Способ открытой разработки крутопадающих месторождений

 

1. СПОСОБ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ КРУТОПАДАЮЩИХ МЕСТОРОЖДЕНМ, включающий отработку горизо тов карьера первой.и второй очереди вскрышными и добычными уступами в направлении подвигания фронта горных работ с углубкой карьера, транспортирование вскрышных пород во внешние отвалы, транспортирование полезного ископаемого по одному из бортов карьера и отсыпку вскрышных пород в выработанное пространство в пределах контура карьера, отличающийся тем, что, с целью снижения затрат на разработку за счет .уменьшения удельных затрат на транспортировку горной массы с глубоких горизонтов карьера, отработку карьера с транспортировкой вскрышных пород во внешние отвалы ведут до горизонта, глубину которого определяют по равенству удельных приведенных затрат на внутреннее и внешнее отвалообразование, после чего ведут отсыпку вскрышных пород в выработанное пространство ярусами , причем вначале отсыпают вскрьппные породы в нижний ярус на протиВрполож ше борта карьера, затем последовательно отсыпают вскрышные породы в верхние ярусы, начиная с отсыпки на уступы борта, противопололсного транспортному, причем ; верхние ярусы отсыпают с. формированием криволинейных контуров отсыпки , расстояние Ь до каждого из которых от границы рабочей зоны низшего горизонта определяют из выражения LI 45,,- - ctgjg -f „ + А, СО где ,i( - высота яруса отвала, м; J3 - угол откоса яруса отвала, град. ;. . .ij - длина зоны отсыпки верх- , него яруса от границы рабочей зоны, Mj ел А - суммарная ширина площадок ел нижележащих ярусов отвала, м. ел СП 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при отработке карьера двумя очередями после отработки горизонтов первой очереди и углубки карьера у контура карьера производят разнос бортов, создают выработанное пространство второй очереди , изменяют направление подвигания фронта горных работ на противоположное и ведут отработку горизонтов второй очереди, причем при подходе фронта горнък работ к ярусам внутреннего отвала первой очереди

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСИИХ

РЕСПУБЛИН

y(s1) Е 21 С 41/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3600578/22 — 03 (22) 32.06.83 (46) 15.05.85. Бюл. - 18 (72) A.Г, Шапарь, В.Т. Лашко, А.В. Романенко, Э.M. Паршкин, В.Ф. Бызов, В.П. Мартыненко, В.H. Романенко, Н.M. Панчошный и О.В. Дымченко (7i) Институт геотехнической механики AH УССР (53) 622.271(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 968402, кл. Е 21 С 41/00, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 985289, кл. Е 21 С 41/00, 1981. (прототип). (54)(57) 1. СПОСОБ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ КРУТОПАЛАВЦИХ ИЕСТОРО}КДЕНИИ, включающий отработку горизонтов карьера первой и второй очереди вскрышпыми и добычньми уступами в направлении подвигания фронта горных работ с углубкой карьера, транспортирование вскрь:шных пород во внешние отвалы, транспортирование полезного ископаемого по одному иэ бортов карьера и отсыпку вскрышных пород в выработанное пространство в пределах контура карьера, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения затрат на разработку за счет уменьшения удельных затрат на транспортировку горной массы с глубоких горизонтов карьера, отработку карьера с транспортировкой вскрышных пород во внешние отвалы ведут до горизонта, глубину которого определяют по равенству удельных приведенных затрат на внутреннее и

„„яи„„1155755 А внешнее отвалообразование, после чего ведут отсыпку вскрышных пород в выработанное пространство ярусами, причем вначале отсыпают вскрышные породы в нижний ярус на противоположные борта карьера, затем последовательно отсыпают вскрышные породы в верхние ярусы, начиная с отсыпки на уступы борта, противоположного транспортному, причем верхние ярусы отсыпают а формированием криволинейчых контуров отсыпки, расстояние Lq до каждого из которых от границы рабочей зоны нижнего горизонта определяют из выражения

Ц = Нр ctgy - 0p + А, rp Н вЂ” высота i-ro яруса отвала, М", . — угол откоса яруса отвала, град

P — длина зоны отсыпки верх- него яруса от границы рабочей зоны, м, А — суммарная ширина площадок нижележащих ярусов отвала, м

2. Способ по и. 1, отличаюшийся тем, что при отработке карьера двумя очередями после отра" ботки горизонтов первой очереди и углубки карьера у контура карьера производят разнос бортов, создают выработанное пространство второй очереди, изменяют направление подвигания фронта горных работ на противоположное и ведут отработку горизонтов второй очереди, причем при подходе фронта горных работ к ярусам внутреннего отвала первой очереди.1 последний отрабатывают уступами совместно с вскрьппными породами, карьера второй очереди и переваливают.

155755 их во внутренний отвал эа подвиганием фронта горных работ второй очереди.

Изобретение относится к горной промьнпленности и может быть иснользо-. вано при открытой разработке Крутопадающих месторождений полезных ископаемых глубокими карьерами, преимущест- $ венно для залежей вытянутой формы со значительным нростиранием.

Известен способ разРаботки крутопадающих месторождений при отработке глубоких горизонтов карьера, 10 включающий внешнее и внутреннее отвалообразование, разделение карьера на подготовительную отвальную и добычнув золы работ с поочередной . сиеной зон и многократную перевалку вскрышных пород внутреннего отвала (1) .

Недостатком известного способа является ограниченная, область применения, поскольку способ может, быть рр использован лишь при отработке местороздений панельнЫм методом с обра. зованием рабочих площадок большой ширины, что требует значительного увеличения обьемов вскрьпниых работ р$ при необходимости в многократных перевалках вскрышных пород. Кроме того, отсыпка внутреннего отвала по известному способу ведется по всей площадке, отведенной нод отвалообразование, что приводит к вынужденному-многократному переносу транспортных коммуникаций и к излишйим материальным затратам.

3$

Наиболее близким к предлагаемому по технйческой сущности и достигаемому результату является способ открытой разработки крутападающих месторожцений, включающий отработку горизонтов карьера первой и второй .очереди вскрышными и добычиыми уступами в направлении подвигания фронта горных работ с углубкой карьера, .транспортирования вскрыш- 4$ ных пород во внешние отваны, транспортирование полезного ископаемого по одному из бортов карьера и отсыпку вскрышных пород в выработанное пространство в пределах контура карьера I2j °

Недостатком этого способа является возрастание удельных затрат на транспортировку вскрьппных пород и полезного ископаемого при ведении горных работ на глубоких горизонтах карьера, что в целом ведет к увеличению затрат на разработку.

Цель изобретения — снижение затрат на разработку за счет уменьшения удельных затрат на транспортировку горной массы с глубоких горизонтов карьера.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу открытой разработки крутопадающих месторождений, включающему отработку горизонтов карьера .первой и второй очереди,вскрышными и добычными уступами в направлении подвигания фронта горных работ с углубкой карьера, транспортирование вскрьпнных пород во внешние отвалы, транспортирование полеэнога ископаемого по одному-из бортов карьера и 07 сынку вскрышных пород в выработанное пространство в пределах контура карьера, отработку карьера с транспортировкой вскрышных пород во внешние отвалы ведут до горизонта, глубину которого определяют но равенству удельных приведенных затрат иа внутреннее и внешнее отвалообразование, после чего ведут отсыпку всхрищных пород.в -выработанное пространство ярусами, причем; вначале отсыпают вскрьпнные породы в нижний ярус на. противоположные борта карьера, после чего последовательно отсылают. вскрышные породы в верхние ярусы, начиная с отсыпки .на уступы борта, противоположного. транспортному, причем верхние ярусы отсыпают с формированием криво1155755 линейных контуров отсыпки, расстояние L(до каждого иэ которых от границы рабочей зоны нижнего горизонта определяют по формуле

1 = Hqj ctpg + к+ А, где Н вЂ” высота i-го яруса отвала, м, j3 — угол откоса яруса отвала, град, длина зоны отсыпки верх- 10 него яруса от границы рабочей зоны, м„

А — суммарная ширина площадок нижележащих ярусов отвала, м. 15

При отработке карьера двумя очередями после отработки горизонтов первой очереди и углубки карьера у контура карьера производят разнос бортов, создают выработанное прост- RO ранство второй очереди, изменяют направление подвигания фронта горных работ .на противоположное и ведут отработку горизонтов карьера второй очереди, причем при подходе фронта 25 горных работ к ярусам внутреннего отвала первой очереди, последний отрабатывают уступами совместно с вскрышными породами карьера второй очереди и переливают их во внутренний отвал вслед за подвиганием фронта горных работ второй очереди.

На фиг. 1 изображено продольное развитие карьера с внешним и внутренним отвалами, на фиг. 2 — карьер на стадии углубки торцовой части с завершенным внутренним отвалом, на фиг. 3 — развитие карьера с обратным направлением подвигания фронта горных работ и началом отсыпки внут- 4О . реннего отвала второй очереди, на фиг. 4 — полное развитие добычных, вскрышных и отвальных работ по предлагаемому способу, на фиг. 5, 6, 7 и 8 — соответственно разрезы А-А, Б-В, В-В и Г-Г на фиг. 1.

Способ осуществляется следующим образом.

Сначала карьер 1 отрабатывают но известной технологии, например с 50 поперечной подготовкой-и продольной отработкой карьерного поля с внешним отвалообраэованием до глубины, которая определяется по условию равенства удельных приведенных затрат $$ на внутреннее и внешнее отвалообра" эование. Отсыпку внешнего отвала

2 осуществляют на поверхности карьера с его развитием вслед за подвиганием рабочей зоны 3 карьера.

Для транспорта руды и вскрьпни прокладывают, например, подъемные коммуникации 4 и скользящие съезды

5. Подъемные коммуникации устраняют на одном из нерабочих бортов 6 карьера, подготавливая противоположный борт 7 под отсыпку внутреннего отвала первой очереди.

Затем процесс внешнего отвалообразования прекращают и переходятна отсыпку внутреннего отвалапервой очереди

Для этого осуществляют разработку рудных уступов 8 нижнего горизонта по двум противоположным продольным бортам, и одновременно вслед эа подвиганием их рабочей зоны длиной Рр начинают отсыпать в выработанное пространство нижний ярус 9 внутреннего отвала иэ двух отдельных насыпей 10 и 11. Разработку нижних рудных уступов осуществляют с отработкой их рабочих площадок, с более крутыми откосами уступов, получая таким образом дополнительный объем руды, при этом компенсацию нарушения долговременной устойчивости производят одновременной последовательной засыпкой емкости выработанной руды. В процессе отсыпки насыпей 10 и 11 нижнего яруса в зависимости от размеров рабочей зоны может осуществиться их слияние.

Вслед за отсыпкой нижнего яруса отсыпают последовательно верхние ярусы 12 и 13,начиная с отсыпкина уступа борта карьера противоположного расподояного подьемныхкоммуникаций.

Линию 14 фронта отсыпки каждого " ,верхнего яруса формируют по кривой с вогнутыми участками по отношению к направлению движения фронта отсыпки. Точки кривой линии отсыпки

14 располагают от границы рабочей эоны на кратчайшем расстоянии .L< = -Н, ctgp + g + А, где Н вЂ” высота i-го яруса отвала от дна карьера, и, P — - угол откоса яруса отвала, град, - длина эоны отсыпки верхнего яруса от границы рабочей зоны, м, А — суммарная ширина площадок нижерасположенных берм отвала, м. А = K- Ь,, где

Ь . — ширина бермы.

1155755

Кривую линию 14 отсыпки при отсыпке на уступы борта плавно сопрягают с линйей верхней бровки уступа 16 и 17.

При достижении предельного кон- 5 тура 18 торца карьера производят

его углубку с одновременнйм разносом бортов, а отсыпку внутреннего отвала первой очереди прекращают.

Причем для достижения максимальной емкости внутреннего отвала первой очереди при окончании его отсыпки осуществляется засыпка рабочих площадок нижележащих ярусов с оставлением берм безопасности. 15

При углубке карьера могут осуществлять транспортировку вскрыши, например, вновь на внешний отвал.

После углубки производят отработку рабочей зоны в обратном напоавле- 20 нии.

При достижении нижней рабочей зоны достаточной величины в соответствии с технологическими требованияMR производят транспортировку вскры- 25 ши и ее укладку во внутренний отвал второй очереди вслед за подвиганием фронта горных работ по технологической схеме, описанной выше, для внутреннего отвала первой очереди. Зр

При переходе рабочей зоны к внутреннему, отвалу первой очереди начинают нарезать уступы по нему с рабочих площадок уступов борта карьера, после чего дальнейшую разработку выполняют совместно (вскрышных уступов по целику и по вскрышным породам отвала). Вскрышные породы из рабочей зоны транспортируют назад во внутренний отвал второй очереди.

Транспортировку руды после углубки карьера из рабочей зоны осуществляют по скользящим съездам 19 к перегрузочному пункту 20 подъемных коммуникаций. Протяженность подъемных коммуникаций изменяется в зависимости от развития карьера.

Использование предлагаемого способа позволяет осуществить возможность уменьшения количества транспортных средств, например автосамоевалов, за счет сокращения длины транспортирования вскрышных пород от забоев до внутреннего отвала, а в основном — за счет транспортирования вскрыши во внутренний отвал по сравнению с транспортированием ее во внешние отвалы по поверхности карьера. Кроме того, складирование вскрыши в выработанное нространство карьера позволит значительно уменьшить площадь отчуждаемых сельскохозяйственных угодий, а осуществление отсыпки первого яруса внутреннего отвала на нижние горизонты бортов карьера позволяют осуществить выемку дополнительных объемов руды при отработке нижних рудных уступов без уменьшения устойчивости бортов карьера, что также уменьшает затраты на разработку.

1155755

1155755

1.55755

1!55755

12 1Ô 1Ф

° °

° °

° ° а

ФФФ

° °

Ф 4 °

° 4 4

Ф °

° ° е

Ф

° е

° °

° е

Ф

° °

° 44 а °

° С °

° ° е е

Ее 44

° ° ° ° °

° а ° °

° °

° ° ° ° Ф

° °

° ° °

° ° е е

° е

° Ф

° е °

° ° v

° Ф е ° б

° 4 ° 4 ° е

Ф б

° а

° °

° 4

Фе а ° а

° Ф а а

° е ее е ° ° еб ° е

Ф °

° ° °

° °

° ° ° °

Ь 44

° °

° ° °

4 ° 4

° е а 4 е °

Фе

° °

° °

fD

4

° °

° 4 а °

4 е °

° p ° ° е

° 44 4

° ° ° Ф 4 44 Е

° Ф °

° ° ° °

Ф ° ° е ° ° \

° °

° °

° ° °

p ° е

Ф ° ° ° 4

° °

° °

° Ф

Ф ° ° а ° °

° ° ° °

° ° ° а ° ° ° ° ° ° ° ф ° ° ° 4 ° ° ° °

4 е

° Фе

° ° °

° °

° °

Ф ° ЕФ ° °

° ° ° °

° ° ° 4

° ° е

° ° ° ° ° ° 4

° ° I ° °

° ° 4

° Я

° ° °

° ° °

Ф 4 4 4

Ф Ф °

1!55755

Фиг. 7

Фиг.8

Составитель Л. Завьялов

Редактор Л. Авраменко Техред H.Асталош Корректор C. Черн (Заказ 30б8/30 Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ.Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскж наб., д. 4/5

«» М»

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4