RU2233982C1 - Method for opening and processing deep horizons of kimberlite pipes - Google Patents

Method for opening and processing deep horizons of kimberlite pipes Download PDF

Info

Publication number
RU2233982C1
RU2233982C1 RU2003108999/03A RU2003108999A RU2233982C1 RU 2233982 C1 RU2233982 C1 RU 2233982C1 RU 2003108999/03 A RU2003108999/03 A RU 2003108999/03A RU 2003108999 A RU2003108999 A RU 2003108999A RU 2233982 C1 RU2233982 C1 RU 2233982C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
quarry
ore
horizons
mining
safety
Prior art date
Application number
RU2003108999/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.С. Зельберг (RU)
А.С. Зельберг
А.Д. Андросов (RU)
А.Д. Андросов
Н.П. Крамсков (RU)
Н.П. Крамсков
А.Ф. Галкин (RU)
А.Ф. Галкин
Д.Ю. Протопопов (RU)
Д.Ю. Протопопов
А.А. Андросов (RU)
А.А. Андросов
Original Assignee
Акционерная компания "АЛРОСА" (Закрытое акционерное общество)
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 Акционерная компания "АЛРОСА" (Закрытое акционерное общество) filed Critical Акционерная компания "АЛРОСА" (Закрытое акционерное общество)
Priority to RU2003108999/03A priority Critical patent/RU2233982C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2233982C1 publication Critical patent/RU2233982C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

FIELD: mining industry.
SUBSTANCE: method includes excavation of a quarry up to end contour, construction of quarry border walls at steep angles, freeze-protective covering of shelves slopes, processing of rocks, transporting of it by dump-trucks along the horizon, connected by ore chutes, cross-cuts to slanting spiral-like shaft. Cross-cuts pass from portions of maximum approach of spiral-like shaft to contour of ore body, in mouth portion of ore chute a special construction is formed for centering ore flows, for dump-trucks unloading, slopes of quarry border walls are planed by machines with working organs of rotor-cutting type, covered by freeze-protective gunite layer with variable thermal resistance and is fixed by anchors, processing of central portion of quarry horizons is performed by horizontal shelves, and periphery portions - by shelves slanted to side of quarry border wall, for forming special slanted safety benches.
EFFECT: higher effectiveness and safety of mining during excavation of deep horizons of deposits by open method under conditions of permafrost.
9 dwg, 1 ex, 8 tbl

Description

Изобретение относится к горной промышленности и создано применительно к ресурсосберегающим и безопасным технологиям разработки глубокозалегающих кимберлитовых трубок в экстремальных климатических условиях Севера.The invention relates to the mining industry and is created in relation to resource-saving and safe technologies for the development of deep-lying kimberlite pipes in extreme climatic conditions of the North.

Известен способ вскрытия месторождений полезных ископаемых при открытой разработке, включающий проведение спаренных стволов с размещением устьев стволов в верхней отработанной части карьерного поля, горизонтальных выработок и рудоспусков, соединенных с горизонтами карьера [1].There is a method of discovering mineral deposits during open cast mining, including conducting paired shafts with the placement of the mouths of the shafts in the upper worked part of the quarry field, horizontal workings and ore passes connected to the horizons of the quarry [1].

Известен также способ вскрытия глубоких горизонтов карьера, включающий попарное проведение спиралевидных наклонных стволов с соединением их концов тупиковой выработкой и размещением выходов подземных выработок к горизонтам карьера через 5-8 уступов по высоте отработки [2].There is also known a method of opening deep horizons of a quarry, including pairwise holding of spiral inclined trunks with connecting their ends with a dead-end working and placing the outputs of underground workings to the horizons of the quarry after 5-8 steps along the working height [2].

Однако оба известных способа характеризуются значительными объемами производства вскрышных работ при отработке глубоких горизонтов и недостаточной эффективностью.However, both known methods are characterized by significant volumes of overburden production during the development of deep horizons and lack of efficiency.

Известен способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых, применительно к ограниченным в плане месторождениям типа штока и трубки, включающий возведение вертикальной замкнутой крепи по контуру зоны доработки карьера и выемку полезного ископаемого из контура специальным подъемным устройством [3].There is a method of open mining of mineral deposits, in relation to limited in terms of deposits such as rod and tube, including the construction of a vertical closed lining along the contour of the quarry completion zone and the extraction of mineral from the circuit with a special lifting device [3].

Данному способу присущи ограниченная область применения, большие затраты и значительная трудоемкость, связанные с возведением крепления вертикальных бортов карьера.This method is characterized by a limited scope, high costs and considerable complexity associated with the construction of fastening of the vertical sides of the quarry.

Известен также способ формирования нерабочего борта карьера при разработке глубоких карьеров в условиях многолетней мерзлоты, включающий сооружение уступов на конечном контуре карьера с откосами, на которые наносят теплозащитное покрытие из вспененных пластмасс с сетным полотном из синтетического материала [4].There is also known a method of forming an idle side of a quarry during the development of deep quarries under permafrost conditions, including the construction of ledges on the final contour of the quarry with slopes, which are coated with a heat-resistant coating of foamed plastics with a net cloth of synthetic material [4].

Недостатком данного способа является низкая надежность укрепления откосов, обуславливающая снижение безопасности ведения горных работ при формировании крутых и высоких откосов, которые, в конечном итоге, вызывают выемку дополнительных объемов производства вскрышных работ из контура дорабатываемого карьера.The disadvantage of this method is the low reliability of slope reinforcement, which leads to a decrease in mining safety during the formation of steep and high slopes, which, ultimately, cause the extraction of additional volumes of overburden production from the contour of the quarry being developed.

Известен способ отсыпки руды в рудоспуске при вскрытии и отработке горизонтов на нагорных карьерах, включающий опорный конусообразный элемент, исключающий динамические удары на приемные устройства выпускных отверстий [5].There is a method of dumping ore in the ore during opening and mining horizons in the upland pits, including a support cone-shaped element that excludes dynamic impacts on the receiving device of the outlet [5].

Однако данный способ не защищает боковые стенки рудоспуска от разрушений, вызываемых соударением кусков руды об его стенку, начиная от устьевой части (от момента разгрузки автосамосвала) и по траектории перемещения кусков руды по вертикальному каналу рудоспуска.However, this method does not protect the side walls of the ore passage from damage caused by the collision of the ore pieces against its wall, starting from the wellhead (from the moment of dumping the dump truck) and along the trajectory of moving the ore pieces along the vertical channel of the ore discharge.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ безэтапной отработки глубоких кимберлитовых месторождений, включающий отработку карьера до конечного контура, отстройку бортов карьера под крутыми углами, мерзлотозащитное покрытие откосов уступов, отработку горных пород, транспортировку ее автосамосвалами по горизонту, соединенному рудоспусками, квершлагами с наклонным спиралевидным стволом [6].Closest to the invention, the technical essence is a method for stage-by-stage mining of deep kimberlite deposits, including quarrying to the final contour, detaching quarry sides at steep angles, frost protection of the escarpments of the ledges, mining of rocks, transportation by dump trucks along a horizon connected by ore passages, crossings with a slope spiral barrel [6].

Недостатком способа является низкая эффективность и безопасность, обусловленные разрушением боковых стенок рудоспусков, отсутствием специальных предохранительных берм, защищающих горнотранспортное оборудование от возможного вывала горных пород с откосов уступов, сложенных вечномерзлыми породами.The disadvantage of this method is the low efficiency and safety due to the destruction of the side walls of ore passages, the absence of special safety berms that protect mining equipment from possible rock outfall from the escarpment of ledges made up of permafrost.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности и безопасности ведения горных работ при разработке глубинных горизонтов месторождений открытым способом в условиях многолетней мерзлоты.The technical result of the invention is to increase the efficiency and safety of mining operations in the development of deep horizons of deposits by open pit in the conditions of permafrost.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу вскрытия и отработки глубинных горизонтов кимберлитовых трубок, включающему отработку карьера до конечного контура, отстройку бортов карьера под крутыми углами, мерзлотозащитное покрытие откосов уступов, отработку горных пород, транспортировку ее автосамосвалами по горизонту, соединенному рудоспусками, квершлагами с наклонным спиралевидным стволом, новым является то, что квершлаги проходят от участков максимального приближения спиралевидного ствола к контуру рудного тела, в устьевой части рудоспуска сооружают специальную центрирующую потоки руды конструкцию для разгрузки автосамосвалов, откосы бортов карьера планируют машинами с исполнительными органами роторно-фрезерного типа, покрывают мерзлотозащитным торкретбетонным слоем с переменным термическим сопротивлением и крепят анкерами, отработку центральной части горизонтов карьера ведут горизонтальными уступами, а периферийные участки - уступами, наклоненными в сторону борта карьера, формируя специальные наклоненные бермы безопасности.This goal is achieved by the fact that according to the method of opening and working out the deep horizons of kimberlite pipes, including quarrying to the final contour, detaching quarry sides at steep angles, frost protection of the escarpments of the ledges, mining of rocks, transportation by dump trucks along a horizon connected by ore passages, crossings an inclined spiral-shaped trunk, new is that cross-sleeves pass from sections of the maximum approximation of the spiral-shaped trunk to the contour of the ore body, in A special centering ore flows is constructed for the unloading of dump trucks, the slopes of the quarry sides are planned by machines with executive bodies of the rotor-milling type, they are covered with permafrost sprayed concrete layer with variable thermal resistance and are anchored, the central parts of the quarry horizons are worked out by horizontal ledges, and - ledges, inclined towards the side of the quarry, forming a special inclined safety berm.

В предлагаемом способе новыми признаками в сравнении с прототипом являются:In the proposed method, new features in comparison with the prototype are:

- применение нового типа рудоспуска с сооружением в устьевой части специальной центрирующей потоки руды конструкции;- the use of a new type of ore pass with the construction of a special centering ore flow structure in the wellhead;

- использование в конструкции крутого борта мерзлотозащитного торкретбетонного слоя с переменным термическим сопротивлением и креплением его на откосах анкерами;- use in the design of the steep side of the permafrost sprayed concrete layer with variable thermal resistance and fixing it on the slopes with anchors;

- использование при отработке горизонтов карьера комбинации горизонтальных и наклонных уступов;- the use of a combination of horizontal and inclined steps when working out the horizons of a quarry;

- формирование в процессе отработки горизонтов и отстройки нерабочего борта специальной бермы безопасности, накопленной в сторону борта карьера.- the formation in the process of working out the horizons and detuning the idle side of the special safety berm accumulated towards the side of the quarry.

Указанные новые признаки исключают недостатки существующих способов отработки глубоких кимберлитовых карьеров и обеспечивает следующие усиленные положительные свойства:These new features eliminate the disadvantages of existing methods for mining deep kimberlite quarries and provides the following enhanced positive properties:

- применение новой конструкции рудоспуска со специальным устройством в устьевой его части исключает разрушение боковых стенок рудоспуска при разгрузке автосамосвалов благодаря созданию направленного потока руды по центру рудоспуска и тем самым значительно снижает текущие затраты при эксплуатации рудоспусков;- the use of a new design of ore pass with a special device in its wellhead eliminates the destruction of the side walls of the ore pass during unloading of dump trucks due to the creation of a directed ore flow through the center of the ore pass and thereby significantly reduces operating costs during operation of the ore pass;

- использование нового торкретбетонного покрытия откоса с переменным термическим сопротивлением обеспечивает равномерное воздействие температуры окружающей среды на обнаженный откос вечномерзлых пород и снижает максимальные разрушающие борт карьера нагрузки, вызванные неравномерным растеплением откоса его борта, благодаря чему повышается эффективность открытых разработок;- the use of a new shotcrete slope coating with variable thermal resistance provides a uniform effect of ambient temperature on the exposed slope of permafrost and reduces the maximum load destroying the quarry side caused by uneven thawing of the slope of its side, which increases the efficiency of open cast mining;

- технология отработки горизонтов карьера комбинацией горизонтальных и наклонных уступов позволяет формировать специальную наклоненную предохранительную берму уменьшенной ширины для улавливания падающих с откосов крутых и высоких уступов камней и, в конечном итоге, для повышения безопасности ведения горных работ при работе горнотранспортного оборудования в контурной зоне карьера.- the technology of working out the horizons of the quarry by a combination of horizontal and inclined ledges allows you to create a special inclined safety berm with a reduced width to catch steep and high ledges falling from the slopes and, ultimately, to increase the safety of mining operations when working in mining transport equipment in the contour zone of the quarry.

Способ поясняется чертежами.The method is illustrated by drawings.

На фиг.1 изображен план карьера с расположением подземных выработок; на фиг.2 - поперечный разрез карьера; на фиг.3 - схема рудоспуска; на фиг.4 - схема отработки карьера комбинацией горизонтальных и наклонных уступов; на фиг.5 - положение нерабочего борта карьера на конец отработки; на фиг.6 - схема к расчету ширины бермы; на фиг.7 - схема тепловой защиты борта карьера торкретбетонным слоем.Figure 1 shows the plan of the quarry with the location of the underground workings; figure 2 is a transverse section of the quarry; figure 3 is a diagram of the ore; figure 4 is a diagram of the development of a quarry by a combination of horizontal and inclined ledges; figure 5 - the position of the idle side of the quarry at the end of mining; figure 6 is a diagram for calculating the width of the berm; 7 is a diagram of the thermal protection of the side of the quarry shotcrete layer.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

От борта карьера 1 и дневной поверхности (фиг.1) проходят наклонные стволы 2 и 3. Причем наклонный ствол 2 служит для вывозки вскрышных пород автосамосвалами из карьера через спиральные съезды 4 на отвал пустых пород 5, а спаренные стволы 3 соответственно необходимы для вентиляции глубоких горизонтов и транспортировки кимберлитовой руды до обогатительной фабрики 6. По мере углубления горных работ от спиралевидных стволов 3 проходят квершлаги 7, которые служат как концентрационные горизонты для транспортировки горных пород из глубоких горизонтов месторождения на поверхность. Для этого между горизонтами карьера и концентрационными горизонтами возводят рудоспуски 8 как для вентиляции, так и для перепуска руды (фиг.2). Горные породы от горизонтов карьера автосамосвалами 9 (фиг.3) возятся до рудоспусков 8, расположенных в штольне 10, а затем через квершлаги 7 и наклонные стволы 3, оборудованные конвейерами, они перемещаются на поверхность. С целью предотвращения разрушения боковых стенок рудоспуска при разгрузке автосамосвалов 9 устьевую его часть 11 оборудует центрирующей потоки руды конструкцией 12, которая направляя поток руды 13 по центру рудоспуска исключает возможные удары кусков руды об его стенку.The inclined shafts 2 and 3 extend from the side of the quarry 1 and the day surface (Fig. 1). Moreover, the inclined shaft 2 serves for dumping overburden by dump trucks from the quarry through spiral ramps 4 to the waste dump 5, and paired trunks 3 are respectively necessary for deep ventilation horizons and transportation of kimberlite ore to the beneficiation plant 6. As mining operations deepen, spiraling trunks 3 extend crosshairs 7, which serve as concentration horizons for transporting rocks from deep horizons Comrade deposits to the surface. To do this, between the horizons of the quarry and the concentration horizons, ore passes 8 are erected both for ventilation and for ore bypass (Fig. 2). Rocks from the horizons of the quarry by dump trucks 9 (Fig. 3) are tinkered with to the ore passes 8 located in the adit 10, and then through the crosshairs 7 and inclined trunks 3 equipped with conveyors, they move to the surface. In order to prevent the destruction of the side walls of the ore passage during unloading of dump trucks 9, the wellhead part 11 equips the ore stream-centering structure 12, which directs the ore stream 13 in the center of the ore discharge eliminating possible impacts of ore pieces against its wall.

Отработку горизонтов карьера ведут комбинацией (фиг.4) горизонтальных 14 и наклонных 15 уступов. Экскаватор 16 отрабатывает центральную часть горизонта 17 горизонтальными уступами 14, а экскаватор 18 отрабатывает периферийный участок 19 наклонными уступами 15. В процессе отработки горизонтов по высоте нерабочего борта формируются специальные предохранительные бермы 20, наклоненные в сторону борта карьера. Данные бермы 20 служат для улавливания случайно падающих с отколов уступов камней и предметов, защищая горнотранспортное оборудование и людей от возможных негативных последствий. После планировки откосов специальным оборудованием отколы уступов покрывают торкретбетонным слоем 21 с переменным термическим сопротивлением 22 (фиг.5). Карьер дорабатывается до глубины с параметрами дна, позволяющими размещение горнотранспортного оборудования на нем.The mining horizons of the quarry are a combination (figure 4) of horizontal 14 and inclined 15 ledges. The excavator 16 works off the central part of the horizon 17 with horizontal ledges 14, and the excavator 18 fulfills the peripheral section 19 with inclined ledges 15. In the process of working out the horizons along the height of the idle side, special safety burs 20 are formed, inclined towards the side of the quarry. These berms 20 are used to capture stones and objects accidentally falling from the spalls of the ledges, protecting mining equipment and people from possible negative consequences. After planning the slopes with special equipment, the spalls of the ledges are covered with a shotcrete layer 21 with variable thermal resistance 22 (Fig. 5). The quarry is being refined to depth with bottom parameters allowing the placement of mining equipment on it.

Пример конкретного выполнения способаAn example of a specific implementation of the method

Техническая сущность и преимущества нового технического решения раскрыты на примере доработки глубокозалегающей кимберлитовой трубки с применением подземных выработок и техники открытых работ в зоне распространения многолетнемерзлых пород и экстремальных климатических условий Севера.The technical essence and advantages of the new technical solution are disclosed by the example of refinement of a deep-lying kimberlite pipe using underground workings and open work techniques in the zone of permafrost and extreme climatic conditions of the North.

Исходные данные для расчетов приняты следующие.The initial data for the calculations are as follows.

Глубина существующего карьера - 500 м, глубина доработки карьера новой технологией - 800 м, диаметр рудного тела - 200 м, угол откоса борта существующего карьера глубиной 500 м - 45°, угол откола уступа погашения в зоне доработки карьера глубиной 300 м - 80°, высота уступа погашения - 100 м, высота рудоспуска - 100 м, высота рабочего уступа – 15 м, уклон наклонного уступа - 10%.The depth of the existing quarry is 500 m, the depth of refinement of the quarry with new technology is 800 m, the diameter of the ore body is 200 m, the slope angle of the side of the existing quarry with a depth of 500 m is 45 °, the angle of the spall of the repayment ledge in the rework zone of the quarry with a depth of 300 m is 80 °, the recession ledge is 100 m high, the ore pass height is 100 m, the working ledge height is 15 m, the slope of the inclined ledge is 10%.

1. Определение основных параметров карьера в зоне его доработки1. Determination of the main parameters of the quarry in the zone of its completion

Внедрение новой технологии, в первую очередь, обеспечит увеличение углов откосов борта в зоне доработки карьера на глубинах 500-800 м. Это позволит сократить значительные объемы производства вскрышных работ.The introduction of the new technology, first of all, will provide an increase in the slope angles of the side in the area of completion of the quarry at depths of 500-800 m. This will reduce significant volumes of overburden production.

Увеличение углов откосов будет достигнуто за счет сокращения размеров предохранительных берм безопасности. При традиционной технологии ширина предохранительной бермы безопасности усредненно определяется по следующей приближенной формуле и корректируется едиными правилами безопасности (ЕПБ):An increase in slope angles will be achieved by reducing the size of the safety berms. With traditional technology, the width of the safety safety berm is averaged according to the following approximate formula and adjusted by the unified safety rules (EPB):

ШБТ≈ 1/3НУП, (1)W BT ≈ 1 / 3N UP , (1)

где ШБТ - ширина предохранительной бермы при традиционной технологии отстройки бортов карьера, м;where W BT - the width of the safety berm with the traditional technology of detuning the sides of the quarry, m;

НУП - высота уступа погашения, м.N UP - the height of the redemption ledge, m

ШБТ=1/3· 100=30 м.W BT = 1/3 · 100 = 30 m.

Тогда угол откоса борта в зоне доработки карьера при традиционной технологии составит (фиг.6):Then the angle of slope of the side in the area of completion of the quarry with traditional technology will be (Fig.6):

ctgβ =НУП·ctgα +ПБ·ШБТД=3 100 ctg80° +2 30/300;ctgβ = N UP · ctgα + P B · W BT / N D = 3 100 ctg80 ° +2 30/300;

α =67° 50 (2),α = 67 ° 50 (2),

где α - угол откоса уступа поглощения, град;where α is the slope angle of the absorption step, deg;

β - угол откоса борта карьера, град;β is the slope angle of the pit side, degrees;

НД - глубина доработки карьера, м %;N D - the depth of completion of the quarry, m%;

пб - количество берм безопасности.p b - the number of security berms.

Согласно ЕПБ размеры предохранительных берм в каждом конкретном случае уточняются расчетами при проектировании. В аналоге [4] с целью сокращения ширины бермы предлагается предохранительная берма с защитным валом для улавливания падающих с откосов уступов камней.According to the EPB, the dimensions of the safety berms in each case are refined by design calculations. In analogue [4], in order to reduce the width of the berm, a safety berm with a protective shaft is proposed for catching stones falling from the slopes of the ledges.

Рекомендуемая технология отстройки борта позволяет уменьшить ширину предохранительной бермы по сравнению с аналогом за счет ориентации уклона в сторону борта карьера для снижения траектории и скорости падающих с откосов уступов камней. Согласно методики (Ройнишвили Н.М. Защита железнодорожного пути от горных обвалов и осыпей. - М.: Транспорт, 1973. - С. 233-237. - 304 с.) величина “отскока” падающего с откоса уступа камня при столкновении с площадкой бермы зависит от угла, под которым происходит данное столкновение.The recommended technology for flanking allows to reduce the width of the safety berm in comparison with the analogue due to the orientation of the slope towards the side of the quarry to reduce the trajectory and speed of the stones falling from the slopes of the ledges. According to the methodology (Roinishvili N.M. Protection of the railway line from mountain landslides and screes. - M.: Transport, 1973. - P. 233-237. - 304 p.) The value of the “rebound” of the stone falling from the escarpment in a collision with the site berm depends on the angle at which this collision occurs.

Расчетами на “выскакивание” камней по данной методике установлены параметры берм безопасности с защитными валами при существующей технологии отстройки нерабочего борта (фиг.6а). Результаты расчетов приведены в табл.1.Calculations for the “popping up" of stones according to this methodology established the parameters of the safety berms with protective shafts with the existing technology for detuning the idle side (Fig. 6a). The calculation results are given in table 1.

ШБББЗВ,W BB = W B + W ZV ,

где ШББ - общая ширина бермы безопасности, м;where W BB - the total width of the security berm, m;

ШБ - ширина бермы безопасности, м;W B - width of the safety berm, m;

ШЗВ - ширина защитного вала, м.W ZV - the width of the protective shaft, m

Используя данные табл.1 при высоте уступа поглощения 100 м и угле наклона 80° (см. исходные данные) ширина предохранительной бермы определяется методом интерполяции и она равна 17,7 м (в т.ч. ширина защитного вала 4 м).Using the data of Table 1 at an absorption ledge height of 100 m and an inclination angle of 80 ° (see initial data), the width of the safety berm is determined by interpolation and it is 17.7 m (including the width of the protective shaft 4 m).

В новом техническом решении защитный вал отсутствует, т.к. он компенсируется наклоном предохранительной бермы. Следовательно, ширина новой наклоненной бермы будет равна (фиг.6 б),In the new technical solution, the protective shaft is absent, because it is compensated by the inclination of the safety berm. Therefore, the width of the new tilted berm will be equal (Fig.6 b),

ДВ=ДВ=ШБ=13,7 м.LW = LW = W B = 13.7 m.

Тогда углы откосов бортов в зоне доработки карьера при существующей β C и рекомендуемой β P технологиях вычисляются с использованием формулы (2):Then the slope angles of the sides in the area of the completion of the quarry with the existing β C and recommended β P technologies are calculated using formula (2):

ctgβ c=3· 100· ctg80° +3· 17,7/300,ctgβ c = 3 · 100 · ctg80 ° + 3 · 17.7 / 300,

α =70° 40α = 70 ° 40

ctgβ c=3· 100· ctg80° +3· 17,7-HB·ctg80° /300,ctgβ c = 3 · 100 · ctg80 ° + 3 · 17.7-H B · ctg80 ° / 300,

α =72° 40,α = 72 ° 40,

где НB=2 м - высота защитного вала, м.where N B = 2 m - the height of the protective shaft, m

То есть рекомендуемая технология доработки карьера с наклоненной предохранительной бермой позволяет увеличить угол откоса борта карьера на 2° .That is, the recommended technology for finalizing the open pit with an inclined safety berm allows increasing the slope angle of the pit side by 2 °.

Сокращение объемов вскрышных работ в контуре карьера за счет увеличения угла откоса на 2° устанавливается с использованием зависимостей, приведенных в табл.2 (А.Д. Андросов. Технология разработки глубоких карьеров Якутии. -Новосибирск: Наука, 1996. - С. 65).A reduction in the volume of overburden operations in the quarry contour due to an increase in the slope angle of 2 ° is established using the relationships given in Table 2 (A. Androsov. Technology for the development of deep quarries in Yakutia. Novosibirsk: Nauka, 1996. - P. 65) .

При глубине карьера 800 м сокращение объемов вскрыши в контуре карьера VK составитWith a pit depth of 800 m, the reduction in overburden volumes in the quarry contour V K will be

VK=21,637· 2=43,274 млн. м3,V K = 21.637 · 2 = 43.274 million m 3 ,

где 21,637 - сокращение объемов вскрышных при увеличении угла наклона борта на 1° и глубине карьера 800 м.where 21.637 is the reduction in overburden volumes with an increase in the side inclination angle by 1 ° and a pit depth of 800 m.

2. Обоснование параметров и объемов работ по сооружению подземных коммуникаций2. Justification of the parameters and scope of work on the construction of underground utilities

Как показано на фиг.1, 2, 5, вскрытие горизонтов карьера при новой технологии осуществляется спаренными наклонными стволами под углами 15° , концентрационными квершлагами, рудоспусками и вентиляционными восстающими.As shown in figures 1, 2, 5, the opening of the horizons of the quarry with the new technology is carried out by paired inclined shafts at angles of 15 °, concentration crosshairs, ore passages and ventilation insurgents.

Подземный конвейерный и вентиляционный стволы в плане относительно рудного тела представляют логарифмические спирали, описываемые следующим математическим выражением [7],Underground conveyor and ventilation shafts in terms of the ore body represent logarithmic spirals described by the following mathematical expression [7],

Figure 00000002
Figure 00000002

где ρ - полярный радиус, м;where ρ is the polar radius, m;

τ - радиус кимберлитовой трубки на предельной глубине карьера. м;τ mp - the radius of the kimberlite pipe at the maximum depth of the quarry. m;

α с - сейсмобезопасное расстояние от предельного контура карьера до конвеерного ствола (согласно результатам исследования ВНИМИ α с=45 м);α s - seismic safety distance from the limiting contour of the quarry to the conveyor barrel (according to the results of the VNIMI study α s = 45 m);

k - коэффициент пропорциональности;k is the coefficient of proportionality;

φ - текущие координаты.φ are the current coordinates.

Практическая реализация такой схемы подземных коммуникаций достигается формированием ее в виде ломаной спирали вокруг кимберлитовой трубки. Расчетные значения протяженности подземных коммуникаций приведены в табл.3 и 4.The practical implementation of such an underground communications scheme is achieved by forming it in the form of a broken spiral around a kimberlite pipe. The calculated values of the length of underground utilities are given in Tables 3 and 4.

Таким образом, общая протяженность подземных коммуникаций при отработке кимберлитовой трубки с применением комбинированной схемы составила 10557,0 м, а с запасом 5% она равна 11084,0 м.Thus, the total length of underground utilities during the mining of a kimberlite pipe using the combined scheme was 10557.0 m, and with a margin of 5% it is 11084.0 m.

Объем проходки горно-капитальных выработок соответственно равны 123089,0 м3 и 129242,0 м3.The volume of penetration of mining and development is respectively equal to 123089.0 m 3 and 129242.0 m 3 .

3. Расчеты параметров мерзлотозащитного торкретбетонного покрытия откосов с переменным термическим сопротивлением3. Calculations of the parameters of permafrost gunning concrete coating of slopes with variable thermal resistance

В отличие от существующих способов тепловой защиты бортов карьера нами предлагается наносить слой торкретбетона с легким наполнителем, который одновременно выполняет мерзлотозащитную (снижает глубину протаивания пород откоса борта карьера) и крепежную функцию одновременно (за счет образования упрочненного торкретбетонного слоя). При этом особенностью торкретбетонного слоя является то, что по длине откоса (сверху вниз) его термическое сопротивление изменяют таким образом, чтобы достичь минимальной глубины протаивания вверху откоса и максимальной внизу, что обеспечивает устойчивость талой части массива, формируя профиль ореола протаивания в виде прямоугольника с вершиной вверху откоса либо в виде прямоугольной трапеции с допустимой ограниченной глубиной протаивания вверху откоса.In contrast to the existing methods of thermal protection of quarry sides, we propose to apply a layer of shotcrete with a light filler, which simultaneously performs frost protection (reduces the depth of thawing of the slope of the quarry side of the quarry) and the fixing function at the same time (due to the formation of a hardened shotcrete layer). Moreover, a feature of the shotcrete layer is that along the length of the slope (from top to bottom) its thermal resistance is changed so as to achieve a minimum thawing depth at the top of the slope and maximum at the bottom, which ensures the stability of the thawed part of the array, forming a thaw profile in the form of a rectangle with a vertex at the top of the slope or in the form of a rectangular trapezoid with a permissible limited thawing depth at the top of the slope.

Сущность способа поясняется чертежами, представленными на фиг.7. На фиг.7а показан способ крепления откоса 1 торкретбетонным слоем 2 с постоянным термическим сопротивлением RT - const. При этом образуется ореол протаивания с глубиной 3. Если вес пород в зоне 4 превысит прочность пород на сдвиг, а прочность покрытия окажется недостаточной, то произойдет оползень по линии скольжения 5 и разрушение откоса карьера, т.е. создается аварийная ситуация. Во избежание этого предлагается устраивать мерзлотозащитное покрытие с переменным термическим сопротивлением, таким образом, чтобы глубина протаивания в верхней части откоса была минимальна, а в нижней максимальна, причем вес талых пород ни в одном сечении не превышал допустимую нагрузку на сдвиг. Формируя таким образом профиль глубины протаивания пород, мы повышаем устойчивость откоса борта карьера и обеспечиваем его безаварийную эксплуатацию. На фиг.7б представлен элемент борта карьера с покрытием 2, термическое сопротивление которого переменно по длине откоса L: RT=f (1) (где L - длина откоса). Линия 3 показывает глубину протаивания пород. При этом общий вес протаявших пород на единицу площади внизу откоса не превосходит нагрузку, при которой происходит сдвиг пород. В данном случае считаем, что прочность самого покрытия, выполняющего дополнительно еще и несущую функцию, идет в расчетный запас. Термическое сопротивление покрытия может изменяться как изменением толщины покрытия, так и изменением концентрации пористого наполнителя. Рассмотрим конкретный пример выполнения способа. Имеем вертикальный откос длиной 15,0 м. При глубине протаивания 1 м и плотности талых пород 1500 кг/м3 вес столба талых пород составит из расчета на 1 м длины 22500 кг.The essence of the method is illustrated by the drawings presented in Fig.7. On figa shows a method of attaching the slope 1 shotcrete layer 2 with constant thermal resistance R T - const. In this case, a thawing halo is formed with a depth of 3. If the weight of the rocks in zone 4 exceeds the shear strength of the rocks and the coating strength is insufficient, then a landslide along slip line 5 will occur and the quarry slope will be destroyed, i.e. an emergency is created. To avoid this, it is proposed to arrange a permafrost coating with variable thermal resistance so that the thawing depth in the upper part of the slope is minimal and maximum in the lower, and the weight of thawed rocks in no section exceeds the permissible shear load. By forming the depth profile of thawing rocks in this way, we increase the stability of the slope of the pit side and ensure its trouble-free operation. On figb presents an element of the side of the quarry with a coating of 2, the thermal resistance of which is variable along the length of the slope L: R T = f (1) (where L is the length of the slope). Line 3 shows the depth of thawing of the rocks. In this case, the total weight of thawed rocks per unit area at the bottom of the slope does not exceed the load at which the shift of rocks occurs. In this case, we believe that the strength of the coating itself, which also performs a supporting function, goes to the estimated margin. The thermal resistance of the coating can vary both by changing the thickness of the coating and by changing the concentration of the porous filler. Consider a specific example of the method. We have a vertical slope of 15.0 m in length. With a thawing depth of 1 m and a density of thawed rocks of 1,500 kg / m 3, the weight of a column of thawed rocks will be 22,500 kg per 1 m.

Нагрузка, при которой произойдет сдвиг 1 кг талых пород, равен 14000 кг/м2. Тогда возможный ожидаемый сдвиг пород может произойти на высоте:The load at which a shift of 1 kg of thawed rocks occurs is equal to 14,000 kg / m 2 . Then a possible expected rock shift can occur at a height:

14000=1· 1· 1500hпр 14000 = 1 · 1 · 1500h pr

илиor

hпр=14000/1500=9,3 м.h ol = 14000/1500 = 9.3 m.

Теперь при тех же условиях рассмотрим случай использования переменного термического сопротивления. Вверху откоса ореол протаивания равен нулю, внизу - 1 м. Общий вес пород талой зоныNow, under the same conditions, we consider the case of using variable thermal resistance. At the top of the slope, the thawing halo is zero, at the bottom - 1 m. The total weight of the melt zone rocks

1500· 151/2=11250 кг/м2 · 15 January 1500/2 = 11250 kg / m 2

Следовательно, что поскольку 11250<14000, разрушение борта не произойдет.Therefore, since 11250 <14000, the destruction of the side will not occur.

Обратным расчетом при известных прочностных характеристиках пород может быть подсчитана допустимая глубина протаивания внизу уступа и рассчитано термическое сопротивление и прочность торкретбетонного покрытия.By the reverse calculation with the known strength characteristics of the rocks, the permissible thawing depth at the bottom of the ledge can be calculated and the thermal resistance and strength of the shotcrete coating can be calculated.

4. Обоснование устойчивости крутых бортов карьеров4. The rationale for the stability of the steep sides of quarries

Обоснование устойчивости бортов карьера сводится к определению его коэффициента запаса устойчивости. Оценка коэффициентов устойчивости при традиционной и рекомендуемой вариантах отстройки выполнена по известной методике (Ю.П.Астафьев, Р.П.Попов, Ю.М.Николашин. Управление состоянием массива горных пород при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. -Киев-Донецк: Изд. Высш. школа, 1986, с.21-31, с. 124-132).Justification of the stability of the sides of the quarry is reduced to determining its safety margin. Assessment of the stability coefficients in the traditional and recommended detuning options was carried out according to the well-known methodology (Yu.P. Astafiev, R.P. Popov, Yu.M. Nikolashin. Management of rock mass in opencast mining of mineral deposits. -Kiev-Donetsk: Publishing House High School, 1986, pp. 21-31, pp. 124-132).

В иллюстрируемом примере при традиционной технологии борт карьера высотой 180 м отстроен 30-ти метровыми уступами погашения с вертикальными (90° ) углами (проект реконструкции карьера “Удачный”) и оставлением через каждые 30 м соответствующих предохранительных берм. В рекомендуемом варианте борт высотой 180 м отстроен двумя уступами погашения, высота каждого уступа равна 90 м. Углы откосов бортов, соответственно при традиционном и рекомендуемом способах, составили 70° 40' и 72° 40' (см.§1).In the illustrated example, using traditional technology, the side of a quarry with a height of 180 m is built up with 30-meter recession ledges with vertical (90 °) angles (the Udachny open pit reconstruction project) and the corresponding safety berms are left every 30 m. In the recommended embodiment, the sideboard with a height of 180 m is built up with two recession steps, the height of each step is 90 m. The slope angles of the sides, respectively, with the traditional and recommended methods, were 70 ° 40 'and 72 ° 40' (see §1).

Расчеты выполнены при следующих параметрах физико-механических свойств пород:The calculations were performed with the following parameters of the physical and mechanical properties of the rocks:

с - коэффициент сцепления пород, с=48 т/м;s - coefficient of adhesion of rocks, s = 48 t / m;

γ - объемный вес пород, γ =2,59 т/м;γ is the bulk density of the rocks, γ = 2.59 t / m;

φ - угол внутреннего трения пород, φ =30°.φ is the angle of internal friction of the rocks, φ = 30 °.

Последовательность расчетов строится следующим образом.The sequence of calculations is constructed as follows.

А. Определяем вертикальную трещину отрыва h90,A. Determine the vertical separation gap h 90 ,

Figure 00000003
Figure 00000003

Б. По расчетным характеристикам сопротивления пород по сдвигу устанавливаем ширину призмы возможного обрушения α , соответственно при существующей α c и рекомендуемой α р технологиях:B. According to the calculated characteristics of the rock resistance to shear, we establish the width of the prism of possible collapse α, respectively, with the existing α c and recommended α p technologies:

Figure 00000004
Figure 00000004

Подставляя соответствующие значения β c и β р, находим α с и α р при Н=180 м, α с=64,45, α p=70,55 м.Substituting the corresponding values of β c and β p , we find α s and α p at H = 180 m, α c = 64.45, α p = 70.55 m.

В. Строим поверхность скольжения борта карьера (призму возможного обрушения) и участок возможного обрушения разбиваем на блоки, в данном случае на 10 блоков.B. Build the sliding surface of the quarry side (the prism of possible collapse) and divide the area of possible collapse into blocks, in this case, 10 blocks.

Г. Рассчитываем для каждого i-го блока сдвигающие силы Fcдв i, силы трения Fтp i и силы сцепления Fсц i D. We calculate for each i-th block shear forces F cdv i , friction forces F tp i and adhesion forces F sc i

Для этого вначале вычисляем массу каждого блока Рi (сила тяжести),To do this, first we calculate the mass of each block P i (gravity),

Figure 00000005
Figure 00000005

где в - ширина блока, м;where in - the width of the block, m;

h - высота блока, м.h - block height, m.

Figure 00000006
Figure 00000006

где β - угол наклона основания блока, град, В=60° .where β is the angle of inclination of the base of the block, degrees, B = 60 °.

Fтр=N· tgφ ,F Tr = N · tgφ,

где N - нормальная сила, т.where N is the normal force, t.

N=p· cosβN = p cosβ

Fсц=c· L,F sc = c · L,

где L - длина линии скольжения в блоке, м.where L is the length of the slip line in the block, m

Данные силы рассчитываем для каждого блока, а затем суммируем:We calculate the force data for each block, and then summarize:

Figure 00000007
Figure 00000007

Figure 00000008
Figure 00000008

Figure 00000009
Figure 00000009

Д. Определяем коэффициент запаса устойчивости n как отношение,D. We determine the safety factor n as a ratio,

Figure 00000010
Figure 00000010

В табл.5 для существующего способа приведены результаты расчетов значений сдвигающих сил, сил трения и сцепления по изложенной методике.Table 5 for the existing method shows the results of calculations of the values of shear forces, friction and adhesion according to the method described.

Тогда коэффициент запаса устойчивости борта при существующем способе составит:Then the safety margin of the board with the existing method will be:

Аналогичные расчеты выполнены для рекомендуемого варианта и коэффициент запаса устойчивости nр составил:Similar calculations were performed for the recommended option and the safety factor n p amounted to:

np=1,53.n p = 1.53.

То есть рекомендуемый вариант позволяет увеличить коэффициент запаса устойчивости борта карьера в 1,3 раза и тем самым повысить безопасность ведения горных работ при отработке глубоких горизонтов.That is, the recommended option allows you to increase the safety margin of the pit side by 1.3 times and thereby increase the safety of mining during mining of deep horizons.

5. Обоснование улучшения условий эксплуатации рудоспусков5. The rationale for improving the operating conditions of ore passes

В расчетах кинематики падения кусков руды по рудоспуску допускается, что куски горной массы имеют форму шара, а стенки рудоспуска принимаются гладкими. При этом путь движения падающего куска можно разделить на следующие участки [7]:In the calculations of the kinematics of the falling pieces of ore along the ore pass, it is assumed that the pieces of rock mass have the shape of a ball, and the walls of the ore pass are accepted smooth. Moreover, the path of movement of the falling piece can be divided into the following sections [7]:

1) участок разгрузки (от самосвала до первого соударения);1) the unloading area (from the dump truck to the first collision);

2) первый участок падения;2) the first section of the fall;

3) второй участок падения и т.д.3) the second section of the fall, etc.

Для участка разгрузки ускорения движения куска Up определяется по следующей формуле:For the portion of the unloading acceleration of the piece U p is determined by the following formula:

Up=g(sinα a-fkcosα a), м/с2,U p = g (sinα a -f k cosα a ), m / s 2 ,

где g - ускорение свободного падения, м/с2;where g is the acceleration of gravity, m / s 2 ;

α a - угол наклона кузова автосамосвала к горизонту, град.;α a - the tilt angle of the body of the truck to the horizon, deg .;

fk=0,53 - коэффициент трения.f k = 0.53 - coefficient of friction.

Up=9,8(0,96-0,53· 0,26)=8,03 м/с2.U p = 9.8 (0.96-0.53 · 0.26) = 8.03 m / s 2 .

Скорость движения куска на участке разгрузки Vp составит:The speed of the piece in the discharge section V p will be:

Figure 00000012
Figure 00000012

где Lk - длина разгрузки, м, (Lk=4,5 м)where L k - unloading length, m, (L k = 4,5 m)

Vp=6,01 м/cV p = 6.01 m / s

Горизонтальная составляющая скорости движения кускаThe horizontal component of the speed of the piece

V1x=Vpcosα a=6,01· 0,26=1,56 м/сV 1x = V p cosα a = 6.01 · 0.26 = 1.56 m / s

Вертикальная составляющая скорости движения кускаThe vertical component of the speed of the piece

V1yVpsinα +gt1,V 1y V p sinα + gt 1 ,

где t1 - время падения куска до первого участка, с.where t 1 - the time the piece falls to the first section, s.

Figure 00000013
Figure 00000013

где Dp - диаметр рудоспуска, м (Dp=3 м)where D p is the diameter of the ore pass, m (D p = 3 m)

V1y=6,01· 0,96+9,8· 1,92=24,58 м/сV 1y = 6.01 · 0.96 + 9.8 · 1.92 = 24.58 m / s

Глубину первого соударения куска со стенкой рудоспуска при рекомендуемом способе рассчитываем по формуле:The depth of the first collision of the piece with the ore wall with the recommended method is calculated by the formula:

Figure 00000014
Figure 00000014

где Су=0,4 м - расстояние от нижней кромки кузова автосамосвала до устья рудоспуска, м.where C y = 0.4 m is the distance from the lower edge of the dump truck body to the mouth of the ore pass, m

Figure 00000015
Figure 00000015

Скорость движения куска на первом участке устанавливается по формуле:The speed of the piece in the first section is determined by the formula:

Figure 00000016
Figure 00000016

После соударения куска со стенкой рудоспуска, согласно теории горизонтальная составляющая начальной скорости, будет равна:After the collision of a piece with the ore wall, according to the theory, the horizontal component of the initial velocity will be equal to:

V2xа·V1x=0,75· 1,56=1,17 м/с,V 2x = k a · V 1x = 0.75 · 1.56 = 1.17 m / s,

где кв - коэффициент восстановления при ударе, изменяющийся от 0 до 1 (для горных пород кв=0,75)where k in - coefficient of recovery upon impact, varying from 0 to 1 (for rocks k in = 0.75)

Вертикальная составляющая скорости и время падения:Vertical component of speed and fall time:

V2y=V1y=24,58 м/с,V 2y = V 1y = 24.58 m / s,

t2=t1 2 в =1,92/0,56=3,43 сt 2 = t 1 / k 2 in = 1.92 / 0.56 = 3.43 s

Высота второго участка соударения куска равнаThe height of the second section of the collision of the piece is

h2=V1·t1в+gt 2 1 /2к 2 в -Cy=94,9 м,h 2 = V 1 · t 1 / k + gt into 2 1 / 2k 2 in -C y = 94.9 m

где Сy=0,4 - расстояние от нижней кромки кузова автосамосвала в поднятом состоянии до устья рудоспуска, м.where C y = 0.4 is the distance from the lower edge of the body of the truck in a raised state to the mouth of the ore pass, m

Таким образом, при глубине рудоспуска 100 м с использованием нового технического решения соударение куска об стенку рудоспуска происходит всего лишь 1 раз на участке разгрузки глубиной 20,6 м, а следующий удар происходит на дне рудоспуска (табл.6).Thus, at an ore depth of 100 m using a new technical solution, a piece strikes the ore wall of the ore only 1 time in the discharge section with a depth of 20.6 m, and the next impact occurs at the bottom of the ore passage (Table 6).

По аналогичным формулам рассчитана траектория движения падающего куска руды по рудоспуску при традиционном способе разгрузки автосамосвалов. Результаты расчетов сведены в табл.7.Using the similar formulas, the trajectory of the falling piece of ore along the ore pass is calculated using the traditional method of dumping dump trucks. The calculation results are summarized in table 7.

Из табл.7 видно, что при разгрузке автосамосвалов по традиционной схеме, т.е. без специальной центрирующей потоки руды конструкции, соударение кусков руды об стенку рудоспуска глубиной 100 м происходит 4 раза, соответственно на глубинах 1м; 14,5 м; 21,57м; 49,4м.From table 7 it is seen that when unloading dump trucks according to the traditional scheme, i.e. without a special centering ore flow structure, the impact of pieces of ore on the wall of the ore pass with a depth of 100 m occurs 4 times, respectively, at depths of 1 m; 14.5 m; 21.57m; 49.4m

Откуда следует, что при рекомендуемой новой технологии эксплуатации рудоспусков сроки их службы повышаются до 2,5 раза.It follows that with the recommended new technology of exploitation of ore passages, their service life is increased up to 2.5 times.

6. Ожидаемое улучшение технико-экономических показателей от внедрения нового способа6. The expected improvement of technical and economic indicators from the introduction of a new method

Улучшение технико-экономических показателей разработки от внедрения нового способа вскрытия и отработки глубинных горизонтов кимберлитовых трубок достигается за счет:Improvement of technical and economic development indicators from the introduction of a new method of opening and mining deep horizons of kimberlite pipes is achieved by:

1) увеличения углов откосов бортов в зоне доработки карьеров;1) increasing the angles of slopes of the sides in the area of completion of quarries;

2) сокращения объемов вскрышных работ в контуре открытых разработок;2) reduction in the volume of stripping operations in the open-cast mining circuit;

3) сокращения объемов проведения горно-подготовительных выработок;3) reduction in the volume of mining and development workings;

4) увеличения сроков существования рудоспусков и снижения затрат на их эксплуатацию;4) increase the life of ore passes and reduce the cost of their operation;

5) повышения безопасности ведения горных работ при отработке глубоких горизонтов месторождений.5) improving the safety of mining operations when mining deep horizons of deposits.

В качестве базового варианта принят вариант доработки карьера традиционной технологии без применения специальных конструкций бортов карьера с использованием спиралевидных подземных выработок (В.М. Власов, А.Д. Андросов. Использование подземных выработок на алмазодобывающих карьерах Якутии//Горный вестник. - 1997. - №6. - С.64-66).As a basic option, the option of finalizing the quarry of traditional technology without the use of special structures of the quarry sides using spiral underground workings (V.M. Vlasov, A.D. Androsov. Using underground workings in diamond mining quarries of Yakutia // Gorny Vestnik. - 1997. - No. 6. - S.64-66).

В результате усовершенствования конструкции бортов карьера и рудоспусков достигнуты увеличение углов откосов бортов, сокращение сроков существования рудоспусков и снижение затрат на их эксплуатацию. Благодаря рациональному расположению квершлагов по отношению к рудному телу сокращены объемы проходки горно-подготовительных выработок (квершлагов), а повышение безопасности горных работ обеспечено покрытием откосов специальным мерзлотозащитным торкретбетонным слоем с переменным термическим сопротивлением и креплением анкерами. Такая конструкция покрытия исключает случайное падение камней с откосов высоких и крутых уступов, обезопася людей и оборудование от трагических последствий.As a result of improvements in the design of open pit walls and ore passes, an increase in the slope angles of the sides, a reduction in the life of ore passes and a reduction in the cost of their operation have been achieved. Due to the rational arrangement of cross-barrels in relation to the ore body, the volumes of sinking of mining preparatory workings (cross-barrels) are reduced, and the increase in the safety of mining is ensured by covering the slopes with a special permafrost protective shotcrete layer with variable thermal resistance and anchoring. This design of the coating eliminates the accidental fall of stones from the slopes of high and steep ledges, protecting people and equipment from the tragic consequences.

В табл.8 приведены результаты расчетов социального и экономического эффектов от внедрения нового способа.Table 8 shows the results of calculations of the social and economic effects of the introduction of the new method.

В расчетах экономической эффективности себестоимость разработки 1 м3 горных пород принята средняя по АК “АЛРОСА” и равна 3,41 долл./м3. Затраты на проходку подземных квершлагов рассчитаны с использованием литературы [7] с учетом коэффициента удорожания стоимости проходки 1 п.м. квершлага для условий Крайнего Севера, равного 2,5. Сокращение объемов проходки квершлагов за счет рационального их расположения по отношению к рудному телу составляет 43%.In calculations of economic efficiency, the prime cost of developing 1 m 3 of rocks was adopted as average for ALROSA and equals $ 3.41 / m 3 . The costs of driving underground cross-ditches are calculated using the literature [7] taking into account the cost increase coefficient of the cost of sinking 1 p.m. crossbar for conditions of the Far North, equal to 2.5. The reduction in cross-digging volumes due to their rational arrangement with respect to the ore body is 43%.

Таким образом, согласно выполненным расчетам внедрение нового технического решения обеспечит экономию в размере 148,3 млн. долларов при отработке кимберлитовых трубок в интервале глубин 500-800 м. Кроме того, реализация технического решения в условиях действующего предприятия принесет социальный эффект, заключающийся в снижении аварийности за счет повышения устойчивости бортов карьера, надежности работы и сроков стояния рудоспусков.Thus, according to the calculations, the introduction of a new technical solution will provide savings of $ 148.3 million when mining kimberlite pipes in the depth range of 500-800 m. In addition, the implementation of the technical solution in the conditions of an existing enterprise will bring a social effect of reducing accident rate by increasing the stability of the quarry sides, the reliability of operation and the standing time of ore passes.

Источники информацииSources of information

1. Авторское свидетельство СССР №717335, кл. Е 21 С 41/00. Способ вскрытия месторождений полезных ископаемых при открытой разработке. - 1980.1. USSR author's certificate No. 717335, cl. E 21 C 41/00. The method of opening mineral deposits in open pit mining. - 1980.

2. Авторское свидетельство СССР №694640, кл. Е 21 С 41/00. Способ вскрытия глубинных горизонтов карьера. - 1979.2. USSR author's certificate No. 694640, cl. E 21 C 41/00. The method of opening the deep horizons of the quarry. - 1979.

3. Авторское свидетельство СССР №875041, кл. Е 21 С 41/00. Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых. - 1981.3. Copyright certificate of the USSR No. 875041, cl. E 21 C 41/00. The method of open development of mineral deposits. - 1981.

4. Патент России №2034150, кл. Е 21 С 41/26. Способ формирования нерабочего борта карьера. - 1995.4. Patent of Russia No. 2034150, cl. E 21 C 41/26. The method of forming a non-working side of the quarry. - 1995.

5. Абегян Ц.Х., Мкртчян Б.И., Саргсян Э.С. и др. Повышение эффективности эксплуатации рудоспусков на нагорных карьерах//Горный журнал. - 1991. - №3. -С. 19-21.5. Abeghyan Ts.Kh., Mkrtchyan B.I., Sargsyan E.S. et al. Improving the efficiency of exploitation of ore passes in upland quarries // Mining Journal. - 1991. - No. 3. -FROM. 19-21.

6. Патент России №1819330, кл. Е 21 С 41/00. Способ безэтапной отработки глубоких кимберлитовых месторождений. - 1990.6. Patent of Russia No. 1819330, cl. E 21 C 41/00. The method of stepless mining of deep kimberlite deposits. - 1990.

7. Щелканов В.А. Подземные выработки на карьерах. - М.: Недра, 1982. -128 с.7. Shchelkanov V.A. Underground workings in quarries. - M .: Nedra, 1982. -128 p.

Figure 00000017
Figure 00000018
Figure 00000019
Figure 00000020
Figure 00000021
Figure 00000022
Figure 00000023
Figure 00000024
Figure 00000017
Figure 00000018
Figure 00000019
Figure 00000020
Figure 00000021
Figure 00000022
Figure 00000023
Figure 00000024

Claims (1)

Способ вскрытия и отработки глубоких горизонтов кимберлитовых трубок, включающий отработку карьера до конечного контура, отстройку бортов карьера под крутыми углами, мерзлотозащитное покрытие откосов уступов, отработку горных пород, транспортировку ее автосамосвалами по горизонту, соединенному рудоспусками, квершлагами с наклонным спиралевидным стволом, отличающийся тем, что квершлаги проходят от участков максимального приближения спиралевидного ствола к контуру рудного тела, в устьевой части рудоспуска сооружают специальную центрирующую потоки руды конструкцию для разгрузки автосамосвалов, откосы бортов карьера планируют машинами с исполнительными органами роторно-фрезерного типа, покрывают мерзлотозащитным торкретбетонным слоем с переменным термическим сопротивлением и крепят анкерами, отработку центральной части горизонтов карьера ведут горизонтальными уступами, а периферийные участки - уступами, наклоненными в сторону борта карьера, формируя специальные наклоненные бермы безопасности.The method of opening and working out the deep horizons of kimberlite pipes, including working out the quarry to the final contour, adjusting the sides of the quarry at steep angles, frost protection of the escarpments of the ledges, working out rocks, transporting it with dump trucks along a horizon connected by ore passages, crosshairs with an inclined spiral trunk, different that the crosshairs pass from the areas of maximum approximation of the spiral-shaped trunk to the contour of the ore body, a special center is being built in the mouth of the ore pass The ore flow-generating structure for dumping dump trucks, slopes of open pit mines are planned by machines with rotary-milling-type actuators, they are covered with permafrost sprayed concrete layer with variable thermal resistance and secured with anchors, the central part of the open pit horizons are worked out with horizontal ledges, and peripheral sections with ledges inclined into side of the quarry, forming a special inclined safety berm.
RU2003108999/03A 2003-03-31 2003-03-31 Method for opening and processing deep horizons of kimberlite pipes RU2233982C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003108999/03A RU2233982C1 (en) 2003-03-31 2003-03-31 Method for opening and processing deep horizons of kimberlite pipes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003108999/03A RU2233982C1 (en) 2003-03-31 2003-03-31 Method for opening and processing deep horizons of kimberlite pipes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2233982C1 true RU2233982C1 (en) 2004-08-10

Family

ID=33414219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003108999/03A RU2233982C1 (en) 2003-03-31 2003-03-31 Method for opening and processing deep horizons of kimberlite pipes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2233982C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2515649C1 (en) * 2013-02-06 2014-05-20 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" Method of combined development of elongated deposits of steeply pitching seams
RU2676352C1 (en) * 2018-03-30 2018-12-28 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К.Аммосова" Method for developing deep open pits in cryolitic zone
RU2698750C1 (en) * 2019-04-17 2019-08-29 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К.Аммосова" Method for development of deep horizons of diamond-mining pits in cryolithozone conditions

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2515649C1 (en) * 2013-02-06 2014-05-20 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" Method of combined development of elongated deposits of steeply pitching seams
RU2676352C1 (en) * 2018-03-30 2018-12-28 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К.Аммосова" Method for developing deep open pits in cryolitic zone
RU2698750C1 (en) * 2019-04-17 2019-08-29 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К.Аммосова" Method for development of deep horizons of diamond-mining pits in cryolithozone conditions

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2127809C1 (en) Method for opencast development of deposits
CN104632221B (en) Liquid carbon dioxide blasting induced caving mining method
EA025642B1 (en) Method of high energy blasting rock
RU2472931C1 (en) Control method of poorly caving roof at mining of gas-bearing formations in faces with mechanised complexes
Rustan et al. Mining and rock construction technology desk reference: Rock mechanics, drilling & blasting
RU2678245C1 (en) Method for explosive destruction of frozen rock mass
RU2233982C1 (en) Method for opening and processing deep horizons of kimberlite pipes
RU2425220C1 (en) Method for formation of steeply inclined transport access track
RU2632604C1 (en) Method for forming and depreserving steep temporary nonactive walls when developing deep laying deposits
RU2685587C1 (en) Method for open development of steeply-dipping deposits with application of combined temporary non-working sides
RU2132950C1 (en) Method for combination development of deposits
RU2685583C1 (en) Method for open development of steep deposits with application of multistage temporarily non-working sides
RU2118456C1 (en) Quarry development method
RU2278261C1 (en) Method of combined open-cut and underground steeply pitching deposit development
RU2809861C1 (en) Method of mining ore bodies
RU2177547C1 (en) Method of underground mining of kimberlite pipe buried under sedimentary rocks in permafrost zone
RU2038479C1 (en) Mineral deposit upland part exploitation method
RU2236591C1 (en) Method for extraction of steeply dipping ore bodies
RU2099528C1 (en) Method for formation of nonmining flank of open pit under permafrost conditions
RU2534297C1 (en) Method of making steep trench
RU2249697C1 (en) Method for open extraction of mineral resources deposits
CN113624674B (en) Multi-field coupling ore drawing vibration simulation experiment device and experiment method
RU2167297C2 (en) Method of opencast mining of steeply dipping stretched deposits
SU1028847A1 (en) Method of mining thick ore deposits
RU2691032C1 (en) Method for kimberlite pipe

Legal Events

Date Code Title Description
QA4A Patent open for licensing
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110401