Способ комбинированной разработки месторождений полезных ископаемых Советский патент 1991 года по МПК E21C41/00 

Изобретение, относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке полезных ископаемых для извлечения прибортовых запасов карьера.

Цель изобретения - снижение затрат на разработку за счет увеличения объемов работ, выполняемых открытым способом, при снижении потерь полезного ископаемого в бортах карьера и увеличении угла откоса нерабочего борта.

На чертеже показано рудное тело (в разрезе) и схема положения бортов карьера для различных углов погашения.

Способ реализуется следующим образом.

Рудное тело 1 отрабатывается открытым способом карьером 2 с поверхности обычным путем после вскрытия рудного тела. Рабочий борт 3 карьера 2 размещается обычно по висячему боку месторождения, нерабочий - в лежачем боку 4, На нем же размещены все коммуникации. По мере углубления карьера при известных схемах раvl О О

ю со

о

бот нерабочий борт принимает положение 5-6, под углом р к горизонту, равным обычно 35°. Естественно, возможны вариации угла. При этом дно карьера занимает положение 6-7 вблизи предельной глубины. При этом складирование пород производят во внешних отвалах.

При работе по известным технологиям к моменту достижения дном карьера положения 6-7 открытые работы затухают и необходимо переходить на подземный способ доработки месторождения, если он экономически целесообразен.

Запасы ниже линии 6-8 относятся к прибортовым и по существующей (известной) технологии открытых работ их выемка неэффективна. По известной технологии после понижения горных работ по нерабочему борту ниже отметки точки 8 будет происходить сужение дна карьера и работы начнут затухать. По предлагаемой технологии к моменту достижения горными работами отметки 5 по лежачему боку подготавливают подземные вскрывающие транспортные выработки 9 и 10, имеющие выход на дневную поверхность (не показано), т.е. подземные -транспортные выработки проходят до начала отработки горизонта, расположенного выше предельной глубины карьера на определенную величину. Точка 5 начала изменения угла наклона борта определяется на основе переноса в натуру высоты, отстоящей от предельной глубины карьера на величину Н К-т, где т - горизонтальная мощность рудного тела, м ,

U t(l

М-сЦЦЦУ -сЦ«сЦ& -ct 4-t9fif

(сЦч-с е)

ctqot-ct G

П

где р - , п - размер минимальной рабочей площадки на предельной глубине, м, а углы в градусах;

-угол падения рудного тела. Ниже отметки точки 5 погашение борта идет под более крутым углом, так как с этого момента нет необходимости делать транспортные бермы на каждом уступе. Они нужны только на небольших участках для доставки горной массы до сборных выработок (не показаны), через которые она будет поступать в подземные транспортные выработки. При этом могут быть использованы также рудоскаты, групповые транспортные бермы, размещаемые через 1, 2 или 3 уступа, Для доставки оборудования может быть также использована рабочая зона. Причем подземные выработки могут быть использованы для вывозки только части горной массы, например находящейся между линиями

5-8 и 5-12-13. Таким образом погашение нерабочего борта будет происходить под углом примерно 50-55°, в то время как обычно он погашается под углом 35°.

Горные работы указанным образом будут продолжаться до достижения рабочей зоны добычного горизонта предельной глубины карьера в районе точки 11. С этого момента начинается вскрытие дна карьера

и возможность образования на нем площадки шириной п для внутреннего отвалообра- зования (пионерного котлована). .| С этого момента по подземным вскрывающим выработкам можно выдавать только полезное

ископаемое, а вскрышку, оставшуюся ниже линии 12-13, складывать во внутренний отвал.

Нахождение точки 5, характеризующей начало эксплуатации новой вскрывающей

выработки, и увеличение угла погашения нерабочего борта осуществляется следующим образом. Отточки 14 на предельной глубине дна карьера проводится линия 14-13-12 под углом / к горизонту. Практически /

30-35 по скальным породам. А из точки 15, соответствующей точке пересечения дна карьера с границей рудного тела, по лежачему боку отстраивается граница 15-12 предельного положения нерабочего борта под

углом предельного погашения борта а. При этом учитывается возможность размещения групповых транспортных берм. Практически эти 50-55°. Для того, чтобы определить положение точки 5, соответствующей началу увеличения угла наклона борта карьера, надо от линии горизонта в точках 12-16 подняться под углом у отточки 16 в пределах рудного тела мощностью m до границы с лежащим боком в точке 17, и далее под

углом д до пересечения с продолжением линии 15-12 в точке 5. Эти построения необходимы для того, чтобы определить точку перегиба борта карьера в период выполне- уия текущих вскрышных работ. В противном случае, после постановки борта в положение точек 5-8-6 потребуется его перенос до положения точек 5-12-15. Смысл углов у и 5 приведен ренее. Практически углы у и д колеблятся вокруг величин соответственно 20 и 27°.

Выше точки 5 угол погашения борта /J остается прежним, т.е. борт проходит по линии 5-17 и далее до поверхности но с учетом наносов, Ниже точки 5 он погашается под углом а, При отработке запасов в треугольнике 13-14-15 возможна отработка подкарьерных запасов на участке 11-15- 18-19, в зоне (в плане), не занятой внутренними отвалами. Величины А, а, ai, 82. аз горизонтальные проекции участков борта. Величины h, hi. h2 - проекции различных участков борта на вертикальную плоскость. /

Пример реализации способа при мощности рудного тела 200 м, угле падения 80°, угле погашения нерабочего борта с поверхности 35°, глубине залегания до руды 200 м, отметке поверхности +200 и предельной глубине карьера 700 м надо начинать погашение под углом 50°, не доходя до дна на 394 м, т.е. с глубины 306 м. К этому моменту надо иметь подготовленные подземные вскрывающие выработки. Дно карьера к этому времени будет находиться глубже еще примерно на 150 м. Эту величину получают графически или расчетом. Затем происходит отработка запасов с понижением дна карьера, причем на одном из его участков это производят с большей интенсивностью для. ускорения достижения проектной глубины дна карьера. На поверхности проектного дна карьера (в пионерном котловане), наряду с его развитием, производят внутреннее отвалообразование, а породу транспортируют вниз по групповым транспортным бермам. Возможна транспортировка и по рудоскатам.

Если же целесообразна отработка под- карьерного целика, то он может быть отработан без дополнительных вскрышных работ ниже линии 14-15 до линии 18-19. В этом случае внутреннее отвалообразование может начинаться либо на отметках 18-19, либо на линии 14-15, с одновременным соединением места для складирования в одной из зон карьера (в плане) на отметках линии 18-19.

В результате совокупной реализации признаков будет увеличен объем выемки на величину призмы с точками 13-14-19-18- 15, уменьшен объем вскрышных работ на величину, заключенную в отметках поверхность - 17-5-12-20 - поверхность и увеличена вскрыша на величину призмы в отметках 13 12-15. В общем виде, увеличивается угол погашения части борта на 10-15°.

После отработки запасов, подлежащих выемке открытым способом, производится отработка нижележащих запасов, подземным способом. Наличие готовых развитых подземных рудовыдачных коммуникаций позволяет заблаговременно подготовить подземную добычу и осуществить безболезненную смену технологий.

0

5

0

5

Формула изобретения Способ комбинированной разработки месторождений полезных ископаемых, включающий вскрытие горизонтов карьера, одновременное ведение открытых и подземных горных работ, углубку карьрра до предельной глубины, транспортирование горной массы по транспортным бермам и подземным транспортным выработкам, формирование нерабочего борта под предельно допустимым углом, отсыпку вскрышных пород в выработанное пространство, отличающийся тем, что, с целью снижения затрат на разработку за счет увеличения объемов работ, выполняемых открытым способом, при снижении потерь полезного ископаемого в бортах карьера, и увеличения угла откоса нерабочего борта, подземные транспортные выработки проходят до начала отработки горизонта, расположенного выше предельной глубины карьера на величину, определяемую из выражения Н К т, где т - горизонтальная мощность рудного тела, м;

ctq л - G

где/з -;п - размер минимальной рабочей площадки на предельной глубине, м; р-угол падения рудного тела, град; а- предельный угол погашения нера- бочего борта карьера по условию устойчивости контура, град;

/ - угол погашения борта карьера с размещением транспортных берм на каждом уступе, град;

° у - угол погашения борта в рабочей зоне по рудному телу, град;

д - угол погашения борта в рабочей зоне по вмещающим породам град,

нерабочий борт ниже установленной высоты формируют под предельно допустимым углом для указанного участка борта, на его бортах формируют групповые транспортные бермы, а транспортирование горной массы нижеуказанной высоты ведут по под- земным транспортным выработкам до вскрытия карьера на проектную глубину, причем формирование нерабочего борта на указанном участке ведут одновременно с углубкой карьера до проектной глубины, а вскрышные породы отсыпают на проектной глубине карьера.

Изобретение относится к горной промышленности, и может быть использовано, при открытой разработке полезных ископаемых для извлечения прибортовых запасов карьера. Цель изобретения - снижение затрат на разработку за счет увеличения объемов работ, выполняемых открытым способом, при снижении потерь полезного ископаемого в бортах карьера и увеличении угла откоса нерабочего борта. Отработку ведут открытым и подземным способами. Подземные транспортные выработки проходят до начала отработки горизонта, расположенного выше предельной глубины карьера на величину, определяемую математическим выражением. При отработке карьера формируют нерабочий борт. Нерабочий борт ниже установленной высоты формируют под предельно-допустимым углом для указанного участка борта. На борту указанного участка формируют групповые транспортные бермы, по которым ведут транспортирование горной массы все под- темные транспортные выработки. Транспортирование по подземным транспортным выработкам ведут на поверхность до вскрытия карьера на проектную глубину. После вскрытия карьера до проектной глубины вскрышные породы отсылают во внутренний отвал на проектной глубине карьера. 1 ил. «w Ё