RU2310077C1

RU2310077C1 - Method for high layered dump forming

Info

Publication number: RU2310077C1
Application number: RU2006103060/03A
Authority: RU
Inventors: Георгий Михайлович Еремин (RU); Георгий Михайлович Еремин
Original assignee: Георгий Михайлович Еремин
Priority date: 2006-02-02
Filing date: 2006-02-02
Publication date: 2007-11-10

Abstract

FIELD: mining, particularly to create high dumps during open pit mineral mining.

SUBSTANCE: method involves forming preliminary dump layer near outermost deep pit outline with the use of cyclically acting means at optimal rock transportation shoulder; digging out steeply inclined semi-trench in pit side in overburden rock location zone and in direction of pit outline sections of the first, the second and the third excavation orders from depth corresponding to optimal vehicle operation height; creating embankment on surface by forming a number of transversal transport paths made as temporary dumps having heights increasing to preliminary dump mark so that embankment is at predetermined angle to preliminary dump; mounting crushing machines on main haulage level inside pit; installing in-line conveyance means in trench and in preliminary dump; covering thereof with light-weight snow-protection tent. Dumping operation is performed in parallel runs from stacking conveyor, wherein rock is received with inclined boom-mounted mechanism of plate feeding means arranged in tube-shaped structure supported by sliding supports so that the structure may rotate in place of structure connection with stacking conveyer. Boom length is selected from inclined dumped rock layer thickness to provide minimal dump settlement in unloading device installation place. Dump embankment forming for main conveyer of the second order is continued by preliminary dump forming within design dump outline by means of in-line conveyance means and by rock stacking on dump and by cyclic means. After that the second and the third dump layers are constructed. To prevent dump deformation rock layer stacked in winter is covered with snow-free buffer rock so that said layers have equal thicknesses. As central and deep pit zones are developed main conveyer is enlarged by installing new crushing equipment section on the second haulage level formed in permanent side. Conveyer path enlargement is continued with the use of steeply inclined and vertical conveyers to provide threshold distance of rock conveyance to crushing unit by collecting transport specified by optimal collecting transport operation.

EFFECT: increased dumping efficiency.

1 ex, 5 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке месторождений при отсыпке высоких отвалов.The invention relates to the mining industry and can be used in open pit mining when dumping high dumps.

Известен способ отсыпки отвалов, заключающийся в поярусном отвалообразовании с применением автомобильного транспорта [1].A known method of dumping dumps, which consists in tiered dumping using motor vehicles [1].

Недостатком способа является то, что площадки для отвалов выбираются на значительном удалении от карьера и расстояние транспортирования породы из карьера и доставка на второй и третий ярусы может в 2-3 раза превышать предельные по оптимальной границе действия этого вида транспорта. А неупорядоченная отсыпка различных по прочности пород приводит к деформациям отвалов.The disadvantage of this method is that the sites for dumps are selected at a considerable distance from the quarry and the distance of transportation of the rock from the quarry and delivery to the second and third tiers can be 2-3 times higher than the maximum at the optimal border of this type of transport. A disordered dumping of rocks of different strength leads to deformation of the dumps.

Известен способ отсыпки отвалов с применением поточного отвалообразования [2].A known method of dumping dumps using inline dumping [2].

Недостатком способа является значительное удаление площадок конвейерных отвалов от карьера и небольшая высота отвалов.The disadvantage of this method is the significant removal of the sites of conveyor dumps from the quarry and the small height of the dumps.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ отсыпки высоких отвалов, предусматривающий применение поточного транспортирования и укладки пород отвалообразователем [3].Closest to the proposed technical essence and the achieved result is a method of filling high heaps, which involves the use of in-line transportation and laying of rocks with a dumping agent [3].

Недостатком способа является то, что трасса магистрального конвейера выбирается близкой к перпендикулярной, что при небольшом угле конвейерных подъемников значительно отдаляет отвалы от карьера. Кроме того, формируемая насыпь под магистральный конвейер имеет зигзагообразную форму, что повышает трудоемкость отсыпки насыпи, конвейерный отвал имеет небольшую высоту. Из-за большой парусности отвалообразователя и осадков на практике укладка породы в отвал производится экскаватором.The disadvantage of this method is that the route of the main conveyor is chosen close to perpendicular, which, with a small angle of conveyor lifts, significantly removes dumps from the quarry. In addition, the formed embankment under the main conveyor has a zigzag shape, which increases the complexity of filling the embankment, the conveyor dump has a small height. Due to the large sailing of the dumping unit and the rainfall, in practice, the rock is laid in the dump by an excavator.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности отвалообразования при отсыпке высоких отвалов за счет более близкого расположения отвалов от контура карьера, применение поточной технологии при отсыпке второго и третьего ярусов отвала и менее трудоемкого способа при отсыпке пионерной насыпи для магистрального конвейера.The aim of the present invention is to increase the efficiency of dumping when dumping high dumps due to the closer location of the dumps from the contour of the quarry, the use of in-line technology when dumping the second and third tiers of the dump and a less laborious method when dumping a pioneer embankment for the main conveyor.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе отсыпки отвалов, включающем проведение траншеи, формирование пионерной насыпи для магистрального конвейера, отсыпку отвала, отсыпают вначале ярус предотвала с применением средств цикличного действия (автотранспорта) при оптимальном плече транспортирования пород, затем в борту карьера в зоне размещения пород вскрыши и в направлении участков контуров карьера I, II, III очередей отработки с глубины, соответствующей оптимальной высоте работы автотранспорта, проводят крутонаклонную полутраншею, и на поверхности отсыпают насыпь под требуемым углом до предотвала подведением группы поперечных транспортных полос в виде временных отвалов с увеличивающейся высотой до отметки предотвала, монтируют на концентрационном горизонте в карьере дробилки, в траншее и на предотвале средства поточного транспортирования (конвейеры), закрывают легким навесом из оцинкованных листов от снега, отсыпку ведут параллельными заходками с отвального конвейера приемом породы наклонным консольным механизмом типа пластинчатого питателя, помещенным в трубообразную конструкцию, опирающуюся на ходовые опоры и имеющую возможность поворота в месте стыкования с отвальным конвейером, причем длина консоли определяется толщиной наклонного слоя отсыпанной породы и обеспечивает в месте установки разгрузочного устройства минимальную осадку отвала, и в результате отстройки предотвала с одной стороны в проектных границах отвала средствами поточного транспортирования и укладки породы в отвал, а с другой - средствами цикличного действия (автотранспортом) возобновляют отсыпку отвальной насыпи для магистрального конвейера второй очереди и производят отстройку второго яруса и затем третьего яруса высокого отвала, а для исключения его деформаций толщу слоев пород зимнего периода отсыпки покрывают соответствующей мощностью буфера из пород без снега, при разработке средних и глубоких зон в карьере магистральный конвейер удлиняется с оборудованием нового дробильного звена на втором концентрационном горизонте, организуемого на постоянном борту, и развитие конвейерной трассы с применением крутонаклонных и вертикальных конвейеров продолжается до тех пор, пока расстояние доставки породы сборочным транспортом до дробильного звена не достигнет предельного значения, выходящего за границы области оптимального его действия.This goal is achieved by the fact that in the known method of dumping dumps, including carrying out trenches, forming a pioneer embankment for the main conveyor, dumping the dump, they first dump the tier with the use of cyclic means (vehicles) with an optimal shoulder for transporting rocks, then aboard the quarry in the zone placement of overburden rocks and in the direction of sections of the contours of the quarry I, II, III mining lines from a depth corresponding to the optimal height of the vehicle, carry out steeply inclined the trench, and on the surface pour the embankment at the required angle to prevent it by summing up a group of transverse transport strips in the form of temporary dumps with increasing height to the mark of the prevent, mount on the concentration horizon in the quarry of the crusher, in the trench and to prevent in-line transportation means (conveyors), close with a light canopy of galvanized sheets from snow, filling is carried out in parallel runs from the dump conveyor by rock intake with an inclined cantilever mechanism such as a plate feeder, clipped into a pipe-like structure, supported by running supports and capable of turning at the point of docking with the dump conveyor, the length of the console being determined by the thickness of the inclined layer of the dumped rock and providing minimal dump draft at the installation site of the discharge device, and as a result of the detuning, it prevented on one side the design the boundaries of the dump by means of in-line transportation and laying the rock in the dump, and on the other - by cyclic means (by road) resume dumping of the dump oh the embankment for the main conveyor of the second stage and detune the second tier and then the third tier of the high dump, and to prevent its deformation, the thickness of the rock layers of the winter period is covered with the corresponding thickness of the buffer from the rocks without snow, when developing middle and deep zones in the quarry, the main conveyor is lengthened with the equipment of a new crushing unit at the second concentration horizon, organized on a permanent board, and the development of the conveyor line using steeply inclined and vertical conveyor continues as long as the distance of the delivery assembly to transport rock crushing unit will not reach the limit value that goes beyond the boundary of its optimal action.

На фиг.1-3 представлены основные выработки и насыпи и этапы создания высокого конвейерного отвала в северо-западном борту карьера вблизи контуров отработки второго и третьего этапов отработки; на фиг.4, 5 - для сравнения.Figure 1-3 presents the main workings and embankments and the stages of creating a high conveyor blade in the north-western side of the quarry near the mining circuits of the second and third stages of mining; figure 4, 5 for comparison.

Фиг.1. 1 - полутраншеяFigure 1. 1 - half trench

2 - насыпь2 - embankment

3 - магистральный конвейер3 - main conveyor

4 - транспортная насыпь (временный отвал)4 - transport embankment (temporary dump)

5 - предотвал5 - prevented

6 - переносной дробильный комплекс6 - portable crushing complex

7 - отвальный конвейер7 - dump conveyor

8 - разгрузочное устройство8 - unloading device

9 - автомобильная трасса9 - highway

10 - конвейерная траншея10 - conveyor trench

12 - этапы разработки месторождения (I, II, III)12 - stages of field development (I, II, III)

Фиг.2. 2 - насыпьFigure 2. 2 - embankment

Фиг.3. 1 - полутраншеяFigure 3. 1 - half trench

3 - магистральный конвейер3 - main conveyor

7 - отвальный конвейер7 - dump conveyor

8 - разгрузочное устройство8 - unloading device

10 - конвейерная траншея10 - conveyor trench

11 - вертикальный или крутонаклонный конвейер11 - vertical or steeply inclined conveyor

12 - этапы разработки месторождения (I, II, III).12 - stages of field development (I, II, III).

Для сравненияFor comparison

Фиг.4. Конвейерный отвал в северо-западном борту Ковдорского карьера (Горный институт КНЦ РАН).Figure 4. A conveyor dump in the northwestern side of the Kovdorsky quarry (Mining Institute, KSC RAS).

Фиг.5. Размещение отвалов Восточного рудника ОАО «Апатит» (Коашвинский карьер) (Гипроруда).Figure 5. Placement of dumps at the Eastern mine of Apatit OJSC (Koashvinsky open pit) (Giproruda).

Пример выполненияExecution example

Способ отсыпки высоких отвалов вблизи карьера поясняется схемами, показанными на фиг.1-5, и осуществляется следующим образом. На Коашвинском карьере ОАО «Апатит» в северо-западном боту с отм. +190 м необходимо провести полутраншею 1 в направлении контуров карьера второго и третьего этапов разработки до отм. +290÷+300 м, а на поверхности отсыпать насыпь 2 под углом магистрального конвейера 3 проведением поперечных насыпей (временных отвалов) 4 с повышающейся высотой до отм. +360÷+370 м отвала №3 (предотвал), и затем планируют насыпь до предотвала 5. После монтажа оборудования (дробильный комплекс) 6 в карьере и на отвале отвальные конвейера 7 с одной стороны предотвала начинают отсыпку породы поточной технологией, причем вместо отвалообразователя с большой парусностью и нагрузкой используют малогабаритный механизм в виде наклонной стрелы типа пластинчатого питателя 8, осуществляющего прием породы с отвального конвейера 7 и разгружающего ее под откос, причем разгрузочный механизм такого типа, как и конвейера 3, 7 в зимний период закрываются (от снега), для этого разгрузочный механизм помещается в трубообразную конструкцию на подвижных опорах и имеет возможность поворота вокруг приемной основы (бункера) с отвального конвейера 7. Расположение разгрузочного механизма в 15-20 м от откоса обеспечивает снижение скорости деформации в 2-3 раза и может составлять 100-150 мм/сут, что более безопасно по сравнению с разгрузкой автотранспортом под откос (300-400 мм/сут). С другой стороны предотвала 5 отсыпку ведут автотранспортом: по автомобильным трассам 9 с минимальным плечом транспортирования от карьера 0,3-0,8 км, и завершается формирование первого яруса. Затем в месте установки магистрального конвейера 3 на предотвале 5 сооружают аналогичную наклонную насыть 2 с применением автотранспорта указанным способом и монтируют конвейера 3, 7. Высота отсыпки второго яруса также может составлять 100 м.The method of filling high dumps near the quarry is illustrated by the schemes shown in figures 1-5, and is carried out as follows. At the Koashvinsky quarry of Apatit OJSC in the north-west bot with elevation +190 m, it is necessary to carry out a half-trench 1 in the direction of the open-cast mine contours of the second and third stages of development to elevation. + 290 ÷ + 300 m, and on the surface pour embankment 2 at an angle of the main conveyor 3 by holding transverse embankments (temporary dumps) 4 with increasing height to the level. + 360 ÷ + 370 m of dump No. 3 (precaution), and then the embankment is planned to pre-embankment 5. After installation of the equipment (crushing complex) 6 in the quarry and on the dump, the conveyor dumps 7 on the one hand prevented the filling of the rock with flowing technology, and instead of a dump former with a large windage and load, they use a small-sized mechanism in the form of an inclined boom like a plate feeder 8, which carries out the rock from the dump conveyor 7 and unloads it under the slope, and the discharge mechanism of this type, as well as conveyor 3, 7 in their period is closed (from snow), for this the unloading mechanism is placed in a pipe-like structure on movable supports and has the ability to rotate around the receiving base (hopper) from the dump conveyor 7. The location of the unloading mechanism 15-20 m from the slope reduces the strain rate by 2 -3 times and can be 100-150 mm / day, which is safer than unloading vehicles on a slope (300-400 mm / day). On the other hand, they prevented 5 fillings by vehicles: along motorways 9 with a minimum transportation distance of 0.3-0.8 km from the quarry, and the formation of the first tier is nearing completion. Then, at the installation site of the main conveyor 3 on prevent 5, a similar inclined saturate 2 is constructed using motor vehicles in the indicated manner and the conveyors 3, 7 are mounted. The height of the dumping of the second tier can also be 100 m.

Удлинение конвейерной трассы 3, 10 в карьере позволяет увеличить объем породы, транспортируемой поточной технологией. Следующее дробильное звено с конусными дробилками 6 может быть расположено на отм. +85÷+90 м. Углубление около 100 м. Поэтому для увеличения производительности до 30-40 млн т породы в год следует заменить конвейер с лентой шириной 2000 мм на гор. +190 м на ширину 3000-3500 мм или применить конвейер со скоростью ν=3,5 м/с, а на новом участке (гор. 190÷90 м) применить конвейер, располагавшийся выше с производительностью - 20 млн т/год. При углублении горных работ дробильное звено 6 может быть перенесено на отм. -110 м по северному борту, как и по проекту с отм. дна -290 м. По проведенным исследованиям глубина карьера может быть повышена на 150-200 м (до отм. дна - 450-500 м).Lengthening the conveyor line 3, 10 in the quarry allows you to increase the amount of rock transported by in-line technology. The following crushing unit with cone crushers 6 can be located on the elev. + 85 ÷ + 90 m. Depth is about 100 m. Therefore, to increase productivity up to 30-40 million tons of rock per year, it is necessary to replace the conveyor with a belt 2000 mm wide by mountains. +190 m to a width of 3000-3500 mm or use a conveyor with a speed of ν = 3.5 m / s, and in a new section (mountains 190 ÷ 90 m) use a conveyor located higher with a capacity of 20 million tons / year. When deepening mining operations, the crushing link 6 can be transferred to the mark. -110 m on the north side, as well as on the project with marks the bottom is -290 m. According to studies, the depth of the quarry can be increased by 150-200 m (up to the marking of the bottom - 450-500 m).

Увеличение производительности карьера по породе применением поточной технологии и глубины карьера может вызвать необходимость отсыпки третьего яруса. Формирование насыпи для отстройки третьего яруса может осуществляться указанным выше способом.Increasing the productivity of the quarry by breed using in-line technology and the depth of the quarry may necessitate the filling of the third tier. The formation of the embankment for the detuning of the third tier can be carried out as described above.

На отм. горизонтов -200 и -300 м целесообразно сооружение вертикальных конвейеров 11, что потребует меньшего разноса борта для проведений полутраншей и будет соответствовать производительности карьера по вскрыше на глубоких горизонтах.On mark of horizons of -200 and -300 m, it is advisable to construct vertical conveyors 11, which will require less side spacing for half-trenching operations and will correspond to the open-cast mine performance in deep horizons.

Емкость отвала при двухярусном его строении составляет - 120 млн м³, при трехярусном - 230 млн м³.The capacity of the blade with its two-tier structure is - 120 million m ³ , with a three-tier - 230 million m ³ .

При средней производительности поточной технологии 30 млн т/год и работе карьера 20-30 лет в отвале может быть размещено около - 600-900 млн т породы.With an average productivity of in-line technology of 30 million tons / year and a quarry operation of 20-30 years, about 600-900 million tons of rock can be placed in a dump.

При средней величине сокращения расстояния транспортирования пород автотранспортом - 3-5 км общий эффект составит Э=C·ΔL-V_n.With an average reduction in the distance of transportation of rocks by road - 3-5 km, the overall effect will be E = C · ΔL-V _n .

При С_Т=3,1 руб·т·км и V=6-8 млн м³/год; γ=2,7 т/м³ When C _T = 3.1 rubles · t · km and V = 6-8 million m ³ / year; γ = 2.7 t / m ³

экономический эффект составитeconomic effect will be

Э=3,1·4·7·2,7=840 млн руб./год,E = 3.1 · 4 · 7 · 2.7 = 840 million rubles / year,

где 4 км - сокращение плеча транспортирования пород по сравнению применением только автотранспорта.where 4 km is the reduction in shoulder transportation of rocks compared to the use of vehicles only.

Источники информацииInformation sources

1. К.А.Кумачев, В.Я.Майминд. Проектирование железорудных карьеров. М.: «Недра». - 1981. - 464 с.1.K.A. Kumachev, V.Ya. Maimind. Design of iron ore quarries. M .: "bowels". - 1981. - 464 p.

2. Справочник Открытые горные работы / К.Н.Трубецкой, М.Г.Потапов, К.Е.Виницкий и др. - М.: Горное бюро, 1994.2. Reference Open Mining / K.N. Trubetskoy, M. G. Potapov, K. E. Vinitsky, etc. - M.: Mining Bureau, 1994.

3. Циклично-поточная технология для руды и вскрышных пород на карьере Ковдорского ГОКа / В.И.Усынин, С.П.Решетняк, С.Н.Радионов // Циклично-поточная технология на карьерах Заполярья. - Апатиты. - 1986. - С.12-27 (прототип).3. Cyclic-flow technology for ore and overburden at the quarry of the Kovdorsky GOK / V. I. Usynin, S. P. Reshetnyak, S. N. Radionov // Cyclic-stream technology in the quarries of the Arctic. - Apatity. - 1986. - S.12-27 (prototype).

Claims

A method for filling high dumps, including conducting trenches, forming a pioneer embankment for the main conveyor, dumping the dump, using cyclic means and cyclic-flow technology when dumping rocks in the mining areas and highlighting the stages of field development, characterized in that they are dumped near the limiting contour of a deep quarry at first, the tier was prevented using cyclic means (vehicles) with an optimal shoulder for transporting rocks, then on board the quarry in the placement zone overburden rocks and in the direction of quarry contour sections of mining lines I, II, III from a depth corresponding to the optimal height of vehicles, a steeply inclined trench is carried out, and the embankment is poured on the surface at the required angle until it is prevented by a group of transverse transport strips in the form of temporary dumps with increasing height to the pre-mark, they are mounted on the concentration horizon in the quarry of the crusher, in the trench and on the prevent means of in-line transportation (conveyors), cover with a light canopy m of galvanized sheets from snow, filling is carried out in parallel runs from the dump conveyor by rock intake with an inclined cantilever mechanism such as a plate feeder placed in a tube-like structure supported by running bearings and capable of turning at the point of joining with the dump conveyor, and the length of the console is determined by the thickness of the inclined layer filled rock and provides at the installation site of the unloading device a minimum draft of the dump, as a result of the detuning, it prevented on the one hand the project at the boundaries of the dump by means of in-line transportation and laying the rock into the dump, and on the other hand, by cyclic means (by road), the dumping of the dump embankment for the main conveyor of the second stage is resumed and the second tier and then the third tier of the high dump are tuned out, and to prevent its deformation, layers of rocks of the winter period, fillings are covered with the corresponding capacity of a buffer of rocks without snow, when developing medium and deep zones in a quarry, the main conveyor is lengthened with equipped We are introducing a new crushing unit at the second concentration horizon, organized on a permanent board, and the development of the conveyor route using steeply inclined and vertical conveyors continues until the distance of rock delivery by assembly transport to the crushing unit reaches a limit value that goes beyond the boundaries of its optimal range of action .