Способ открытой разработки крутопадающих месторождений Советский патент 1983 года по МПК E21C41/00 

мольный радиус закругления транспортных коммуникаций, м, а подпорные стенки оставляют при формировании транспортных берм на каждом вскрышном горизонте ниже его верхнего уровня.

2. Способ по п. 1,отличаюЩ и и с я-тем, что выездные траншеи с путепроводами формируют в противоположных торцовых зонах карьера по предельному контуру каждого горизонта на разных уровнях в противоположных направлениях.

t. СПОСОБ ОТКРЫТОЙ РАЗРА- , БОТКИ КРУТОПАДАЩИХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, включающий взрывание руды блоками погоризонтно вдоль простирания; залежи, выемку заходкамй с формированием рабочих площадок и подпорных стенок из взорванных вскрышных пород, транспротирование горной массы по выездным траншеям с устройством путепроводов, отличающий U-()ct( ( по висячему боку {и-{2Н -Ьк)сЦ /Jjstn V-() 9(tsin4)-t (к-1) в (K- j|sin7 где 1 - расстояние от блока до лежачего бока залежи, м} L, - длина карьера по поверхности, MJ Н - вертикальная мощность покрывающихпород, MflHj. - текущая глубина карьера, м$ h - высота рудных уступов, м}т мощность рудного тела, м} - угол откоса торцов карьера |эад-,; к - количеств.о рудных горизонтов; Ъ - ширина рабочих площадок, м; г минися тем, что, с целью снижения текущего коэффициента вскрыши и переноса максимальных объемов вскрыши на более поздние сроки эксплуатации карьера, выемку ведут диагональными блоками ориентированно под углами к лежачему боку otsrarctcg 7-7 (2HH-tiK) и к висячему ,0 , (m-Plk .i. .U-(.Kjcicfp рабочую площадку формируют путем взрывания смежных блоков соседних горизонтов и ориентируют под теми е углами ci и V, а подпорные стенки формируют соответственно при выработке каждого блока между смежными, блоками вдоль откоса отрабатываемых вскрышных горизонтов при этом со- . седние блоки на горизонте соединяют транспортными бермами, длину .которыхвыбирают в пределах по лежачему боку . coso6+r(l-stno6)- Ъ(КМ)

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использо вано при разработке глубоко зал егающих месторождений полезных ископаемых. Известен способ открытой разработ ки крутопадающих месторождений, вклю чающий разделение карьера промежуточ ными контурами на последовательно разрабатываемые этапыгочереди, при этом высота этапов колеблется в пределах (50-120 - 212 м, угол откоса временного борта 25 - (. Зто позволяет в первые 10-20 лет эксплуатации карьера снижать текущие козффициенты вскрыши на 50-70 %. , Недостатком этого способа является невозможность достижения высокой интенсивности использования горно-транс портного оборудования, сложность в поэтапном управлении горными работами, трудоемкость в расконсервации временных бортов при углубке карьера, низкая эффективность примерения железнодорожного транспорта. Наиболее близким к изобретению 00 технической сущности и достигаемому результату является способ открытой разработки крутопадающих место рождений, включающий взрывание руды блоками погоризонтально вдоль простирания залежи, выемку заходками с формированием рабочих площадок и подпорных стенок из взорванных вскрышных пород, транспортирование горной массы по выездным траншеям с устройством путепроводов 2 .

Недостаток этого способа состоит в том, что длина блоков невелика и составляет 70 - 150 м, что уменьшает )ронт горных работ, по руде, снижает производительность горно-транспорт,ного оборудования, значительно повырабочую площадку формируют путем взрывания смежных блоков соседних 40 горизонтов и ориентируют под теми же углами Ы и /, а подпорные стенки формируют соответственно при отработке кавдого блока между смежными блоками вдоль откоса отрабатываемых вскрышных игвет трудозатраты на перенос транспортных коммуникаций, при взрывании блоков, вследствие развала горных пород пересыпается транспортная площадка на них ележащем горизонте, наличие подпорной стенки из взорванного полезного ископаемого вызывает замораживание вложенных средств на длительныи период. Цель изобретения - снижение текущего коэффициента вскрыши и перенос максимальных объемов вскрыши на более поздние сроки эксплуатации карьера. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу открытой разработки крутопадающих месторождении, включающему взрывание руды блоками погоризотно вдоль простирания залежи, выемку заходками с формированием рабочих площадок и подпорных стенок из взорванных вскрышных пород транспортирование горной мйссы по ыездным траншеям с устройством путероводов, выемку ведут диагональными локами ориентированно под углами к ежачему боку L.{2H,-t,()c-tc(b к висячему (m-P)K V airct j L,.()

3 10337«14

горизонтов, при этом соседние блоки бермами, длину которых выбирают ё на горизонте соединяют транспортными пределах по лежачему боку

L CH -bKjct Js1noi-PtDsoi 4r (-f-9ineC)-b{K-l) л (k-f)sinoi по висячему боку

(l-(2H -hK ct 5/3jsin4-(m-P)co34+rf-i-sin4)- b()

(K-1)Sin где Р - расстояние от блока до лежачего бока залежи, м; L, г длина карье ра по поверхности, MJ ff - вертикаль ная мощность покрывающих пород, м; Н - текущая глубина карьера, MJ tiвысота рудных уступов, м - мощнос рудного тела, м; р- угол откоса тор цов карьера, град; К - количество рудных горизонтов; b - ширина рабочих площадок. Mi г - минимальный радиус закругления транспортных коммуникаций, м, а подпорные стенки оставляют при фор мировании транспортных берм на каждом вскрышном горизонте ниже его верхнего уровня. Кроме того, выездные траншеи с путепроводами формируют в противоположных торцовых зонах карьера по пре дельному контуру каждого горизонта на разных уровнях в противоположных направлениях. На фиг. 1 изображен карьер, план; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез на фиг. 3 график изменения расположения вершины рудных горизонтов по отношению к лежачему боку заЛежи; на фиг, 4- графики производства ; горных работ по предлагаемому спосс и известному; на фиг. 5 схема проведения траншей в торце карьера; на фиг. 6 - схема формирования транспортных берм на вскрышных горизонтах. На чертежах изображено крутопадаю щее месторождение 1 полезного ископа емого, лежачий 2 и висячий 3 бока залежи, проектные контуры k разработ ки на земной поверхности, дно 5 карь ра, рабочие горизонты 6, торец 7 кар ра, железнодорожные выездные траншеи 8, путепроводы 9 железнодорожные пути 10 на рабочих горизонтах, торец 11карьера, в направлении которого ведется отработка карьера, блоки 12и 13 по полезному ископаемому и вскрыше, углы И и 15 ориентирования боков со стороны лежачего и висячего блоков залежи, рабочие площадки 16, транспортные бермы 17 между смежными блоками на горизонте, угол 18 падения рудной залежи, мощность рудной зале хи 19 расстояние 20 от вершины сходимости сторон рудного блока до лежачего бока залежи, график 21 изменения расстояния от вершины сходимости сторон рудного блока до лежачего бока в зависимости от угла падения рудной залежи, длина 22 и 23 транспортных берм между смежными блоками на горизонте по лежачему и висячему боку,результирующий угол 2 откоса борТа карьера, проектный УГОЛ 25 откоса отработанного борта карьера, графики - 2б и 27 изменения объемов вскрышных пород при отработке карьера известным и предлагаемым способами, график 28 изменения объемов добычи руды, подпорные стенки 29 из неубранных разрыхленных вскрышных пород. Способ осуществляется следующим образом. Крутопадающее месторождение 1 с лежачим 2 и висячим 3 боками отрабатывает в проектных контурах .карйером с дном 5. Вскрытие горизонтов 6 производится со стороны торца 7карьера железнодорожными съездами 8в комплексе с путепроводами 9. Железнодорожные пути 10 на каждом горизонте 6 закольцовывают. Перемещение фронта горных работ производят вдоль простирания рудной залежи 1 к противоположному торцу 11 карьера. Увеличивают длину фронта горных работ путем формирования блоков 12 на рудных горизонтах, которые ориентированы под углом Н ( лежачему боку залежи РК ot c«rct« 2HH-1iK)ct(

51

и углом висячему ,боку залё

жи

,)cta;P

По мере отработки рудной залежи 1 под теми же углами И и 15 рриенти руют и вскрышные блоки 13 начиная с вышележащего верхнего горизонта 27. При этом длина каждого из рудных блоков 12 составляет 500-1000 м, вскрышных блоков. 13 изменяется от 200 до 300 м. Взрывая и отрабатывая смежные блоки 13 соседних вскрышных горизонтов 6, в пределах- каждого, блока формируют рабочие площадки 16 шириной 65 80 м и транспортные бермы 17 шириной - 20 - 30 м между ними.

Исходя из условия минимума выемки вскрышных пород, в зависимости от угла падения рудной залежи 18()и

Ь-(2Н -ЬК1сЦ /S 3inoi-Pcosc/- -r(l-sinoi)- b(K-i;

«А-(K-Dsin об

по висячему боку 23(2g)

l,()ct(/Jj Sin (/-(m-Pjcos t/+r(l-5ir 4;-b(KH)

6

(K-1). где P -расстояние гот блока до лежачего бока залежи, я; L -длина карьера по поверхности, м; Нц- вертикальная мощность покрывающих пород, м; HT-- текущая глубина карьера, м; Ь- высота рудных уступов, м; т- мощ ность рудного тела, м; / - угол откос торцов карьера, гард; К. - количество рудных горизонтов; Ъ - ширина рабо 4их площадок, м; г - минимальный радиус закругления транпортных коммуникаций, м. Такое формирование рабочего борта карьера позволяет повысить его резуль тирующий угол 24 до 30 - 32° и сделат его близким к проектному углу откоса 20. На каждом вскрышном горизонте 6 экскаватор может обслуживать не менее трех блоков 13. На первом блоке п|эоизводят экскаваторные работы, второй подготавливают к взрыву, третий обуривают. После завершения работ на первом блоке экскаватор приступает к отработке второго блока, затем третьего, В этом случае отсутствуют его холостые перегоны, необходимые для производства взрывных работ.

ее мощноет-и 19 (fn ) формируют блоки 12 на рудном горизонте с вершинами сходимости, удаленными на расстряние 20(Р)от лежачего бока залежи 2, которое определяется по графику 21. График 21 отражает экспериментальные данные ориентирования вершины блоков 12 в пределах мощности рудного тела 19 соответствующие минимальному текущему коэффициенту вскрыши в любой момент разработки.

При развитии горных работ блоки 12 нижнего горизонта перемещают в направлении противоположного торца 5 11карьера, подрабатывают рабочие пло-° щадки 16 на вышележащем горизонте, в результате чего образуют транспортные бермы 17. Длина транспортных берм 17 между смежными блоками 1 горизонта 6 выбирается в пределах по лежачему боку 22 (/). Изменение графика режима горных работ при известном методе разработки 2б и предложенном 27 для условий карьера № 3 НКГОКа показывает существенное перераспределение объема выемки вскрышных пород в основной период эксплуатации. За счет применения системы разработки с круглыми углами 24 откоса рабочих бортов карьера близкими к проектному углу 25 откоса, имеется возможность отрабатывать месторождение 1 этапами продолжительностью, до 10 лет, в пределах которых годовой текущий коэффициент вскрыши выдерживается постоянным. С понижением дна карьера 3 от этапа к этапу текущий коэффициент вскрыши увеличивается. При достижении им граничной величины открытые горные работы возможно прекратить и осуществить переход на подземные. Производительность карьера по добыче руды в рассматриваемых случаях остается постоянной. После бурения скважин и производства взрывных работ на блоках 12 и 13, раздробленную породу грузят экскаваторами в железнодорожные поезда, которыми по путям ТО через систему выездных траншей 8 и путепро1водов 9 вывозят за пределы карьера 4, Для скоращения длины откатки и кольцевого движения поездов на каждом горизонте 6 в его торцовых зонах 7 и 11 по предельному контуру карьера k формируют систему выездная траншея 8 - путепровод 9 соответственно на разных уровнях в противоположном направлении. Для предотвращения засыпки транспортных берм 17 горными породами при производстве взрывных работ в рабочей зоне мемду каждыми смежными вскрышными блоками 13 на горизонте 6 ниже его верхнего уровня оставляют подпорную стенку 29 из неубранной разрыхленной породы. Вследствие большей

ширины транспортных площадок на нижних горизонтах подпорную стенку при взрывании рудных блоков 12 не оставляют. В последующем блоки 12 и 13 отрабатывают аналогично.

При понижении дна карьера 5 верхние горизонты формируют постоянный борт карьера под углом 25. В дальнейшем, при пересмотре проектных показателей и принятии решения об увеличении глубины открытой разработки верхние горизонты путем последовательного проведения железнодорожных съездов и формирования блоков приводятся к рабочему положению, (фиг. 1 и 2).

Применение способа разработки позволит снизить объем выемки вскрышных пород на 8,8 млн.М .

fff ff ffff 7ff ff 0yf.J

Uff/i//-ff

/

ге

9

2ff

o-X

fff

г0Jff

7;/7f/77.

Фг/г. 4