где отсутствуют крупные поверхности ослабления, падающие в сторону выемки, устойчивая высота откоса 3 при заданном угле его погашения 1 может быть определена по графику плоских откосов или рассчитана по формуле
H

Figure 00000001
(2) где H90
Figure 00000002
ctg
Figure 00000003
Figure 00000004
(3)
γ, См и Φ соответственно объемный вес, сцепление и угол внутреннего трения породного массива.From the side of the hanging side of deposit 4, where there are no large weakening surfaces falling towards the recess, the stable slope height 3 for a given angle of its repayment 1 can be determined by the plan of flat slopes or calculated by the formula
H
Figure 00000001
(2) where is H90
Figure 00000002
ctg
Figure 00000003
Figure 00000004
(3)
γ, C m and Φ, respectively, volumetric weight, adhesion and angle of internal friction of the rock mass.

Значениe угла внутреннего трения определяется по результатам лабораторных испытаний с достаточно высокой точностью, значение сцепления в массиве определяется по эмпирической формуле:
Cм= C′+

Figure 00000005
λ Cк=
Figure 00000006
(4) где C' сцепление между поверхностями трещин (C' ≅ 0,05 МПа);
Ск сцепление породы в образце (для скальных пород обычно 10 ≅ Ск≅ 30 МПа);
а коэффициент;
lср. средний размер элементарных структурных блоков пород, слагающий законтурный массив;
λ
Figure 00000007

Прочность и размер блоков возрастает с глубиной отработки месторождения, причем интенсивность этого роста определяется, прежде всего, генетическим типом месторождения и пострудной тектонической историей развития района.The value of the angle of internal friction is determined by the results of laboratory tests with fairly high accuracy, the value of adhesion in the array is determined by the empirical formula:
C m = C ′ +
Figure 00000005
λ C k =
Figure 00000006
(4) where C 'is the adhesion between the surfaces of the cracks (C' ≅ 0.05 MPa);
C to the cohesion of the rock in the sample (for rocks usually 10 10 C to ≅ 30 MPa);
and coefficient;
l cf. the average size of the elementary structural blocks of rocks composing the marginal massif;
λ
Figure 00000007

The strength and size of the blocks increases with the depth of development of the deposit, and the intensity of this growth is determined, first of all, by the genetic type of the deposit and the post-tectonic history of the development of the region.

Размер элементарного структурного блока на любой глубине разработки месторождения определяется по формуле (1). The size of the elementary structural block at any depth of field development is determined by the formula (1).

Одновременно с определением значений сцепления, среднее значение размеров блоков, слагающих борт, определяется по формуле:
lср.=

Figure 00000008
где l1, l2, ln и H1, H2, Hn размеры блоков и соответствующие им глубины разработки.Simultaneously with the determination of adhesion values, the average value of the sizes of the blocks composing the board is determined by the formula:
l cf. =
Figure 00000008
where l 1 , l 2 , l n and H 1 , H 2 , H n block sizes and the corresponding development depths.

Задаваясь несколькими значениями глубин карьера и определяя для каждой из них среднее значение блока, находятся соответствующие им значения сцепления массива, затем используя график плоских откосов или формулы (1) и (2), составляется ряд пар, состоящих из высоты борта и его угла погашения по фактору устойчивости. Given several values of the depths of the quarry and determining the average value of the block for each of them, the values of the adhesion of the array are found, then using a flat slope graph or formulas (1) and (2), a series of pairs is made up of the side height and its repayment angle sustainability factor.

По этим параметрам строится график предельных по устойчивости углов погашения бортов для висячего бока залежи и торцевых участков карьера, после чего выбирается оптимальный вариант углубки карьера на основании сопоставления проектного и максимального (для выбранного варианта углубки) углов погашения борта. Based on these parameters, a graph is constructed of the margin of stability on the side of the recession of the sides for the hanging side of the deposit and the end sections of the quarry, after which the optimal option for the recess of the quarry is selected based on a comparison of the design and maximum (for the chosen version of the recess) side recession angles.

Поскольку углубка карьера с целью выемки законтурных запасов начинается в период, когда большая часть борта уже погашена, то для обеспечения выемки законтурных запасов угол погашения борта обычно увеличивают, начиная с первого непогашенного горизонта. При этом для увеличения угла погашения борта используется специальная технология формирования борта с заоткоской уступов предварительным щелеобразованием. Это обеспечивает возможность увеличения угла наклона борта. Since the deepening of the quarry for the purpose of extracting the contour reserves begins at a time when most of the side has already been paid off, to ensure the extraction of the contour reserves, the side redemption angle is usually increased starting from the first outstanding horizon. In this case, to increase the angle of recession of the side, a special technology is used to form the side with the ebbs of the ledges by preliminary slitting. This provides the opportunity to increase the angle of inclination of the side.

П р и м е р. Для условий Центрального карьера Ждановского месторождения на основании изучения трещиноватости по двум вскрытым уступам институтом ВНИМИ в 1960 году были получены следующие данные: lср. 0,4 м; λ 0,025 для Н 270 м, откуда (при l 0,4 м const) для Н 400 м и Н 500 м находятся значения λ, которые соответственно равны (при а 7): 0,021 и 0,020. Углы погашения бортов согласно графику плоских откосов при Ск 29 МПа; λ 30о; γ= 3,0 тс/м3 и вышеприведенным значение λ для Н 270, 400 и 500 м соответственно равны 66; 50 и 46о.PRI me R. For the conditions of the Central quarry of the Zhdanovskoye field, the following data were obtained in 1960 based on the study of fracturing in two exposed ledges by the VNIMI Institute: l cf. 0.4 m; λ 0.025 for H 270 m, whence (at l 0.4 m const) for H 400 m and H 500 m there are λ values that are respectively equal (at a 7): 0.021 and 0.020. The angles of redemption of the sides according to the schedule of flat slopes at C to 29 MPa; λ 30 about ; γ = 3.0 tf / m 3 and the above λ value for H 270, 400 and 500 m, respectively, is 66; 50 and 46 about .

Средний размер блока с соответствующей ему глубиной определяется по формуле:
lн 2,00 [1 0,90 exp (-0,048Н)] и соответственно для глубины Н 270, 400 и 500 м равен: 1,95, 1,98 и 2,00 м. При тех же значениях Ск и а, что и в предыдущих расчетах находим значения λ, соответствующие высоте борта Н равной 270, 400 и 500 м: 0,028; 0,026 и 0,025.
The average block size with its corresponding depth is determined by the formula:
l n 2.00 [1 0.90 exp (-0.048 H)] and, respectively, for a depth H 270, 400 and 500 m is equal to: 1.95, 1.98 and 2.00 m. For the same values of C to and and, as in previous calculations, we find the λ values corresponding to the side height H equal to 270, 400 and 500 m: 0.028; 0.026 and 0.025.

Соответствующие им углы погашения бортов при Н 270; 400 и 500 м будут равны: 70, 54, 50о, т.е. в нашем случае общий угол погашения борта можно увеличить на 4о, что позволяет увеличить глубину карьера без разноса его бортов с 400 м до 462 м. Возможен также вариант углубки карьера до 577 м при угле погашения 50о.Corresponding angles of redemption of the sides at N 270; 400 and 500 m will be equal: 70, 54, 50 о , i.e. in our case the total repayment corner bead can be increased to about 4, which allows to increase the depth of his career without separation of boards from 400 m to 462 m. It is also possible uglubki quarry to 577 m at maturity about 50 carbon.

Claims (1)

СПОСОБ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ КРУТОПАДАЮЩИХ РУДНЫХ ТЕЛ, включающий погоризонтную выемку вскрышных пород и полезного ископаемого с применением буровзрывных работ и метода предварительного щелеобразования при постановке бортов в предельное положение, отличающийся тем, что добычу руды, расположенную за контуром карьера под его дном и в бортах, на последнем этапе доработки, извлекают за счет изменения границ карьера, для чего уточняют изменение размеров элементарных структурных блоков породного массива, слагающего висячий бок и торцевые части карьера с глубиной по формуле
lh = lo[1 - bexp(- cHi)],
где lh - размер элементарных структурных блоков на глубине карьера Hi;
b и c - эмпирические коэффициенты, определяемые экспериментально, 0,7 - 0,9 и 0,04 - 0,08 соответственно;
lo - размер структурных блоков на глубине, превышающей мощность зоны разгрузки (Н > 500 м);
exp(-cHi - экспонента;
Hi - рассматриваемая глубина карьера,
затем определяют средний по глубине карьера размер элементарных структурных блоков и соответствующее ему сцепление в массиве, после чего определяют максимальную глубину карьера и соответствующий ей угол погашения борта по фактору устойчивости, причем производят корректировку контура карьера, затем в границах нового контура формируют рабочий борт путем бурения вертикальных скважин основным технологическим оборудованием и дорабатывают карьер.
METHOD FOR OPEN DEVELOPMENT OF STEEL-FALLING ORE BODIES, including the horizontal excavation of overburden and minerals using drilling and blasting and the method of preliminary slit formation when setting the sides to the extreme position, characterized in that the ore mining located beyond the open pit in its open and below the bottom stage of refinement, removed by changing the boundaries of the quarry, which clarifies the change in the size of the elementary structural blocks of the rock mass, composing the hanging side and end parts STI career with formula depth
l h = l o [1 - b e x p (- cH i )],
where l h is the size of the elementary structural blocks at the depth of the quarry H i ;
b and c are empirical coefficients determined experimentally, 0.7 - 0.9 and 0.04 - 0.08, respectively;
l o - the size of the structural blocks at a depth exceeding the power of the unloading zone (N> 500 m);
exp (-cH i is the exponent;
H i - the considered depth of the quarry,
Then, the average size of the elementary structural blocks and the cohesion in the array are determined by the average depth of the quarry and then the maximum depth of the quarry and the corresponding angle of the side redemption are determined by the stability factor, and the contour of the quarry is adjusted, then the working board is formed within the boundaries of the new contour by drilling vertical wells with basic technological equipment and modify the quarry.
RU95115325A 1995-09-13 1995-09-13 Method for open-cut mining steeply dipping ore bodies RU2057251C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95115325A RU2057251C1 (en) 1995-09-13 1995-09-13 Method for open-cut mining steeply dipping ore bodies

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95115325A RU2057251C1 (en) 1995-09-13 1995-09-13 Method for open-cut mining steeply dipping ore bodies

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2057251C1 true RU2057251C1 (en) 1996-03-27
RU95115325A RU95115325A (en) 1998-01-20

Family

ID=20171717

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95115325A RU2057251C1 (en) 1995-09-13 1995-09-13 Method for open-cut mining steeply dipping ore bodies

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2057251C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2453701C1 (en) * 2010-10-25 2012-06-20 Учреждение Российской академии наук Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук (УРАН ИПКОН РАН) Method for cleaning-up of ore bed reservoirs beneath open pit bottom

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Ржевский В.В. Технология и комплексная механизация открытых горных работ. М.: Недра, 1980 - 631 с. 2. Методические указания по определению углов наклона бортов откосов, уступов и отвалов строящихся и эксплуатируемых кареьеров. Л.: ВНИМИ, 1972 - 7 - 27 с. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2453701C1 (en) * 2010-10-25 2012-06-20 Учреждение Российской академии наук Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук (УРАН ИПКОН РАН) Method for cleaning-up of ore bed reservoirs beneath open pit bottom

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2057251C1 (en) Method for open-cut mining steeply dipping ore bodies
RU2044998C1 (en) Method for rock blasting in open pit
RU2097562C1 (en) Method for deepening open pit in mining of steeply dipping ore bodies
RU2057935C1 (en) Process of development of gently dipping and inclined coal seams
RU2455613C1 (en) Method for explosion of rocks with solid inclusions
RU2425219C1 (en) Open development method of mineral deposits
RU2054549C1 (en) Method for opencast mining of inclined and steeply dipping deposits
RU2398111C1 (en) Method for development of ore bodies in zones of ore contact and overburden by subbenches
SU1167331A1 (en) Method of working ore bodies
RU2186984C1 (en) Method of extraction of beyond-contour mineral reserves under opencast bottom and in its flanks
SU985289A1 (en) Method of open-cast mining of gently sloping and sloping mineral deposit
SU742589A1 (en) Method of mining super-thin sharply assending seams
RU2319011C2 (en) Method for steeply dipping ore body development
RU2224891C2 (en) Method for extracting mined blocks during subterraneous extraction of blind ore bodies
RU2593857C1 (en) Method for formation and reclamation of sides of shallow pits
RU2068094C1 (en) Method for sloping of benches
RU2685722C1 (en) Method of water reduction at explosive preparation to extraction of watered massif
SU1452989A1 (en) Method of stripping with internal dumping
RU2088759C1 (en) Method of rock mass mining by benches
SU1027393A1 (en) Method of working sloping and steep ore beds
RU2187649C1 (en) Method of slot ground water level lowering on opencasts
RU2180041C2 (en) Process of opencast mining of steeply inclined kimberlite deposits
RU1812310C (en) Process of development of deposits of steeply dipping ore bodies
UA48832A (en) A method of mining the steep ore deposits with inclusion of barren rocks
SU1060794A1 (en) Method of combination working of adjoining sloping seams