RU2504657C1

RU2504657C1 - Способ разработки обводненных месторождений полезных ископаемых

Info

Publication number: RU2504657C1
Application number: RU2012132852/03A
Authority: RU
Inventors: Виктор Евгеньевич Кисляков; Артем Александрович Гузеев
Priority date: 2012-07-31
Filing date: 2012-07-31
Publication date: 2014-01-20

Abstract

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке обводненных месторождений полезных ископаемых. Техническим результатом является повышение эффективности разработки обводненных месторождений. Согласно способу карьерное поле вскрывают котлованом, карьер заполняют водой и монтируют в нем добычное устройство, производят выемку карьерного поля горизонтальными слоями сверху вниз с регулированием уровня воды вслед за отработкой слоев. Заполненный водой карьер делят на зоны: подготавливаемая к выемке рабочая зона месторождения и отработанная зона месторождения, в каждой зоне устанавливают водонепроницаемые экраны, ограждающие их от общего карьерного поля. При этом каждую зону дополнительно ограничивают перегородками и регулируют уровень воды, обеспечивая его повышение в рабочей зоне при условии: H_у>H_в+H_ч.max, где H_y - высота горизонтального слоя, м; H_в - высота столба воды, м; Н_ч.mах - максимальная высота черпания, м; а при условии H_в>H_г.ч.max обеспечивают понижение уровня воды в рабочей зоне, где Н_г.ч.max - максимальная глубина черпания, м; и по мере перемещения добычного устройства в новую рабочую зону повторно производят монтаж перегородок в подготавливаемой зоне и демонтаж со стороны отработанной зоны. 4 ил.

Description

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке обводненных месторождений полезных ископаемых.

Известен способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых, согласно которому сооружают гидроотвал, карьерное поле вскрывают котлованом, карьер заполняют водой и монтируют в нем плавающее землесосное устройство с рыхлителем, производят выемку карьерного поля, транспортирование полученной горной массы на поверхность пульпопроводом и помещение пустой породы в гидроотвал (RU 2081321 С1, МПК 6 Е21С 41/26 от 06.09.1994, опубл. 10.06.1997).

Недостатком данного способа является сложная технология добычи полезных ископаемых.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ разработки обводненных месторождений полезных ископаемых, согласно которому сооружают гидроотвал, карьерное поле вскрывают котлованом, карьер заполняют водой и монтируют в нем плавающее землесосное устройство с рыхлителем, производят выемку карьерного поля горизонтальными слоями сверху вниз с понижением уровня воды вслед за отработкой слоев, поддерживая зеркало воды на уровне кровли текущего эксплуатационного горизонта за счет возвращения в карьер воды из гидроотвала. Для отработки очередного слоя его зарезку осуществляют котлованом, который затем расширяют, а отработку горизонтальных слоев осуществляют путем сплошной выемки плавающим землесосным устройством с рыхлителем системой заходок (RU 2261331C2, МПК 7 Е21С 41/26 от 21.01.2002, опубл. 10.09.2003).

Недостатком данного способа является необходимость регулирования уровня зеркала воды на всей площади месторождения, а также необходимость формирования гидроотвала.

Задачей способа является повышение эффективности разработки обводненных месторождений за счет исключения операций по постройке и эксплуатации гидросооружений, снижение объемов водооборота по поддержанию необходимого уровня воды в рабочей зоне.

Достигается это тем, что в способе разработки обводненных месторождений полезных ископаемых, согласно которому карьерное поле вскрывают котлованом, карьер заполняют водой и монтируют в нем добычное устройство, производят выемку карьерного поля горизонтальными слоями сверху вниз с регулированием уровня воды вслед за отработкой слоев, согласно изобретению заполненный водой карьер делят на зоны: подготавливаемая к выемке, рабочая зона месторождения и отработанная зона месторождения, и в каждой зоне устанавливают водонепроницаемые экраны, ограждающие их от общего карьерного поля, при этом каждую зону дополнительно ограничивают перегородками и регулируют уровень воды, обеспечивая его повышение в рабочей зоне при условии:

где H_y - высота горизонтального слоя, м;

Н_в - высота столба воды, м;

Н_ч.max - максимальная высота черпания, м,

а при условии:

где Н_г.ч.max - максимальная глубина черпания, м,

обеспечивают понижение уровня воды в рабочей зоне,

и по мере перемещения добычного устройства в новую рабочую зону, повторно производят монтаж перегородок в подготавливаемой зоне и демонтаж со стороны отработанной зоны.

Заявляемый способ разработки обводненных месторождений полезных ископаемых целесообразно осуществить с применением экскаватора, установленного на понтоне, использовавшегося ранее при отработке карьерного поля, так как это позволит снизить затраты электроэнергию при создании системы водоотлива, но и снизить экономические затраты на приобретение нового оборудования, реконструируя ранее используемое оборудование.

При использовании заявляемого способа целесообразно применение определенного типа оборудования в зависимости от условий месторождения для полной отработки запасов. Например: отработка угольных или рудных месторождений экскаваторами на понтоне, россыпных месторождений земснарядами или драгами. Выбор определенного типа оборудования позволит отработать месторождение с наименьшими затратами и потерями, и максимальной выгодой.

Отработка месторождения полезных ископаемых участками, разделенными водонепроницаемыми экранами позволит снизить нагрузку на оборудование с уменьшением площадей, а регулирование уровня воды обеспечит полную отработку месторождения полезных ископаемых.

Изобретение поясняется графически, на фиг.1-4 показана технология отработки месторождения,

где обозначено:

1 - водонепроницаемый экран;

2 - перегородки;

3 - понтон;

4 - экскаватор;

5 - насосное оборудование;

6 - высота горизонтального слоя;

7 - подготавливаемая к выемке зона месторождения;

8 - рабочая зона месторождения;

9 - отработанная зона месторождения.

Способ реализуется следующим образом.

Заполненный водой карьер делят на зоны: подготавливаемая к выемке 7, рабочая зона месторождения 8 и отработанная зона месторождения 9, и в каждой зоне устанавливают водонепроницаемые экраны 1, ограждающие их от общего карьерного поля, при этом каждую зону дополнительно ограничивают перегородками 2 и регулируют уровень воды, обеспечивая его повышение в рабочей зоне при условии:

где H_y - высота горизонтального слоя м;

Н_в - высота столба воды, м;

H_ч.max - максимальная высота черпания, м;

а при условии:

где Н_г.ч.max - максимальная глубина черпания, м

обеспечивают понижение уровня воды в рабочей зоне.

При этом по мере продвижения работ перегородка между подготавливаемой к выемке зоной 7 и рабочей зоной 8 демонтируется, соединяя эти зоны, и экскаватор перемещается в зону, подготовленную к выемке 7. Затем водонепроницаемая перегородка 2 вновь разделяет обе зоны. В отработанной зоне 9 месторождения после понижения уровня воды до его естественного значения идет последующий демонтаж водонепроницаемых экранов 1. Экскаватор 4, находящийся на понтоне 3, который позволяет ему держаться на плаву в обводненных условиях, после выемки пород или полезного ископаемого производит их погрузку в транспорт.

Способ поясняется примерами.

Пример 1. Обводненное месторождение полезных ископаемых при высоте горизонтального слоя H_y=15 метров, высота столба воды Н_в=2 метра Н_ч.max=12 метров. При данных технологических параметрах не хватает высоты черпанья. Устанавливаем водонепроницаемый экран в рабочей зоне оборудования и увеличиваем уровень воды в ней на 4 метра, что позволяет производить выемку полезного ископаемого без применения другого оборудования. Таким образом возможно отрабатывать месторождения более высокими уступами и уменьшить затраты на водоотлив.

Пример 2. Обводненное месторождение полезных ископаемых при высоте горизонтального слоя H_y=5 метров, уровень столба воды Н_в=10 метров, Н_г.ч.max=8 метров. При данных технологических параметрах не хватает глубины черпанья экскаватора. Устанавливаем водонепроницаемый экран в рабочей зоне оборудования и уменьшаем уровень воды в ней на 7 метров что позволяет производить выемку полезного ископаемого без применения другого оборудования. Таким образом мы уменьшаем затраты на водоотлив при отработке картерного поля с высоким уровнем воды и небольшой высотой уступа.

Из вышеприведенных примеров видно, что предлагаемый способ открытой разработки обводненных месторождений полезных ископаемых позволяет снизить эксплуатационные затраты за счет уменьшения объемов водоотлива.

Claims

Способ разработки обводненных месторождений полезных ископаемых, согласно которому карьерное поле вскрывают котлованом, карьер заполняют водой и монтируют в нем добычное устройство, производят выемку карьерного поля горизонтальными слоями сверху вниз с регулированием уровня воды вслед за отработкой слоев, отличающийся тем, что заполненный водой карьер делят на зоны: подготавливаемая к выемке, рабочая зона месторождения и отработанная зона месторождения, и в каждой зоне устанавливают водонепроницаемые экраны, ограждающие их от общего карьерного поля, при этом каждую зону дополнительно ограничивают перегородками и регулируют уровень воды, обеспечивая его повышение в рабочей зоне при условии:

где Н_у - высота горизонтального слоя м;
Н_в - высота столба воды, м;
Н_ч.max - максимальная высота черпания, м;
а при условии:

обеспечивают понижение уровня воды в рабочей зоне, где
Н_г.ч.max - максимальная глубина черпания, м,
и по мере перемещения добычного устройства в новую рабочую зону повторно производят монтаж перегородок в подготавливаемой зоне и демонтаж со стороны отработанной зоны.