RU2426882C2 - Development method of kimberlite tubes - Google Patents
Development method of kimberlite tubes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2426882C2 RU2426882C2 RU2008116900/03A RU2008116900A RU2426882C2 RU 2426882 C2 RU2426882 C2 RU 2426882C2 RU 2008116900/03 A RU2008116900/03 A RU 2008116900/03A RU 2008116900 A RU2008116900 A RU 2008116900A RU 2426882 C2 RU2426882 C2 RU 2426882C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- kimberlite
- quarry
- mining
- ore
- small
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Refuse Collection And Transfer (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горной промышленности и создано применительно к разработке малых кимберлитовых трубок в условиях многолетней мерзлоты и экстремального климата Севера.The invention relates to the mining industry and was created in relation to the development of small kimberlite pipes in the conditions of permafrost and extreme climate of the North.
Известен способ разработки небольших кимберлитовых трубок, включающий проведение системы подземных выработок с подэтажной отбойкой руды и открытым очистным пространством с применением самоходного оборудования подземных работ [B.C.Попов, В.Г.Гринев. Конструирование технологии подземной отработки кимберлитовых трубок - Якутск: ЯНЦ СО АН СССР, 1990. - 88 с., с 69-71].There is a method of developing small kimberlite pipes, including carrying out a system of underground workings with sub-floor ore mining and open treatment space using self-propelled underground equipment [B.C. Popov, V.G. Grinev. Designing technology for underground mining of kimberlite pipes - Yakutsk: YaNTS SO AN SSSR, 1990. - 88 p., P. 69-71].
Недостатком способа являются большие объемы проведения дорогостоящих подземных выработок, требующих значительных капитальных вложений, а также инвестиций на приобретение современного горнотранспортного оборудования для подземных работ.The disadvantage of this method is the large volumes of expensive underground workings, requiring significant capital investments, as well as investments in the purchase of modern mining equipment for underground work.
Известен также способ послойно-скважинной отработки малых кимберлитовых месторождений, включающий специальное буровое устройство для разрушения кимберлитов со шнековым транспортером и загрузочным устройством, которое в технологической схеме работает в комплексе с бульдозером-рыхлителем [Л.Н.Федоров. Послойно-скважинный способ разработки трубкообразных месторождений и доработки глубоких карьеров / Актуальные проблемы разработки кимберлитовых месторождений: современное состояние и перспективы решения: Сб. докл. Международной научн. практ. конф. «Мирный 2001». - М.: Издательский дом «Руда и металлы», 2002. - 400 с., с 352-355].There is also a method of layer-by-layer mining of small kimberlite deposits, including a special drilling device for the destruction of kimberlites with a screw conveyor and a loading device, which in the technological scheme works in combination with a bulldozer-ripper [L.N. Fedorov. Layered-borehole method of developing tube-shaped deposits and refinement of deep quarries / Actual problems of the development of kimberlite deposits: current status and solution prospects: Sat. doc. International Scientific prakt. conf. "Peaceful 2001". - M.: Publishing House "Ore and Metals", 2002. - 400 p., P. 352-355].
Недостатком способа являются малая производительность устройства, ограниченная область применения способа, преимущественно при разработке разрушенных полускальных кимберлитов и россыпных месторождений.The disadvantage of this method is the low productivity of the device, the limited scope of the method, mainly in the development of destroyed semi-rock kimberlites and placer deposits.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ разработки карьера при значительных параметрах его рабочей зоны, включающий экскавацию горных пород в забое, перемещение пород по бестранспортной схеме с помощью кранлайнов, располагаемых на уступах с отработкой горизонтов продольными заходками [К.Н.Трубецкой, А.Н.Домбровский, И.А.Сидоренко. Высокоуступная технология открытых горных работ на основе применения кранлайнов. - Горн. журн. - 2005. - №3. - С 40-43].Closest to the invention in technical essence is a method of developing a quarry with significant parameters of its working area, including excavation of rocks in the face, moving rocks according to the transportless scheme using cranes located on ledges with working out horizons with longitudinal approaches [K.N. Trubetskoy, A .N. Dombrovsky, I.A. Sidorenko. High-performance open pit mining technology based on the use of crane lines. - Horn. journal - 2005. - No. 3. - C 40-43].
Основным недостатком такого способа является низкая эффективность разработки месторождений, особенно при отработке малых кимберлитовых трубок, обусловленная недостаточной обеспеченностью фронтом работ с глубиной на таких карьерах и значительными нарушениями рельефа поверхности земли.The main disadvantage of this method is the low efficiency of field development, especially when mining small kimberlite pipes, due to the insufficient supply of front work with depth at such quarries and significant violations of the surface topography.
Целью изобретения является повышение эффективности разработки малых кимберлитовых трубок.The aim of the invention is to increase the efficiency of the development of small kimberlite pipes.
Постановленная цель достигается тем, что согласно способу разработки малых кимберлитовых трубок отработку карьера на всю глубину ведут кранлайнами продольными и поперечными кольцеобразными блоками, по мере развития работ в карьере производят чередование последовательности отработки кольцеобразных блоков, многократную перевалку пустых пород в специальных сосудах на поверхность со складированием на борту карьера на временный отвал, отгрузку руды на контейнеры, а после завершения разработки карьера его пространство заполняют вынутыми вскрышными породами, восстанавливая порушенный рельеф поверхности земли.The stated goal is achieved by the fact that according to the method of developing small kimberlite pipes, the quarry is mined to the full depth by crane lines with longitudinal and transverse ring-shaped blocks, as the work progresses in the quarry, they alternate the sequence of mining the ring-shaped blocks, repeatedly transfer empty rocks in special vessels to the surface with storage on aboard a quarry for temporary dumping, shipment of ore to containers, and after completion of development of a quarry, its space is filled out and the overburden, restoring torn down the relief of the earth's surface.
В предлагаемом способе новыми признаками в сравнении с прототипом являются:In the proposed method, new features in comparison with the prototype are:
- использование нового принципа отработки кимберлитовой трубки продольными и поперечными кольцеобразными блоками;- the use of a new principle for working out a kimberlite pipe with longitudinal and transverse ring-shaped blocks;
- использование нового принципа чередования отработки блоков по глубине карьера при бестранспортной перевалке горной массы из глубоких горизонтов;- the use of the new principle of alternating mining blocks in the depth of the quarry during transport-free transshipment of rock mass from deep horizons;
- создание новой бестранспортной схемы разработки кимберлитовой трубки путем многократной перевалки горной массы;- Creation of a new transport-free scheme for the development of a kimberlite pipe by multiple transshipment of rock mass;
- применение новой технологической схемы складирования и перемещения горных пород в процессе восстановления нарушенного рельефа поверхности с использованием кранлайнов.- The use of a new technological scheme for storing and moving rocks in the process of restoring a disturbed surface topography using crane lines.
Все указанные новые признаки исключают недостатки существующих способов разработки малых кимберлитовых трубок и обеспечивают следующие усиленные новые положительные свойства:All these new features eliminate the disadvantages of existing methods for developing small kimberlite pipes and provide the following reinforced new positive properties:
- применение бестранспортной разработки малых кимберлитовых трубок в кратное количество раз повышает эффективность горных работ;- the use of transport-free development of small kimberlite pipes in a multiple number of times increases the efficiency of mining;
- снижает вредные выбросы горного производства благодаря исключению из технологического цикла автомобильного транспорта глубоких горизонтов;- reduces harmful emissions from mining due to the exclusion of deep horizons from the technological cycle of road transport;
- обеспечивает сохранение окружающей природы благодаря восстановлению нарушенных горными работами территорий отчуждаемых земель;- ensures the preservation of the environment due to the restoration of the territories of alienated lands disturbed by mining operations;
- снижает капитальные затраты на разработку месторождения путем исключения дорогостоящего колесного транспорта для вывозки вскрышных пород;- reduces capital costs for the development of the field by eliminating expensive wheeled vehicles for the transportation of overburden;
- улучшает экологическую ситуацию в регионах ведения горных работ.- improves the environmental situation in mining regions.
Способ поясняется чертежами. На фиг.1 - план карьера с расположением временных отвалов на его борту; на фиг.2 - поперечный разрез карьера с размещением кранлайнов при отработке карьера; на фиг.3 - схема работы кранлайнов при бестранспортной перевалке вскрышных пород; на фиг.4 - нарушенный карьером участок земной коры после восстановления.The method is illustrated by drawings. Figure 1 - plan of the quarry with the location of temporary dumps on its board; figure 2 is a transverse section of the quarry with the placement of the cranes during mining quarry; figure 3 is a diagram of the operation of cranelines during transportless transshipment of overburden rocks; figure 4 - disturbed quarry plot of the earth's crust after recovery.
Способ осуществляется следующим образомThe method is as follows
Малая кимберлитовая трубка 1 разрабатывается карьером 2 с разделением карьерного поля на продольные 3 и поперечные 4 кольцеобразные блоки с применением кранлайнов 5 (фиг.1, фиг.2). При этом вмещающие породы путем многократной перевалки кранлайнами 5 и с использованием промежуточных отвалов 6 (фиг.3) укладываются на временные отвалы 7 на борту карьера. Карьер разрабатывают в следующей последовательности. Кранлайны 8 (фиг.3) ведут отработку продольных и поперечных кольцеобразных блоков 3 и 4, перемещаясь по контуру кимберлитовой трубки 1, соответственно с юга на север и с запада на восток. Отгруженные погрузчиками из этих блоков пустые породы транспортируются кранлайнами в специальных саморазгружающихся сосудах 13 и укладываются на отвалах 7, расположенных вокруг борта карьера 2. Руда транспортируется автосамосвалами 9 и загружается в контейнеры 10 или при наличии временной обогатительной фабрики (ВОФ) в ее бункер. При переходе на отработку нижележащего гор. 30 производят чередование отработки кольцеобразных блоков 3 и 4, т.е. вначале на гор. 30 отрабатываются поперечные кольцеобразные блоки 4, а затем переходят на отработку продольных кольцеобразных блоков 3. Вынутые от гор. 30 пустые породы вначале складируются на промежуточном отвале 6 (фиг.3) и далее другим кранлайном перемещаются на поверхностный отвал 7. При отработке нижележащих горизонтов 45 м и 60 м те же операции повторяются в аналогичной последовательности, т.е. в процессе завершения отработки карьера 2 на гор. 105 м выполняется многократная перевалка вскрышных пород кранлайнами на поверхность. В дальнейшем вынутые из карьера и сложенные в отвалах 7 пустые породы этими же кранлайнами перемещаются обратно в карьерное пространство 11 (фиг.4). Таким образом производится восстановление нарушенного участка земли и поверхность карьера в окончательном виде примет вид 12.A small kimberlite pipe 1 is developed by a
Техническая сущность и преимущества нового технического решения раскрыты на примере отработки малой кимберлитовой трубки глубиной 105 м.The technical essence and advantages of the new technical solution are disclosed by the example of working out a small kimberlite pipe 105 m deep.
Исходные данные для расчетов:Initial data for calculations:
- глубина карьера, Нк=105 м;- the depth of the quarry, N to = 105 m;
- высота рабочего уступа, Ну=15 м;- the height of the working ledge, N y = 15 m;
- угол откоса уступа, α=70°;- the slope angle of the ledge, α = 70 °;
- диаметр кимберлитовой трубки, d=100 м;- the diameter of the kimberlite pipe, d = 100 m;
- угол откоса борта карьера, β=60°.- angle of slope of the pit side, β = 60 °.
Расчеты выполнены в следующей последовательности:The calculations are performed in the following sequence:
1. Определяем объем удаляемой горной массы из всего карьера - Vr.м. (по формуле усеченного конуса).1. We determine the volume of removed rock mass from the entire quarry - V r.m. (by the formula of a truncated cone).
где Дп, Дд - соответственно, диаметр карьера по дневной поверхности и по дну, м.where D p , D d - respectively, the diameter of the quarry on the surface and bottom, m
Диаметр карьера по дну Дд равен диаметру кимберлитовой трубки на данной глубине, т.е. Дд=d=100 м. Тогда диаметр карьера по дневной поверхности составит:The diameter of the quarry along the bottom D d is equal to the diameter of the kimberlite pipe at a given depth, i.e. D d = d = 100 m. Then the diameter of the quarry on the surface will be:
Дп=Дд+2·Нк·ctgβ=100+2·105·0,5774=100+120=220 мD p = D d + 2 · N to · ctgβ = 100 + 2 · 105 · 0.5774 = 100 + 120 = 220 m
и далее,and further
В табл.1 рассчитаны объемы горной массы по горизонтом карьера.In Table 1, the volumes of rock mass over the open pit horizon are calculated.
Всего объем вывозимой горной массы из карьера при транспортной схеме составил 2, 210 млн·м3. В табл.2 приведены результаты расчетов объемов многократной перевалки горной массы кранлайнами при бестранспортной схеме. При этом горная масса кранлайнами транспортируется в специальных саморазгружающихся сосудах (например, саморазгружающиеся вагонетки, сосуды типа ковша грейфера, специальные контейнеры и т.д.The total volume of exported rock mass from the quarry in the transport scheme amounted to 2.210 million m 3 . Table 2 shows the results of calculating the volumes of multiple transshipment of rock mass by crane lines with a non-transport scheme. In this case, the rock mass is transported by crane lines in special self-unloading vessels (for example, self-unloading trolleys, vessels such as a grab bucket, special containers, etc.
2. Расчет затрат при традиционной схеме разработки малой кимберлитовой трубки.2. Costing in the traditional scheme for the development of a small kimberlite pipe.
Расчет затрат на экскавацию Зт э и транспортирование горной массы Зт тр производится по следующим формулам:Calculation of the cost of excavation Z t e and transportation of rock mass Z t tr is made according to the following formulas:
Зт э=Vrм·Сэ;Z t e = V rm · S e ;
Зт тр=Vrм·Стр,Z t tr = V rm · C tr
где Сэ и Стр - соответственно затраты на экскавацию и транспортирование 1 м3 горной массы, долл/м3.where C e and C Tr - respectively, the costs of excavation and transportation of 1 m 3 of rock mass, dollars / m 3 .
Значения Сэ и Стр взяты из литературы [Технология разработки глубоких карьеров Якутии / А.Д.Андросов. - Новосибирск: Наука. Сибирская издательская фирма РАН, 1996. - 215 с.] и соответственно составили:The values of C e and C tr are taken from the literature [Technology for the development of deep quarries in Yakutia / A.D. Androsov. - Novosibirsk: Science. Siberian Publishing Company RAS, 1996. - 215 pp.] And accordingly amounted to:
- себестоимость разработки 1 м3 горной массы в среднем по АК «АЛРОСА», Ст=3,41 долл/м3;- the cost of developing 1 m 3 of rock mass on average for ALROSA, C t = 3.41 dollars / m 3 ;
- себестоимость экскавации 1 м3 горной массы составляет 20% от общей себестоимости разработки,- the cost of excavation of 1 m 3 of rock mass is 20% of the total cost of development,
Сэ=Ст·0,2=0,694 долл/м3,With e = C t · 0.2 = 0.694 dollars / m 3
- себестоимость транспортирования 1 м3 горной массы автомобильным транспортом составляет 60% от общей себестоимости разработки,- the cost of transporting 1 m 3 of rock mass by road is 60% of the total cost of development,
Стр=Ст·0,6=2,08 долл/м3.C Tr = C t · 0.6 = 2.08 USD / m 3 .
Итого при традиционной технологии разработки суммарные затраты на экскавацию и транспортирования горной массы 3 равны,Total with traditional development technology, the total costs of excavation and transportation of
Зт=Зт э+Зт тр=2210·0,694+2210·2,08=1533,7+4596,8=6130,5 тыс. долл.Z t = Z t e + Z t tr = 2210 · 0.694 + 2210 · 2.08 = 1533.7 + 4596.8 = 6130.5 thousand dollars
3. Расчет затрат при рекомендуемой технологии разработки малой кимберлитовой трубки с применением кранлайнов - Зр,3. Calculation of costs with the recommended technology for the development of a small kimberlite pipe using cranlines - Z p ,
Зр=Зр э+Зр тр=8487·0,694+0=5887,9 тыс. долл.Z p = Z p e + Z p tr = 8487 · 0.694 + 0 = 5887.9 thousand dollars
4. Снижение затрат при рекомендуемой технологии разработки малой кимберлитовой трубки за счет применения кранлайнов,4. Cost reduction with the recommended technology for the development of a small kimberlite pipe through the use of crane lines,
Эр=Зт-Зр=6130,5-5887,9=242,6 тыс. руб.E p = Z t -Z p = 6130.5-5887.9 = 242.6 thousand rubles.
5. Затраты на восстановление нарушенных земель при традиционной и рекомендуемой технологиях. Эти затраты заключаются в засыпке отработанного карьера вынутыми вскрышными породами (см. табл.1), Vв.5. The cost of restoring disturbed lands with traditional and recommended technologies. These costs consist in filling the spent quarry with excavated overburden (see Table 1), V c .
а) При традиционной технологии - Зт ох,a) With traditional technology - Z t oh ,
Зт ох=Vв·Cэ=1384,0·0,694=960,5 тыс. долл.Z t oh = V in · C e = 1384.0 · 0.694 = 960.5 thousand dollars
6. Снижение затрат на восстановление нарушенных земель ΔЗ составит,6. The reduction in the cost of restoring disturbed lands ΔЗ will be,
Δ3=Зт ох-Зр ох=2878,7-960,5=1918,2 тыс. долл..DELTA.3 = W t p ooh ooh -s = 2878,7-960,5 = 1918.2 thousand. Dollars.
Кроме того, рекомендуемая технология содержит элементы социального характера, заключающиеся в снижении вредных выбросов выхлопных газов автосамосвалов на окружающую природную среду и уменьшении их влияния на здоровье работающих в карьере людей. При этом социальный эффект достигается улучшением экологической ситуации в регионах ведения горных работ, т.к. резко снижаются выбросы окислов азота и углерода в результате сгорания углеводородного сырья в двигателях большегрузных автосамосвалов.In addition, the recommended technology contains elements of a social nature, consisting in reducing the harmful exhaust emissions of dump trucks on the environment and reducing their impact on the health of people working in careers. At the same time, the social effect is achieved by improving the environmental situation in the mining regions, because sharply reduced emissions of nitrogen and carbon oxides as a result of the combustion of hydrocarbons in engines of heavy trucks.
Результаты расчетов общего экономического эффекта от внедрения рекомендуемой технологии отработки малой кимберлитовой трубки приведены в табл.3.The results of calculations of the overall economic effect of the introduction of the recommended technology for the development of a small kimberlite pipe are given in Table 3.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008116900/03A RU2426882C2 (en) | 2008-04-28 | 2008-04-28 | Development method of kimberlite tubes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008116900/03A RU2426882C2 (en) | 2008-04-28 | 2008-04-28 | Development method of kimberlite tubes |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008116900A RU2008116900A (en) | 2009-11-10 |
RU2426882C2 true RU2426882C2 (en) | 2011-08-20 |
Family
ID=41354232
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008116900/03A RU2426882C2 (en) | 2008-04-28 | 2008-04-28 | Development method of kimberlite tubes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2426882C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2568654C1 (en) * | 2014-07-24 | 2015-11-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова" | Method of development of low-commodity kimberlite pipes |
RU2598609C1 (en) * | 2015-08-13 | 2016-09-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Method for open development of mineral deposits using excavator-crane line |
-
2008
- 2008-04-28 RU RU2008116900/03A patent/RU2426882C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Трубецкой К.Н., Домбровский А.Н. и др. Высокоуступная технология открытых горных работ на основе применения кранлайнов// Горный журнал. - 2005, N4, стр.40-43. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2568654C1 (en) * | 2014-07-24 | 2015-11-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова" | Method of development of low-commodity kimberlite pipes |
RU2598609C1 (en) * | 2015-08-13 | 2016-09-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Method for open development of mineral deposits using excavator-crane line |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008116900A (en) | 2009-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Sahu et al. | Underground mining for meeting environmental concerns–a strategic approach for sustainable mining in future | |
US10082025B2 (en) | System for the reduction in applied energy, improved efficiencies and reduced costs in open pit mining | |
Marinin et al. | Improvement of project decisions efficiency and cost optimization at the mine engineering stage of reclamation in the context of open pit ore mining | |
Sobko et al. | The belt conveyor effectiveness at the rock haulage under flooded pit excavations. | |
Kuzmin et al. | Development of a new environmentally-friendly technology for transportation of mined rock in the opencast mining | |
RU2559262C1 (en) | Method of open development of deposits with use of combined transport | |
Anisimov | RESEARCH ON PARAMETERS OF THE WORKING AREA ON AN INTERNAL DUMP FOR DEVELOPING OPEN PITS. | |
Annakulov | Development of technological schemes for open-pit mining of deposits using “mobile crushing-reloading-conveyor complexes” | |
RU2426882C2 (en) | Development method of kimberlite tubes | |
Cheskidov et al. | Diversification of open pit coal mining with draglining | |
RU2553672C2 (en) | Method of opened development of long steep dipping fields with internal dumping | |
Trubetskoy et al. | Ensuring the environmental and industrial safety in solid mineral deposit surface mining | |
Gromov et al. | Improvement of access methods for ore reserves beyond ultimate limits of open pits | |
Fedotenko et al. | Substantiation of the technology of efficient transition to high bench stripping of thick coal seams | |
AU2014100343A4 (en) | A System for the Reduction in Applied Energy, Improved Efficiencies and Reduced Costs in Open Pit Mining | |
Kolesnikov | Methods and schemes of opening-up the quarry fields at various bedding conditions of deposits | |
Ivanov et al. | Application of (CAD) Modeling in Selection of Open Cast Mining Machines for Complex Structure Ore Deposits in Training of Mining Engineers. | |
RU2299985C2 (en) | Method for extracting stripping rock | |
Adamchuk et al. | Research of land-saving schemes of mining the horizontal sedimentary mineral deposits | |
Rakishev et al. | Regarding the Selection of Dumping Station Construction and Parameters of Concentration Horizon | |
RU2294433C1 (en) | Method for closely located ore bodies cutting with separate pits | |
Zarovnyaev et al. | Development of environmental geotechnologies in the conditions of cryolitzone | |
Slobodyanyuk et al. | Rational use of hydraulic excavators in iron ore pits | |
Makarov et al. | Technological Solutions for Processing Closed Coal Mines by Open Pit Method | |
Romashkin et al. | Enhancement of stripping operations in the development of the Chernogorskoe coal deposit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110626 |