Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых

Изобретение относится к горному делу, в частности к разработке полезных ископаемых открытым способом, и может быть использовано при отработке угольных месторождений. Техническим результатом является обеспечение ритмичности ведения горных работ, равномерности нагрузки на персонал и оборудование при отработке месторождения. Указанный технический результат достигается тем, что в способе открытой разработки месторождений полезных ископаемых, включающем строительство карьера первой очереди на полную глубину отработки залежи, размещение вскрышных пород из карьера первой очереди во внешний отвал, разделение карьерного поля на забойную и отвальную части, размещение вскрышных пород при последующей отработке месторождения во внутренний отвал. Согласно изобретению забойную часть карьерного поля отрабатывают наклонными рабочими уступами, отвальную часть карьерного поля формируют наклонными отвальными ярусами, при этом наклон рабочих уступов и наклон отвальных ярусов выполняют во встречных направлениях, а грузотранспортную связь между одноименными рабочими уступами и отвальными ярусами осуществляют по горизонтальным транспортным бермам, выполненным в направлении простирания месторождения по краям карьерного поля. 7 ил.

 

Изобретение относится к горному делу, в частности к разработке полезных ископаемых открытым способом, и может быть использовано при отработке угольных месторождений.

Известен способ отработки месторождений открытым способом, согласно которому сначала осуществляют строительство карьера первой очереди на полную глубину отработки залежи, при этом вскрышные породы размещают во внешний отвал. Затем при последующей отработке карьерное поле делят на забойную и отвальную части, а вскрышу укладывают во внутренний отвал (Томаков П.И. Исследование транспортной системы разработки открытым способом свит крутых угольных пластов Кузбасса с размещением вскрыши в выработанном пространстве [Текст]: Автореферат дис., представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук / М-во высш. и сред. спец. образования РСФСР. Моск. ин-т радиоэлектроники и горной электромеханики. - Москва: [б. и.], 1963).

Известный способ позволяет отработать месторождение на полную глубину на всей его протяженности, обеспечивает снижение землеемкости и сокращение дальности транспортирования за счет складирования вскрышных пород в выработанном пространстве.

Недостатком известного способа является то, что отработку карьерного поля осуществляют этапами со складированием вскрышных пород каждого последующего этапа в выработанное пространство предыдущего. При этом отработка месторождения выполняется неритмично. Этот недостаток обусловлен тем, что после строительства карьера первой очереди согласно известному способу последующую отработку месторождения выполняют этапами, при этом каждый этап отрабатывают как отдельный карьер с той разницей, что складирование породы осуществляют в выработанное пространство, образовавшееся после отработки предыдущего этапа. То есть при отработке каждого этапа величина рабочей зоны увеличивается по мере углубления горных работ. Это обстоятельство определяет неравномерность объема вынимаемой вскрыши во времени, что негативно сказывается на технико-экономических показателях разреза - возникает необходимость циклично консервировать, а затем вновь вводить в эксплуатацию оборудование, увольнять и вновь нанимать персонал.

Технический результат заявляемого изобретения - обеспечение ритмичности ведения горных работ, равномерности нагрузки на персонал и оборудование при отработке месторождения.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе открытой разработки месторождений полезных ископаемых, включающем строительство карьера первой очереди на полную глубину отработки залежи, размещение вскрышных пород из карьера первой очереди во внешний отвал, разделение карьерного поля на забойную и отвальную части, размещение вскрышных пород при последующей отработке месторождения во внутренний отвал, согласно изобретению забойную часть карьерного поля отрабатывают наклонными рабочими уступами, отвальную часть карьерного поля формируют наклонными отвальными ярусами, при этом наклон рабочих уступов и наклон отвальных ярусов выполняют во встречных направлениях, а грузотранспортную связь между одноименными рабочими уступами и отвальными ярусами осуществляют по горизонтальным транспортным бермам, выполненным в направлении простирания месторождения по краям карьерного поля.

Заявляемый способ поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематично показано положение и направление развития горных работ при реализации заявляемого способа, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (разрез по самой глубокой точке); на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1 (середина фронта горных работ); на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1 (разрез по горизонтальной транспортной берме); на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 1 (сечение отвального фронта работ); на фиг. 6 - разрез Д-Д на фиг. 1 (сечение фронта работ в зоне сочленения вскрышной и отвальной зон); на фиг. 7 - разрез Е-Е на фиг. 1 (сечение вскрышного фронта работ).

Способ осуществляют следующим образом. Сначала выполняют строительство карьера первой очереди на полную глубину отработки месторождения. При этом вскрышные породы складируют во внешний отвал 1. Строительство карьера первой очереди выполняют по любой из известных и доступных технологий при соблюдении условий, заключающихся в том, что карьер первой очереди выполняют на полную глубину отработки залежи и вскрышные породы складируют во внешний отвал 1. Достижение конечной глубины при строительстве карьера первой очереди является необходимым, так как за счет этого обеспечивается полнота отработки месторождения по глубине. Складирование вскрышных пород из карьера первой очереди во внешний отвал 1 является значимым в силу того, что таким образом создается первоначальная емкость для последующего размещения внутреннего отвала. Определение физических параметров карьера первой очереди не является значимым в рамках описания заявляемого изобретения, значимым является только достижение конечной глубины отработки залежи и размещение вскрышных пород во внешний отвал 1, при этом указанные признаки относятся к общим признакам и напрямую не влияют на достижение заявленного технического результата.

Затем в забойной части карьерного поля рабочий борт отрабатывают наклонными рабочими уступами 2, как показано на фиг. 1, фиг. 6 и фиг. 7. Согласно заявляемому изобретению фронт горных работ развивают вкрест простирания угольного пласта, при этом наклонные рабочие уступы 2 нарезают под наклоном таким образом, чтобы начало и конец рабочего уступа 2 располагались на смежных горизонтах. Это обеспечивает грузотранспортную связь между смежными горизонтами. При этом отпадает необходимость сооружения и постоянного переноса скользящих съездов.

В то же время в отвальной части карьерного поля под наклоном формируют отвальные ярусы 3, как показано на фиг. 1 и фиг. 5. Отвальные ярусы 3 аналогично наклонным рабочим уступам 2 выполнены под наклоном с тем отличием, что наклон наклонных рабочих уступов 2 и отвальных ярусов 3 выполняют во встречных направлениях.

При этом для создания грузотранспортной связи по простиранию карьерного поля между одноименными горизонтами отстраивают горизонтальные транспортные бермы 4, как показано на фиг. 1 и фиг. 4. Это позволяет минимизировать расстояние транспортирования вскрыши из забойной в отвальную зону, так как транспортирование осуществляется по кратчайшему пути.

Общая совокупность отличительных признаков, таких как отработка забойной части наклонными рабочими уступами 2; формирование отвальной части наклонными отвальными ярусами 3; выполнение наклона наклонных рабочих уступов 2 и наклона отвальных ярусов 3 во встречном направлении; осуществление грузотранспортной связи между одноименными рабочими уступами 2 и отвальными ярусами 3 по транспортным бермам; выполнение горизонтальных транспортных берм 4 в направлении простирания месторождения по краям карьерного поля - обеспечивает достижение заявляемого технического результата ввиду следующего.

Описанные признаки позволяют поддерживать рабочее пространство карьера неизменным на протяжении всего срока отработки месторождения. Подвигание забойной и отвальной зон карьера происходит синхронно, так как порода из забойной части укладывается в отвальную часть на одноименном горизонте. Отсутствует деление карьерного поля на этапы, отсутствуют колебания объемов вскрыши и добычи во времени с момента завершения строительства карьера первой очереди до начала погашения горных работ и рекультивации карьерной выработки. Выполнение рабочих уступов 2 и отвальных ярусов 3 под наклоном позволяет отказаться от скользящих съездов и негативных эффектов, сопровождающих их перенос, таких как консервирование части фронта горных работ и отвлечение основного выемочно-погрузочного и горнотранспортного оборудования на выполнение вспомогательных работ. Выполнение наклонных рабочих уступов 2 и отвальных ярусов 3 под наклоном исключает колебания объемов вскрыши и добычи во времени. Все это позволяет обеспечить ритмичность ведения горных работ, под которой понимается равномерность выемки объема вскрышных пород, а также объем добытого угля в каждый промежуток времени. Также заявляемый способ обеспечивает равномерность нагрузки на персонал и технику.

Заявляемый способ был испытан в условиях разреза «Краснобродский», разрабатывающего свиту пластов угля крутого падения.

На участке «Южный» длиной 4,2 километра и шириной 1,3 километра с глубиной отработки 180 метров в забойной части рабочие уступы отрабатывались под наклоном, при этом в отвальной части отвальные ярусы отсыпались также под наклоном. Наклон рабочих уступов и отвальных ярусов 3 был выполнен во встречном направлении. Грузотранспортная связь между смежными горизонтами осуществлялась по горизонтальным транспортным бермам по краям карьерного поля. Всего в работу согласно заявляемому способу было вовлечено 12 горизонтов.

До перехода на работу согласно заявляемому способу на участке «Южный» разреза «Краснобродский» колебания в границах одного календарного года между минимальными и максимальными месячными объемами вскрышных работ составляли 47,8%, добычных работ 24,1%. Имели место перемежающиеся периоды простоя и авральной работы персонала и карьерной техники.

По итогам первого года работы было обеспечено уменьшение колебаний между минимальными и максимальными месячными объемами вскрышных работ до 6,3%, добычных работ до 4,7%. По итогам второго года работы согласно заявляемому способу колебания между минимальными и максимальными месячными объемами вскрышных работ были снижены до 3,2%, добычных работ до 1,5%, работа приобрела равномерный характер, что свидетельствует о том, что заявляемый способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых обеспечивает ритмичность ведения горных работ, равномерность нагрузки на персонал и оборудование при отработке месторождения.

Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых, включающий строительство карьера первой очереди на полную глубину отработки залежи, размещение вскрышных пород из карьера первой очереди во внешний отвал, разделение карьерного поля на забойную и отвальную части, размещение вскрышных пород при последующей отработке месторождения во внутренний отвал, отличающийся тем, что забойную часть карьерного поля отрабатывают наклонными рабочими уступами, отвальную часть карьерного поля формируют наклонными отвальными ярусами, наклон рабочих уступов и наклон отвальных ярусов выполняют во встречных направлениях, при этом грузотранспортную связь между одноименными рабочими уступами и отвальными ярусами осуществляют по горизонтальным транспортным бермам, выполненным в направлении простирания месторождения по краям карьерного поля.



 

Похожие патенты:

Крутонаклонная конвейерная установка (1) содержит закрепленную на наклонном склоне (10) открытой горной выработки трассу (14). Первая и вторая подъемные клети (15, 16) выполнены с возможностью перемещения по трассе (14) между нижним уровнем (12) и верхним уровнем (13).

Изобретение может быть использовано при селективной разработке сложноструктурных угольных месторождений с помощью карьерных комбайнов. Способ повышает производительность, надежность и расширяет технологическую эффективность разрушения пород различной степени крепости и связности, а также - экологическую эффективность.

Способ относится к горной промышленности и может быть использован для открытой разработки месторождений полезных ископаемых с неравномерным распределением и сложной конфигурацией рудных тел.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при выполнении вскрышных работ в карьерах в зимний период года на мягких горных породах сезонного промерзания.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке крутопадающих месторождений твердых полезных ископаемых, в частности скального и полускального типов.

Карьер // 2632612
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке скальных месторождений полезных ископаемых с использованием автомобильно-конвейерного транспорта.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке крутопадающих месторождений с использованием временно нерабочих бортов.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке крутопадающих месторождений с использованием временно нерабочих бортов.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для разработки месторождений полезных ископаемых при крутом падении ограниченных в плане рудных тел.Техническим результатом является повышение производительности, надежности, расширение технологической эффективности ведения добычных работ, обеспечение уменьшения объема вскрышных работ и повышение безопасности ведения горных работ посредством системы дистанционного управления углубочным комплексом.

Изобретение относится к горному делу, а именно к проветриванию карьеров, и может быть использовано для нормализации атмосферы карьерного пространства и защиты воздушного бассейна от загрязнений, образующихся при ведении горных работ открытым способом.

Изобретение относится к области разработки россыпных месторождений, представленных суглинистыми отложениями. Способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых включает бурение технологических скважин, размещение в них гидростволов и напорных трубопроводов, размыв продуктивного пласта. Размыв продуктивного пласта производят в направлении от борта разрезной траншеи к выходу на поверхность. Формируют горную выработку, устойчивость свода которой определяется параметрами размыва по ширине и высоте продуктивного пласта и физико-механическими свойствами разрабатываемых пород. Пульпу доставляют к пульпоприемной канаве через формируемую горную выработку в напорно-самотечном режиме. Обеспечивается увеличение производительности процесса добычи полезного ископаемого. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к разработке открытыми горными работами пологих пластов месторождений полезных ископаемых. Техническим результатом является сокращение объемов работ по вскрытию месторождения и продолжительности периода, предшествующего началу эксплуатационных работ, а также минимизация коэффициента переэкскавации за счет оптимального формирования отвала в выработанном пространстве вскрышной заходки. Способ включает разделение карьера в плане на участки с чередованием в них рабочих и временно нерабочих участков по глубине карьера, проходкой вскрывающих выработок по всей длине участка временно нерабочего борта и сопряжением их со вскрывающими выработками соседнего участка, последующую отработку временно нерабочих участков со смещением вскрывающих выработок. При отработке месторождений открытым способом верхний вскрышной уступ отрабатывается при помощи самостоятельных средств механизации, затем породы транспортируются в выработанное пространство, уступы, формирующие рабочий борт, отрабатываются по транспортной схеме с применением транспортных средств и разгрузкой во внешний отвал, а уступы, сформированные временно нерабочими участками, отрабатываются с применением бестранспортной схемы ведения работ, пласты по мере вскрытия отрабатываются последовательно, начиная с верхнего, и по системе скользящих поступательных съездов транспортируются на верхние уступы в направлении обогатительной фабрики или буферных складов, вскрышные породы временно нерабочих участков складируются на почву пласта в отработанную заходку, формируя внутренний отвал. 6 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке глубокозалегающих, вытянутых в плане скальных месторождений полезных ископаемых, разрабатываемых с использованием автомобильно-конвейерного транспорта и внутрикарьерного отвалообразования вскрышных пород. Техническим результатом является снижение затрат на разработку вытянутых в плане, глубокозалегающих от поверхности месторождений полезных ископаемых. Скальное полезное ископаемое из экскаваторных забоев автосамосвалами транспортируют на дробильно-перегрузочный пункт на конечном борту в торце карьера, где его через дробилки крупного дробления перегружают на конвейер, установленный под углом наклона конечного борта в торце карьера, которым его доставляют на поверхность. После того как под дробильно-перегрузочным пунктом на достаточную глубину будет сформирован конечный борт карьера, конвейерный подъемник удлиняют подъемным конвейером, установленным под углом наклона конечного борта, с размещением его хвостовой части на временном целике пород. Над хвостовой частью подъемного конвейера на временном целике пород устанавливают новый дробильно-перегрузочный пункт с разгрузочной площадкой автосамосвалов на насыпи вскрышных пород. Полезное ископаемое из другого торца карьера автосамосвалами транспортируют на дробильно-перегрузочный пункт, а вскрышные породы на поверхность. После того как в этом торце карьера образуется горизонт конечного дна карьера достаточной площади, на этом горизонте устраивают внутренний отвал вскрышных пород. Дробильно-перегрузочный пункт на временном целике пород и нижний подъемный конвейер демонтируют. Целик пород разрабатывают с транспортированием автосамосвалами вскрышных пород на внутренний отвал, а полезного ископаемого на дробильно-перегрузочный пункт, оставленный на конечном борту карьера. После разгрузки автосамосвалов на внутреннем отвале они во время обратного рейса заезжают в забои на нижних уступах временного целика пород, где их экскаваторами загружают полезным ископаемым, которое они транспортируют на дробильно-перегрузочный пункт на конечном борту карьера с выдачей его на поверхность верхним конвейерным ставом. После разгрузки на дробильно-перегрузочном пункте во время обратного рейса автосамосвалы заезжают в забои на верхних уступах временного целика пород, где их экскаваторами загружают вскрышными породами, которые они транспортируют и разгружают на внутреннем отвале. 4 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке крутопадающих месторождений твердых полезных ископаемых, в частности скального и полускального типов. Технический результат заключается в повышении производительности, надежности и расширении технологической эффективности разрушения пород различной степени крепости в стесненных условиях посредством регулирования усилия резания в зоне разработки и формирования в поверхностном слое обрабатываемого массива зон разрушения с учетом прочностных характеристик породы, уменьшении объема вскрышных работ, снижении экологической нагрузки на окружающую среду в районе ведения горных работ. Способ включает позиционирование автоматизированного комплекса глубокой разработки относительно забоя, приведение его в рабочее исходное состояние посредством механизма поворота в вертикальной плоскости консольной телескопической стрелы с основной, промежуточной и головной секциями с учетом направления залегания рудного тела. Для интенсификации процесса резания и активизации пневмотранспортирования отбойно-погрузочный орган снабжен виброустановкой, частота колебаний которой регулируется в зависимости от физико-механических характеристик горных пород и режимов резания отбойно-погрузочного органа. Привод отбойно-погрузочного органа и виброустановка размещены на головной секции, а телескопически подвижное сопло размещено в головной секции. 4 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, строительству и может быть использовано для разработки прочных горных пород посредством рыхлительных агрегатов без проведения буровзрывных работ. Способ повышает производительность, надежность и технологическую эффективность разработки прочных горных пород. Способ разработки прочных горных пород включает массированное бурение скважин по всей площади блока, подготавливаемого к выемке, рыхление машинным способом с разрушением целиков горной породы между скважинами. Бурение рядов скважин и позиционирование осуществляется буровым станком с помощью автоматической системы на расчетную глубину вдоль подготавливаемого к выемке блока. Минимальный диаметр скважин для ослабления массива, расчет количества скважин, расстояние между скважинами в ряду и расстояние между рядами определяются на основе оценки физико-механических характеристик породы. Наконечник рыхлителя опускается в разбуренное устье скважины для последующего рыхления под уклон. Направление движения рыхлительного агрегата вдоль ряда скважин обеспечивается автоматической системой с последующим перемещением в верхнее положение и позиционированием наконечника рыхлителя в разбуренном устье скважины смежного ряда в зоне горизонтального верхнего слоя. После рыхления верхнего слоя массива осуществляется сталкивание разрыхленной горной массы бульдозером вниз с последующим рыхлением нижележащего слоя горной породы рыхлительным агрегатом. 3 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для открытой разработки сложноструктурных месторождений и получения посредством классификации непосредственно в процессе добычи высококачественного продукта с отделением пустой породы. Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении производительности, технологической эффективности и экологической безопасности с получением кондиционных фракций горной массы посредством непрерывного выемочно-классификационного процесса при разработке сложноструктурного месторождения. В способе посредством автоматической системы управления осуществляют дифференциацию пород сложноструктурного месторождения с выделением пропластков пустой породы, которая транспортируется скребковым конвейером вдоль классификационной решетки, щели которой перекрываются поворотными заслонками, установленными шарнирно под классификационной решеткой, посредством гидроцилиндров и тяг. При этом пустая порода попадает на разгрузочный конвейер и далее - в автосамосвал для транспортировки в отвал. Дифференцируемые посредством автоматической системы управления объемы мелкой и тонкой фракций полезного ископаемого поступают в соответствующие их объему отсеки кузова транспортного средства. 5 ил.

Изобретение относится к горному делу, в частности к разработке полезных ископаемых открытым способом, и может быть использовано при отработке угольных месторождений. Техническим результатом является обеспечение ритмичности ведения горных работ, равномерности нагрузки на персонал и оборудование при отработке месторождения. Указанный технический результат достигается тем, что в способе открытой разработки месторождений полезных ископаемых, включающем строительство карьера первой очереди на полную глубину отработки залежи, размещение вскрышных пород из карьера первой очереди во внешний отвал, разделение карьерного поля на забойную и отвальную части, размещение вскрышных пород при последующей отработке месторождения во внутренний отвал. Согласно изобретению забойную часть карьерного поля отрабатывают наклонными рабочими уступами, отвальную часть карьерного поля формируют наклонными отвальными ярусами, при этом наклон рабочих уступов и наклон отвальных ярусов выполняют во встречных направлениях, а грузотранспортную связь между одноименными рабочими уступами и отвальными ярусами осуществляют по горизонтальным транспортным бермам, выполненным в направлении простирания месторождения по краям карьерного поля. 7 ил.

Наверх