Способ открытой разработки крутопадающих месторождений

 

t. СПОСОБ ОТКРЫТОЙ РАЗРА- , БОТКИ КРУТОПАДАЩИХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, включающий взрывание руды блоками погоризонтно вдоль простирания; залежи, выемку заходкамй с формированием рабочих площадок и подпорных стенок из взорванных вскрышных пород , транспротирование горной массы по выездным траншеям с устройством путепроводов, отличающий U- ()ct( ( по висячему боку {и-{2Н -Ьк)сЦ /Jjstn V-() 9(tsin4)-t (к-1) в (K- j|sin7 где 1 - расстояние от блока до лежачего бока залежи, м} L, - длина карьера по поверхности, MJ Н - вертикальная мощность покрывающихпород, MflHj. - текущая глубина карьера, м$ h - высота рудных уступов, м}т мощность рудного тела, м} - угол откоса торцов карьера |эад-,; к - количеств .о рудных горизонтов; Ъ - ширина рабочих площадок, м; г минися тем, что, с целью снижения текущего коэффициента вскрыши и переноса максимальных объемов вскрыши на более поздние сроки эксплуатации карьера, выемку ведут диагональными блоками ориентированно под углами к лежачему боку otsrarctcg 7-7 ( 2HH-tiK) и к висячему , 0 , (m-Plk .i. .U-(.Kjcicfp рабочую площадку формируют путем взрывания смежных блоков соседних горизонтов и ориентируют под теми е углами ci и V, а подпорные стенки формируют соответственно при выработке каждого блока между смежными, блоками вдоль откоса отрабатываемых вскрышных горизонтов при этом со- . седние блоки на горизонте соединяют транспортными бермами, длину .которыхвыбирают в пределах по лежачему боку . coso6+r(l-stno6)- Ъ(КМ)

„,Я0-.„1033741

СОНИ COBETGHMX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

g@g Е 21 С 41/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ;ГЕНИЙ И OYHPblTMA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ с я тем, что, с целью снижения текущего коэффициента вскрыши и переноса максимальных объемов вскрыши на более поздние сроки эксплуатации карьера; выемку ведут диагональными блоками ориентированно под углами к лежачему боку

РК

< 4- (2Нн- hK/ct Р и к висячему 4-arct 1.-(гН„-1К1сЬ р ((.-(2Н -M)et p)nina-РсоМ+г(1-sins()-Ъ(К-1) л (l(- Ч в п по висячему боку

ti,-(2н -1eKpctgpjsinv-(тР)сов +v(s siinv)-3(n 1} т

f, 8 (К-1) sinò

: где Ъ - расстояние от блока до ле- h — высота рудных уступов, м, m жачего бока залижи, м,, " длина, мощность рудного тела, м, ф - угол карьера по поверхности, му Нн - вер- откоса торцов карьера град; Х - ко тикальная мощность покрывающих пород, личество рудных горизонтов; Ь - шие2Я . - текущая глубина карьера, м, рина рабочих площадок, м, r - -мини(2l) 3432702/22-03 (22) 28.04.&2 (46) 07.08.83. Бюл. и 29. (72) А.l0.: Дриженко, Л.В. Якубенко я О,hs Хватов (7!) Днепропетровский ордена Трудового

Красного Знамени горный институт им. Артема (53 622.271 f,o&8.8) (56) 1. Хохряков В.С.-и др. Проекти" . рование карьеров. И.-, "Недра", 1969, с. .164-175.

2, Селянин В.Г. Интенсификация горных работ в глубоких карьерах.

И, "Недра.", 1977, с. 115-122 (прототип ). . (54) (57) 1. СПОСОБ ОТКРМТОЙ РАЗРА-, БОТКИ КРУТОПАДАЮЩИХ ИЕСТОРОЖДЕНИЙ, включеощий взрывание руды блоками

: погоризонтно вдоль простирания, залежи, выемку заходкамй с формиро. ванием рабочих площадок и подпорных стенок из взорванных вскрышных пород, транспротирование горной массы по выездным траншеям с устройством путепроводов, о т л и ч а ю щ и йрабочую площадку формируют путем ф взрывания. смежных блоков соседних горизонтов и ориентируют под теми ие углами eL и 9/, à подпорные стенки формируют соответственно при выработке каждого блока между смежными. бло- 2 ками вдоль откоса отрабатываемых вскрышных горизонтов, при этом со- . седние блоки на горизонте соединяют . (ею транспортными бермами, длину .которых. CO выбирают в пределах йо лежачему боку. СА3 мальный .радиус закругления транспортных коммуникаций, м, а подпорные стенки оставляют при формировании транспортных берм на каждом вскрышном горизонте ниже его верхнего уровня.

1033741

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся .тем, что выездные траншеи с путепроводами формируют в противоположных торцовых зонах карьера по предельному контуру каждого горизонта на разных уровнях в противоположных направлениях.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке глубоко залегающих месторождений. полезных ископаемых. 5

Известен способ открытой разработки крутопадающих месторождений, включающий разделение карьера промежуточными контурами на последовательно разрабатываемые этапы-очереди, при 10 этом высота этапов колеблется в пределах (50-1201 - 212 м, угол откоса временного борта 25 - (37-40) . Это позволяет в первые 10-20 лет эксплуатации карьера снижать текущие коэффициенты вскрыши на 50-70 Ж.(1 g .

Недостатком этого способа является невозможность достижения высокой ин.тенсивности использования горно-транс-. портного оборудования, сложность в 2п поэтапном управлении горными работами, трудоемкость в расконсервации временных бортов при углубке карьера, низкая эффективность примерения железно. дорожного транспорта. 25

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ открытой разработки крутопадающих место рождений, включающий взрывание руды блоками погоризонтально вдоль прости- рания залежи, выемку заходками с формированием рабочих площадок и под- порных стенок из взорванных вскрышных пород, транспортирование горной массы по выездным траншеям с устройством путепроводов (2 ) .

Недостаток этого способа состоит в том, что длина блоков невелика и составляет 70 - 150 м, что уменьшает

)ронт горных работ. по руде, снижает производительность горно-транспорт,ного оборудования, значительно повышлет трудозатраты на перенос транспортных коммуникаций, при взрывании блоков, вследствие развала горных пород пересыпается транспортная площадка на нижележащем горизонте, наличие подпорной стенки из взорванного полезного ископаемого вызывает замораживание вложенных средств на длительный период.

Цель изобретения - снижение текущего коэффициента вскрыши и перенос максимальных объемов вскрыши на более поздние сроки эксплуатации карьера.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу открытой разработки крутопадающих месторождений, включающему взрывание руды блоками погоризотно вдоль простирания залежи, выемку заходками с формированием рабочих площадок и подпорных стенок из взорванных вскрышных пород, транспортирование горной массы по выездным траншеям с устройством путепроводов, выемку ведут диагональными блоками ориентированно под углами к лежачему боку и к висячему рабочую площадку формируют путем взрывания смежных блоков соседних горизонтов и ориентируют под теми же углами Ы и У, а подпорные стенки формируют соответственно при отработке каждого блока между смежными блоками вдоль откоса отрабатываемых вскрышных

3 . !033?41 4 горизонтов, при этом соседние блоки бермами, длину которых выбирают в на горизонте соединяют транспортными пределах по лежачему боку

s ((„- H -(sg c p) sinn .-Рсов в(н (" sinaL)-S(K-1) т (к-l ) зсп оЕ по висячему боку (4-(2 Н -ЬК)cSg p)sin Y-(m-p(cas 4+ v(s-s(nip(S(g-q( в (К-1)sin Y с(,=сиv сt

1 где Р - расстояние от блока до лежачего бока залежи, м, 1, -. длина карьера по поверхности, м; ц„ - вертикаль- 15 ная мощность покрывающих пород, м, Нт - текущая глубина карьера, м, *высОта рудных уступов м1 )и мОщнОсть рудного тела, м; р - угол откоса торцов карьера, град; К - количество 20 рудных горизонтов; Ь - ширина рабочих площадок, м1 r - минимальный радиус закругления транспортных комму- никаций, м, а подпорные стенки оставляют при фор- 25 мировании транспортных берм на каждом вскрышном горизонте ниже его верхнего уровня.

Кроме того, выездные траншеи с путепроводами формируют в противопо- 30 ложных торцовых зонах карьера по предельному контуру каждого горизонта на разных уровнях в противоположных направлениях.

На фиг. 1 изображен „ар ер .план 35 на фиг. 2 - то же, поперечный разрез на фиг. 3 - график изменения расположения вершины рудных горизонтов по отношению к лежачему боку за: лежи; на фиг.4 - графики производства 40 горных работ по предлагаемому способу и известному; на фиг. 5 - схема проведения траншей в торце карьера; на фиг. 6 - схема формирования транспортных берм на вскрышных горизонтах.

На чертежах изображено крутопадающее месторождение 1 полезного ископаемого, лежачий 2 и висячий 3 бока залежи, проектные контуры 4 разработки на земной поверхности, дно 5 карье. ра, рабочие горизонты 6, торец 7 карьера, железнодорожные выездные траншеи

8, .путепроводы 9, железнодорожные пути 1О на рабочих горизонтах, торец

11 карьера, в направлении которого ведется отработка карьера, блоки

12 и 13 по полезному ископаемому и вскрыше, углы 14 и 15 ориентирования, боков со стороны лежачего и висячего блоков залежи, рабочие площадки 16, транспортные бермы 17 между смежными блоками на горизонте, угол 18 падения рудной залежи, мощность рудной залежи 19 расстояние 20 от вершины сходимости сторон рудного блока до лежачего бока залежи, график 21 изменения расстояния от вершины сходимости сто« рон рудного блока до лежачего бока в зависимости от угла падения рудной залежи, длина 22 и 23 транспортных берм между смежными блоками на горизонте по лежачему и висячему боку,результирующий угол 24 откоса борта карьера, проектный. угол 25 откоса отработанного борта карьера, графики - 26 и 27 изменения объемов вскрышных пород при отработке карьера известным и предлагаемым способами, график 28 изменения объемов добычи руды, подпорные стенки 29 из неубранных разрыхленных вскрышных пород.

Способ осуществляется следующим образом.

Крутопадающее месторождение 1 с лежачим 2 и висячим 3 боками отрабатывает в проектных контурах 4-.карьером с дном 5. 8скрытие горизонтов 6 производится со стороны торца

7 карьера железнодорожными съездами

8 в комплексе с путепроводами 9.

Железнодорожные пути 10 на каждом горизонте 6 закольцовывают. Перемеще" ние фронта горных работ производят вдоль простирания рудной залежи к противоположному торцу 11 карьера.

Увеличивают длину фронта горных работ путем формирования блоков 12 на рудных горизонтах, которые ориентированы под углом 14 (о )к лежачему боку залежи

10337"1

20 жачему боку 22 (0q). (K-a) з1п о (k-(2H -hi!)ctgtt)sin Æ(о P)caser(i-stnV)-b(l< 11 т (К- 1) 1п V и углом 15 (® к висячему, боку зале= жи

Ь (2Нн 5K) с Р

По мере отработки рудной залежи

1 под теми we углами 14 и 15 ориентируют и вскрышные блоки 13, начиная с вышележащего верхнего горизонта

27, При этом длина каждого из рудных блоков 12 составляет 500-1000 м, вскрышных блоков. 13 изменяется от

200 до 300 м. Взрывая и отрабатывая смежные блоки 13 соседних вскрышных горизонтов 6, в пределах каждого блока формируют рабочие площадки 16 шириной 65 - 80 м и транспортные бермы

17 шириной - 20 - 30 м между ними.

Исходя из условия минимума выемки вскрышных пород, в зависимости от угла падения рудной залежи 18 (-) и. по висячему боку 23(Рв) где P -расстояние шт блока до лежаче- го бока залежи, ж; L, "длина карьера по поверхности, м; Н„ - вертикальная мощность покрывающиМ пород, м;

H - текущая глубина карьера, м, и — высота рудных уступов, м; rn " мощность рудного тела, м; З -.угол откоса торцов карьера, гард; К - количество рудных горизонтов; о - ширина рабочих площадок, м; г - минимальный радиус закругления транпортных коммуникаций, м.

Такое формирование рабочего борта

45 карьера позволяет повысить его резуль тирующий угол 24 до 30 " 32 и сделать его близким к проектному углу откоса

20. На каждом вскрышном горизонте

6 экскаватор может обслуживать не менее трех блоков 13. На первом блоке5О производят экскаваторные работы, второй подготавливают к взрыву, третий обуривают. После завершения работ на первом блоке экскаватор приступает к отработке второго блока, затем 55 третьего. В этом случае отсутствуют его холостые перегоны, необходимые для производства взрывных работ. ее мощности 19(rn ) формируют блоки

12 на рудном горизонте с вершинами сходимости, удаленными на расстояНие

20 (Р f от лежачего бока залежи 2, которое определяется по графику 21.

График 21 отражает экспериментальные данные ориентирования вершины блоков 12 в пределах мощности рудного тела 19, соответствующие минимальному текущему коэффициенту вскрыши в любой момент разработки.

При развитии горных работ блоки

12 нижнего горизонта перемещают в направлении противоположного торца

11 карьера, подрабатывают рабочие пло- щадки 16 на вышележащем горизонте, в результате чего образуют транспортные бермы 17. Длина транспортных берм

17 между смежными блоками 13 горизонта 6 выбирается в пределах по ле"!

Изменение графика режима горных работ при известном методе разработки 26 и предложенном 27 для условий карьера У 3 НКГОКа показывает существенное перераспределение объема выемки вскрышных пород в основной период эксплуатации. 3а счет применения системы разработки с круглыми углами 24 откоса рабочих бортов карьера близкими к проектному углу 25 откоса, имеется возможность отрабатывать месторождение 1 этапами продолжительностью до 10 лет, в пределах которых годовой текущий коэффициент вскрыши выдерживается постоянным.

С понижением дна карьера 5 от этапа к этапу текущий коэффициент вскрыши увеличивается. При достижении им граничной величины открытые горные работы возможно прекратить и осуществить переход на подземные. Производительность карьера по добыче руды в рассматриваемых случаях остается постоянной.

После бурения скважин и производства взрывных работ на блоках 12 и

13, раздробленную породу грузят экс7 1аЗЗ741 и ины транспортных площадок на ним в железнодорожные п д оез а . ширины тенку при, каваторами в е ез систему них гори оков 12 не оставкотор ыми по путям 10 через сист в зрывании рудных блоков

12 и выездных тр аншей 8 и путепров д

4 ля ляют. В последующем блоки

9 вывозят за пред елы карьера . л ь евого отрабатывают а аналогично. ье а 5 верхо а ения длины откатки и кольцевог онты формируют постоянный

11 по пре- ние горизонты gþ то цовых зонах 7 и по прт ка ьера под углом . д бвеготр карьера 4 формируют борт к р пе есмотре п роектных пока8 — про- шем, при р

1О зателей аншея — путе ятии решения вод 9 соответствен ны о раз аб тк нап авлении. чении глубин п тем последо ователь" х в противоположном р верхние горизонты у съезнях в ия засыпки транспорт- в ения железнодорожных съеДля предотвращения зас и ного проведения в п иводятся

17 го ными породами при о мирования блоков при ных берм 7 гор в абочей дов и орм иг. l и 2). производстве

6 о (Ф крыш- f5 к ра о ж ыми смежными вскр зоне между каждым локами 13 на горизонте 6 ниже риме з аботки поными блоками на его уровня оставл - Риме об

его верхне анной разрых 1 3 н стенку 29 из неубраннои р пород на 8, млн °

Вследствие большей ленной породы. с

1033741

1033741 . Составитель Â. Тычина .Редактор Т. Киселева Техред Ж.Кастелевич Корректор.A.

Заказ 5588/37 ;Тираж 603, Подписное ., ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4