RU2527826C2

RU2527826C2 - Method of open development of mineral deposits

Info

Publication number: RU2527826C2
Application number: RU2012117124/03A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Владимирович Мелихов; Вячеслав Михайлович Иванов; Сергей Витальевич Голубев; Сергей Прокофьевич Решетняк; Алексей Анатольевич Данилкин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная компания "ГеоПолимер"
Priority date: 2012-04-26
Filing date: 2012-04-26
Publication date: 2014-09-10
Also published as: RU2012117124A

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: invention relates to the mining industry and can be used in open development of mineral deposits. The method comprises opening the deposit and recovery of mineral deposits with ledges with formation of the inclined surfaces of slopes and pit edges, drilling wells, loading of wells with explosives, breaking of the rock mass with blasting of explosives in units, distributed on the pit ledges, loading and transportation of the rock mass to the sites of its storage or further processing. The location sites and size of rock blocks are determined, hovering on the slopes of the ledges. From the earth's surface or upstream sites of ledges the workers and drilling equipment is descended on the lifelines to the upper surface of the hovering rock block. In the hovering rock block the wells are drilled with the distance between the wells not exceeding the maximum distance equal to the twice depth of distribution in the rock mass in the vicinity of the well of area of the rock destruction that occurs when blasting explosives in the well. The wells are drilled parallel to the surface of the slope of the ledge, and the distance between the wells and the surface of the slope of the ledge is taken as equal to the depth of distribution in the rock mass in the vicinity of the well of area of the rock destruction that occurs when blasting explosives in the well.

EFFECT: improving the safety of open mining operations.

2 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений твердых полезных ископаемых открытым способом.The invention relates to the mining industry and can be used in the development of solid mineral deposits in an open way.

Известен способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых (Патент RU №2394158, опубл. 10.07.2010), включающий строительство глубокого карьера с различными углами откоса его бортов в соответствии со снижающейся естественной и техногенной нарушенностью пород массивов, вскрытие и отработку полезного ископаемого уступами с формированием наклонных, крутонаклонных и вертикальных участков бортов карьера с креплением их в глубоких зонах при доработке карьера, бурение скважин, заряжание скважин взрывчатыми веществами, отбойку горной массы при взрывании взрывчатых веществ блоками, рассредоточенными по уступам карьера, погрузку и транспортирование горной массы.There is a method of open development of mineral deposits (Patent RU No. 2394158, publ. 07/10/2010), including the construction of a deep quarry with different slope angles of its sides in accordance with the decreasing natural and man-made disturbance of the rocks of the massifs, opening and mining of minerals with ledges with the formation of inclined , steeply inclined and vertical sections of the sides of the quarry with their fastening in deep zones during the completion of the quarry, drilling wells, loading wells with explosives, breaking rocks when blasting explosives in blocks dispersed over the ledges of a quarry, loading and transporting rock mass.

Известен способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых (Патент RU №2361081, опубл. 10.07.2009), принятый в качестве прототипа, включающий вскрытие месторождения и отработку полезного ископаемого уступами с формированием наклонных поверхностей откосов уступов и бортов карьера, бурение скважин, заряжание скважин взрывчатыми веществами, отбойку горной массы при взрывании взрывчатых веществ блоками, рассредоточенными по уступам карьера, погрузку и транспортирование горной массы до мест ее складирования или последующей переработки.There is a method of open development of mineral deposits (Patent RU No. 2361081, published July 10, 2009), adopted as a prototype, including opening a field and mining a ledge with the formation of inclined surfaces of the slopes of the ledges and sides of the quarry, drilling wells, loading wells with explosives , rock breaking during the explosion of explosives with blocks dispersed along the ledges of the quarry, loading and transportation of rock to the places of its storage or subsequent processing .

Недостатком данного способа является повышенная опасность ведения горных работ под породными блоками, зависающими на откосах уступов (бортах карьеров).The disadvantage of this method is the increased risk of mining under rock blocks, hanging on the slopes of the ledges (sides of the quarries).

Техническим результатом заявляемого способа открытой разработки месторождений полезных ископаемых является повышение безопасности ведения открытых горных работ.The technical result of the proposed method for open pit mining of mineral deposits is to increase the safety of open pit mining.

Технический результат достигается тем, что в способе открытой разработки месторождений полезных ископаемых, включающем вскрытие месторождения и отработку полезного ископаемого уступами с формированием наклонных поверхностей откосов уступов и бортов карьера, бурение скважин, заряжание скважин взрывчатыми веществами, отбойку горной массы при взрывании взрывчатых веществ блоками, рассредоточенными по уступам карьера, погрузку и транспортирование горной массы до мест складирования или последующей переработки, определяют места расположения и размеры породных блоков, зависающих на откосах уступов, с земной поверхности или площадок вышерасположенных уступов на страховочных канатах опускают рабочих и буровое оборудование к верхней поверхности зависающего породного блока, в зависающем породном блоке пробуривают скважины с расстоянием между скважинами, не превышающим предельного расстояния, равного удвоенной глубине распространения в массив пород в окрестности скважины зоны разрушения пород, возникающей при взрывании в скважине взрывчатых веществ, скважины пробуривают параллельно поверхности откоса уступа, при этом расстояние между скважинами и поверхностью откоса уступа принимают равным глубине распространения в массив пород в окрестности скважины зоны разрушения пород, возникающей при взрывании в скважине взрывчатых веществ.The technical result is achieved by the fact that in the method of open-pit mining of mineral deposits, including opening a deposit and mining of minerals with ledges with the formation of inclined surfaces of the slopes of the ledges and sides of the quarry, drilling wells, loading wells with explosives, breaking the rock mass when blasting explosives with blocks dispersed on the ledges of the quarry, loading and transportation of rock mass to the places of storage or subsequent processing, determine the location The rises and sizes of the rock blocks hanging on the slopes of the ledges from the earth's surface or the sites of the upper ledges on the safety ropes lower the workers and drilling equipment to the upper surface of the hanging rock block, in the hanging rock block, wells are drilled with a distance between the wells not exceeding the limit distance equal to twice the depth of propagation into the rock mass in the vicinity of the borehole of the rock destruction zone arising from the explosion of explosives in the borehole, the borehole is drilled They are parallel to the surface of the escarpment of the ledge, while the distance between the wells and the surface of the escarpment of the escarpment is taken equal to the depth of propagation into the rock mass in the vicinity of the well of the zone of rock destruction that occurs when explosives are blasted in the well.

Сущность заявляемого способа открытой разработки месторождений полезных ископаемых поясняется схемами, представленными на фиг.1 и 2.The essence of the proposed method for open pit mining of mineral deposits is illustrated by the schemes presented in figures 1 and 2.

Схема на фиг.1 иллюстрирует типовое расположение зависающего породного блока на откосе уступа и ориентацию скважин относительно поверхности откоса уступа.The diagram in figure 1 illustrates a typical location of the hanging rock block on the escarpment of the ledge and the orientation of the wells relative to the surface of the escarpment of the ledge.

На фиг.2 приведена схема расположения скважин и показаны зоны разрушения пород, возникающие при взрывании в скважине взрывчатых веществ.Figure 2 shows the location of the wells and shows the zone of destruction of rocks that occur when blasting explosives in the well.

На фиг.1 обозначено: 1 - скважина; ABCD - породный блок, зависающий на откосе уступа; EF - земная поверхность (площадка вышерасположенного уступа или берма); CD - верхняя поверхность зависающего породного блока; Н - высота уступа; KADE - поверхность откоса уступа; Z - расстояние между скважинами и поверхностью откоса уступа; L - длина скважины.In figure 1 is indicated: 1 - well; ABCD - rock block, hanging on the slope of the ledge; EF - Earth's surface (platform of an upstream ledge or berm); CD is the upper surface of the hanging rock block; H is the height of the ledge; KADE - the surface of the slope of the ledge; Z is the distance between the wells and the surface of the slope of the ledge; L is the length of the well.

На фиг.2 обозначено: 1 - скважина; 2 - граница зоны разрушения пород, возникающей в окрестности скважины при взрывании в скважине взрывчатых веществ; S - расстояние между скважинами; r - глубина распространения в массиве пород в окрестности скважины зоны разрушения пород, возникающей при взрывании в скважине взрывчатых веществ.Figure 2 indicates: 1 - well; 2 - the boundary of the zone of destruction of rocks that occurs in the vicinity of the well during the explosion of explosives in the well; S is the distance between the wells; r is the depth of propagation in the rock mass in the vicinity of the well of the zone of rock destruction that occurs when explosives are blown up in the well.

Появление опасных зависаний породных блоков (зависей) на откосах уступов связано с различным воздействием горных работ на породы, существенно отличающиеся прочностными и деформационными характеристиками. Такими породами, как правило, представлены горные массивы месторождений твердых полезных ископаемых.The appearance of dangerous hangs of rock blocks (hangs) on the escarpments of ledges is associated with various impacts of mining on rocks that differ significantly in strength and deformation characteristics. Such rocks, as a rule, are represented by mountain massifs of deposits of solid minerals.

Причиной опасных зависаний является также различная склонность пород к выветриванию.The cause of dangerous freezes is also the different tendency of the rocks to weather.

Спуск на страховочных канатах рабочих и бурового оборудования с земной поверхности или площадок вышерасположенных уступов EF (фиг.1) к верхней поверхности CD зависающего породного блока обеспечивает безопасность труда горнорабочих при проведении буровых и взрывных работ, связанных с разрушением зависающего породного блока. Рабочие и оборудование во все периоды выполнения работ находятся выше зоны падающих кусков породы. Перед взрыванием взрывчатых веществ в скважинах горнорабочие и оборудование с помощью страховочных канатов поднимаются за пределы действия взрыва.The descent on safety ropes of workers and drilling equipment from the earth's surface or from the sites of upstream ledges EF (Fig. 1) to the upper surface of the CD of the hanging rock block ensures the safety of miners during drilling and blasting operations associated with the destruction of the hanging rock block. Workers and equipment at all periods of the work are above the zone of falling pieces of rock. Before blasting explosives in wells, miners and equipment with the help of safety ropes rise beyond the limits of the explosion.

При величине расстояния S (фиг.2) между скважинами, не превышающем предельного расстояния, равного удвоенной глубине (2r) распространения в массив пород в окрестности скважины зоны разрушения пород, возникающей при взрывании в скважине взрывчатых веществ, обеспечивается надежное принудительное обрушение породного блока, зависающего на откосе уступа.When the distance S (Fig. 2) between the wells does not exceed the maximum distance equal to twice the depth (2r) of propagation into the rock mass in the vicinity of the well of the rock destruction zone that occurs when explosives are blasted in the well, reliable forced collapse of the rock block on the escarpment of a ledge.

При бурении скважин параллельно поверхности откоса уступа и величине расстояния между скважинами и поверхностью откоса уступа равном r исключается дополнительное (техногенное) разрушение уступа (с правой стороны от линии AD, фиг.1) буровзрывными работами, что повышает устойчивость пород, слагающих уступ, к выветриванию, а следовательно, и к образованию опасных зависаний породных блоков.When drilling wells parallel to the surface of the escarpment of the ledge and the distance between the wells and the surface of the escarpment of the escarpment equal to r, additional (technogenic) destruction of the escarpment (on the right side of the line AD, Fig. 1) is excluded by drilling and blasting, which increases the resistance of the rocks composing the escarpment to weathering , and, consequently, to the formation of dangerous freezing of rock blocks.

Использование заявляемого способа открытой разработки месторождений полезных ископаемых позволяет существенно повысить безопасность труда горнорабочих за счет исключения возможности обрушения породных блоков, зависающих на откосах уступов, в зоны ведения горных работ.Using the proposed method for open mining of mineral deposits can significantly increase the safety of miners by eliminating the possibility of collapse of rock blocks, hanging on the escarpment of benches, in the zone of mining.

Дополнительные положительные эффекты при использовании данного способа связаны с повышением концентрации горных работ в карьере (угольном разрезе) и минимизацией продолжительности работ по принудительному обрушению зависающих на откосах уступов породных блоков.Additional positive effects when using this method are associated with an increase in the concentration of mining operations in the quarry (coal mine) and minimization of the duration of the work for the forced collapse of the rock blocks that hang on the slopes.

Заявляемый способ предназначен для использования при разработке рудных и пластовых месторождений открытым способом.The inventive method is intended for use in the development of ore and reservoir deposits in an open way.

Наибольший эффект от использования заявляемого способа достигается при разработке месторождений, представленных породами и рудами, существенно отличающимися прочностными и деформационными характеристиками, с использованием буровзрывного способа.The greatest effect from the use of the proposed method is achieved in the development of deposits represented by rocks and ores, significantly differing in strength and deformation characteristics, using the drilling and blasting method.

Claims

The method of open development of mineral deposits, including opening the field and mining of minerals with ledges with the formation of inclined surfaces of the slopes of the ledges and sides of the quarry, drilling wells, loading wells with explosives, breaking the rock mass when blasting explosives with blocks dispersed over the ledges of the quarry, loading and transportation rock mass to the places of its storage or subsequent processing, characterized in that they determine the location and size of the pore blocks hanging on the escarpments of benches, from the earth's surface or sites of upstream benches on safety ropes lower workers and drilling equipment to the upper surface of the hanging rock block, in the hanging rock block wells are drilled with a distance between the wells not exceeding the limit distance equal to twice the depth of distribution into the rock mass in the vicinity of the well of the zone of rock destruction that occurs when explosives are blown in the well, the wells are drilled in parallel the surface of the escarpment of the ledge, while the distance between the wells and the surface of the escarpment of the escarpment is taken equal to the depth of propagation into the rock mass in the vicinity of the well of the rock destruction zone that occurs when explosives are blasted in the well.