Способ формирования отвалов Советский патент 1992 года по МПК E21C41/00 

(Л

С

Использование: горное дело, отвалооб- разование и повторная разработка. Сущность изобретения: способ включает селективную отсыпку пород в каждом ярусе с постепенным смещением фронта отсыпки отдельных лент и формирование диагональных границ разделения пород по отношению к фронту отсыпки под углом, обеспечивающим равенство углов падения поверхности разделения пород после усадки и откоса уступа при повторной отработке. 2 ил., 1 табл,

Изобретение относится к горному делу, а именно к отвалообразованию.

Известен способ отвалообразования при железонодорожном транспорте, включающий разгрузку породы в промежуточный штабель и перемещение ее из штабеля в отвал под острым углом к оси железнодорожного пути.

Недостатком способа является полное перемешивание различных типов горных пород и очень высокие потери и разубожи- вание пород при повторной отработке отвала.

Известен также способ совместно-раздельного складирования вскрышных горных пород, включюащий отсыпку ряда параллельных пионерных насыпей, образование между ними емкости и складирование в этих емкостях соответствующих разновидностей вскрышных пород.

Недостатками способа являются высокие потери и разубоживание пород при повторной отработке отвала и длительный срок изъятия больших площадей из землепользования.

Наиболее близким по технической сути к предлагаемому является известный способ отвалообразования. включающий транспортирование и селективную отсыпку горной массы по признакам перспективной ценности отдельными подуступами с последовательным уменьшением ширины каждого последующего подуступа и с формированием рабочих берм со стороны открытого фланга отвала.

Недостатками способа также являются . высокие потери и разубоживание пород на границах разделения отдельных типов по вещественному составу при повторной отработке отвала, длительный срок изъятия

4

ю

4 00

J

больших площадей из землепользования и повышенные транспортные расходы.

Цель изобретения - снижение потерь и разубоживания горных пород в случае их повторной отработки за счет сокращения перемешивания пород разного вещественного состава. Одновременно изобретение позволяет сократить площади отвалов и снизить транспортные расходы при складировании.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе формирования отвалов и складов горных пород, включающем транспортирование горных пород различного вещественного состава, селективную отсыпку пород отдельными лентами в пределах каждого яруса с укладкой пород каждого типа с последующем ярусе на породы того же типа в предыдущем ярусе для повторной их отработки, селективную отсыпку пород в каждом ярусе ведут с постепенным смещением фронта отсыпки отдельных лент и формируют диагональные границы разделения пород по отношению к фронту отсыпки отвала под углом к нему, который определяется

у arccos (-

Kv )

где у угол между границей разделения пород разного типа и направлением фронта отсыпки;

- угол откоса отвального яруса;

/Зэ - угол откоса уступа при повторной экскавации;

Ку - коэффициент уплотнения горных пород в отвале.

На фиг. 1 изображен план отсыпаемого отвала; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

В пределах каждого яруса (показан один ярус) отвала 1 (фиг. 1) в проектных контурах 2 осуществляют селективную отсыпку пород (убогих или иных руд) различного вещественного состава (или качества). На фиг. 1 показаны три типа пород; первый - 3, второй - 4, третий - 5.

Селективную отсыпку пород ведут с постепенным смещением фронта отсыпки, обеспечивающим формирование диагональных границ 6 разделения пород разного типа под углом у по отношению к фронту 7 отсыпки. Это создает наклонные границы 6 разделения с углом падения д,

х tQ ро XQ о - ,

у cosy

где б-угол падения плоскости, представляющей собой поверхность разделения двух типов пород;

РО - угол откоса отвала;

у - угол границы разделения пород по

отношению к фронту отсыпки в плане.

В процессе длительного стояния отвала его верхняя площадка 8 (фиг. 2) оседает и принимает положение 9, происходит уплотнение породи выполаживание границ6 разделения.

Для максимального приближения границ разделения к поверхности откоса при повторной отработке отвала границы

разделения пород формируют под углом ук фронту отсыпки, обеспечивающим равенство углов падения поверхности 10 (фиг. 2) разделения после усадки пород и откоса уступа при повторной отработке,

т.е.

cosy

. 1 . V i/ i

tg/Зэ Ку

25

,,HO

где Ку -рру-угол между границей разделения пород разного типа и направлением фронта отсыпки;

/30 - угол откоса отвала;

- угол откоса уступа при повторной экскавации;

Ку - коэффициент уплотнения горных пород в отвале;

Н0 - первоначальная высота отвала (или

яруса отвала);

Ну - высота отвала (яруса) после уплотнения.

Рассмотрим применение предлагаемого способа на примере ГОКа, где осуще- ствляют длительное складирование нескольких типов руд, не находящих в настоящее время использования, но предусмотренных к переработке в более поздние

периоды времени. Раздельное складирование в разобщенных отвалах вызовет большие транспортные расходы из-за отсутствия свободных площадей вблизи карьеоа. Совместное складирование разных типов руд приведет к большим потерям и разубоживанию при повторной их отработке в будущем.

Предлагаемое техническое решение позволяет складировать указанные типы

убогих руд в объединенный отвал с формированием наклонных границ разделения между отдельными типами, диагональных по отношению к фронту разгрузки.

При /30 45°, /Зэ 60° изменение угла у между границами разделения и направлением фронта отсыпки в зависимости от величины коэффициента уплотнения приведено в таблице.

При фактическом коэффициенте уплотнения Ку 1,15 угол между границами разде- ления убогих руд разных типов и направлением фронта отсыпки в плане равен

y arCCOS(l|f- lt)

arccos

. 1 v 1,15 /

60е

Селективную отсыпку убогих руд ведем с постепенным смещением фронта отсыпки каждого типа так, чтобы границы разделения руд разных типов были расположены под углом в 60° к фронту отсыпки. Это обеспечит равенство углов падения поверхности разделения после усадки отвала и откоса уступа при повторной его отработке.

Предложенный способ позволяет сократить потери и разубоживание убогих руд при повторной их отработке на 5% (аба), снизить площадь изымаемых земель под отвал в 1,3 раза, сократить транспортные расходы в 1,2 раза.

Сокращение площади земли под отвал и снижение транспортных расходов при складировании происходит за счет формирования одного компактного отвала для трех типов убогих руд без создания дополнительных транспортных берм или разобщенных участков.

Таким образом использование предлагаемого способа формирования отвалов и

складов горных пород позволяет существенно сократить потери и разубоживание при повторной отработке горных пород с одновременным сокращением площадей изымаемых земель и транспортных расходов.

Формула изобретения Способ формирования отвалов и складов горных пород, включающий транспортирование горных пород различного вещественного состава, селективную отсыпку пород отдельными лентами в пределах каждого яруса с укладкой пород каждого

типа в последующем ярусе на породы того же типа в предыдущем ярусе для повторной их отработки, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь и разубоживания горных пород при их повторной отработке

за счет сокращения перемешивания пород разного, вещественного состава, а также сокращения площади отвалов и снижения транспортных расходов при складировании, селективную отсыпку пород в каждом

ярусе ведут с постепенным смещением фронта отсыпки отдельных лент и формируют диагональные границы разделения пород по отношению к фронту отсыпки отвала под углом к нему, который определяется

30

/ tg/80 1 у arccos (),

где у-угол между границей разделения пород разного типа и направлением фронта отсыпки;

- угол откоса отвального яруса;

уЗэ - угол откоса уступа при повторной экскавации;

Ку - коэффициент уплотнения горных пород в отвале.

5 2 J

////////////////////////////// Фиг.2

if 7