RU2713844C1 - Method of building up an inoperative side of deep open pit - Google Patents
Method of building up an inoperative side of deep open pit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2713844C1 RU2713844C1 RU2019135084A RU2019135084A RU2713844C1 RU 2713844 C1 RU2713844 C1 RU 2713844C1 RU 2019135084 A RU2019135084 A RU 2019135084A RU 2019135084 A RU2019135084 A RU 2019135084A RU 2713844 C1 RU2713844 C1 RU 2713844C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mining
- quarry
- deep
- safety
- steeply inclined
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims abstract 3
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 29
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010009 beating Methods 0.000 abstract 1
- 229910001610 cryolite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C41/00—Methods of underground or surface mining; Layouts therefor
- E21C41/26—Methods of surface mining; Layouts therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и создано применительно к условиям разработки глубоких кимберлитовых карьеров в экстремальных условиях криолитозоны Севера.The invention relates to the mining industry and is created in relation to the conditions for the development of deep kimberlite quarries in extreme conditions of the permafrost zone of the North.
Известен способ отстройки нерабочего борта карьера с горизонтальными бермами безопасности, оставляемыми для обеспечения достаточной устойчивости борта не менее, чем каждые три уступа (см. Томаков П.И., Наумов И.К. Технология, механизация и организация открытых горных работ: Учебник для вузов. - 3-е изд. перераб. - М.: Изд-во Моск. горного ин-та, 1992. – 464 с., С. 32-34).There is a method of detuning a non-working side of a quarry with horizontal safety berms left to ensure sufficient side stability at least every three ledges (see Tomakov P.I., Naumov I.K. Technology, mechanization and organization of open cast mining: Textbook for universities .- 3rd ed. Revised. - M .: Publishing house of the Moscow Mining Institute, 1992. - 464 p., S. 32-34).
Недостатком известного решения является значительные объемы производства вскрышных работ в контуре отработки карьера.A disadvantage of the known solution is the significant volume of overburden production in the quarry mining circuit.
Известен также способ отстройки нерабочего борта карьера с наклонными предохранительными бермами (см. Галкин А.М., Галкин В.А., Попов В.Н. Опыт проектирования и строительства карьеров с наклонными предохранительными бермами. - М.: Обзорная информация, серия: Горное дело, 1977. - 37 с.). There is also a method of detuning an outboard side of a quarry with inclined safety berm (see Galkin A.M., Galkin V.A., Popov V.N. Experience in the design and construction of quarries with inclined safety berm. - M.: Overview, series: Mining, 1977 .-- 37 p.).
Известный способ также характерен значительными объемами производства горноподготовительных работ по вскрытию горизонтов карьера и малой производительностью горнотранспортного оборудования при работе на наклонных уступах.The known method is also characterized by significant volumes of mining operations to open the horizons of the quarry and low productivity of mining equipment when working on inclined steps.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ отстройки нерабочего борта глубокого карьера с наклоненными бермами безопасности (см. Власов В.М., Андросов А.Д. Технологии открытой добычи алмаза в криолитозоне / Отв. ред. О.И. Слепцов. - Якутск: Изд-во ЯНЦ СО РАН, 2007 - 388 с., С. 206).Closest to the invention in technical essence is a method for detuning an idle side of a deep pit with tilted safety berms (see Vlasov V.M., Androsov A.D. Technologies for open diamond mining in cryolithozone / Edited by OI Sleptsov .-- Yakutsk: Publishing House of the NSC SB RAS, 2007 - 388 p., S. 206).
При этом низкая эффективность известного решения обусловлена значительными объемами производства вскрышных работ в контуре карьера и повышенной опасностью работ горнотранспортного оборудования при работе под высокими уступами. At the same time, the low efficiency of the known solution is due to the significant volumes of overburden production in the quarry contour and the increased danger of mining equipment operations when working under high ledges.
Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности и безопасности ведения горных работ на глубоких карьерах.The objective of the present invention is to increase the efficiency and safety of mining in deep quarries.
Для решения поставленной задачи по способу отстройки нерабочего борта глубокого карьера отстройку ведут с сооружением над спиральным съездом крутонаклонных берм безопасности по всему периметру борта карьера, по которым осыпающиеся с откосов уступов породы скатываются и накапливаются на специальные оборудованные рабочие площадки, откуда производится последующая погрузка собранной породы в автосамосвалы и вывоз во внешние отвалы с использованием полутраншей.To solve the problem of the method for detuning an idle side of a deep pit, detuning is carried out with the construction of steeply inclined safety berms over the entire perimeter of the side of the quarry over a spiral exit, along which rocks that crumble from the escarpments of the ledges slide and accumulate on special equipped working platforms, from where the collected rock is subsequently loaded into dump trucks and export to external dumps using semi-trenches.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».A comparative analysis of the features of the claimed solution with the signs of analogues indicates the conformity of the claimed solution to the criterion of "novelty."
В предлагаемом способе новыми признаками в сравнении с прототипом являются:In the proposed method, new features in comparison with the prototype are:
- использование в конструкции борта нового принципа улавливания осыпающихся с борта карьера пород в крутонаклонных бермах безопасности;- the use in the design of the side of the new principle of trapping rocks falling from the side of the quarry in steeply inclined safety berms;
- перемещение осыпающихся с борта карьера пород по крутонаклонной берме безопасности до специально оборудованных рабочих площадок;- the movement of rocks crumbling from the quarry along a steeply inclined safety berm to specially equipped work sites;
- использование специально оборудованных рабочих площадок для сбора осыпавшейся породы, отгрузки их в автосамосвалы и вывоз во внешние отвалы.- the use of specially equipped work sites for collecting crumbled rocks, shipping them to dump trucks and transporting them to external dumps.
Указанные новые признаки исключают недостатки существующих способов отстройки нерабочего борта глубокого карьера и обеспечивают следующие усиленные новые положительные свойства:These new features eliminate the disadvantages of existing methods for detuning a non-working side of a deep quarry and provide the following reinforced new positive properties:
- применение крутонаклонных берм безопасности существенно снижает объемы производства вскрышных работ в контуре отработки карьера;- the use of steeply inclined safety bars significantly reduces the volume of overburden production in the quarry mining circuit;
- перемещение осыпающихся пород по крутонаклонной поверхности обеспечивает безопасные условия работы горнотранспортному оборудованию в рабочей зоне карьера;- the movement of crumbling rocks on a steep slope provides safe working conditions for mining equipment in the working area of the quarry;
- создание специально оборудованных рабочих площадок снижает трудоемкость работ по очистке берм безопасности.- the creation of specially equipped work sites reduces the complexity of work to clean the safety berms.
Крутонаклонная берма безопасности представляет собой своеобразный «желоб», по которым сваливающиеся с откосов борта горные породы скатываются до рабочей площадки с последующей их выгрузкой в автосамосвалы и вывозом во внешние отвалы.The steeply inclined safety berm is a kind of “gutter”, along which rocks falling from the side slopes slide down to the work site with their subsequent unloading into dump trucks and transported to external dumps.
Заявленное техническое решение поясняется чертежами, где на фигуре 1 схематично показан план карьера на конец отработки с расположением крутонаклонных берм безопасности; на фигуре 2 - поперечные разрезы по карьеру; на фигуре 3 - расчетная схема к определению объемов работ в контурах отработки карьера.The claimed technical solution is illustrated by drawings, where figure 1 schematically shows the plan of the quarry at the end of mining with the location of steeply inclined safety bars; figure 2 - transverse sections along the career; figure 3 is a design diagram for determining the volume of work in the contours of the quarry mining.
Способ отстройки нерабочего борта глубокого карьера осуществляется следующим образом.The method of detuning a non-working side of a deep quarry is as follows.
При отстройке его бортов крутонаклонными предохранительными бермами отработку карьера ведут в следующей последовательности. Вначале карьер с отметкой 0 м отрабатывают с отстройкой бортов традиционными бермами безопасности до глубины с отметкой -300 м. При этом нерабочий борт карьера достигает предельного контура 1 (см. фиг. 1, 2). Далее по всему периметру карьера оставляют промежуточную площадку 2. Дальнейшую глубину карьера ниже отметки -300 м ведут в новом контуре 3 с прокладкой спирального съезда 4 на всю глубину карьера и формируют крутонаклонные бермы безопасности 5 по всему периметру рабочей зоны карьера, например, через каждые 2-3 уступа по высоте рабочей зоны карьера.During the detuning of its sides with steeply inclined safety berms, the quarry is mined in the following sequence. Initially, the quarry with a mark of 0 m is worked out with the detachment of the sides by traditional safety berms to a depth of -300 m. In this case, the non-working side of the quarry reaches the limit circuit 1 (see Fig. 1, 2). Further, an
В конце каждой крутонаклонной бермы безопасности создают рабочие площадки 6 для размещения осыпающихся с откосов пород (камней) 7 (см. фиг. 2). После накопления камней на рабочей площадке 6, осыпавшиеся породы отгружают в автосамосвалы и вывозят на поверхность через полутраншеи 8 и спиральный съезд 4. Таким образом, периодически по мере накопления пород производится их удаление из карьерного пространства, обеспечивая безопасные условия работе горнотранспортного оборудования при доработке глубоких горизонтов карьера. At the end of each steeply inclined safety berm,
Техническая сущность и преимущества нового технического решения раскрыты на примере отработки кимберлитового карьера, эксплуатируемого в экстремальных климатических условиях криолитозоны Севера при вскрытии глубоких горизонтов спиральными съездами внутреннего заложения.The technical essence and advantages of the new technical solution are disclosed by the example of mining a kimberlite quarry operated in extreme climatic conditions of the permafrost zone of the North when opening deep horizons with spiral ramps of internal laying.
Пример конкретной реализации заявленного способа отстройки нерабочего борта глубокого карьера.An example of a specific implementation of the claimed method of detuning a non-working side of a deep quarry.
Исходные данные для расчетов приняты следующие:The initial data for the calculations are as follows:
- глубина карьера, Нк=590 м;- the depth of the quarry, N to = 590 m;
- глубина отработки с традиционной технологией отстройки борта, Нт=270 м;- the depth of mining with the traditional technology of the detuning side, N t = 270 m;
- глубина отработки с применением крутонаклонных берм безопасности, Нр=320 м;- mining depth using steeply inclined safety bars, Н р = 320 m;
- угол откоса высокого уступа при погашении, α=75°;- the slope angle of the high ledge at maturity, α = 75 °;
- угол откоса борта карьера при традиционной технологии отстройки, β=45°;- angle of slope of the side of the quarry with the traditional technology of detuning, β = 45 °;
- угол откоса борта карьера при рекомендуемой технологии, γ=60°;- slope angle of the pit side with the recommended technology, γ = 60 °;
- диаметр кимберлитовой трубки, d=200 м;- the diameter of the kimberlite pipe, d = 200 m;
- количество крутонаклонных берм безопасности, сооружаемых на борту карьера, n6=4;- the number of steeply inclined safety bars constructed on board the quarry, n 6 = 4;
- угол крутонаклонной берсы безопасности, б=50°;- angle of steeply inclined safety bar, b = 50 °;
Расчеты выполнены в следующей последовательности (см. фиг. 3):The calculations are performed in the following sequence (see Fig. 3):
1. Объемы работ в контуре карьера при традиционной технологии отстройки борта - VАВСД,1. The volume of work in the contour of the quarry with the traditional technology of the flanging - V ATSD ,
VАВСД=0,5×Нк×[π()2+π( kctgβ)2],V AVSD = 0.5 × N to × [π ( ) 2 + π ( k ctgβ) 2 ],
где АВСД - контур карьера при традиционной технологии.where ATSD is the contour of a quarry using traditional technology.
VАВСД=295[3,14×1002+3,14(100+590ctg45°)2]=331708030,0 м3 V AED = 295 [3.14 × 100 2 +3.14 (100 + 590ctg45 °) 2 ] = 331708030.0 m 3
2. Объемы работ в контуре карьера при рекомендуемой технологии отстройки борта - VEFGBCHKΛ 2. The volume of work in the contour of the quarry with the recommended technology for flanging - V EFGBCHKΛ
VEFGBCHKΛ= VEFKΛ+ VGBCH,V EFGBCHKΛ = V EFKΛ + V GBCH ,
где EFGBCHKΛ - контур карьера при рекомендуемой технологии. where EFGBCHKΛ is the quarry contour with the recommended technology.
VEFKΛ=0,5×Нт[π()2+π( 2],V EFKΛ = 0.5 × N t [π ( ) 2 + π ( 2 ]
VEFKΛ=0,5×270[3,14()2+3,14()2]=43983945,0 м3 V EFKΛ = 0.5 × 270 [3.14 ( ) 2 +3.14 ( ) 2 ] = 43983945.0 m 3
VGBCH=0,5×Hp[π()2+π( p×ctgd)2]=V GBCH = 0.5 × H p [π ( ) 2 + π ( p × ctgd) 2 ] =
=0,5×320[3,14×1002+3,14(100+320ctg75°)2]=22348960,0 м3 = 0.5 × 320 [3.14 × 100 2 +3.14 (100 + 320ctg75 °) 2 ] = 22348960.0 m 3
VEFGBCHKΛ=43983945,0+22348960,0=66332905,0 м3=66332,9 тыс. м3.V EFGBCHKΛ = 43983945.0 + 22348960.0 = 66332905.0 m 3 = 66332.9 thousand m 3 .
3. Сокращение объемов горных работ в результате внедрения новой технологии отстройки нерабочего борта глубокого карьера - ΔVр,3. Reduction of mining operations as a result of the introduction of new technologies detuning nonworking side deep quarry - ΔV p,
ΔVр=VАВСД-VEFGBCHKL=331708030-66392905=265375125 м3=265,375 млн. м3 ΔV = V p AVSD -V EFGBCHKL = 331708030-66392905 = 265375125 m 3 = 265375000 m. 3
4. Ожидаемое снижение затрат от внедрения рекомендуемого способа отсройки нерабочего борта за счет сокращения объемов горных работ в контуре отработки карьера Э1 составит,4. The expected cost reduction from the introduction of the recommended method for cutting off the idle side by reducing the volume of mining in the mining circuit of mine E 1 will be,
Э1=ΔVр×Ср,E 1 = ΔV p × C p ,
где Ср - себестоимость разработки 1 м3 горных пород,where C p - the cost of development of 1 m 3 rocks,
Ср=3,41 C p = 3.41
Э1=265,375×3,41=904,925 млн.долл.E 1 = 265.375 × 3.41 = 904.925 million dollars.
5. Затраты на сооружение четырех крутонаклонных берм безопасности - З1,5. The cost of the construction of four steeply inclined safety bars - З 1 ,
З1=LБ×ШБ×hБ×Ср,Z 1 = L B × W B × h B × S p ,
где LБ - средняя длина одной крутонаклонной бермы безопасности, м;where L B is the average length of one steeply inclined safety berm, m;
ШБ - ширина крутонаклонной бермы безопасности, ШБ=17 м;W B - width steeply inclined safety berm, W B = 17 m;
hБ - средняя глубина крутонаклонной бермы безопасности, hБ=2 м.h B - average depth of steeply inclined safety berm, h B = 2 m.
LБ= L B =
где δ - уклон крутонаклонной бермы безопасности, град.where δ is the slope of the steeply inclined safety berm, deg.
LБ = 104 м.L B = 104 m.
Объемы работ по сооружению крутонаклонной бермы безопасности - VБ,The volume of work on the construction of steeply inclined safety berm - V B ,
VБ=ШБ× LБ×hБ=17×104×2=35428 м3,V B = W B × L B × h B = 17 × 104 × 2 = 35428 m 3 ,
Суммарный объем по сооружению крутонаклонных берм безопасности - ,The total volume for the construction of steeply inclined safety bars - ,
nБ×VБ=435428=141712 м3, n B × V B = 4 35428 = 141712 m 3 ,
Откуда, From where
З1= Ср =3,41×141712=483237 долл.=483,238 тыс. долл.Z 1 = C p = 3.41 × 141712 = 483237 dollars. = 483.238 thousand dollars.
Экономический эффект Э от внедрения рекомендуемого способа составит,The economic effect of the introduction of the recommended method is
Э=Э1-З1=904,921-0,483=904,442 млн. долл.E = E 1 -Z 1 = 904.921-0.483 = 904.442 million dollars
В расчетах экономической эффективности не учтены затраты на сооружение незначительной протяженности полутраншей, поскольку они составляют менее 5 % от стоимости сооружения 1 п.м. крутонаклонной бермы безопасности.In the calculations of economic efficiency, the costs of the construction of a small length of the half-trench are not taken into account, since they make up less than 5% of the cost of the construction of 1 pm steeply inclined safety berm.
В таблице приведены результаты сравнительных расчетов технико-экономических показателей от внедрения рекомендуемого способа отстройки нерабочего борта глубокого карьера.The table shows the results of comparative calculations of technical and economic indicators from the introduction of the recommended method of detuning a non-working side of a deep quarry.
Из приведенной таблицы следует, что экономический эффект от внедрения способа составит 904,442 млн. долл., который будет достигнут благодаря снижению затрат на незавершенную вскрышу. Кроме того, будут созданы безопасные условия ведения горных работ под высокими откосами при освоении глубоких горизонтов карьера.From the above table it follows that the economic effect of the implementation of the method will be 904,442 million dollars, which will be achieved due to lower costs for incomplete stripping. In addition, safe mining conditions will be created under high slopes while exploring the deep horizons of the quarry.
ТаблицаTable
Ожидаемые технико-экономические показатели от внедрения рекомендуемого технического решения (млн. долл.)Expected technical and economic indicators from the implementation of the recommended technical solution (million dollars)
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019135084A RU2713844C1 (en) | 2019-11-01 | 2019-11-01 | Method of building up an inoperative side of deep open pit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019135084A RU2713844C1 (en) | 2019-11-01 | 2019-11-01 | Method of building up an inoperative side of deep open pit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2713844C1 true RU2713844C1 (en) | 2020-02-07 |
Family
ID=69625385
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019135084A RU2713844C1 (en) | 2019-11-01 | 2019-11-01 | Method of building up an inoperative side of deep open pit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2713844C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU497407A1 (en) * | 1970-09-04 | 1975-12-30 | Московского Горного Института Башкирского Медносерного Комбината | The method of detuning non-working pit |
RU2034150C1 (en) * | 1993-03-09 | 1995-04-30 | Артур Дмитриевич Андросов | Method for formation of nonmining flank of opencast |
RU2265126C1 (en) * | 2004-05-25 | 2005-11-27 | Акционерная компания "АЛРОСА" (Закрытое акционерное общество) | Method for non-working pit wall forming |
RU2571776C1 (en) * | 2014-09-30 | 2015-12-20 | Акционерная компания "АЛРОСА" (публичное акционерное общество) (АК "АЛРОСА" (ПАО) | Open development of steep ore bodies |
-
2019
- 2019-11-01 RU RU2019135084A patent/RU2713844C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU497407A1 (en) * | 1970-09-04 | 1975-12-30 | Московского Горного Института Башкирского Медносерного Комбината | The method of detuning non-working pit |
RU2034150C1 (en) * | 1993-03-09 | 1995-04-30 | Артур Дмитриевич Андросов | Method for formation of nonmining flank of opencast |
RU2265126C1 (en) * | 2004-05-25 | 2005-11-27 | Акционерная компания "АЛРОСА" (Закрытое акционерное общество) | Method for non-working pit wall forming |
RU2571776C1 (en) * | 2014-09-30 | 2015-12-20 | Акционерная компания "АЛРОСА" (публичное акционерное общество) (АК "АЛРОСА" (ПАО) | Open development of steep ore bodies |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ВЛАСОВ В.М. и др., Технологии открытой добычи алмаза в криолитозоне, Якутск, ЯНЦ СО РАН, 2007, с. 206. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Hustrulid et al. | Underground mining methods: Engineering fundamentals and international case studies | |
CN103726848A (en) | Mining method applicable to recovery of gentle-inclined/inclined thin ore body | |
RU2713844C1 (en) | Method of building up an inoperative side of deep open pit | |
RU2326244C1 (en) | Thick flat-seam coal mining method by irregular areas with limited resource and weak roof of seam | |
RU2698750C1 (en) | Method for development of deep horizons of diamond-mining pits in cryolithozone conditions | |
RU2559262C1 (en) | Method of open development of deposits with use of combined transport | |
RU2553672C2 (en) | Method of opened development of long steep dipping fields with internal dumping | |
RU2011149407A (en) | METHOD FOR OPEN DEVELOPMENT OF MINERAL DEPOSITS DEPOSITS WITH CREATION OF DUMP OF LARGE CAPACITY AND HEIGHT IN DIFFICULT CONDITIONS | |
RU2632604C1 (en) | Method for forming and depreserving steep temporary nonactive walls when developing deep laying deposits | |
RU2224107C1 (en) | Process of opencast-underground mining of mineral resources | |
RU2642903C1 (en) | Method for open-cut mining of mineral deposits | |
RU2425219C1 (en) | Open development method of mineral deposits | |
RU2314420C1 (en) | Reconstruction method for pit having two ore bodies arranged one near another | |
SU1078070A1 (en) | Method of recultivation in strip mining of mineral deposits | |
RU2224109C2 (en) | Process of opencast mining of steeply deeping stretched-out mineral deposits | |
RU2118456C1 (en) | Quarry development method | |
RU2167297C2 (en) | Method of opencast mining of steeply dipping stretched deposits | |
RU2555997C1 (en) | Method of open-underground development of thick single steeply inclined coal seam | |
RU2563895C1 (en) | Method of open and underground mining of series of semi-steep coal layers | |
Thanujan et al. | A study of underground and surface mining methods in Sri Lanka and its suitability assessment | |
RU2213224C1 (en) | Method of opencast mining of mineral deposits | |
Gogolewska | Surface and underground mining technology | |
RU2685590C1 (en) | Method for open development of steeply-dipping deposits of round shape with internal dumping | |
RU2098627C1 (en) | Method of open-pit mining | |
SU1008450A1 (en) | Method for open-pit working of gently sloping mineral deposits |