СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ЗАЛЕЖЕЙ Российский патент 1996 года по МПК E21C41/26 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способам производства открытых горных работ при разработке месторождений полезных ископаемых, и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых, доработке участков погашения подземных выработок, на вскрытии и доработке глубоких карьеров с неравномерно падающей группой залежей (под углом до 20-45^о к горизонту), при складировании токсичных пород и попутной добыче стройматериалов из подстилающих пород.

Весьма актуальной проблемой разработки месторождений открытым способом считают максимальную полноту выемки полезного ископаемого при минимальном объеме вскрышных пород, складирование токсичных пород.

При открытой разработке сложных залежей полезного ископаемого или совокупности таких залежей, особенно при большой глубине их расположения, обычно стремятся применить поэтапную разработку и внутреннее отвалообразование.

Известен способ реконструкции карьеров, включающий отработку карьера до проектного контура карьера этапами по глубине, формирование промежуточного дна, погашение дна с формированием предохранительной бермы, проведение съезда, отсыпку вскрышных пород на дно выработанного пространства, отстройку на отсыпанных породах съезда до соединения его со съездом на борту, отработку и транспортирование полезного ископаемого, отличающийся тем, что, с целью сокращения затрат на вскрышные работы за счет уменьшения объемов вынимаемых пород при повышении безопасности ведения горных работ на нижних горизонтах, на погашенном борту карьера производят формирование съезда до глубины, которую определяют зависимостью:
Г H_п- где Г глубина дна карьера, м;
Н_п глубина промежуточного дна карьера; м;
Ш_д ширина промежуточного дна карьера; м;
Х₁ ширина по промежуточному дну карьера первой выработки между целиком и погашаемым бортом, м;
Х₂ ширина по промежуточному дну карьера второй выработки между циклом и погашаемым бортом, м;
Ш_а ширина автотранспортной площади, м;
α_ц1 результирующий угол первого откоса целика, расположенного на дне карьера, град;
α_ц2 результирующий угол второго откоса целика, расположенного на дне карьера, град.

Затем формируют в массиве ниже дна карьера целик посредством проведения по проектному контуру целика съезда до промежуточного дна. При этом формирование борта посредством проведения предохранительной бермы производят ниже указанной глубины, после чего производят отсыпку вскрышных пород между целиком и погашенным бортом, а после соединения съездов производят окончательную нарезку съезда по целику до конечного дна карьера. Затем отрабатывают породы целика.

По п.1 формулы этого изобретения [1] предохранительную берму проходят на высоту борта, определяемую выражением:
H З_i•i_iЗ_Hi•i_i где Н высота погашения борта, м;
ΔЗ_i разность заложения съезда на целике на i-м участке, м;
i_i уклон съезда на i-м участке,
З_нi заложение насыпанного i-го участка съезда, м.

Это изобретение позволяет снизить объем текущей вскрыши за счет расположения нижних автосъездов на временно формируемых внутренних отвалах, которые затем удаляются из карьера и автодороги переносятся на целик. В целом объем вскрыши в проектном контуре глубокого карьера остается фиксированным.

Способ не позволяет дополнительно увеличить полноту выемки полезного ископаемого по сравнению с обычными способами разработки и реконструкции.

Известен также способ отработки пород, включающий отработку опережающим и отстающим уступами с кровли, взрывание пород, их выемку, перемещение и транспортирование породы, формирование в кровле отстающего уступа выемки глубиной, превышающей глубину промерзания пород отстающего уступа, перемещение негабаритных кусков на кровлю отстающего уступа и укладывание их в указанную выемку высотой не выше максимальной глубины промерзания пород отстающего уступа. После чего их покрывают теплоизоляционным материалом и засыпают породой, а отработку ведут после их оттаивания совместно с породами отстающего уступа.

По п. 2 формулы изобретения [2] выемку формируют в виде траншеи, по п.3 формулы мерзлые породы теплоизолируют горной породой с малым коэффициентом теплопроводности.

Способ предназначен для разработки рыхлых мерзлых негабаритных кусков, которые отгружают после оттаивания.

На фиг. 1 показан первый этап открытой разработки месторождения из трех залежей; на фиг.2 второй этап разработки с форсированной отгрузкой залежи 1; на фиг.3 третий этап разработки.

Разработку залежей предлагаемым способом производят следующим образом. На первом этапе залежи 1 и 2 отрабатывают уступами 4. При этом залежь 1 отрабатывают форсированно, углубление от залежи в борту карьера засыпают вскрышными породами с добавлением связывающих материалов, например глины. При необходимости складирования токсичных пород, например некондиционных полиметаллических руд, откосы и дно углублений от залежей экранируют водоупорными породами 5. Затем в углубления складируют токсичные породы, негабаритные куски, покрывают поверхность заскладированных пород водоизоляционным слоем. После этого на поверхности заскладированных пород 6 формируют транспортные бермы 7, бермы безопасности 8, сооружают транспортные коммуникации 10. Рабочие уступы 4 на нижних горизонтах отрабатывают до предельного контура 11. Откосы уступов из отсыпанных пород укрепляют блоками и плитами 12.

Предлагаемый способ разработки залежей обеспечивает:
полноту выемки полезного ископаемого из залежки 1;
снижение объема вскрышных пород, вывозимых из карьера;
попутное производство стройматериалов при их залегании в лежачем боку месторождения;
внутреннее отвалообразование в контурах карьера при углах падения группы залежей до 20-45^о;
сокращение расстояний транспортирования горной массы;
захоронение токсичных пород в выработанном пространстве карьера.

Сущность изобретения: изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых, доработке участков погашения подземных выработок, на вскрытии и доработке глубоких карьеров с неравномерно падающей группой залежей / под углом до 20 - 45^o к горизонту/, при складировании токсичных пород и попутной добыче стройматериалов из подстилающих пород. Способ включает вскрытие залежей, экскавацию и транспортирование горной массы, складирование пустых пород в выработанное пространство, формирование съездов по заскладированным породам. При этом в первую очередь разрабатывают залежи в борту карьера со стороны лежачего бока месторождения. Углубления от залежей в борту карьера засыпают вскрышными породами с добавлением связывающих материалов, например глины. Откосы из отсыпанных пород укрепляют блоками и плитами. Углубления от залежей разносят и увеличивают по объему, экранируют, засыпают токсичными породами, покрывают водоизоляционным слоем. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ЗАЛЕЖЕЙ, включающий их вскрытие, эксквацию и транспортирование горной массы, складирование пустых пород и выработанное пространство, формирование съездов по заскладированным пустым породам, отличающийся тем, что в первую очередь разрабатывают залежи в борту карьера со стороны лежачего бока месторождения, углубления от залежей в борту карьера засыпают вскрышными породами с добавлением связывающих материалов, например глины, а откосы уступов из отсыпанных пород укрепляют блоками и плитами. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что углубления от залежей разносят и увеличивают по объему, экранируют, засыпают токсичными породами, покрывают водоизоляционным слоем.