Способ отвалообразования при разработке месторождений полезных ископаемых Советский патент 1992 года по МПК E21C41/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при комбинированной разработке рудных месторождений.

Известен способ совместного складирования во внешние отвалы пород вскрыши и обводненных отходов обогащения, включающий отсыпку вскрышных пород на подстилающие породы с образованием гребней вдоль фронта горных работ, отсыпку каждого последующего гребня с подвалкой предыдущего и заполнением межгребневого пространства пульпой,

Недостатком этого способа является невозможность его применения при разработке крутопадающих рудных залежей, так как отходы обогащения будут прорываться в подземное выработанное пространство, что приведет к резкому ухудшению безопасности труда.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ совместного складирования скальных пород вскрыши с отходами обогащения во внутренних отвалах горизонтальных месторождений, включающий формирование отвалов и возведение на них дамб.

Недостатком известного способа является ограниченная область применения способа в условиях комбинированной разработки, а также невозможно вести безопасно горные работы.

Целью изобретения является расширение области применения способа в условиях комбинированной разработки крутопадающих рудных тел при обеспечении безопасности работ.

Поставленная цель достигается тем, что в способе отвалообразования при разработке месторождений полезных ископаемых, включающем размещение пород вкрыши и отходов обогащения в выработанном пространстве карьера, вскрышные породы размещают в зоне обрушения подземных работ в виде горизонтальных слоев с шириной слоя в своей верхней части, равной ширине зоны сдвижения пород вскрыши, а отходы обогащения складируются между бортами карьера и откоса подземных работ, производят наращивание отвала и высоту его поддерживают выше верхнего уровня отвала отходов обогащения на величину 8-12 м, а отходы обогащения перед складированием в отвал обезвоживают.

На фиг. 1 показана отработка месторождения, в плане; на фиг. 2 - то же. разрез вкрест простирания; на фиг. 3 - карьер и подземное очистное пространство, вертикальный разрез в аксонометрии.

Предложенный способ осуществляют следующим образом.

Открытые горные работы в карьере 1 ведут обычным способом по простиранию месторождения 2. С развитием открытых горных работ проходят вскрывающие выработки 3 открыто-подземной разработки. Когда карьер 1 опустился до предельной (проектной) глубины, начинают открыто- подземные горные работы и проходят вскрывающие выработки 4 подземной раз0 работки. В результате ведения открытых и открыто-подземных горных работ образуется единое выработанное пространство 5. В этом пространстве 5 размещают скальные породы вскрыши 6 с открытых горных работ.

5 В данном случае скальные породы вскрыши. 6 выполняют роль обрушенных пород для подземных горных работ.

Согласно теории выпуска, подтвержденной многолетней практикой, над обособ0 ленным отверстием при истечении частиц (скальных пород вскрыши) образуется эллипсоид выпуска (подвижная зона 7). За пределами эллипсоида выпуска образуется неподвижная (мертвая) зона 8.

5 Используя законы выпуска и то, что дно 9 карьера над подземной очистной выемкой выполняет функцию обособленного отверстия, скальные породы вскрыши 6 складируются в подвижной зоне 7, а отходы 10

0 обогащения - в неподвижной зоне 8, т.е. складируются между бортами 11 карьера 1 и откосами 12 отвала 13. Отходы 10 обогащения могут подаваться в неподвижную зону 8 карьера 1 в двух состояниях.

5 Жидкие отходы подаются прямо с обогатительной фабрики по пульпопроводу, а отстоявшуюся воду откачивают насосами. В этом случае желательно откосы .12 отвала 13 отсыпать защитными (экранирующими) по0 родами (суглинками) для предотвращения возможного просачивания воды в подземную очистную выемку.

Предварительно на обогатительной фабрике отходы 10 обогащения обезво5 живают и транспортируют к месту их складирования, например, конвейерными установками..

Отвалообрэзование осуществляют в следующей последовательности. Скальные

0 породы вскрыши 6 доставляют к месту их складирования любым из известных способов, например автосамосвалами. Вначале скальными породами вскрыши 6 заполняют выработанное пространство 14 открыто5 подземных горных работ по простиранию месторождения. После того, как отвал 13 поднялся на один-два слоя (уступа) выше дна 9 карьера 1, складирование скальных пород вскрыши 6 ведут в подвижной зоне 7 послойно, причем ширина слоя в верхней части равна ширине зоны сдвижения пород вскрыши. Для предотвращения прорыва необезвоженных отходов 10 обогащения в рабочие зоны открытых и открыто-подземных горных работ необходимо строить предо- хранительные дамбы 15 вкрест простирания месторождения. Дамбы 15 строят из пород вскрыши 6 в неподвижной зоне 8 перпендикулярно отвалу 13 скальных пород вскрыши 6. Дамбы 15 делят место складиро- вания отходов горного производства (скальных пород вскрыши и отходов обогащения) на участки 16 и 17. Отвал 13 скальных пород вскрыши 6 и дамбы 15 образуют обособленные емкости 18 для размещения отходов 10 обогащения. Часть складируемых.скальных пород вскрыши 6 (их откос) должна выходить за пределы подвижной зоны 7. чтобы предотвратить проникновение (затягивание) отходов 10 обогащения в подвижную зону 7. Размеры откосов 12 отвала 13 зависят от принятой высоты укладываемого слоя, угла естественного откоса и угла сдвижения скальных пород вскрыши 6.

После того, как подготовлены емкости 18 участка 17, начинают их заполнять отходами 10 обогащения. По мере заполнения емкости 18учаетка 17 отходами 10 обогащения производят наращивание отвала 13 и дамб 15 так, чтобы скальные породы вскры- ши 6 превышали отходы 10 обогащения. Это превышение должно быть не менее 8 м для предотвращения затягивания через верх отходов 10 обогащения в опускающийся поток скальных пород вскрыши 6. С другой сторо- ны разница между верхними уровнями отвала 13 скальных пород вскрыши 6 и отходов 10 обогащения не должна превышать 12м, так как будет уменьшаться устойчивость борта отвала 13 и он будет расползаться по сторонам, что ведет к уменьшению объемов для размещения отходов 10 обогащения. Следовательно, превышение высоты отвала 13 скальных пород вскрыши 6 над верхним уровнем отходов 10 обогащения должно вы- держиваться 8-12 м. Складирование отходов 1.0 обогащения по обеим сторонам отвала 13 должно вестись по возможности равномерно.

Для предотвращения прорыва отходов 10 обогащения в опускающийся поток скальных пород вскрыши 6 и увеличения площади поперечного сечения воронки выпуска над подземной очистной выемкой нужно вести подсыпку скальными породами вскрыши 6, например отвальными мостами,

Одновременно с наращиванием отвала 13 и заполнением емкости 18 первого участка 16 отходами 10 обогащения начинают укладывать первый слой второго участка 17,

образовывая емкости 19. Аналогично ведут отвалообразование до полного заполнения единого выработанного пространства 5.

Внутренний отвал 13 скальных пород вскрыши 6 непрерывно перемещается по простиранию и вглубь месторождения вслед за перемещением единого выработанного пространства 5. Отвал отходов 10 обогащения перемещается только по простиранию месторождения в неподвижной зоне 8. Отвал скальных пород вскрыши 6 и отходов 10 обогащения выполняют роль подпора висячего 20 и лежачего 21 боков карьера 1. Кроме того, наличие отвала 13 в выработанном пространстве подземной очистной выемке служит закладочным материалом для поддержания выработанного подземного пространства и улучшает безопасность горных работ. Отработку месторождения предлагаемым способом осуществляют до предельной глубины залежи.

Предлагаемый способ отвалообразова- ния при разработке месторождений полезных ископаемых позволяет разместить большее количество отходов горного производства и уменьшить количество отчуждаемых ценных плодородных земель. В связи с тем, что складирование производится в выработанном пространстве в основном под землей, улучшается экологическая обстановка в горнодобывающем районе.

Размещение скальных пород вскрыши непосредственно в выработанном пространстве карьера и под землей позволяет уменьшить расстояние ихтранспортировки, что уменьшает транспортные расходы. Сокращение расстояния транспортировки скальных пород вскрыши дает возможность увеличить производительность транспортных средств.

Формул а изобретения 1. Способ отвалообразования при разработке месторождений полезных ископаемых, включающий размещение пород вскрыши и отходов обогащения в выработанном пространстве карьера, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения способа в условиях комбинированной разработки крутопадающих рудных тел при обеспечении безопасности работ, вскрышные породы размещают в зоне обрушения подземных работ в виде горизонтальных слоев с шириной слоя в своей верхней части, равной ширине зоны сдвижения пород вскрыши, а отходы обогащения складируют между бортами карьера и откосами отвала вскрышных пород, при этом по мере понижения подземных работ производят наращивание от- поддерживают выше верхнего уровня отва- вала.ла отходов обогащения на величину 8-12 м.

3. Способ по п. 1. о т л и ч а ю щи и с я

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что отходы обогащения перед склади- тем. что высоту отвала вскрышных пород 5 рованием в отвал обезвоживают.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при комбинированной разработке рудных месторождений. Цель - расширение области применения способа в условиях комби . .. . . ч .нированной разработки крутопадающих рудных тел при обеспечении безопасности работ. Разработка месторождения включает открытые, подземные работы (ПР) и складирование пород вскрыши (ПВ) 6 и отходов обогащения 10 в выработанном пространстве карьера, доработанного до предельного уровня. ПВ б размещают в зоне обрушения ПР в виде горизонтальных слоев с шириной слоя в своей верхней части, равной ширине зоны сдвижения ПВ 6, при их проникновении в выработанное пространство 14 ПР. Отходы обогащения 1Q складируют между бортами карьера и откосами отвала Л В б. По мере понижения ПР производят наращивание отвала ПВ 6. Высоту отвала ПВ 6 поддерживают на 8-12 м выше отвала отходов обогащения -10. Перед складированием отходы обогащения 10 обезвоживают. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. со С X ГО N N Фиг. 2

Ю 18 Х,-#

-™ Ч V V у

W 10 218 610 19 8 7 7 13 11

16 15 8

17

11

Фиг.1

0