Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых



Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых
Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых
Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых
Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых
Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых
Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых
Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых
Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых
Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых
Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых

 


Владельцы патента RU 2421617:

Ерёмин Георгий Михайлович (RU)

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом. Способ включает выделение этапов и подэтапов отработки, ведение отработки месторождений слоями сверху вниз последовательно блоками, которые разбуриваются по определенной сетке скважинами с известными параметрами и перебуром и взрываются помещением в них взрывчатых веществ (ВВ) с образованием откоса с углом 60-65° при большой величине линии наименьшего сопротивления (ЛНС) при вертикальных скважинах или второго ряда при наклонных скважинах и при большой величине длины забойки, достигающей 3-4 м, и затем горная масса грузится и транспортируется в места складирования или перегрузки. При выборе параметров сетки скважин и их бурении учитывают структуру пород, их трещиноватость, содержание крупногабаритных отдельностей в верхней толще слоя, формируемого в основном за счет взрыва ВВ в зоне перебура скважин от предыдущего взрыва, а для исключения выхода негабаритов в нижней зоне откоса с углом его наклона 60-65° бурят оконтуривающий ряд скважин с отклонением от вертикали вглубь массива на 5-10°, а для создания ровной поверхности укручненного откоса с углом 70-75° скважинам придают наклон в плоскости отрыва на 10-15° и сближают на 0,5-1 м по сравнению с сеткой рабочих (отбойных) скважин расстояние между оконтуривающими скважинами, передрабливание крупногабаритных отдельностей в верхней зоне достигают делением основного заряда на две части, меньший из которых размещают в нижней зоне забойки высотой 1-1,5 м и отделяют от основного такой же высоты вставкой. Для лучшего передрабливания пород верхние заряды скважин по секциям взрывают раньше на 10-15 мс, чем нижние, для создания подпирающих усилий в нижней зоне и увеличения общей энергии взрыва на дробление массива. После подготовки блока в отрабатываемом слое указанным способом приступают к взрывным и погрузочным работам и таким образом отрабатывают и все последующие нижние слои, в результате повышается качество дробления пород снижением выхода негабаритов в 2-3 раза и более и снижением размера среднего куска в 1,5-1,8 раза, образованием откоса под углом 70-75°, что в целом повышает производительность экскаваторов на 30-40% и более, и снижается себестоимость добычи 1 т горной массы. 10 ил.

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом в виде круто- и наклоннопадающих рудных тел большой и малой мощности, а также в виде жил.

Известен способ разработки месторождений полезных ископаемых в виде рудных тел, включающий отработку рудных залежей выделением этапов и выемки последовательно вскрыши и полезной толщи слоями сверху вниз делением на блоки, их разбуриванием, взрыванием и отгрузкой горной массы до мест потребления или перегрузки [1].

Недостатком способа является то, что при взрыве блока в горной массе содержатся 3-5% и более негабарита и образуется угол откоса, равный 60-65°, что образует большую величину ЛНС и является залогом образования негабаритов в последующем взрыве.

Известен способ подготовки блоков к взрыву, включающий регулирование параметрами сетки скважин, в частности на уменьшение ее параметров бурением скважин меньшего диаметра 150-180 мм [2].

Недостатком способа является то, что хотя при этом и снижается выход негабарита, но не исключается дробление крупных отдельностей в нижней части откосов при их угле 60-65° и в верхней толще, разбитой трещинами от предыдущего взрыва.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ разработки, предусматривающий применение деления заряда на две части и взрыванием их одновременно с образованием откоса с углом 60-65° [3].

Недостатком способа является то, что при образовании откоса 60-65° создается ЛНС большой величины и необходимо увеличивать заряд при вертикальных скважинах или применять наклонные скважины, увеличивая расстояние между первым и вторым рядами скважин, что тоже не исключает повышенного выхода негабаритов.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности работ путем лучшего дробления крупногабаритных отдельностей, содержащихся в верхней толще подготавливаемого к взрыву блоке и в нижней части откоса уступа с углом 60-65° и увеличением погрузочно-транспортного комплекса в карьере.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе разработки месторождений полезных ископаемых в виде рудных тел, включающем выделение этапов и подэтапов отработки, ведение отработки месторождений слоями сверху вниз последовательно блоками, которые разбуриваются по определенной сетке скважинами с известными параметрами и перебуром и взрываются помещением в них взрывчатых веществ (ВВ) с образованием откоса с углом 60-65° при большой величине линии наименьшего сопротивления (ЛНС) при вертикальных скважинах или второго ряда при наклонных скважинах и при большой величине длины забойки, достигающей 3-4 м, и затем горная масса грузится и транспортируется в места складирования или перегрузки, отличающийся тем, что при выборе параметров сетки скважин и их бурении учитывают структуру пород, их трещиноватость, содержание крупногабаритных отдельностей в верхней толще слоя, формируемого в основном за счет взрыва ВВ в зоне перебура скважин от предыдущего взрыва, а для исключения выхода негабаритов в нижней зоне откоса с углом его наклона 60-65° бурят оконтуривающий ряд скважин с отклонением от вертикали вглубь массива на 5-10°, а для создания ровной поверхности укрупненного откоса с углом 70-75° скважинам придают наклон в плоскости отрыва на 10-15° и сближают на 0,5-1 м по сравнению с сеткой рабочих (отбойных) скважин расстояние между оконтуривающими скважинами, передрабливание крупногабаритных отдельностей в верхней зоне достигают делением основного заряда на две части, меньшая из которых размещается в нижней зоне забойки высотой 1-1,5 м и отделяется от основного такой же высоты вставкой, например, деревянной штангообразной формы с пазами для проводов, и для лучшего передрабливания пород верхние заряды скважин по секциям взрываются раньше на 10-15 мс, чем нижние для создания подпирающих усилий в нижней зоне и увеличения общей энергии взрыва на дробление массива, а не на выталкивание и выброс крупных отдельностей из массива, как при традиционном взрываний, и после подготовки блока в отрабатываемом слое указанным способом приступают к взрывным и погрузочным работам и таким образом отрабатывают и все последующие нижние слои.

В результате повышается качество дробления пород снижением выхода негабаритов в 2-3 раза и более и снижением размера среднего куска в 1,5-1,8 раза, образованием откоса под углом 70-75°, что в целом повышает производительность экскаваторов на 30-40% и более, и снижается себестоимость добычи 1 т горной массы.

На чертежах фиг.1-10 представлены план и разрезы по блоку (по контуру блока) и рабочим скважинам в блоке:

Фиг.1. 1 - блок; 2 - оконтуривание скважины; 3 - крутой откос; 4 - рабочие скважины; в - расстояние между рядами скважин.

Фиг.2 - поперечный разрез А-В.

Фиг.3 - разрез I-I в приоткосной зоне; 2 - оконтуривающая скважина с наклоном вглубь массива; 3 - крутой откос.

Фиг.4 - продольный разрез А-С с оконтуривающими скважинами 2 и углом их наклона αcкв.

Фиг.5 - разрез II-II с наклоном оконтуривающих скважин вглубь массива αcкв и крутым откосом α(α1 - при традиционной технологии).

Фиг.6 - разрез по рабочей скважине; 4 - рабочая скважина; 5 - основной заряд ВВ; 6 - вставка; 7 - верхний заряд ВВ (в области техногенных трещин, оконтуривающих крупногабаритные отдельности; 8 - естественные и техногенные трещины от предыдущего взрыва; ℓзар.рек. - высота рекомендуемого основного заряда; ℓвозд. - высота воздушного промежутка; ℓвв - верхний заряд для дробления крупногабаритных отдельностей; ℓзаб - высота забойки с материалом забойки 9.

Фиг.7 - узел Д - вставка (деревянная) 6; 7 - верхний заряд ВВ; 10 - пазы для проводов в верхнем диске толщиной b1; 11 - стойка с диаметром dст; 12 - провода; 13 - оболочка.

Фиг.8, 9, 10 - прототип с большой высотой забойки (3-4 м) и выталкиванием крупных отдельностей; 4 - скважина; 5 - заряд ВВ; 8 -естественные и техногенные трещины, оконтуривающие негабарит dнег; 9 -забойка; ℓзар - высота заряда ВВ; ℓск - длина скважины; α1 - угол откоса уступа при традиционной технологии.

Пример выполнения

Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых в виде рудных тел предлагаемым способом включает нарезку слоев и их отработку последовательно блоками со специальной подготовкой бурением скважин, может быть реализован на всех карьерах с выемкой скальной горной массы.

На карьерах, разрабатывающих комплексные железные руды (ОАО «Ковдорский ГОК»), апатито-нефелиновые руды (ОАО «Апатит») и др., первоначально устанавливается детально и подробно распределение крупногабаритных отдельностей в массиве блока 1 по площади и по высоте, в том числе в верхней толще, сформированной естественными и техногенными трещинами, и бурят скважины оконтуривающие 2 с образованием крутого откоса 3 с углом 70-75° и рабочие 4 на заданную глубину, причем оконтуривающие скважины 2 бурят с небольшим углом наклона на 5-10° вглубь массива и наклоном по линии оконтуривания с углом 10-15° от вертикали и их сближением на 0,5-1 м по сравнению с отбойными для получения ровной поверхности (в-в1=0,5-1 м), в результате при отбойке создается угол откоса 3, равный 70-75, что уменьшает линию наименьшего сопротивления на 1,5-2 м.

Рабочие скважины 4 бурят по расчетной сетке с делением всего заряда на две части, причем нижний основной 5 отделяется от верхнего 7 вставкой (деревянной) в виде штанги с блинами-дисками толщиной b=40-60 мм и диаметром стойки 11 dст=50-60 мм. В дисках-блинах имеется сбоку паз 10 с размером, достаточным для пропуска проводов к боевику основного заряда 5. Сверху на вставку опускается полиэтиленовый рукав 13 с верхним зарядом ВВ 7. Высота верхнего заряда ВВ 7 составляет 1-1,5 м, а высота забойки снижается до 1-1,5 м (вместо 3-4 м) и тщательно формируется инертным мелкокусковатым материалом без нарушения сети.

При взрыве верхнего заряда создается разрушающая поперечная нагрузка на крупные отдельности в верхней покрывающей толще массива, нарушенной перебуром и взрывом ВВ от предыдущего массового взрыва, а при взрыве нижнего заряда ВВ с замедлением 10-20 мс образующаяся взрывная нагрузка способствует наложению волн и разрушает крупногабаритные отдельности полностью, не выталкивая и выбрасывая их на поверхность.

При этом образуется откос с углом 70-75°, что облегчает дробление пород в смежных блоках. За счет снижения выхода негабаритов в 2-3 раза и снижения среднего диаметра куска в 1,5-1,8 раза повышается производительность экскаватора на 30-40%, а при резком снижении количества ВВ на вторичное дробление - и себестоимость добычи 1 т горной массы (1 т руды).

Источники информации

1. Хохряков B.C. Открытая разработка месторождений полезных ископаемых. - М.: Недра. - 1974. - 264 с.

2. Ржевский В.В. Процессы открытых горных работ. - М.: Недра. - 1978. - С.95-107.

3. Мельников Н.В. Краткий справочник по открытым горным работам. - М.: Недра. - 1974. - С.146-148 (прототип).

Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых в виде рудных тел, включающий выделение этапов и подэтапов отработки, ведение отработки месторождений слоями сверху вниз последовательно блоками, которые разбуриваются по определенной сетке скважинами с известными параметрами и перебуром и взрываются помещением в них взрывчатых веществ (ВВ) с образованием откоса с углом 60-65° при большой величине линии наименьшего сопротивления (ЛНС) при вертикальных скважинах или второго ряда при наклонных скважинах и при большой величине длины забойки, достигающей 3-4 м, и затем горная масса грузится и транспортируется в места складирования или перегрузки, отличающийся тем, что при выборе параметров сетки скважин и их бурении учитывают структуру пород, их трещиноватость, содержание крупногабаритных отдельностей в верхней толще слоя, формируемого в основном за счет взрыва ВВ в зоне перебура скважин от предыдущего взрыва, а для исключения выхода негабаритов в нижней зоне откоса с углом его наклона 60-65° бурят оконтуривающий ряд скважин с отклонением от вертикали вглубь массива на 5-10°, а для создания ровной поверхности укручненного откоса с углом 70-75° скважинам придают наклон в плоскости отрыва на 10-15° и сближают на 0,5-1 м по сравнению с сеткой рабочих (отбойных) скважин расстояние между оконтуривающими скважинами, передрабливание крупногабаритных отдельностей в верхней зоне достигают делением основного заряда на две части, меньший из которых размещают в нижней зоне забойки высотой 1-1,5 м и отделяют от основного такой же высоты вставкой, например, деревянной штангообразной формы с пазами для проводов, и для лучшего передрабливания пород верхние заряды скважин по секциям взрывают раньше на 10-15 мс, чем нижние для создания подпирающих усилий в нижней зоне и увеличением общей энергии взрыва на дробление массива, а не на выталкивание и выброс крупных отдельностей из массива, как при традиционном взрываний, и после подготовки блока в отрабатываемом слое указанным способом приступают к взрывным и погрузочным работам, и таким образом отрабатывают и все последующие нижние слои.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при комплексной разработке свит пологих пластов месторождений полезных ископаемых. .

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. .

Изобретение относится к горной промышленности, а именно, к способам открытой горной разработки месторождений полезных ископаемых, и может быть использовано при выемке малообъемных крутопадающих залежей.

Изобретение относится к области строительства отвалов золошлаковых материалов тепловых электростанций, отопительных котельных и может быть использовано при возведении дренированного шлакоотвала без дамб наращивания и отстойного пруда.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано на калийных предприятиях при совместном размещении солеотходов и шламов обогатительных фабрик на солеотвале.

Изобретение относится к горной промышленности и строительству, а именно к способам взрывания горных пород с твердыми включениями. .

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к открытой разработке крутопадающих месторождений этапами, и может быть использовано при формировании и разносе временно нерабочего борта карьера.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при освоении месторождений полезных ископаемых скального типа, представленных маломощными плоскими минеральными телами, крутого и крутонаклонного падения, например рудными жилами и линзами.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом. .

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке крутонаклонных, глубокозалегающих, с ограниченной площадью в плане месторождений полезных ископаемых.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для отстройки рабочего борта карьера

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при формировании крутонаклонных транспортных съездов

Изобретение относится к области горной промышленности и может найти применение при открытой разработке месторождений полезных ископаемых

Изобретение относится к горному делу, в частности к разработке полезных ископаемых открытым способом с выделением этапов разработки, и может быть использовано при отработке глубоких месторождений округлой формы в плане

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке малых кимберлитовых трубок в условиях многолетней мерзлоты и экстремального климата Севера

Изобретение относится к способу и устройству для отвала пустой породы в пределах карьера
Изобретение относится к горно-металлургической промышленности и может быть использовано при разработке рудных месторождений

Изобретение относится к горнорудной и горнодобывающей промышленности, в частности к разработке и обогащению горнорудной массы (ГРМ) обводненных техногенных месторождений на месте их залегания полезных ископаемых - хвостохранилищ

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых

Изобретение относится к области горной промышленности и может найти применение при открытой разработке крутопадающих месторождений полезных ископаемых
Наверх