СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ СЪЕЗДА С ОТВАЛА Российский патент 1997 года по МПК E21C41/26 

Описание патента на изобретение RU2081322C1

Изобретение относится к горной и строительной промышленности и может быть использовано при отвалообразовании пород, отрабатываемых открытым способом, и при засыпке территорий промышленного и гражданского строительства.

Известен способ формирования съезда с отвала, включающий транспортирование пород и отсыпку ими насыпей с наклонной рабочей площадкой /1/.

Недостатком способа являются большие затраты, обусловленные большим объемом работ на наклонных площадках, расширенных призмами возможного обрушения откосов и большой энергоемкостью при транспортировке пород бульдозерами и автосамосвалами снизу-вверх, встречно действию гравитации.

Известен способ отсыпки отвала, включающий транспортирование пород по съезду на рабочую площадку отвала, отсыпку породы с разгрузочной площадки, формирование опережающих смежных насыпей и съезда между ними /2/.

Недостатками способа являются невысокая эффективность работ и сложность обеспечения их безопасности, обусловленные значительными затратами на транспортирование пород и сложными условиями эксплуатации горнотранспортного оборудования при формировании съезда, заключающимися в следующем:
1) по варианту формирования съезда породами откосов насыпей;
а) при их перемещении от рабочих площадок насыпей к тальвегу между ними:
в крутизне наклона рабочих площадок;
в больших объемах перемещаемых, например, бульдозером пород;
б) при подработке нижней части откосов и перемещения пород вдоль тальвега в неизбежности осыпания и обрушения пород на оборудование, подрабатывающее откосы;
2) по варианту доставки, например, автосамосвалами к сопряжению формируемого съезда с рабочей площадкой отвала и дальнейшего перемещения их бульдозером вдоль лога с засыпкой тальвега;
а) в больших расстояниях перемещений пород (бульдозером, скрепером и др. оборудованием);
б) в значительном холостом пробеге и соответственно в низкой производительности и большом расходе горючего;
3) по варианту доставки пород, например, автосамосвалами через рабочие площадки отвала по формируемому съезду к участкам работ:
а) в значительном расстоянии доставки пород;
б) в большом объеме бульдозерных (или скреперных и др. вида оборудования) работ по систематическому созданию и последующему срабатыванию разгрузочных площадок с обратным уклоном;
в) в снижении производительности и увеличения расхода горючих веществ и объемов выхлопных газов вследствие маневрирования автосамосвалов на узких наклонных площадках и наличия взаимных помех и вынужденных остановок оборудования в ожидании фронта работ, сконцентрированного на узкой площадке (например, бульдозера и автосамосвала);
г) в ухудшении экологических условий и видимости загазованностью участка работ выхлопными газами.

При существующей высоте и углах естественных откосов во всех случаях не исключено попадание скатывающихся кусков пород на узкие транспортные площадки, что усложняет обеспечение безопасности работ.

В основу изобретения положена задача повышения эффективности и безопасности работ за счет улучшения условий их производства и уменьшения расстояния и объемов транспортирования пород.

Задача решена тем, что в способе формирования съезда с отвала, включающем транспортирование пород по съезду на рабочую площадку отвала, отсыпку породы с разгрузочной площадки, формирование опережающих смежных насыпей и съезда между ними, опережающие насыпи формируют с емкостями в продольных откосах и с отсыпкой на них примыкающих к емкостям дополнительных призм пород, после чего породы каждой дополнительной призмы и приоткосного массива на ее участке перемещают в емкость, в лог и по нему в объемах, определяемых по соотношениям


где Vn и V соответственно объемы пород, перемещаемых в емкости откоса, лог и по нему, и объемы, необходимые для формирования наклонной площадки съезда, м3;
Lc и L соответственно длина формируемого съезда и расстояние доставки пород до его сопряжения с рабочей площадкой отвала, км;
Lп и lп соответственно средневзвешенные расстояния доставки пород в дополнительные призмы и приоткосный массив лога и последующего их перемещения в емкости, лог и по нему, км;
Cпс, Cт и Cп соответственно себестоимости перемещения пород по съезду, их доставки и перемещения в емкости, лог и по нему, руб/кН км;
Зп затраты на планировку площадки дополнительной призмы, руб;
L1 и lc соответственно средневзвешенные расстояния доставки и перемещения пород по формируемому съезду, км;
Cc себестоимость перемещения пород по съезду с учетом формирования разгрузочных площадок, руб/кН км;
ΔЗ приращение затрат, обусловленное маневрированием оборудования на узких и наклонных площадках при наличии помех, руб.

а на участках емкостей формируют разгрузочные площадки и с них отсыпают в лог материалы дорожной одежды и перемещают их на наклонную площадку съезда и по ней.

Предлагаемый способ отличается от известного /2/ вышеизложенной последовательностью операций, направлением работ и характеризующими способ параметрами, представленными в виде математических выражений. Изложенные в данной совокупности признаки отсутствуют в известных решениях и обеспечивают получение положительного эффекта решение поставленной задачи. Предлагаемым способ обладает свойствами, не совпадающими со свойствами отличительных признаков известных решений /1/, /2/ и др.

Анализ известных решений показал, что сущность заявляемого решения в них не раскрыта, она неочевидна и характеризуется новой совокупностью признаков, что позволяет считать его соответствующим критерию "новизна" и "изобретательскому уровню".

На фиг. 1 изображена схема лога для формирования съезда с отвала; на фиг. 2 схема сформированной наклонной площадки съезда с отвала; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1 и 2; на фиг. 4 схема покрытия дорожной одеждой наклонной площадки съезда.

Способ осуществляется следующим образом.

Транспортированием пород по существующему съезду (на фиг. не показан), например, автосамосвалами на рабочую площадку 1 отвала и отсыпкой их с разгрузочной площадки по известным способам формируют две опережающие насыпи 2 (или одну насыпь 2, примыкающую к существующему отвалу с емкостями 3 в продольных откосах 4 насыпей 2 и отсыпают на откосы 4 примыкающие к емкостям 3 дополнительные призмы 5 пород фиг. 1 и 3. После этого породы каждой дополнительной призмы 5 и приоткосного массива 6 на участке этой призмы 5 перемещают, например, бульдозером в емкость 3, в лог 7 и по нему в одном или двух направлениях субпараллельно тальвегу 8 и тем самым формируют наклонную площадку 9 съезда (фиг. 2, 3), причем на участке "bc" (см. фиг. 2) ее формируют перемещением пород в окрестности сопряжения тальвега 8 с рабочей площадкой 1 отвала. При этом перемещают только части 10 (заштрихованные на фиг. 3) объемов дополнительных призм 5, расположенные выше уровня наклонной площадки 9 формируемого съезда. Объемы перемещения пород, параметры и расположение емкостей 3 в откосах 4 и дополнительных призм 5 пород определяют из условия уменьшения относительно /2/ затрат на формирование наклонной площадки 9 съезда, выражающегося соотношениями:
З <З1 и З <З2, (1)
где З, З1 и З2 затраты на формирование транспортной площадки съезда соответственно по предложенному способу и по вариантам доставки пород в известном способе до верхней высотной отметки формируемого съезда и по формируемому съезду, руб.

P = V•Lп•γ•Cт+Vп•lп•γ•Cпп, (2)
где V и Vп объемы пород для формирования наклонной площадки съезда соответственно доставляемых в приоткосный массив лога и перемещаемых в емкости откоса, в лог и по нему, м3;
Lп и lп cредневзвешенные расстояния соответственно доставки пород в дополнительные призмы и приоткосный массив лога по трассе "ad" и последующего их перемещения в емкости, лог и по нему, км;
γ плотность пород, кН/м3;
Cт и Cп соответственно себестоимость доставки пород и последующего их перемещения в емкости, лог и по нему, руб/кН км;
Зп алгебраическая сумма затрат на планировку рабочей и разгрузочной площадки дополнительной призмы пород и экономии затрат по планировке площадок, занятых емкостями в откосах, руб.


где L и Lc соответственно расстояние доставки пород до сопряжения формируемого съезда по трассе "ab" с рабочей площадки отвала и длина формируемого съезда, км;
Cпс себестоимость перемещения пород по съезду, руб/кН. км;
З2= ΔЗ+Vγ•[(L+L1)Cт+lcCc], (4)
где ΔЗ приращение затрат, обусловленное маневрированием оборудования на узких и наклонных рабочих площадках при наличии помех, руб.

L1 и lc соответственно средневзвешенные расстояния доставки по трассе "abd" и перемещения пород по формируемому съезду, км;
Cc себестоимость перемещения пород по съезду с учетом формирования разгрузочных площадок, руб/кН км;
Совместным решением /1/, /2/ и /3/ и /1/, /2/ и /4/ получим


Эффективность работ по предложенному способу превышает их эффективность, достигаемую по всем возможным вариантам известных способов, только при выполнении соотношения (5) и (6), поэтому соблюдение параметров работ, представленных данными соотношениями является необходимым условием решения поставленной задачи.

Например, при использовании бульдозеров на базе ДЭТ-250 и автосамосвалов БелАЗ-7522 на отвалах рудника Мирнинского с углами естественного откоса 35o, плотностью пород 19 кН/м3, высоте яруса отвалов 10 м, уклоне съезда 0,08, его длине 0,125 км, при ширине наклонной площадки съезда 13 м, необходимый для ее формирования объем пород составляет 3700 м3. При расстоянии по рабочей площадке отвала между сопряжениями с ней действующего и формируемого съездов L 0,05 км; Lп 0,066 км; фактической Cт 0,0215 руб/кН км; lп 0,02 км; L1 0,0625 км; lc 0,025 км; с учетом фактической производительности бульдозера 484 м3 за 8 ч при перемещении пород на расстояние не менее 50 м и стоимости 1 ч использования бульдозеров 21,99 руб. себестоимости перемещения пород с учетом изменения производительности бульдозера от расстояния согласно /3/ (в 1989 г. составляли Cпс 0,3061 руб/кН км; Cc 0,4572 руб/кН км; Cп 0,3923 руб/кН км; ΔЗ 24 руб. и с учетом экономии затрат на планировку площадей рабочей площадки, занятых емкостями в откосах; Зп= -3,9 руб. По зависимости (5) и (6) получим

Vп <3420,9 м3,

Vп <2928,8 м3.

Таким образом, объемы перемещаемых в емкость, лог и по нему пород для обеспечения экономичности способа не должны превышать 2928,8 м3, т.е. 79% требуемого для формирования площадки съезда объема, что обеспечивается частичной засыпкой лога дополнительными призмами пород 5 в объемах, не меньших 100 79 21% от необходимого 3700 м3, т.е. в объемах 771,2 м3. Засыпка тальвегов до уровня наклонных площадок (см. фиг. 3) в больших, чем 771,2 м3 объемах обеспечивает получение экономического эффекта.

По мере формирования участков наклонной площадки 9 съездов, на участках емкостей 3 формируют разгрузочные площадки 11 (фиг. 4) с упором отсыпаемых призм 12 в откосы 13, сформированные при перемещении пород призм 5 и 6 в емкости 3 и лог 7. Затем с разгрузочных площадок 11 отсыпают в лог 7 материалы дорожной одежды 14 (см. фиг. 3) и перемещают их на наклонную площадку 9 съезда и по ней и завершают тем самым формирование нового съезда 15.

Преимущества и технический эффект от предложенного способа заключаются в следующем
1. Cокращение затрат на транспортирование пород, включающее автотранспортную, например, доставку пород от рабочих уступов и последующее бульдозерное, например, их перемещение в логе, за счет:
а) замены транспортной трассы от выхода существующего съезда на рабочую площадку отвала до сопряжения с ней формируемого съезда и по его площадке до места работ трассой до дополнительных призм и по выполаживаемым откосам насыпей;
б) частичной засыпки тальвега породами дополнительной призмы, что уменьшает объемы перемещаемых бульдозером (или скрепером и др. оборудованием) пород вследствие их доставки на тальвег автосамосвалами и гравитацией по кратчайшему пути;
в) доставки материалов дорожной одежды по кратчайшему пути через откос насыпи на наклонную площадку формируемого съезда;
г) деконцентрации оборудования путем разъединения участков работ автосамосвалов и бульдозеров во времени и пространстве исключением работы автосамосвалов на узкой и наклонной площадке и перемещением пород в условиях отсутствия автотранспорта, что увеличивает скорость движения и соответственно производительность оборудования, а также уменьшает расход горючего.

2. Улучшении условий и повышении безопасности работ за счет:
а) обеспечения допустимого правилами технической эксплуатации машин уклона бульдозерных площадок на откосах насыпей перемещением пород в емкости в откосах и в логу; и материалов дорожной одежды на площадку съездов;
б) уменьшения опасности сдвижения пород выположенных откосов и уменьшения энергии скатывающихся по ним кусков пород при подрезке снизу;
в) улучшения экологических условий работ, комфорта и видимости в зоне формирования съезда путем уменьшения количества выхлопных газов исключением маневрирования автотранспорта на узких наклонных площадках съезда и взаимных помех, остановок и простоев с включением двигателем автосамосвалов и бульдозеров их деконцентрацией, а также сокращением расстояний перемещения пород;
г) обеспечения упора пород в откосы емкостей при их засыпке в процессе формирования разгрузочных площадок на их участках для отсыпки материалов дорожной одежды на площадку съезда, позволяющего снизить опасность выдавливания в лог призм пород из под колес автосамосвалов.

Похожие патенты RU2081322C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ОТСЫПКИ ОТВАЛА 1995
  • Кузнецов Н.Н.
  • Леоненко В.Н.
  • Ганченко М.В.
  • Кузнецова Т.В.
RU2083837C1
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ОТВАЛА 1995
  • Кузнецов Н.Н.
  • Леоненко В.Н.
  • Ганченко М.В.
  • Кузнецова Т.В.
RU2079658C1
Способ отсыпки отвала 1989
  • Кузнецов Николай Николаевич
  • Гинзбург Леонид Константинович
  • Коваль Виктор Евгеньевич
  • Леоненко Александр Николаевич
SU1682573A1
СПОСОБ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ СЛОЖНЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ 2008
  • Кузнецов Николай Николаевич
  • Абдрахманов Ильяс Ахметович
  • Абдрахманов Ринат Ильясович
  • Кузнецова Татьяна Викторовна
RU2378512C1
Способ отвалообразования 1990
  • Кузнецов Николай Николаевич
  • Щапов Юрий Степанович
  • Леоненко Александр Николаевич
  • Кузнецова Татьяна Викторовна
SU1813878A1
СПОСОБ ВЫЕМКИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ ИЗ БОРТОВ КАРЬЕРОВ 1995
RU2087716C1
СПОСОБ ВЫЕМКИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ ИЗ БОРТОВ КАРЬЕРОВ 1995
  • Кузнецов Н.Н.
RU2100608C1
СПОСОБ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ 2008
  • Кузнецов Николай Николаевич
  • Абдрахманов Ильяс Ахметович
  • Абдрахманов Ринат Ильясович
  • Кузнецова Татьяна Викторовна
RU2378513C1
Способ отвалообразования пород 1990
  • Кузнецов Николай Николаевич
  • Щапов Юрий Степанович
  • Леоненко Александр Николаевич
  • Кузнецова Татьяна Викторовна
  • Брюзгин Иван Порфирьевич
  • Бочанов Виктор Петрович
SU1803556A1
СПОСОБ ОТРАБОТКИ ВСКРЫШНЫХ ПОРОД 1995
  • Кузнецов Н.Н.
RU2106494C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 081 322 C1

Реферат патента 1997 года СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ СЪЕЗДА С ОТВАЛА

Использование: изобретение относится к горной и строительной промышленности и может быть использовано при отвалообразовании пород, обрабатываемых при открытой разработке месторождений полезных ископаемых и при засыпке строительных площадок. Сущность изобретения: в основу изобретения положена задача повышения эффективности и безопасности работ за счет улучшения условий их производства и уменьшения расстояния и объемов транспортирования пород. Задача решена тем, что опережающие насыпи формируют с емкостями в продольных откосах и с отсыпкой на них примыкающих к емкостям дополнительных призм пород, после чего породы каждой дополнительной призмы и приоткосного массива на ее участках перемещают в емкость, в лог и по тальвегу, а на участках емкостей формирую разгрузочные площадки и с них отсыпают в лог материалы дорожного покрытия. Приведены аналитические зависимости определения перемещаемых объемов пород. 4 ил.

Формула изобретения RU 2 081 322 C1

Способ формирования съезда с отвала, включающий транспортирование пород по съезду на рабочую площадку отвала, отсыпку породы с разгрузочной площадки, формирование опережающих смежных насыпей и съезда между ними, отличающийся тем, что опережающие насыпи формируют с емкостями в продольных откосах и с отсыпкой на них примыкающих к емкостям дополнительных призм пород, после чего породы каждой дополнительной призмы приоткосного массива на ее участке перемещают в емкости, в лог и по нему в объемах, определяемых по соотношениям


где Vп и V соответственно объемы пород, перемещаемых в емкости откоса, лог и по нему, и объемы, необходимые для формирования наклонной площадки съезда, м3;
Lc и L соответственно длина формируемого съезда и расстояние доставки пород до его сопряжения с рабочей площадкой отвала, км;
Lп и lп соответственно средневзвешенные расстояния доставки пород в дополнительные призмы и приоткосный массив лога и последующего их перемещения в емкости, лог и по нему, км;
Спс, Ст и Сп соответственно себестоимости перемещения пород по съезду, их доставки и перемещения в емкости, лог и по нему, руб/кН•км;
Зп затраты на планировку площадки дополнительной призмы пород при уменьшенных емкостями площадях, руб;
L1 и Lc соответственно средневзвешенные расстояния доставки и перемещения пород по формируемому съезду, км;
Сс себестоимость перемещения пород по съезду с учетом формирования разгрузочных площадок, руб/кН • км;
ΔЗ приращивание затрат, обусловленное маневрированием оборудования на узких и наклонных площадках при наличии помех, руб.

а на участках емкостей формируют разгрузочные площадки и с них отсыпают в лог материалы дорожной одежды и перемещают их на наклонную площадку съезда и по ней.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1997 года RU2081322C1

Анистратов Ю.И
Технология открытой добычи руд редких и радиоактивных металлов
- М.: Недра, 1988
Способ отсыпки отвала 1989
  • Кузнецов Николай Николаевич
  • Гинзбург Леонид Константинович
  • Коваль Виктор Евгеньевич
  • Леоненко Александр Николаевич
SU1682573A1
Выбрасывающий ячеистый аппарат для рядовых сеялок 1922
  • Лапинский(-Ая Б.
  • Лапинский(-Ая Ю.
SU21A1
Мельников Н.В
Краткий справочник по открытым горным работам
- М.: Недра, 1982.

RU 2 081 322 C1

Авторы

Кузнецов Н.Н.

Кузнецова Т.В.

Леоненко В.Н.

Ганченко М.В.

Даты

1997-06-10Публикация

1995-07-13Подача