Способ определения границ карьера

Авторы патента:

E21C41/26 - способы открытой разработки полезных ископаемых (добычные машины или машины для транспортировки, применяемые при открытых разработках E21C 47/00); системы разработок

Владельцы патента RU 2492324:

Федотенко Виктор Сергеевич (RU)

Изобретение относится к горному делу, к области добычи полезных ископаемых открытым способом, в частности при открытой разработке угольных месторождений. Техническим результатом изобретения является расширение границ карьера, а также создание более равномерного режима горных работ. Способ, согласно которому бортам карьера придают углы откоса, равные углам откоса рабочих бортов, и расширяют карьер до тех пор, пока текущий коэффициент вскрыши достигнет величины граничного коэффициента вскрыши. Фиксируют точки верхнего контура карьера в конечном положении, затем по известному положению верхних бровок находят конечную глубину, придавая углам откоса бортов максимально возможную величину на момент погашения открытых работ. В момент равенства текущего коэффициента вскрыши граничному переходят к увеличению угла откоса рабочего борта, при условии, что текущий коэффициент вскрыши равен граничному. 2 ил., 1 пр.

Изобретение относится к горному делу, к области добычи полезных ископаемых открытым способом, в частности при открытой разработке угольных месторождений.

Известен способ определения границ карьера согласно которому бортам карьера придаются углы откоса, равные углам откоса рабочих бортов и расширяют карьер до тех пор пока текущий коэффициент вскрыши достигнет величины граничного коэффициента вскрыши. Таким приемом фиксируются точки верхнего контура карьера в конечном положении, затем по известному положению верхних бровок находят конечную глубину, придавая углам откоса бортов максимально возможную величину на момент погашения открытых работ [Ржевский В.В. Режим горных работ при открытой добычи угля и руды. - М.: Углетехиздат, 1957, - 200 с].

Недостатком известного способа является малая конечная глубина карьера и малая граница карьера поверху, определяемая без учета возможностей управления профилем рабочего борта карьера в процессе разработки месторождения. Также к недостаткам следует отнести неравномерный режим горных работ, обусловленный наличием «пиковых» объемов вскрышных работ, при котором ухудшаются экономические показатели разработки, так как за сравнительно короткий период происходит концентрация большого числа горного и транспортного оборудования, энергомощностей, что приводит к переукомплектованию штатов рабочих и служащих, а также к дополнительному строительству вспомогательных цехов и бытовых сооружений, особенно остро ощущаются недостатки неравномерного режима горных работ на карьерах с относительно коротким сроком существования и при сооружении их в недостаточно освоенных районах страны.

Техническим результатом изобретения является расширение границ карьера, а также создание более равномерного режима горных работ.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе определения границ карьера, согласно которому бортам карьера придают углы откоса, равные углам откоса рабочих бортов и расширяют карьер до тех пор, пока текущий коэффициент вскрыши достигнет величины граничного коэффициента вскрыши, фиксируют точки верхнего контура карьера в конечном положении, затем по известному положению верхних бровок находят конечную глубину, придавая углам откоса бортов максимально возможную величину на момент погашения открытых работ, согласно изобретению в момент равенства текущего коэффициента вскрыши граничному переходят к увеличению угла откоса рабочего борта, при условии, что текущий коэффициент вскрыши равен граничному.

Заявляемый способ поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично показан карьер, на фиг.2 - изменение текущего коэффициента вскрыши во времени.

Способ осуществляют следующим образом. Разработку месторождения начинают, расширяя карьер с первоначальным углом откоса рабочего борта (α) до глубины H₁ и момента времени T₁, при достижении которой текущий коэффициент вскрыши равен граничному (k_гр). Переходят к увеличению угла откоса рабочего борта (до угла β) до глубины Н₂ и момента времени Т₂, таким образом, что текущий коэффициент вскрыши равен граничному. Затем осуществляют погашение горных работ.

Увеличение угла откоса рабочего борта от α до β в течение периода времени с T₁ до Т₂ происходит не одноактно, переход осуществляется поэтапно таким образом, чтобы текущий коэффициент вскрыши оставался равным граничному. Величина угла β ограничивается прочностными характеристиками вмещающих пород и определяется из условия обеспечения безопасного ведения горных работ. Одним из возможных способов увеличения угла откоса рабочего борта является увеличение высоты уступа.

Описанный переход к рабочему борту с увеличенным углом откоса позволяет расширить границу карьера поверху на величину Ш₂-Ш₁, увеличить конечную глубину карьера на величину ΔH_макс и как следствие увеличить продолжительность эксплуатации месторождения с Т_ф1 до Т_ф2.

При этом заявленный способ позволяет на протяжении промежутка времени с T₁ до Т₂ добиться выравнивания режима горных работ, сделать его более равномерным тем самым предотвратить скачкообразные изменения объема вскрыши.

Пример конкретного применения способа. При отработке месторождения угля с суммарной горизонтальной мощностью пластов 35 м, длиной карьерного поля 6 км, производственной мощностью 1 млн тонн угля в год с формированием рабочего борта с углом откоса α=20 градусов (такой угол откоса достигается при высоте уступа 15 метров) текущий коэффициент вскрыши достигнет значения граничного на T₁=24 год эксплуатации карьера. Увеличение угла откоса рабочего борта до β=27 градусов (достигается при увеличении высоты уступа до 30 метров, при этом вмещающие породы разрезов Кузбасса способны обеспечить устойчивое положение борта) позволит в течение 12 лет до момента времени Т₂=36 год работать с постоянным текущим коэффициентом вскрыши равным граничному. При последующем погашении горных работ достигается конечная глубина карьера Н_макс2=226 метров и ширина карьера поверху Ш₂=850 метров, что на 32 метра больше глубины, на 41 метр больше ширины поверху соответственно, достигаемых, согласно известного способа.

Заявляемый способ позволяет расширить границы карьерного поля по глубине и поверху, а также создать равномерный благоприятный режим горных работ.

Способ определения границ карьера, включающий придание бортам карьера углов откоса, равных углам откоса рабочих бортов, и расширение карьера до тех пор, пока текущий коэффициент вскрыши достигнет величины граничного коэффициента вскрыши, фиксирование точки верхнего контура карьера в конечном положении, нахождение конечной глубины по известному положению верхних бровок, придавая углам откоса бортов максимально возможную величину на момент погашения открытых работ, отличающийся тем, что в момент равенства текущего коэффициента вскрыши граничному переходят к увеличению угла откоса рабочего борта при условии, что текущий коэффициент вскрыши равен граничному.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для разработки лежалых отходов обогащения полиметаллических руд. .

Способ разработки пластовых месторождений // 2490464

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разработке и рекультивации неглубоких карьеров. .

Способ отработки рабочего борта карьера высокими уступами // 2490463

Изобретение относится к горному делу, к области добычи полезных ископаемых открытым способом, в частности при открытой разработке угольных месторождений. .

Способ открытой разработки крутопадающих вытянутых месторождений // 2490462

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при открытой разработке рудных крутопадающих вытянутых месторождений. .

Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых // 2485315

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при открытой разработке мощных пологозалегающих месторождений с применением техники непрерывного действия.

Способ обезвоживания оползневых тел одиночными сквозными фильтрами // 2484249

Изобретение относится к области строительства и горного дела и может быть использовано при креплении уступов карьеров, строительстве дорог, тоннелей, подверженных воздействию грунтовых вод.

Способ разработки месторождений полезных ископаемых полускального и нескального типа // 2478788

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при освоении месторождений полезных ископаемых полускального и нескального типа. .

Способ укрепления уступа карьера // 2477372

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для укрепления уступа карьера. .

Способ добычи инертных материалов // 2476673

Изобретение относится к горному делу и может найти применение при добыче инертных материалов из намывных отложений русел нагорных рек. .

Способ взрывной отбойки массивов горных пород // 2475698

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке скальных горных пород. .

Способ подготовки горной массы при транспортировании крутонаклонными конвейерами (кнк) // 2495246

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом. Техническим результатом является повышение эффективности подготовки горной массы на карьерах и для широкого применения наклонных и крутонаклонных конвейеров на карьерах. Способ включает создание на борту карьера дробильно-перегрузочных пунктов на базе дробилок крупного и среднего дробления для транспортирования горной массы конвейерами с наклоном 35-40°. Микровоздействие на крупные куски осуществляют интенсивным центральным ударом массивных молотов для дробления крупнокусковой фракции, приводящим к образованию 2-3 крупных и группу мелких осколков, перемещаемых с помощью щетка для очистки и перемещения материала к другому быстродействующему молоту для последующего снижения их размеров до 200-250 мм и передачи в мобильные конусные дробилки среднего дробления. После чего дробленный материал малой крупности поступает на крутонаклонные конвейеры, для повышения мобильности и быстрого перемещения из одного места в другое, дробильные устройства выполняют в виде вертикальных модулей и располагают горизонтально. 1 пр., 10 ил.

Карьер // 2498068

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано на карьерах, разрабатываемых с использованием автомобильно-конвейерного транспорта полезного ископаемого из карьера на дробильно-конвейерную фабрику. Техническим результатом является снижение затрат на разработку карьера за счет выдачи всего объема полезного ископаемого из карьера на дробильно-обогатительную фабрику автомобильно-конвейерным транспортом. Карьер включает площадки и траншею на конечном борту с расположенными на площадках дробильно-перегрузочным пунктом и ленточным конвейерным подъемником в траншее, служащими для дробления скального полезного ископаемого, разгружаемого из автосамосвалов, и транспортирования его на поверхность с дальнейшим транспортированием конвейерной линией на дробильно-обогатительную фабрику. Карьер включает внешнюю траншею, в которой расположены дробильно-перегрузочный пункт, оборудованный передвижными дробильно-перегрузочными установками, и часть конвейерной линии до дробильно-обогатительной фабрики, а также горизонтальную транспортную берму, соединяющую дно внешней траншеи с бермой капитального съезда карьера. 2 ил.

Способ открытой разработки вытянутых месторождений крутопадающих залежей // 2499139

Изобретение относится к горному делу, в частности к разработке полезных ископаемых открытым способом, и может быть использовано при отработке глубоких месторождений вытянутой формы в плане. Техническим результатом является повышение полноты отработки запасов месторождения и эффективности использования выработанного пространства карьера. Способ включает отработку карьерного поля этапами, отсыпку внешнего и внутреннего отвалов и формирование в выработанном пространстве карьера техногенного месторождения из некондиционных руд. При формировании выработанного пространства карьера вскрывающие выработки по группе нижних горизонтов в границах и на высоту намечаемого техногенного месторождения проходят по руде на горизонте, фиксирующем окончание углубочных работ в контуре первого этапа, циклично отсыпают внутренний отвал с заложением в последнем вскрывающих выработок, который разграничивает выработанное пространство карьера на зоны погашенных и непогашенных горных работ. Одновременно с этим ведут формирование техногенного месторождения, граничащего по своему периметру с выработанным пространством карьера и внутренним отвалом, после чего совместно с доработкой запасов основного месторождения открытым способом отрабатывают техногенное месторождение. 3 ил.

Наклонная подъемная установка // 2500890

Изобретение относится к горной промышленности, в особенности к наклонным подъемным установкам, и может быть использовано для доставки грузов по наклонным и крутонаклонным стволам или другим горным выработкам угольной и горнорудной промышленности. Техническим результатом является снижение износа каната (канатов) и канатоподдерживающих роликов и, как следствие, повышение срока службы подъемной установки. Установка содержит подъемную машину, подъемный сосуд, перемещающийся посредством каната (канатов) и канатоподдерживающие ролики. Причем канатоподдерживающие ролики снабжены электродвигателями, получающими питание от электрического генератора, соединенного механически с приводом подъемной машины, ролики подпружинены, а между роликом и электродвигателем установлен фрикцион. 1 ил.

Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых с применением дробильного звена и крутонаклонных конвейеров (кнк) // 2501951

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом и особенно глубокими карьерами при применении циклично-проточной технологии. Техническим результатом является повышение эффективности и производительности дробильного звена и широкого применения наклонных и крутонаклонных конвейеров на карьерах. Способ включает создание дробильно-перегрузочных пунктов полустационарного типа на участках бортов в основном на базе щековых дробилок получением куска размером 400-450 мм, а затем додрабливание в шнекозубчатых дробилках. Подача горной массы с помощью питателя в бункер с последующей подачей в дробильное устройство для разрушения крупных кусков размером 700-1200 мм с помощью молота, связанного тягой с вращающимся маховиком-колесом с прорезью, и для разрушения средних кусков размером 400-700 мм с помощью молота, связанного с маховиком-колесом через палец, после дробления кусков до размеров 250-300 мм их передают с помощью питателей и конвейеров в мобильные конусные дробилки среднего дробления. После чего дробленый материал малой крупности поступает на наклонные и крутонаклонные и вертикальные конвейеры, для повышения мобильности и быстрого перемещения из одного места в другое, дробильные устройства выполняют в виде вертикальных модулей и располагают горизонтально, а при необходимости производительность дробильного устройства может быть повышена, для чего устраивают не одну щель в плите шириной 250-300 мм, а еще две в боковых зонах. При этом отбойная плита может быть не связана с корпусом дробильного устройства и иметь опорную поверхность и возможность для быстрого перемещения. 7 ил., 1 пр.

Способ разработки обводненных месторождений полезных ископаемых // 2504657

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке обводненных месторождений полезных ископаемых. Техническим результатом является повышение эффективности разработки обводненных месторождений. Согласно способу карьерное поле вскрывают котлованом, карьер заполняют водой и монтируют в нем добычное устройство, производят выемку карьерного поля горизонтальными слоями сверху вниз с регулированием уровня воды вслед за отработкой слоев. Заполненный водой карьер делят на зоны: подготавливаемая к выемке рабочая зона месторождения и отработанная зона месторождения, в каждой зоне устанавливают водонепроницаемые экраны, ограждающие их от общего карьерного поля. При этом каждую зону дополнительно ограничивают перегородками и регулируют уровень воды, обеспечивая его повышение в рабочей зоне при условии: Hу>Hв+Hч.max, где Hy - высота горизонтального слоя, м; Hв - высота столба воды, м; Нч.mах - максимальная высота черпания, м; а при условии Hв>Hг.ч.max обеспечивают понижение уровня воды в рабочей зоне, где Нг.ч.max - максимальная глубина черпания, м; и по мере перемещения добычного устройства в новую рабочую зону повторно производят монтаж перегородок в подготавливаемой зоне и демонтаж со стороны отработанной зоны. 4 ил.

Способ открытой разработки наклонно залегающих маломощных пластовых месторождений // 2506425

Изобретение относится к горным работам и может быть использовано при разработке наклонно залегающих маломощных пластовых месторождений, в том числе элювиальных и делювиальных россыпей. Техническим результатом является создание условий для безопасной эксплуатации горно-транспортного оборудования при выемке полезного ископаемого уступами на маломощных наклонно залегающих пластовых месторождениях и повышение эффективности добычных работ. Способ включает вскрытие запасов независимыми горизонтами, формирование рабочих площадок и выемку полезного ископаемого добычным оборудованием уступами. При этом формирование рабочих площадок ведут сверху вниз, причем уступы формируют путем послойной выемки и горизонтального перемещения полезного ископаемого к верхней бровке уступа и последующего сброса его по откосу до достижения ширины рабочей площадки, обеспечивающей безопасную эксплуатацию добычного и транспортного оборудования. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Способ отвалообразования на наклонное основание // 2507397

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. Техническим результатом является возможность складирования пастообразных хвостов после обогатительного передела руды на наклонное основание с сохранением устойчивости отвального яруса. Способ включает отсыпку первоначального яруса пород отвала на наклонное основание с высотой Н, которую определяют из условия: H = 2 ⋅ V В ⋅ K K В ⋅ L o ⋅ ( 1 t g α + t g β ) , где VВ - объем породы вскрыши, м3; K - коэффициент содержания воды в пастообразных хвостах после обогатительного передела руды; KВ - коэффициент вскрыши; Lo - длина отвала, м; α - естественный угол откоса отвала пород вскрыши, град.; β - уклон местности, град., а между наклонным основанием и откосом первоначального яруса отвала складируют пастообразные хвосты после обогатительного передела руды. 1 пр., 1 ил.

Способ отвалообразования при открытой разработке месторождений полезных ископаемых // 2509891

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для отвалообразования при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. Техническим результатом является повышение устойчивости и высоты отвального яруса при смешанной отсыпке пород вскрыши и пастообразных хвостов после обогатительного передела руд. Способ включает выемку вскрышных пород, их транспортирование к месту отвалообразования и их разгрузку под откос отвального фронта. Разгрузку вскрышных пород и их укладку производят раздельными, расположенными параллельно друг другу штабелями, на внутренние откосы штабеля разгружают наиболее мелкие породы вскрыши, а между ними складируют пастообразные хвосты после обогатительного передела руд, причем при укладке очередного штабеля складирование хвостов обогатительного передела руд осуществляют с предварительно сформированного штабеля, а расстояние между штабелями определяют по математической формуле. 1 пр., 1 ил.

Способ крупномасштабного взрывного разрушения горных массивов сложной структуры для селективной выемки полезного ископаемого на открытых работах // 2511330

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности на открытых горных работах при разработке рудных и нерудных блоков месторождений полезных ископаемых, участки которых существенно различаются по горно-геологической структуре и качеству полезного компонента, а именно к селективной выемке полезного ископаемого крупномасштабным взрывным разрушением горных массивов сложной структуры. В рядах зарядов, пересекающих разнотипные горные породы, располагают скважинные и групповые пучковые заряды, причем групповые пучковые заряды располагают на участках, требующих усиленного дробления. Последние располагают на участках, требующих усиленного дробления с направлением выпуклой поверхности пучка в сторону усиленного дробления, производят порядную взрывную отбойку одиночных скважинных и групповых пучковых зарядов на зажим, осуществляя порядное расширение условного диаметра взрывной полости. Целью изобретения является обеспечение сохранности геометрии мест расположения больших объемов горного массива в пределах их начального геологического расположения до и после крупномасштабных массовых взрывов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.