Способ открытой добычи угля


 


Владельцы патента RU 2523246:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт угля Сибирского отделения Российской академии наук (ИУ СО РАН) (RU)

Изобретение относится к горному делу, в частности к освоению угольного месторождения открытым способом и восстановлению нарушенных отрытыми горными работами территорий, и может быть использовано при добыче угля и рекультивации породных отвалов. Техническим результатом является повышение эффективности открытой добычи угля. Способ включает удаление верхнего почвенного слоя и сохранение его или перенос на территории, подлежащие восстановлению, взрыхление, погрузку и транспортирование вскрышных пород с образованием породных отвалов, отбойку, погрузку и транспортирование угля на склад, рекультивацию отвалов. При этом выветренный уголь пластов, близко подходящих к дневной поверхности, добывают и складируют отдельно, породные отвалы выравнивают, на выровненную поверхность наносят слой почвы и выветренного угля, полученный слой рыхлят с присечкой вскрышных пород и укатывают.

 

Предлагаемое изобретение относится к горному делу, в частности к освоению угольного месторождения открытым способом и восстановлению нарушенных отрытыми горными работами территорий, и может быть использовано при добыче угля и рекультивации породных отвалов.

Известен способ открытой добычи угля, включающий подготовку земной поверхности в пределах участка, намеченного к разработке; осушение поля карьера и ограждение его от поступления воды; вскрытие поля карьера; ведение вскрышных работ - выемку и удаление пустых пород, вмещающих полезное ископаемое; ведение добычных работ - выемку, транспортирование и разгрузку полезного ископаемого [1]. Открытые горные работы наносят существенный вред окружающей природной среде, поэтому отсутствие работ по восстановлению нарушенных открытыми горными работами земель является серьезным недостатком данного способа.

Наиболее близким аналогом, принятым в качестве прототипа, является способ открытой добычи угля, включающий: удаление верхнего почвенного слоя и сохранение его или перенос на территории, подлежащие восстановлению; взрыхление, погрузку и транспортирование вскрышных пород с образованием породных отвалов; отбойку, погрузку и транспортирование угля на склад, а также рекультивацию отвалов [2].

Недостатком прототипа являются:

- выветренный уголь из части пласта, выходящей под наносы, с одной стороны, является низкокачественным топливом и его складирование на угольном складе ведет к разубоживанию товарного угля, с другой - содержит гумусовые кислоты, внесение которых повышает плодородие почвы;

- площадь поверхности породного отвала всегда больше площади дневной поверхности, с которой снят почвенный слой. Поэтому объема снятого почвенного слоя недостаточно для рекультивации всех нарушенных открытыми работами территорий, в частности отвалов.

Отмеченные недостатки снижают эффективность способа открытой добычи угля.

Цель изобретения - повышение эффективности открытой добычи угля за счет отдельной добычи угля из выветренной части пласта и размещения его на выровненной поверхности породного отвала при рекультивации.

Поставленная цель достигается тем, что в способе открытой добычи угля, включающем удаление верхнего почвенного слоя и сохранение его или перенос на территории, подлежащие восстановлению; взрыхление, погрузку и транспортирование вскрышных пород с образованием породных отвалов;

отбойку, погрузку и транспортирование угля на склад, а также рекультивацию отвалов, согласно техническому решению выветренный уголь пластов, близко подходящих к дневной поверхности, добывают и складируют отдельно, породный отвал выравнивают, на выровненную поверхность наносят слой почвы и выветренного угля, полученный слой рыхлят с присечкой вскрышных пород и укатывают.

Вблизи выхода угольного пласта на поверхность или под наносы меняется элементарный состав угля: уменьшается содержание углерода и водорода и увеличивается содержание кислорода, появляются гумусовые кислоты. В зоне выветривания наблюдается увеличение трещиноватости угля [3]. Идея состоит в том, чтобы использовать выветренный уголь, являющийся низкокачественным топливом, в качестве почвообразующего компонента при восстановлении нарушенных открытыми горными работами земель. Внесение разрушенного выветренного угля в породы вскрыши будет способствовать образованию гумуса, а внесение этого угля в почву (глинистую и суглинистую) улучшает ее структуру.

Способ может быть осуществлен следующим образом. В угледобывающем регионе существуют старые угледобывающие предприятия открытого способа добычи и строятся новые. При строительстве нового угледобывающего предприятия появляются растущие породные отвалы, которые на этой стадии функционирования предприятия не могут быть рекультивированы; но требуют рекультивации породные отвалы старых угледобывающих предприятий.

На новом предприятии после вскрытия угольного пласта приступают к добыче выветренного угля, т.е. разработке части пласта, близко подходящей к поверхности или под наносы. Этот уголь направляют на восстановление нарушенных земель, в частности на породные отвалы старых предприятий. При этом породные отвалы выравнивают с выполаживанием его бортов, на выровненную поверхность наносят слой почвы, предварительно снятой с площади разрабатываемого участка, и выветренный уголь. Затем полученный слой рыхлят на глубину чуть больше мощности слоя, т.е. с присечкой вскрышных пород, и слегка укатывают.

Рыхлением нанесенного слоя почвы и выветренного угля с присечкой вскрышных пород достигается эффект перемешивания почвы, угля и пород вскрыши; при этом уголь улучшает структуру почвы, обогащает ее гумусовыми кислотами, а вскрышные породы удерживают нанесенный слой от размывания атмосферными осадками.

Укатыванием нанесенного слоя угля и почвы снижают его эрозию под воздействием ветра и атмосферных осадков.

Таким образом, исключение поставки выветренного угля на склад готовой продукции снижает вероятность разубоживания товарного угля низкокачественным топливом; нанесение слоя выветренного угля на выровненную поверхность породного отвала способствует восстановлению нарушенных открытыми работами земель. Все перечисленное свидетельствует о повышении эффективности открытого способа добычи угля, т.е. достижении цели изобретения.

Источники информации

1. Бокий Б.В. Горное дело. / Учебное пособие для студентов горных специальностей вузов. - М: Углетехиздат. - 1953. - с.516-518 (аналог).

2. Westcott Paul. Управление открытой добычей угля // [электронный ресурс]. - Режим доступа: http://base.safework.ru/ - Дата доступа 20.02.2013 прототип).

3. Лидин Г.Д. Горное Дело: Терминологический словарь. / Г.Д. Лидин, П.Д. Воронина, Д.Р. Каплунов и др. - 4-у изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1990, с.107 (Выветривание углей).

Способ открытой добычи угля, включающий удаление верхнего почвенного слоя и сохранение его или перенос на территории, подлежащие восстановлению; взрыхление, погрузку и транспортирование вскрышных пород с образованием породных отвалов; отбойку, погрузку и транспортирование угля на склад; рекультивацию отвалов, отличающийся тем, что выветренный уголь пластов, близко подходящих к дневной поверхности, добывают и складируют отдельно, породные отвалы выравнивают, на выровненную поверхность наносят слой почвы и выветренного угля, полученный слой рыхлят с присечкой вскрышных пород и укатывают.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к технической рекультивации карьерных выемок, остающихся после добычи строительного камня и других приповерхностных полезных ископаемых. Техническим результатом является снижение трудозатрат восстановительных работ, а также защита почвы от ветровой и водной эрозии.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для рекультивации техногенных сооружений и закрепления пылящих поверхностей. Техническим результатом является создание почвообразующего слоя за счет нанесения цеолитовых туфов на поверхность хвостохранилища, позволяющего исключить внесение удобрений, усилить развитие корневой системы трав, тем самым повысить эффективность биологической рекультивации хвостохранилища.
Изобретение относится к горному делу и может использоваться для биологической рекультивации горных отвалов открытых разработок полезных ископаемых. Техническим результатом является сокращение сроков полного проективного покрытия растительностью техногенно нарушенных земель.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для технической рекультивации выработанных карьеров. Техническим результатом является снижение трудозатрат и стоимости восстановительных работ, рациональное использование земельных площадей.

Изобретение относится к горному делу и может использоваться для технической рекультивации карьеров. .

Изобретение относится к горному делу и может использоваться для технической рекультивации нарушенных земель. .

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для рекультивации отработанных карьеров при открытой разработке месторождений. .
Изобретение относится к горному делу и может использоваться для рекультивации техногенно нарушенных земель. .

Изобретение относится к горному делу и может использоваться для извлечения ценных компонентов из действующих обводненных хвостохранилищ обогатительных фабрик. .

Изобретение относится к обводнению выработанных торфяников при восстановлении торфяных болот. .

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке крутопадающих и наклонных месторождений минерального сырья. Техническим результатом является создание рабочей зоны в центральном и двух фланговых направлениях в нерабочем борту карьера нагорного месторождения минерального сырья при селективной отработке запасов.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке скальных горных пород. В процессе уточнения районирования с помощью регистрации изменения энергетических показателей работы двигателей напора, подъема привязывают через положение ковша в пространстве и во времени операции черпания, наполнения, удержания наполненного ковша в цикле экскавации для регистрации изменения качества подошвы уступа, гранулометрического состава и формы навала отбитой массы при переходе от погашенного околоскважинного к погашенному межскважинному пространству.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. Техническим результатом является сокращение затрат на разработку карьера за счет упрощения работ по формированию его конечного борта и уменьшения объема выемки вскрыши от его разноса под берму автомобильного съезда.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых с притоком грунтовых вод. Техническим результатом является снижение капитальных и эксплуатационных затрат за счет исключения операций по проведению дренажных выработок.

Изобретение относится к горной промышленности, точнее к открытым разработкам мощных пологопадающих месторождений при применении техники непрерывного действия. Техническим результатом является увеличение производительности и снижение затрат на отвалообразование.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. Техническим результатом является отсыпка ярусов отвала в одну очередь и возможность складирования пастообразных хвостов после обогатительного передела руды на наклонное основание с сохранением устойчивости отвального яруса.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых по бестранспортной системе в сложных горно-геологических условиях.

Изобретение относится к способам ведения буровзрывных работ на карьерах. Способ включает бурение параллельных рядов скважин, заряжание их зарядами взрывчатого вещества и короткозамедленное взрывание зарядов.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при выполнении вскрышных и добычных работ в карьерах. Техническим результатом является повышение производительности открытых горных работ за счет уменьшения простоя карьерных фрезерных комбайнов при выемке породы из массива, а также автосамосвалов при загрузке породой.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к разработке открытыми горными работами пологих пластов угольных месторождений. Техническим результатом является извлечение пласта угля с забалансовыми запасами без изменения порядка ведения открытых горных работ.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке крутопадающих рудных месторождений со сложной структурой оруденения. Техническим результатом является снижение потерь руды и ее разубоживания. Способ включает бурение вертикальных скважин, заряжание скважин, размещение зарядов, короткозамедленное взрывание скважин, селективную разработку экскаватором. Взрывание блоков производят валовым способом, при этом все три размера взрываемого блока - ширину, длину и высоту устанавливают независимо от положения контактов и числа рудных тел, после взрывания блока отгружают часть развала по кровле уступа с проходкой первой заходки по породе со стороны висячего бока рудного тела, в зависимости от условий залегания рудных тел в взорванном блоке селективную разработку добычного уступа ведут в два подуступа с последующей отработкой их выемочными слоями. 1 ил.
Наверх