RU2088760C1 - Method for recultivation of slopes in opencast mining of mineral deposits - Google Patents

Method for recultivation of slopes in opencast mining of mineral deposits Download PDF

Info

Publication number
RU2088760C1
RU2088760C1 RU95104482A RU95104482A RU2088760C1 RU 2088760 C1 RU2088760 C1 RU 2088760C1 RU 95104482 A RU95104482 A RU 95104482A RU 95104482 A RU95104482 A RU 95104482A RU 2088760 C1 RU2088760 C1 RU 2088760C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rocks
slope
massif
block
blocks
Prior art date
Application number
RU95104482A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU95104482A (en
Inventor
А.Е. Кононенко
А.М. Гальперин
В.С. Зайцев
Ю.В. Кириченко
Original Assignee
Московский государственный горный университет
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 Московский государственный горный университет filed Critical Московский государственный горный университет
Priority to RU95104482A priority Critical patent/RU2088760C1/en
Publication of RU95104482A publication Critical patent/RU95104482A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2088760C1 publication Critical patent/RU2088760C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21CMINING OR QUARRYING
    • E21C41/00Methods of underground or surface mining; Layouts therefor
    • E21C41/32Reclamation of surface-mined areas

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Underground Or Underwater Handling Of Building Materials (AREA)
  • Pit Excavations, Shoring, Fill Or Stabilisation Of Slopes (AREA)

Abstract

FIELD: recultivation of disturbed land. SUBSTANCE: formed on upper platform of slope along its crest is a row of blocks by means of dams with subsequent filling them with hydraulic mixture of potentially fertile ground, beginning from most remote block from main pipeline. Height of mixture in each block depends on block parameters, physicomechanical properties of ground and hydraulic mixture, and on parameters of prism of possible caving of recultivated slope. EFFECT: higher efficiency. 3 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при рекультивации нарушенных земель. The invention relates to the mining industry and can be used in the reclamation of disturbed lands.

Известен способ рекультивации при открытой разработке месторождений, включающий складирование почвенного слоя в ленточный отвал на дно в центре карьерного поля, и вскрышных пород у его границ, затем вскрышные породы перемещают на выположенную поверхность бортов и дна карьера, а почвенный слой укладывают на вскрышные породы [1]
Недостатком этого способа является значительный объем бульдозерных работ по выполаживанию откосов, необходимость снятия, погрузки и перевозки потенциально-плодородного слоя, длительность восстановления капиллярной системы, обеспечивающей доступ воздуха и воды к корням растений при "сухой" укладке пород.
There is a method of reclamation in open cast mining, including storing the soil layer in a tape dump to the bottom in the center of the quarry field, and overburden at its borders, then overburden is moved to the flattened surface of the sides and bottom of the quarry, and the soil layer is laid on overburden [1 ]
The disadvantage of this method is the significant amount of bulldozer work to flatten the slopes, the need to remove, load and transport the potentially fertile layer, the duration of the restoration of the capillary system, which provides air and water access to the roots of plants during the "dry" laying of rocks.

Известен способ рекультивации откосов при открытой разработке месторождений, включающий водонасыщение породного массива с последующим его обрушением и нанесение на рекультивируемую поверхность потенциально-плодородных пород [2] прототип. There is a method of reclamation of slopes during open pit mining, including water saturation of the rock mass followed by its collapse and applying to the reclaimed surface of potentially fertile rocks [2] prototype.

Недостатком данного способа является его ограниченное применение только для рекультивации массива из рыхлых пород. Кроме того, этот способ является трудоемким из-за необходимости понижения отвала, формирования траншей в каждом перемещаемом слое пород и покрытие поверхности привозным грунтом. The disadvantage of this method is its limited use only for the reclamation of an array of loose rocks. In addition, this method is time-consuming due to the need to lower the blade, the formation of trenches in each moving layer of rocks and coating the surface with imported soil.

Задачей способа является обеспечение поочередного и надежного обрушения всех участков рекультивируемого откоса из рыхлых и полускальных пород с одновременным нанесением потенциально-плодородных пород при снижении трудозатрат на рекультивацию. The objective of the method is to provide alternate and reliable collapse of all sections of the reclaimed slope from loose and semi-breeding rocks with the simultaneous application of potentially fertile rocks while reducing labor costs for reclamation.

Это достигается тем, что в способе рекультивации откосов при открытой разработке месторождений, включающем водонасыщение породного массива с последующим его обрушением и образованием на рекультивируемой поверхности слоя из потенциально-плодородной смеси, на верхней площадке откоса вдоль его бровки формируют ряд блоков посредством дамб, затем их заполняют гидросмесью потенциально-плодородных пород, начиная от блока, наиболее удаленного от магистрального трубопровода, на высоту равную

Figure 00000002

где hг высота слоя намываемой гидросмеси, м;
Φп угол внутреннего трения пород обрушаемого массива, град;
Pп удельная сила веса пород обрушаемого массива, т/м;
α угол откоса обрушаемого массива, град;
w угол выхода кривой скольжения,
Figure 00000003

c сцепление пород в массиве, т/м2;
l длина наклонного участка блока обрушаемого массива, м;
γг плотность гидросмеси, т/м3;
L ширина пригрузки, м;
Величина высоты намываемой гидросмеси для каждого блока является достаточной для обеспечения обрушения рекультивируемого откоса, соответствующего блока, его выполаживания и перемешивания полускальных пород, слагающих откос, с потенциально-плодородными породами гидросмеси. Поочередное заполнение всех блоков гидросмесью и их обрушение обеспечивает равномерную рекультивацию всего откоса.This is achieved by the fact that in the method of reclamation of slopes during open-pit mining of deposits, including water saturation of the rock mass followed by its collapse and the formation of a layer from a potentially fertile mixture on the reclaimed surface, a series of blocks are formed on the top of the slope along its edge, then they are filled a hydraulic mixture of potentially fertile rocks, starting from the block farthest from the main pipeline, to a height equal to
Figure 00000002

where h g the height of the layer to be washed slurry, m;
Φ n the angle of internal friction of the rocks of the collapsed massif, deg;
P p specific gravity of rocks of the collapsed massif, t / m;
α slope of the collapsed massif, degrees;
w is the angle of exit of the slip curve,
Figure 00000003

c adhesion of rocks in the massif, t / m 2 ;
l the length of the inclined section of the block collapsible array, m;
γ g the density of the slurry, t / m 3 ;
L loading width, m;
The value of the height of the reclaimed slurry for each block is sufficient to ensure the collapse of the reclaimed slope, the corresponding block, its flattening and mixing half-rock forming the slope, with potentially fertile slurry rocks. The successive filling of all blocks with a hydraulic mixture and their collapse ensures uniform restoration of the entire slope.

Таким образом, все отличительные признаки изобретения взаимосвязаны между собой и только их совокупность обеспечивает решение поставленной задачи. Thus, all the distinguishing features of the invention are interconnected and only their combination provides a solution to the problem.

При проведении патентного поиска не выявлено технических решений, имеющих указанные по сравнению с прототипом отличия. When conducting a patent search, no technical solutions have been identified that have the differences indicated in comparison with the prototype.

На фиг.1 показан продольный разрез рекультивируемого откоса; на фиг.2 - размещение блоков при наличии вышележащего уступа; на фиг.3 схема формирования блоков при кольцевой обваловке. Figure 1 shows a longitudinal section of a reclaimed slope; figure 2 - placement of blocks in the presence of an overlying ledge; figure 3 diagram of the formation of blocks in an annular embankment.

Способ заключается в следующем. The method is as follows.

На верхней площадке рекультивируемого откоса 1 вдоль его бровки 2 создают дамбу обвалования 3 и зону ослабления массива 4 с помощью бульдозера-рыхлителя. Затем на площадке, огражденной дамбой 3 и откосом 5 вышележащего уступа, формируют несколько замкнутых блоков 6 посредством разделительных дамб 7. On the upper site of the reclaimed slope 1 along its edge 2 create a dam 3 and a zone of weakening of the array 4 using a bulldozer-ripper. Then, on the site, fenced by the dam 3 and the slope 5 of the overlying ledge, several closed blocks 6 are formed by means of dividing dams 7.

При отсутствии вышележащего уступа или значительном удалении его от верхней бровки рекультивируемого откоса каждый замкнутый блок 6 образуют путем соединения соседних разделительных дамб 7 со стороны противоположной дамбе обвалования 3 дополнительной ограждающей дамбой 8 (фиг.3). Образованные таким образом емкости блоков заполняют гидросмесью нетоксичных потенциально-плодородных вскрышных пород последовательно, начиная от блока наиболее удаленного от магистрального трубопровода 9. Для исключения затопления гидросмесью нижележащих площадей проводят вдоль нижней бровки рекультивируемого откоса дренажную канаву 10. In the absence of an overlying ledge or its considerable distance from the top edge of the reclaimed slope, each closed block 6 is formed by connecting adjacent dividing dams 7 from the side of the opposite embankment dam 3 with an additional enclosing dam 8 (Fig. 3). The capacities of the blocks thus formed are filled with a hydraulic mixture of non-toxic potentially fertile overburden in sequence, starting from the block farthest from the main pipeline 9. To prevent flooding of the underlying areas with a hydraulic mixture, drainage ditch 10 is carried out along the lower edge of the reclaimed slope.

Высота слоя гидросмеси в каждом блоке зависит от параметров блока, физико-механических свойств пород и гидросмеси, а также от параметров призмы возможного обрушения рекультивируемого откоса и равна:

Figure 00000004

где hг высота слоя намываемой гидросмеси, м;
Φп угол внутреннего трения пород обрушаемого массива, град;
Pп удельная сила веса пород обрушаемого массива, т/м;
α угол откоса обрушаемого массива, град;
w угол выхода кривой скольжения,
Figure 00000005

c сцепление пород в массиве, т/м2;
l длина наклонного участка блока обрушаемого массива, м;
γг плотность гидросмеси, т/м3;
L ширина пригрузки, м;
При заполнении блоков гидросмесью происходит обводнение породного массива рекультивируемого откоса и появление сил гидростатического взвешивания и гидродинамического давления, величина которых зависит от высоты слоя намываемой гидросмеси. Воздействие гидростатических и гидродинамических сил на рекультивируемый откос вызывает нарушение его устойчивости, в результате чего происходит поочередное обрушение всех участков откоса с одновременным перемешиванием полускальных пород, слагающих откос, с потенциально-плодородными вскрышными породами гидросмеси.The height of the slurry layer in each block depends on the parameters of the block, physico-mechanical properties of the rocks and slurry, as well as on the parameters of the prism of the possible collapse of the reclaimed slope and is equal to:
Figure 00000004

where h g the height of the layer to be washed slurry, m;
Φ n the angle of internal friction of the rocks of the collapsed massif, deg;
P p specific gravity of rocks of the collapsed massif, t / m;
α slope of the collapsed massif, degrees;
w is the angle of exit of the slip curve,
Figure 00000005

c adhesion of rocks in the massif, t / m 2 ;
l the length of the inclined section of the block collapsible array, m;
γ g the density of the slurry, t / m 3 ;
L loading width, m;
When the blocks are filled with a hydraulic mixture, the rock mass of the reclaimed slope is flooded and the forces of hydrostatic weighing and hydrodynamic pressure appear, the magnitude of which depends on the height of the layer of the washed hydraulic mixture. The impact of hydrostatic and hydrodynamic forces on the reclaimed slope causes a violation of its stability, as a result of which there is a successive collapse of all sections of the slope with the simultaneous mixing of half-rock forming the slope, with potentially fertile overburden rock mixtures.

Таким образом, данный способ обеспечивает выполаживание рекультивируемых откосов, значительно снижает трудозатраты на рекультивацию за счет надежного и равномерного обрушения и нанесения потенциально-плодородных пород в результате намыва слоя гидросмеси высотой, определяемой по вышеуказанной зависимости. Thus, this method provides a flattening of the reclaimed slopes, significantly reduces the labor costs of reclamation due to reliable and uniform collapse and the application of potentially fertile rocks as a result of washing up the slurry layer with a height determined by the above dependence.

Пример реализации данного способа. An example of the implementation of this method.

Для рекультивации откосов Восточного автоотвала полускальных пород А.О. "Разрез Бачатский" концерна "Кузбассразрезуголь" из уложенных вскрышных пород при помощи дамбы обвалования и трех разделительных дамб, формируются два блока, примыкающих к нижней бровке верхнего откоса. При этом ширина каждого блока выбрана исходя из прочностных свойств пород, слагающих массив, и равна соответственно 100 и 150 м. For the reclamation of slopes of the Eastern dump truck of semi-rock rocks A.O. The Bachatsky open pit of the Kuzbassrazrezugol concern from laid overburden with the help of a dyke and three dividing dams, two blocks are formed adjacent to the lower edge of the upper slope. Moreover, the width of each block is selected based on the strength properties of the rocks that make up the massif, and is equal to 100 and 150 m, respectively.

По результатам определения показателей физико-механических свойств пород отвала: плотности пород γ 1,85 т/м3, сцепления C 3,8 т/м2, угла внутреннего трения vп 31o и маркшейдерской съемки определена ширина пригрузки L 42м, приняв плотность гидросмеси γг 1,08 т/м3, производим расчет величины hг известными методами алгебраического сложения сил по криволинейной поверхности скольжения и многоугольника сил.According to the results of determining the physicomechanical properties of the dump rocks: rock density γ 1.85 t / m 3 , adhesion C 3.8 t / m 2 , internal friction angle v p 31 o and surveying survey, the load width L 42 m was determined, taking the density slurry γ g 1,08 t / m 3 , we calculate the value of h g by the known methods of algebraic addition of forces along a curved sliding surface and a polygon of forces.

При этом расчет включает последовательный перебор семейства кривых скольжения с вычислением соответствующих значений Σcl и ΣPп(tgΦпcosα-ηsinα) и выбор слабейшей поверхности скольжения когда η ≅ 1 для которой величина hг минимальна. Для конкретных условий hг=2,5 м.In this case, the calculation includes sequential search of the family of slip curves with the calculation of the corresponding values of Σcl and ΣP n (tgΦ n cosα-ηsinα) and the choice of the weakest sliding surface when η ≅ 1 for which the value of h g is minimal. For specific conditions, h g = 2.5 m.

Дамбы, высота которых во избежание перелива гидросмеси принята равной 1,2 hг 3 м, строятся бульдозером типа Т-180.Dams, the height of which is assumed to be 1.2 h g 3 m to avoid overflow of the hydraulic mixture, are built with a T-180 bulldozer.

Откос обрушается в течение недели после замыва блоков в форме оползневого цирка и соответствует прогнозным параметрам, что отвечает требованиям санитарно-гигиенической рекультивации откосов отвалов полускальных пород. The slope collapses within a week after the blocks are washed out in the form of a landslide circus and meets the forecast parameters, which meets the requirements of sanitary-hygienic reclamation of slopes of dumps of semi-rock breeds.

Источники информации:
1. Авт.свид. N 1062392 кл. E 21 C 41/32 Способ рекультивации при открытой разработке месторождений (аналог).
Information sources:
1. Autosvid. N 1062392 C. E 21 C 41/32 Reclamation method in open pit mining (analogue).

2. Авт. свид. N 1579960 кл. E 21 C 41/32 Способ рекультивации отвалов (прототип). 2. Auth. testimonial. N 1579960 C. E 21 C 41/32 The method of reclamation of dumps (prototype).

Claims (1)

Способ рекультивации откосов при открытой разработке месторождений, включающий водонасыщение породного массива с последующим его обрушением и образованием на рекультивируемой поверхности слоя из потенциально-плодородной смеси, отличающийся тем, что на верхней площадке откоса вдоль его бровки формируют ряд блоков посредством дамб, а водонасыщение породного массива производят путем заполнения блоков гидросмесью потенциально-плодородных пород, начиная от блока, наиболее удаленного от магистрального трубопровода, на высоту
Figure 00000006

где hr высота слоя намываемой гидросмеси, м;
Φп- угол внутреннего трения пород обрушаемого массива, град;
Рп удельная сила веса пород обрушаемого массива, т/м2;
α - угол откоса обрушаемого массива, град;
ω - угол выхода кривой скольжения,
Figure 00000007

с сцепление пород в массиве, т/м2;
l длина наклонного участка блока обрушаемого массива, м;
γг- плотность гидросмеси, т/м3;
L ширина пригрузки, м;
η - коэффициент запаса устойчивости.
A method of reclamation of slopes during open-pit mining of deposits, including water saturation of the rock mass followed by its collapse and the formation of a layer of a potentially fertile mixture on the reclaimed surface, characterized in that a number of blocks are formed on the upper slope area along its edge, and water saturation of the rock mass is carried out by filling the blocks with a hydraulic mixture of potentially fertile rocks, starting from the block farthest from the main pipeline, to a height
Figure 00000006

where h r the height of the layer to be washed slurry, m;
Φ p - the angle of internal friction of the rocks of the collapsed massif, deg;
P p the specific gravity of the rocks of the collapsed massif, t / m 2 ;
α is the slope angle of the collapsed massif, degrees;
ω is the angle of exit of the slip curve,
Figure 00000007

with the adhesion of rocks in the massif, t / m 2 ;
l the length of the inclined section of the block collapsible array, m;
γ g is the density of the slurry, t / m 3 ;
L loading width, m;
η is the safety factor.
RU95104482A 1995-03-28 1995-03-28 Method for recultivation of slopes in opencast mining of mineral deposits RU2088760C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95104482A RU2088760C1 (en) 1995-03-28 1995-03-28 Method for recultivation of slopes in opencast mining of mineral deposits

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95104482A RU2088760C1 (en) 1995-03-28 1995-03-28 Method for recultivation of slopes in opencast mining of mineral deposits

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU95104482A RU95104482A (en) 1997-01-20
RU2088760C1 true RU2088760C1 (en) 1997-08-27

Family

ID=20166083

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95104482A RU2088760C1 (en) 1995-03-28 1995-03-28 Method for recultivation of slopes in opencast mining of mineral deposits

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2088760C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2569145C1 (en) * 2014-08-06 2015-11-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кемеровский государственный университет" (КемГУ) Set of mechanical and hydraulic recultivation of disturbed lands
RU2569146C1 (en) * 2014-08-06 2015-11-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кемеровский государственный университет" (КемГУ) Method of mechanical and hydraulic recultivation of lands
RU2719894C1 (en) * 2019-11-28 2020-04-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" Method of combining operations for extraction of minerals and restoration of lands during development of steep-dipping deposits

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1579960, кл. E 21 C 41/32, 1987. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2569145C1 (en) * 2014-08-06 2015-11-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кемеровский государственный университет" (КемГУ) Set of mechanical and hydraulic recultivation of disturbed lands
RU2569146C1 (en) * 2014-08-06 2015-11-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кемеровский государственный университет" (КемГУ) Method of mechanical and hydraulic recultivation of lands
RU2719894C1 (en) * 2019-11-28 2020-04-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" Method of combining operations for extraction of minerals and restoration of lands during development of steep-dipping deposits

Also Published As

Publication number Publication date
RU95104482A (en) 1997-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2088760C1 (en) Method for recultivation of slopes in opencast mining of mineral deposits
Marinin et al. State-of-Art of mine engineering reclamation while developing of steep-dipping ore fields
SU793442A1 (en) Method of recultivating slopes of rock spoil heap
RU2672294C1 (en) Method for dumping overburden rocks into outer dump with non-transport sinking of initial cut
Ostaficzuk Variety of landslides in Poland, and their possible dependence on neogeodynamics
RU2114307C1 (en) Method for opencast mining of flooded mineral deposits
VINER BRADY FOLKESTONE WARREN LANDSLIPS: REMEDIAL MEASURES, 1948-1954.
RU2396430C1 (en) Method for reclamation of sludge pond compartment filled with grainy wastes of industrial enterprises
RU2283957C1 (en) Method for refuse stacking during open-pit mineral mining
RU2060392C1 (en) Method for dump formation on sloping base
SU945434A1 (en) Restoring the surface areas of abandoned open pits and caving-in zones
RU2034150C1 (en) Method for formation of nonmining flank of opencast
SU1765400A1 (en) Method at sail mass reclamation during preparation of quarry sanitary-protection zone
UA156765U (en) A method of reclamation of land disturbed by open-pit mining operations
RU2798370C1 (en) Method for reconstruction of a flooded mine mined by open-underground method
SU1129354A1 (en) Method of underground working of mineral deposits
RU2106494C1 (en) Method for handling overburden earth
RU2293814C1 (en) Method for road building across peatbog (variants)
RU2052117C1 (en) Method for formation of dumps inside open pits
RU2120552C1 (en) Method of water-engineering recultivation of worked-out sidehill quarries
RU2194859C2 (en) Method of rocks storing into dump on slopes in stage mining of highland deposits
MORUM THE TREATMENT OF MUD-RUNS IN BOLIVIA.(INCLUDES PHOTOGRAPHS AND APPENDICES).
RU2131034C1 (en) Method of placer deposit development
Lane et al. Tuttle Creek Dam of rolled shale and dredged sand
SU1532703A1 (en) Method of strip mining of salt deposits

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140329