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 2541352:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" (RU)

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке мощных месторождений полезных ископаемых пологого и слабонаклонного залегания с применением техники непрерывного действия открытым способом. Техническим результатом является повышение эффективности веерной системы разработки. Способ включает проходку капитальной и разрезной траншеи, монтаж забойных и магистральных транспортных коммуникаций, выемку полезного ископаемого клиновидно эксплуатационными блоками. Проходку разрезной траншеи осуществляют посредством параллельной заходки по всей длине карьерного поля, а направление линии фронта горных работ смещают по окружности, центром которой является стационарный поворотный пункт транспортных коммуникаций с радиусом R, равным максимальной ширине экскаваторной заходки для соблюдения параллельности оси транспортных коммуникаций к линии фронта горных работ. При этом образующийся угол αi между радиусом R и линией магистральных транспортных коммуникаций определяют из математического выражения. 3 ил.

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке мощных месторождений полезных ископаемых пологого и слабонаклонного залегания с применением техники непрерывного действия открытым способом.

Известен способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых, для разработки сложно структурных месторождений с крутым или наклонным падением слоев разной прочности. Цель - повышение эффективности усреднения пород в забое за счет возможности управления качеством при взрывной отбойке пород забоя. Для этого проводят разрезную траншею и ориентируют ее вдоль контакта пород с расположением контакта внутри контура траншеи, которую отрабатывают клиновидными заходками. Ширину заходки устанавливают меньше ширины разрезной траншеи. Вершину клина ориентируют в массив пород и размещают на контакте пород или проекции контакта на горизонтальную плоскость. Угол вершин клина принимают в пределах 80-90 град. На площади заходки бурят скважины рядами, параллельными образующим клиновидной заходки. Затем скважины заряжают и производят взрывание рядов скважин поочередно с каждой из сторон, образующих клиновидную заходку, причем взрывание начинают с крепких пород. В момент взрыва происходит послойное наложение горных пород одной прочности на породы другой прочности. При экскавации взорванной горной массы дополнительно осуществляется операция перемешивания пород разной прочности. [Патент SU №1652553 А1 от 23.11.1988, опубл. 30.05.1991, МПК E21C 41/00].

Данный способ разработки характеризуется низкой эффективностью, связанной со сложной организацией работ при отработке одной части карьерного поля с применением продольной системы, а другой - веерной и периодической выемки «клиньев» у начала каждой заходки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых горизонтального и пологого залегания мощных месторождений при применении техники непрерывного действия. Данный способ включает разработку вскрышных пород, выемку полезного ископаемого и внутреннее отвалообразование, разработку вскрышных пород производят клиновидными заходками с полной выемкой клина при условии параллельности линий нижней бровки внутреннего отвала со стороны добычной зоны, осевой линии хода экскаватора при отработке нижнего добычного подуступа уступа, осевой линии хода перегружателя, нижней и верхней бровки нижнего добычного уступа последующей заходки, осевых линий забойных конвейеров для транспортировки полезного ископаемого при выемке нижнего и верхнего добычных подуступов, осевой линии хода экскаватора при отработке верхнего добычного подуступа уступа, нижней и верхней бровки верхнего добычного уступа последующей заходки, осевой линии хода вскрышного экскаватора, нижней и верхней бровки вскрышного уступа последующей заходки. [RU №2394157 С1, E21C 41/26 от 26.05.2009, опубл. 10.07.2010].

Данный способ разработки характеризуется низкой эффективностью, выемочно-погрузочного комплекса в клиновидной заходке.

Задача настоящего изобретения выражается в повышении эффективности веерной системы разработки.

Поставленная задача достигается тем, что в способе открытой разработки месторождений полезных ископаемых при веерном подвигании фронта горных работ, включающем проходку капитальной и разрезной траншеи, монтаж забойных и магистральных транспортных коммуникаций, выемку полезного ископаемого клиновидно эксплуатационными блоками, согласно изобретению, проходку разрезной траншеи осуществляют посредством параллельной заходки по всей длине карьерного поля, а направление линии фронта горных работ смещают по окружности, центром которой является стационарный поворотный пункт транспортных коммуникаций с радиусом R, равным максимальной ширине экскаваторной заходки для соблюдения параллельности оси транспортных коммуникаций к линии фронта горных работ, при этом образующийся угол αi между радиусом R и линией магистральных транспортных коммуникаций определяют из условия:

αi=180+(n·αф),

где αф - угол поворота фронта горных работ заданный в зависимости от выемочного оборудования, град;

n - порядковый номер клиновидно эксплуатационного блока.

Параллельность оси транспортных коммуникаций к линии фронта горных работ обеспечивает эффективность выемки запасов полезного ископаемого.

Стационарный поворотный пункт обеспечивает постоянное расстояние транспортирования полезного ископаемого и позволяет благоприятно планировать расположение стационарных промышленных сооружений. Проходка разрезной траншеи посредством параллельной заходки по всей длине карьерного поля обеспечивает подготовку месторождения к выемке при веерной системе разработки.

Данный способ иллюстрируется на фиг.1, 2, 3,

где: 1 - капитальная траншея; 2 - разрезная траншея; 3 - магистральные транспортные коммуникации; 4 - забойные транспортные коммуникации; 5 - стационарный поворотный пункт; 6 - роторный комплекс; 7 - клиновидно эксплуатационный блок; 8 - линия фронта горных работ; 9 - направление линии фронта горных работ.

Способ заключается в следующем. С использованием известных способов и средств проходится капитальная 1 и строится разрезная 2 траншеи, в которых размещаются магистральные 3 и забойные 4 транспортные коммуникации, с стационарным поворотным пунктом 5. Разрезная траншея 2 вынимается по всей длине карьерного поля роторным комплексом 6 посредством параллельной заходки, ширина которой равна максимальной ширине экскаваторной заходки - Bmax, соответствующий радиусу R. Последующие вынимаемые участки имеют клиновидную форму - клиновидно эксплуатационные блоки 7. Для эффективной выемки полезного ископаемого при веерной системе разработки необходимым условием является принцип параллельности оси транспортных коммуникаций к линии фронта горных работ. Для соблюдения принципа параллельности необходимо производить корректировку линии фронта горных работ 8 относительно забойных транспортных коммуникаций 4 исходя из условия, что направление линии фронта 9 смещается по окружности, центром которой является стационарный поворотный пункт транспортных коммуникаций 5 с радиусом, равным максимальной ширине экскаваторной заходки.

Данный технологический прием обеспечивает эффективную отработку месторождения полезного ископаемого при веерной системе разработки посредством выемочно-погрузочнго комплекса непрерывного действия.

Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых при веерном подвигании фронта горных работ, включающий проходку капитальной и разрезной траншеи, монтаж забойных и магистральных транспортных коммуникаций, выемку полезного ископаемого клиновидно эксплуатационными блоками, отличающийся тем, что проходку разрезной траншеи осуществляют посредством параллельной заходки по всей длине карьерного поля, а направление линии фронта горных работ смещают по окружности, центром которой является стационарный поворотный пункт транспортных коммуникаций с радиусом R, равным максимальной ширине экскаваторной заходки для соблюдения параллельности оси транспортных коммуникаций к линии фронта горных работ, при этом образующийся угол αi между радиусом R и линией магистральных транспортных коммуникаций определяют из условия:
αi=180+(n·αф),
где αф - угол поворота фронта горных работ, заданный в зависимости от выемочного оборудования, град;
n - порядковый номер клиновидно эксплуатационного блока.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при освоении рудных месторождений и месторождений других твердых полезных ископаемых. Техническим результатом является повышение эффективности освоения небольших рудных и нерудных месторождений золота, свинца, олова и других полезных ископаемых.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для доработки открытым способом месторождений полезных ископаемых. Техническим результатом является повышение эффективности и полноты выемки полезного ископаемого открытым способом.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при добыче и переработке молибденсодержащих руд. Способ добычи и переработки молибденсодержащих руд включает районирование карьерного поля, оконтуривание различных по технологическим свойствам участков рудного массива, селективную выемку на оконтуренных участках с выделением в самостоятельный поток руд из зон с повышенным окислением молибденита и направлением его на люминесцентную сепарацию.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при селективной разработке сложноструктурных месторождений с помощью карьерных комбайнов.

Предлагаемый способ относится к горной промышленности, в частности к разработке месторождений открытым способом, и может быть использован в глубоких карьерах и угольных разрезах, где добыча полезных ископаемых становится невозможной без усиления естественного воздухообмена на нижних горизонтах или без средств искусственной вентиляции.

Изобретение относится к области горной промышленности, в частности к открытой разработке угольных пластов со скальными вскрышными породами. Способ включает удаление покрывающих скальных вскрышных пород взрывным рыхлением зарядами с воздушной подушкой в нижнем торце заряда, механическое рыхление и бульдозирование пород пласта, их штабелирование, погрузку в транспортные средства экскаватором.

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

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при формировании и стабилизации качества руд на стадии горных работ. Техническим результатом является повышение показателей качества и извлечения технологических сортов руд и горной массы для рудосортировки.
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при освоении алмазорудных месторождений и некоторых месторождений других драгоценных кристаллов.

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 горной промышленности и может быть использовано при разработке крутопадающих месторождений твердых полезных ископаемых, в частности скального и полускального типов. Техническим результатом является повышение производительности, надежности и расширение технологической эффективности разрушения пород различной степени крепости и связности посредством регулирования усилия резания в зоне обработки и формирования в поверхностном слое обрабатываемого массива зон разрушения с учетом прочностных характеристик породы. Способ включает позиционирование автоматизированного комплекса глубокой разработки относительно забоя с учетом направления залегания рудного тела. Контроль параметров горной породы осуществляют посредством датчиков контроля физико-механических характеристик горных пород для настраивания усилия резания горной породы с учетом скорости вращения рабочего органа и скорости перемещения рабочего органа в вертикальной плоскости по глубине резания и направлению резания с помощью гидромеханизмов телескопического выдвижения и механизма поворота головной секции. Ширина захвата плоскости рудного тела по горизонтали обеспечивается посредством механизма позиционирования комплекса относительно направляющих, причем информация о контурах разрушенной горной массы поступает от датчиков контроля контуров горной массы на системный блок управления. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при открытой разработке пластовых месторождений криолитозоны на базе бестранспортной системы разработки вскрышных пород. Техническим результатом является снижение влияния повторного смерзания на производительность драглайна и обеспечение его стабильной работы в процессе экскавации взорванных пород вскрышного блока. Для этого после производства буровзрывных работ на вскрышном уступе в процессе послойной экскавации взорванной породы в предотвал и конечный контур отвала на кровле пласта полезного ископаемого в пределах экскаваторной заходки по всей длине блока оставляют слой породы с отрицательной температурой. Это позволяет вскрыть зону устойчивого смерзания, растеплить и разупрочнить ее путем воздействия солнечной инсоляции за период отработки верхней части развала. Оставленный слой породы экскавируется в конечный контур отвала после уборки верхней части развала по всей длине экскаваторного блока. 3 табл., 2 ил.

Изобретение относится к способу открытой разработки месторождений полезных ископаемых с созданием отвала. Техническим результатом является повышение эффективности разработки месторождения при строительстве высокого отвала большой емкости при снижении затрат на перемещение вскрыши и обеспечение безопасности отвалообразования. Способ включает разделение карьерного пространства по зонам, по высоте и периметру карьера, нарезку уступов и горизонтов, на которых ведутся вскрышные и добычные работы с вывозкой пород сначала автомобильным или железнодорожным транспортом в отвалы и через рудоспуски на перегрузочные пункты, причем отвалы отстраивают с применением средств цикличного действия. При этом создают выпуклую форму рабочего борта, постепенно вписываясь в дифференцированный по крутизне борт на конечном контуре, отстраиваемый с учетом минимального нарушения стенок откосов и борта по технологии с минимальным расходом взрывчатых веществ (ВВ) с вывозкой и отсыпкой породы в основной отвал, располагаемый вблизи зоны ведения вскрышных работ за контуром крутонаклонного борта карьера I-й очереди, используют первоначально временные отвалы с самотранспортированием пород за границы карьера и с частичной их переэкскавацйей, обеспечивают минимальное плечо откатки пород и руды с использованием дробильно-перегрузочных пунктов и конвейеров от наклонных на верхних горизонтах до крутонаклонных и вертикальных при доработке карьера. Причем с углублением горных работ вскрышную зону делят на два участка и перемещают породу комбинированным транспортом с двух сторон в строящийся отвал параллельно откосу борта с учетом деформации его отдельных участков, а отсыпку породы на отвале после дробления осуществляют средствами поточного транспорта применением передвижной консоли, обеспечивают минимальное плечо откатки породы и руды и затраты на разработку горной массы на первом и последующих этапах (очередей), и производят отсыпку первых двух ярусов отвала по циклично-поточной технологий ЦПТ с применением автотранспорта или погрузчиков (при переэкскавации пород), что обеспечивает стабильность и устойчивость отвального фронта по разработанной технологии отвалообразования, на заключительном этапе отсыпают третий, при необходимости и четвертый ярус отвала в соответствии с расчетной его емкостью и высотой и предельной глубиной карьера. 4 ил.
Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, а конкретно к добыче угля открытым способом. Техническим результатом является полное исключение вредных воздействий на окружающую среду и обслуживающий персонал при буровзрывном способе рыхления горных пород. Способ включает предварительное рыхление блока скальных и полускальных пород путем одновременного массированного бурения в нем скважин с максимальной плотностью по всей площади блока, подготовленного к выемке, с помощью многоштангового бурильного агрегата, после чего осуществляют выемку горных пород машинными способами, разрушая целики горной породы между скважинами. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при открытой и комбинированной разработке месторождений твердых полезных ископаемых Севера. Техническим результатом является предотвращение растепления мерзлых пород нерабочих бортов уступов карьеров. Способ включает возведение трех искусственных элементов: противофильтрационного экрана, защитной бермы, защитного покрытия. Причем противофильтрационный экран создают путем бурения наклонных скважин большого диаметра в зимний период с верхней площадки наиболее подверженной растеплению стороны нерабочего борта уступа, параллельно поверхности склона на всю его высоту с последующим заполнением их ледовым щебнем, охлажденной пресной водой и проморозкой естественным холодом, а защитную берму возводят поверх устьевых частей скважин, начиная от верхней бровки уступа трапецеидального сечения расчетной высоты, с применением послойного намораживания вскрышных пород, которую в летний период, включая поверхность откоса уступа, для предотвращения растепления укрывают защитным покрытием, которое выполнено в виде съемного гибкого влаго-тепло- и светоотражающего мата, убираемого с наступлением зимы, толщину которого определяют из математического соотношения. 1 ил.

Изобретение относится к открытой разработке месторождений полезных ископаемых, более конкретно к открытой разработке крутопадающих месторождений большой протяженности с внутренним отвалообразованием. Техническим результатом является уменьшение дополнительного разноса бортов для размещения вскрывающих выработок и сокращение расстояний перевозок вскрышных пород из рабочей зоны карьера во внутренний отвал. Для этого способ, при котором карьер по длине делят на очереди, из которых первую отрабатывают до проектной глубины с внешним отвалообразованием, а отработку второй ведут с применением внутреннего отвалообразования, размещая вскрышные породы в выработанное пространство первой очереди с общим формированием отвальных ярусов по мере развития горных работ в направлении торца по всей глубине. Причем рабочую зону по высоте делят на две части, вскрытие и отработку нижней части производят продольными наклонными слоями с подъемом 20-25% в сторону торца с помощью колесных погрузчиков и автотранспорта, способного преодолевать эти крутые уклоны, высота нижней части определяется по математическому выражению. Отработку верхней части рабочей зоны производят с применением поперечной системы разработки и скользящих съездов, ширину которых принимают исходя из условия размещения на них развала взрываемой горной массы при их расширении и одновременно обеспечения двухстороннего проезда транспортных средств, обеспечивающих грузотранспортную связь между ниже- и вышележащими уступами, отработку продольных наклонных слоев нижней части рабочей зоны ведут отдельными последовательно формируемыми сверху вниз крутонаклонно-горизонтальными слоями с максимальной высотой, определяемой с учетом траектории движения ковша погрузчика, при отработке каждого очередного крутонаклонно-горизонтального слоя горную массу предварительно разрыхляют, погрузчик производит ее выемку и погрузку в автомобильный транспорт, устанавливаемый на максимально приближенных к забою горизонтальных площадках. 2 ил.

Группа изобретений относится к горному делу и может быть использована при разработке крутозалегающих пластов полезных ископаемых, главным образом на угольных месторождениях, находящихся на завершающей стадии открытой разработки и на уже отработанных карьерных полях. Техническим результатом является повышение эффективности отработки крутопадающих угольных пластов и экологической безопасность ведения горных работ. Это достигается путем зачистки угольного пласта или пластов по простиранию открытыми горными работами и установкой на пласт бурового агрегата, для выбуривания угля под углом от 60 до 90°, относительно оси простирания пласта, и на глубину 100 и более метров. Для повышения производительности выемки угля, а также снижения нагрузки на режущий рабочий орган при возникновении аварийных ситуаций, ковшебур выполнен из двух частей, а именно режущего рабочего органа и лифтового цилиндрического ковша, соединенных между собой сцепным устройством. Причем внутри ковшебура установлен шнековый элемент для загрузки полезного ископаемого в лифтовый цилиндрический ковш. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Группа изобретений относится к горному делу и может быть использована при разработке угольных месторождений на пластах крутого залегания открытым способом, главным образом на угольных месторождениях, находящихся на завершающей стадии открытой разработки и на уже отработанных карьерных полях. Техническим результатом является повышение эффективности и безопасности отработки крутопадающих угольных пластов. Способ включает открытую разработку и выемку угля выемочными камерами, создание барьерных целиков, закладку выемочных камер. В качестве бурового устройства используют фрезерную буровую машину, размещенную на дневной поверхности, с углом наклона фрезерного бурового инструмента от 45 до 90° от вертикали, при этом выемку угля из выемочных блоков ведут с использованием устройства гидровыдачи угля при соотношении твердой и жидкой фазы равном 1:3, после чего угольную пульпу направляют на обезвоживание угля до 7-8%, а сточные воды на обесшламливание и в оборот. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при выполнении вскрышных и добычных работ на месторождениях, сложенных из плотных и полускальных пород, с применением землеройно-фрезерных машин и скреперов. Способ повышает эксплуатационную надежность и производительность при выполнении вскрышных и добычных работ на месторождениях, сложенных из плотных и полускальных пород, с применением землеройно-фрезерных машин и скреперов. Способ разработки месторождений твердых полезных ископаемых с применением землеройно-фрезерной машины и скреперов включает использование землеройно-фрезерной машины для разрыхления породы с размещением отфрезерованной горной массы в отрытой траншее, из которой осуществляют ее выемку скрепером, следующим вслед за землеройно-фрезерной машиной без ее остановки. Скрепер зачерпывает горную массу в ковш с помощью загрузочного лотка, который осуществляет заполнение передней части ковша горной массой и последующее перемещение ее с использованием гребковой стенки, при этом освободившаяся передняя часть ковша вновь заполняется горной массой. Гидроцилиндры механизма управления лотком поднимают загрузочный лоток с горной массой для окончательного заполнения передней части ковша. Разгрузка ковша осуществляется через образовавшуюся щель между днищем ковша и поднятым в направляющих загрузочным лотком посредством задней стенки, которая перемещается в переднюю часть ковша с гребковой стенкой. 2 н.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при выполнении вскрышных и добычных работ на месторождениях, сложенных из плотных и полускальных пород, с применением стреловых карьерных комбайнов, отвалообразователей и других горных машин. Техническим результатом является повышение производительности горных работ при разработке глубоких месторождений полезных ископаемых, сложенных плотными и полускальными породами Способ включает непрерывную выемку и бестранспортное отвалообразование вскрышных пород, непрерывную выемку, перемещение, сортировку полезного ископаемого. Фронт ведения горных работ располагается вдоль короткой оси карьерного поля, непрерывная отработка вскрышного уступа большой высоты ведется одновременно на двух подуступах с использованием стреловых карьерных комбайнов. Вскрышная порода по конвейерам стреловых карьерных комбайнов подается через приемные устройства на конвейеры загрузочных консолей отвалообразователя. Процесс совмещения конвейеров стреловых карьерных комбайнов с приемными устройствами загрузочных консолей и позиционирование отвалообразователя относительно стреловых карьерных комбайнов обеспечивается автоматической системой управления. Добычные работы ведутся с применением землеройно-фрезерной машины, полезное ископаемое подается погрузчиком в бункер мобильного перегрузочного агрегата с конвейером, а затем к мобильно-сортировочному агрегату. 2 ил.
Наверх