Способ вскрытия и открытой разработки месторождений полезных ископаемых

 

Изобретение относится к горной промети и м.б. использовано при разработке глубокозалегающих крутопадающих месторождений полезных ископаемых. Цель изобретения - сокращение затрат на транспортирование горной массы (ГМ). Для этого проводят стволы и горизонтальные выработки на глубине ниже конечного дна карьера. Месторождение разрабатывают крутыми слоями с формированием на висячем боку каждого слоя рабочего борта из временно нерабочих уступов и предохранительных берм. Каждый слой отрабатывают отдельной рабочей площадкой (П) и доставкой от нее ГМ по рудоспускам и рудоскатам с погашением их по частям на высоту отработанного уступа. Рабочие площадки формируют на расстоянии одна от другой, определяемом из приведенного соотношения . Обработку каждого слоя отдельной рабочей П на участках от предельных горизонтов до приемных П производят по рудоскатам и рудоспускам, а на участках от приемных П до предельных горизонтов - по рудоскатам, Ввод в работу новых нижележащих рудоскатов и рудоспусков производят после заполнения действующих рудоспусков ГМ. Каждый рудоспуск до начала отработки следующего уступа освобождают от ранее заполненной ГМ. При проходке рудоската сверху вниз его верхнюю часть разделяют на два сектора, отстроенных в одной плоскости с днищем желоба рудоската и направленных от его продольной оси в обе стороны под углом 30-45°. При погашении рудоската один сектор погашают, другой используют для работы. 1 з.п. ф-лы, 5 ил. 00 С о со j j Vs| чэ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 С 41/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4741120/03

F22) 02.08.89

6) 30.10.91, Бюл. М 40 (71) Днепропетровский горный институт им.

А,;reмa (72) А.Ю.Дриженко, В.И.Симоненко, И.Г.Чернокур, Н.К.Гардаш и В.Н.Домничев

<-"- 622 271 (088.8) (56 авторское свидетельство СССР

М 773268, кл. Е 21 С 41/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР

N 1592 ..,, кл, Е 21 С 41/00, 1988, полож::тельное решение от 26.05.89. (54) СПОСОБ ВСКР6!ТИЯ И ОТКРЫТОЙ

РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ (57) Изобретение относится к горной пром-. сти и м.б. использовано при разработке глубокозалегающих крутопадающих месторождений полезных ископаемых. Цель изобретения — сокращение затрат на транспортирование горной массы (ГМ). Для этого проводят стволы и горизонтальные выработки на глубине ниже конечного дна карьера. Месторождение разрабатывают крутыми слоями с формированием на висяИзобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке глубокозалегающих крутопадающих месторождений полезных ископаемых.

Цель изобретения — сокращение затрат на транспортирование горной массы, На фиг.1 показана схема открытой разработки месторождения крутыми слоями. Ж 1687779 А1 чем боку каждого слоя рабочего борта из временно нерабочих уступов и предохранительных берм. Каждый слой отрабатывают отдельной рабочей площадкой (П) и доставкой от нее ГМ по рудоспускам и рудоскатам с погашением их по частям на высоту отработанного уступа. Рабочие площадки формируют на расстоянии одна от другой, определяемом из приведенного соотношения. Обработку каждого слоя отдельной рабочей П на участках от предельных горизонтов до приемных П производят по рудоскатам и рудоспускам, а на участках от приемных П до предельных горизонтов — по рудоскатам. Ввод в работу новых нижележащих рудоскатов и рудоспусков производят после заполнения действующих рудоспусков ГМ. Каждый рудоспуск до начала отработки следующего уступа освобождают от ранее заполненной ГМ. При проходке рудоската сверху вниз его верхнюю часть разделяют на два сектора, отстроенных в одной плоскости с днищем желоба рудоската и направленных от его продольной оси в обе стороны под углом 30 — 45 . При погашении рудоската один сектор погашают, другой используют для работы. 1 з.п. ф-лы, 5 ил. при вскрытии вертикальными стволами, горизонтальными подземными выработками, погашающимися рудоспусками и рудоскатами; на фиг.2 — схема к определению рассто-, яния между рудоспусками; на фиг.3 — схема рудоската на борту крутого слоя; на фиг.4— схема работы рудоската при одновременном погашении его на высоту отрабатываемого уступа; на фиг.5 — схема транспортных коммуникаций карьера. 168 > 19 („п особ l >(>я и < >уе (c >I с/1 еду ю(44им 04 >рс> зом.

При о>крытой разработке крутопадаю щего 1 месторождения, включающего рудное тело 2, в конечных контурах карьера 3

BûäåëÿIoò промежуточ>lûе контуры с угпoì наклона, близким к углу погашения, в пределах которых формируются крутые выемочные слои 4, Отработку крутых слоев ведут отдельной рабочей площадкой 5 с формированием на висячем боку следующего крутого слоя, а также его нерабочего борта 6. состоящего из временно нерабочих уступов 7, предохранительных берм 8 и приемных площадок 9. Г1осле отработки с>чередного крутого слоя ширина дна карьера 10 увеличивается на величину, равную ширине этого слоя. Это обеспечивает беспере1зойную добычу полезных лскопаемых в плановых объемах в течение отработки следующего крутого слоя, Результирующлй угол:-(аклона рабочего борта карьера повышают путем сокращения количества рабочих площадок в е;о пределах и увеличения вь(соты нерабочих бортов каждого крутого слоя. При этом требуемую интенсивнос.(ь развития рабочей зоны карьера обеспечивают за счет повышения концентрации горнотранспортного оборудования на рабочих площадках и повышенной скорости отработки крутых слоев, что обеспечиьается применением в пределах рабочих площадок автомобильного транспорта с минимальным расстоянием перевозки горной массы к пунктам разгрузки.

Вскрытие месторождения проводят вертикальными ocHQEHbIM 11 и вспомогаTeRbHblM (вентиляционным) 12 стволами на глубину выше дна карьера, Под рабочу>о зону карьера проводят подземные горные выработки (квершлаги) 13, котсрые рудоспусками 14 — 16 соединяют с приеy(Hblми и рабочими площадками. При этом рудоспуски проводят На расстоянии друг от дру а, устанавливаемом из соотношения

1 = 2 (Нр (ctg cñ> -I:cKJ (3 ) + Hy (-- - ст9

ay)) м (1) где Hp — велич(л((а углубки орных работ, которая обеспечивается полной отработкой одного крутого слоя, м; аг> — угол някпсна нерабочего борта крутого слоя, Град;

P — угол (1apc((«I: рудного еля, град;

Н у — B b(c o T B y (. т у гl; I, (л;

Qe — угол QTI oc3 у(,1 "па, гряд

Рудоспуск 14 г р»;:;,vis при дос иже>.ии глубины 100-150:", н;-:-:(,(мяльно дппусти5

55 мом ря(>с(оя((ии от верх(<еи EI((piи, я II (I(!I бровки нижележяще(о ус(упя 1 . П > м(р( опускания рабочей площадкл 5 г(роиз(1>дя погашение рудоспуска 14 на высо>у отряботанно(о уступя 18 извес>ны(ли способами.

Отрабатывая крутой слой 4 формируют вре менно нерабочий борт 6 последующего крутого слоя. Гlри этом на борту 6 сверху вниз поуступно проходится рудоскат 19, который на горизонте выхода рабочей площадки 5 за пределы рудоспуска 14 заканчивается приемной площадкой 9. Аналогично при отработке предыдущего крутого слоя, предшествовавшего настоящему, был пройден по борту действующего настоящего крутого слоя рудоскат 20 до уровня приемной площадки 9, на которую выходит устье рудоспуска 15. Причем приемные площадки 9 формируются на расстоянии, 011ределяемом из выражения (1), на момент выхода рабочей площадки 5 за пределы рудоспуска 14 его заполняют горной массой и выводят из эксплуатации. Одновременно подготавливают к эксплуатации рудоспуск 15 и рудоскат 20.

Рудоскаты 19 и 20 включают желоба с боковыми стенками 21 из скальной породы и днищем 22. В нижней части днище 22 сопрягается с бункером 23 и на высоту бункера отстраивается ступенчатым, Высота (Н) каждой ступени равна высоте уступа (Hy), угол откоса (Q) соответствует углу откоса нерабочего уступа (а y), а ширина в горизонтальны:.. площадок 24 ступеней определяется по выражению:

В == Ну (ctg (36,9 + 2,62 W — 0,068 W )—

cog c yj, м (2) где.W — влажность перепускаемой гoрной массы, 4.

На горизонтальные площадки 24 ступеней при их формировании укладывается горная масса и в процессе разгрузки бункера 23 в этой части днище рудоската заоткашивэется под углом, равным углу наклона плоскости скольжения горной массы, который составляет в практических условиях карьеров 50 — 55О. В остальной части днище

22 ската заоткошено под углом, превышающим на 2-3 угол трения горной массы (/3,) при движе(1((и ее по плоскости гopHb(x пород нерэбо (его борта. Погашаемая часть рудоската разделена на два сектора 25 и 26, которые направлены к плоскости днища рудоската 22 под углом 45 . Угол наклона днищ секторов 25 и 26 принимается равным углу трения горной массы о плоскость днища

Бункер 23 рудоскатов 19 и 20 разгружается выпускными устройствами 27, напри1Г.В77 9 мер вибропитателями, которые устанавливаются в подбункерной галерее 28. Бункер по всей ширине желоба ската перекрывается упорной стенкой 29.

Перепчскаемая горная масса устройствами 27 передается на дробильно-перегрузочный пункт 30 и в рудоспуски 14 и 15.

После подготовки рудоската 20 к эксплуатации, которая заключается в установке галереи 2Р. выпускных устройств 27 пункта 30 и формированием упорной стенки

29, рабочую площадку 5 отрабатывают с транспортированием горной массы автосамосвалами 31, перепуском по рудоскату 20 и рудоспуску 15 на подземную выработку.

Рудоскаты 19 и 20 погашаются в следующем порядке. На одном секторе, например, 25 идет разгрузка автосамосвалов 31, а второй

26 отрабатывается (разрыхляется скважинными зарядами, разрабатывается экскаваторами). При этом горная масса по временному автомобильному съезду 32 доставляется к сектору 25 (гор. — 100 м). После расширения площадки (из гор. — 115 м) проходят новый сектор 26 рудоската, по которому перепускают всю горную массу.

Постепенно с подвиганием забоев (гор.—

115 м) отстраивают сектор 25 (с гор. — 115) на — 130 м. В дальнейшем при отработке гор. — 115у операции по погашению рудоската

22 повторяются аналогично описанному.

Доставка горной массы из карьера на поверхность осуществляется по рудоскатам

19 и 20, рудоспускам 14 и 15, горизонтальным выработкам 13 и стволу 11 (фиг,5). После погашения рудоскатов горная масса из забоя экскаватора рабочей площадки 5 доставляется автосамосвалами 31 непосредственно к устью рудоспуска 16, где осуществляют грохочение или дробление до требуемых размеров куска на пункте 30, после чего по рудоспуску 16 перемещается к выработке 13 и по стволу 11 нэ поверхность карьера, В месте выпуска горной массы из рудоспусков 14 — 16 на подземную выработку 13 и из бункера 23 рудоскатов 19 и 20 на пункт 30 устанавливают вибропитатели.

Формула изобретения

1. Способ вскрытия и открытой разработки месторождений полезных ископаемых, включающий проведение стволов, горизонтальных выработок на глубине ниже конечного дна карьера, рудоспусков и рудоскатов, разработку месторождения крутыми слоями с формированием на висячем боку каждого слоя нерабочего борта из временно нерабочих уступов и предохранительных берм с отработкой каждого слоя отдельной рабочей площадкой и доставкой от нее горной массы по рудоспусклм и рулоснл;»,. погашение по частям на вьl(:оту отрэбо1анного уступа рудоспусков и рудоскатов. проходку новых рудоспусков и рудоскатов в

5 процессе понижения горных работ и отработку следующего уступа, вывод рудоспусков из эксплуатации путем заполнения их горной массой на оставшуюся высоту, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью сокрэ10 щения затрат на транспортирование горной массы, проходку рудоспусков осуществляют из приемных площадок, которые формируют на нерабочем борту каждого слоя на расстоянии! одна от другой, равном

l = 2 (Hp (ctg ae ctgP ) + Hy (— + ctgaz)); м, 1 где Нр — величина углубки горных работ, которая обеспечивается полной отработкой одного крутого слоя, м;

20 с б — угол наклона, нерабочего борта крутого слоя, град;

P — угол падения рудного тела, град;

Ну — высота уступа, м;

a — угол откоса уступа, град;

25 от предельных горизонтов, нэ которых рабочая площадка отрабатываемых слоев в процессе понижения горных работ выходит за пределы погашаемого рудоспуска, к приемным площадкам по временно нерабочему

30 борту слоя проходят рудоскаты, отработку каждого слоя отдельной рабочей площадкой на участках от предельных горизонтов до приемных площадок производят с доставкой горной массы по рудоскатам и рудоспу35 скам, а на участках от приемных площадок до предельных горизонтов — по рудоскатам, причем ввод в работу новых нижележащих рудоскатов и рудоспусков производят после понижения горных работ до уровня их пре40 дельных горизонтов и после заполнения действующих рудоспусков горной массой, при этом рудоскаты проходят при отработке предыдущего слоя в процессе формирования нерабочего борта последующего слоя

45 на его проектном контуре сверху вниз, а каждый рудоспуск до начала отработки следующего уступа освобождают от ранее запа|ненной горной массы, причем при про одке рудоската его верхнюю часть по

50 высоте отрабатываемого уступа разделяют

- на два сектора, отстроенных в одной плоскости с днищем желоба рудоската и направленных от его продольной оси в обе стороны под углом 30 — 45, при этом при

55 погашении рудоската один сектор погашают, второй используют для работы, а процесс погашения каждого сектора совмещают с отстройкой соответствующего сектора нижележащего уступа.!

2, Способпоп1,отл ича ющи йся тем. что рудоскат в его нижней гости на приемной площадке оборудуют аккумулирующим бункером, по высоте которого днище ската отстраивают ступенчатым с высотой каждой ступени равной высоте уступа, углом откоса, соответствующим углу откоса нерабочего уступа, а ширину Ь горизонтальных площадок каждой ступени определян т йз выражения

Ь = Ну (ctg o(36,9 + 2,62 Ю/ — 0,068 IN ) — с tg йу), м, гд<. W ила,жно. гь не(и.It ó . ë .г.1ы l!() рvдо скату орной млсг.ы,,ь;

Ну высота уступа (ступени), ч, ау- угол откоса нерабо его уступа (сту5 пени), град; после чего на горизонтальные площадки укладывают перепускаемую горную массу и формируют из нее породную постель на высоту каждой ступени под

10 углом наклона плоскости скольжения горной массы, выпускаемой из бункера рудоската. gpp-,а

Составитель А,Савельев

Редактор Л,Пчолинская Техред М,Моргентал Корректор T,Êoëá

Заказ 3686 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113Î35, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственнс-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101