Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых Советский патент 1992 года по МПК E21C41/26 

Изобретение относится к горной промышленности, может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых и, в частности, при разработке крутопадающих месторождений большой протяженности.

Известен способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых, в котором втянутые карьерные поля делят по простиранию на одновременно отрабатываемые участки, имеющие самостоятельные трассы вскрывающих выработок, с транспортировкой вскрыши во внешние отвалы. Недостатками способа являются отчуждение значительных земельных площадей под внешние отвалы, высокие затраты на

транспортировку вскрышных породе глубоких горизонтов и большие объемы дополни- тельной вскрыши, обусловливаемые необходимостью применения стационарных съездов внутреннего заложения.

Наиболее близким по технической сущности к рассматриваемому способу является способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых, включающий вскрытие и отработку карьера очередями вскрышными и добычными уступами в направлении подвигания фронта работ. Вскрытие нижележащих горизонтов осуществляют с помощью съездов с формированием трассы на борту, отсыпают внешний отвал и временный отвал в выработанное пространство первой очереди отработки, карьер отрабатывают до предельного контура. Выполняют углубку карьера второй очереди и отработку полезного ископаемого до проектного дна, перемещение пород временного отвала в выработанное пространство отработанного фланга второй очереди в постоянный отвал и транспортирование полезного ископаемого по съездам.

Недостатком способа являются высокие затраты на разработку, большая длина на транспортировку вскрышных пород и ограниченный поперечный фронт добычных работ при размещении временного внутреннего отвала на одном борту при одновременной добыче руды на противоположном.

Цель изобретения - снижение затрат на разработку и уменьшение расстояний транспортирования при увеличении фронта добычных работ.

Поставленная цель достигается тем, что открытая разработка включает вскрытие и отработку карьера очередями, вскрышными и добычными уступами в направлении фронта работ, вскрытие нижележащих горизонтов съездами с формированием трассы на борту, отсыпку внешнего и временного отвалов в выработанное пространство первой очереди отработки, отработку до предельного контура карьера, углубку карьера второй очереди и отработку полезного ископаемого до проектного дна, перемещение пород временного отвала в выработанное пространство отработанного фланга второй очереди в постоянный отвал, транспортирование полезного ископаемого по съездам. При этом после отработки первой очереди отстраивают борта под углом погашения, отработку второй очереди ведут участками, участок вскрывают на фланге до проектного дна, причем съезды на добычные горизонты проводят по полезному ископаемому. Одновременно с вскрытием ведут разнос борта на указанном участке. На временном отвале

формируют съезд, которым соединяют съезды, расположенные выше и ниже указанного съезда на борту карьера, и формируют трассу. На противоположном фланге участка к проектному дну проводят трассу по съездам, расположенным на борту и полезном ископаемом. После доработки полезного ископаемого до проектного дна на дно выработанного пространства перемещают

0 породы временного отвала, формируют по нему съезд, который соединяют со съездами вышележащего горизонта, после формирования трассы вырабатывают оставшуюся часть участка. Для уменьшения объема

5 вскрыши, транспортируемой во внешний отвал, съезды формируют на висячем и лежачем боках залежи, а погашение их ведут с верхних горизонтов в порядке, обратном отработке.

0 На фиг. 1 изображен участок карьерного поля, опережающе против других отработанный по глубине и вкрест простирания в границах первой очереди с отстройкой бортов под углом погашения; на фиг. 2 - этот же

5 участок, часть которого углублена до проектного дна (второй очереди) с разноской верхних горизонтов, консервацией флангов, вскрытием встречными съездами с тупиковой формой трасс, размещаемых на целике

0 борта и залежи до дна карьера; на фиг. 3 - расконсервация одного из флангов (на чертеже - правого) с доработкой его до проектного дна, транспортировкой пород вскрыши во временный внутренний отвал в

5 выработках противоположного (на чертеже - левого) фланга и руды на поверхность карьера; на фиг. 4 - формирование постоянного внутреннего отвала на отработанном до проектного дна фланге (на чертеже - пра0 вом) с отстройкой по отвалу съездов до соединения их со стационарными на верхних горизонтах; при этом расконсервируется противоположный фланг (на чертеже - левый), породы вскрыши которого транспор5 тируют в постоянный внутренний отвал, а руду - на поверхность карьера.

Способ осуществляют следующим образом.

На разрабатываемом или реконструи0 руемом с доуглубкой вытянутом карьерном поле работы ведут участками при различной глубине, на каждом участке в границах промежуточного контура - в первой очереди отработки. При этом борта карьера на каж5 дом участке отстраивают под углом погашения.

На опережающе углубленном до границ

первой очереди отработки участке (фиг. 1)

ведут доработку руды на нижнем горизонте

, транспортируя ее на поверхность, а

вскрышу - во внешние отвалы по временным съездам 1-3. Одновременно с этим на части участка проводят разноску бортов до предельного контура - до границ второй очереди отработки. При этом трасса вре- менных съездов 1 -3 (фиг. 1) переносится к предельному контуру, где съезды отстраиваются стационарными на верхних горизонтах и долговременными на средних (фиг. 2, съезды 1 и 2). Трасса временного съезда 3 (фиг. 1) в период разноски лежачего борта также переносится к контуру второй очереди отработки и отстраивается на целиках борта на срок службы, потребный для расконсервации части участка до глубины 4h. Затем целики под этими съездами погашаются, начиная с верхних горизонтов, в порядке, обратном расконсервации, с транспортировкой погашаемых пород во временный внутренний отвал, который раз- мещают на дне нерасконсервируемой части участка в границах первой очереди отработки, и по этому отвалу отстраивают съезд 5 (фиг. 2), который примыкает к временному съезду 4 (фиг. 2) на верхних горизонтах.

По мере разноски бортов проводят уг- лубку карьера на расконсервируемой части участка, вскрывая ее с флангов встречными съездами 6 и 8 (фиг. 2), трасса которых проводится в контуре разрезной траншеи на целиках борта и непосредственно по залежи на придонных горизонтах, до встречи этих съездов на дне карьера. При этом съезды 4 - 7 одного фланга и съезды 2, 8 другого фланга (фиг. 2) углубляемой части участка, отстроенные от поверхности карьера до проектного дна, приобретают тупиковую форму трасс при встречном их направлении друг к другу.

В периоды развития работ на флангах углубляемой части участка проводится добыча руды на средних5h, 6h и природных 7h горизонтах (фиг. 2).

Для увеличения объемов вскрыши, раз- мещаемой во внутренних отвалах, полностью извлекают руду на придонных горизонтах, а полученную выработку заполняют породами вскрыши, на которых отстраивают съезд 7 (фиг. 2,3), затем проводят доработку фланга (на фиг. 2 - правого), где объем законсервированной горной массы наименьший. При этом вскрышные породы транспортируют в выработки противоположного фланга на средних горизонтах 4h и 3h (фиг. 3), а руду по съездам - на поверхность карьера. При расконсервации фланга долговременные съезды 2 и 8 (фиг. 2) погашаются сверху вниз в порядке, обратном направлению отработки.

При завершении работ по отработке горной массы на расконсервируемом фланге до дна карьера (на фиг. 3 - правом) перемешают породы вскрыши из временных внутренних отвалов противоположного фланга в постоянный внутренний отвал, размещаемый по дну и выработкам, и по этому отвалу отстраивают съезды 9 до соединения их со стационарными съездами 2 (фиг. 4) на верхних горизонтах.

После формирования трассы на постоянном внутреннем отвале вырабатывают оставшуюся часть участка, транспортируя породы с верхних горизонтов во внешние отвалы, а остальные - во внутренние или полностью все породы только во внутренний отвал. При этом, дорабатывая горизонты до проектного дна, отстраивают борт в торце выработки под углом погашения (фиг. 4). Породы вскрыши, размещенные под съездами 4-6 (фиг. 4) последовательной отработки, транспортируют под-откос торца, наращивая постоянный внутренний отвал, который примыкает к первоначально отстроенному со съездом 9 (фиг. 4) на его поверхности.

Применение предложенного способа позволит уменьшить дополнительный объем вскрыши на предельном контуре, так как не требуется разноска бортов для отстройки горизонтальных транспортных берм и стационарных съездов; сократить расстояние транспортировки вскрышных пород во временный и постоянный внутренние отвалы за счет сокращения длины участка на первоначально углубляемом фланге, а также за счет деления карьера по длине на короткие участки, с отстройкой в торце каждого участка борта под углом погашения. Уменьшается объем вскрышных пород, повторно перемещаемых из временных внутренних отвалов в постоянный, так как этотобъем образуется только при погашении долговременного съезда и целиков под ним на опережающе углубляемом фланге; уменьшается отсужде- , земель за счет отстройки бортов карьера в первой очереди до границ промежуточного контура и больших объемов вскрышных пород, размещаемых во внутренних отвалах. Появляется возможность разработки маломощных месторождений с внутренним отвалообразованием за счет последовательной разноски бортов на законсервированных участках до конечного контура и извлечения после этого руды на каждом участке продольной системой разработки. Обеспечиваются плановые объемы и качество добычи на действующих карьерах за счет одновременного ведения работ по добыче руды на расконсервируемых участках и подготовительных работ на других участках. Обеспечивается поддержание устойчивого состояния бортов карьера на пре- дельном контуре за счет внутреннего отвалообразования и последовательной их расконсервации участками по простиранию; ускоряется ввод в эксплуатацию реконструируемого с доуглубкой карьера за счет интенсивной расконсервации на опережающе отрабатываемом коротком участке; уменьшаются текущие коэффициенты вскрыши по годам отработки месторождения.

Формула изобретения 1. Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых, включающий вскрытие и отработку карьера очередями вскрышными и добычными уступами в направлении фронта подвигания горных работ, вскрытие нижележащих горизонтов съездами с формированием трассы на борту, отсыпку внешнего отвала и временного отвала в выработанное пространство первой очереди отработки, отработку до предельного контура карьера, углубку карьера второй очереди и отработку полезного ископаемого до проектного дна, перемещение пород временного отвала в выработанное пространство отработанного фланга второй очереди в постоянный отвал, транспортирование полезного ископаемого

по съездам, отличающийся тем, что, с целью снижения затрат на разработку и уменьшения расстояний транспортирования при увеличении фронта добычных работ, после отработки первой очереди отстраивают борта под углом погашения, отработку второй очереди ведут участками, участок вскрывают на фланге до проектного дна, причем съезды на добычные горизонты

проводят по полезному ископаемому, одновременно со вскрытием ведут разнос борта на указанном участке, на временном отвале формируют съезд, которым соединяют съезды, расположенные выше и ниже указанного съезда на борту карьера, и формируют трассу, на противоположном фланге участка к проектному дну проводят трассу по съездам, расположенным на борту и полезном ископаемом, после доработки полезного ископаемого до проектного дна на дно выработанного пространства перемещают породы временного отвала, формируют по нему съезд, крторый соединяют со съездами вышележащего горизонта, после формирования трассы вырабатывают оставшуюся часть участка.

2. Способ поп. 1, отличающийся тем, что съезды формируют на висячем и лежачем боку залежи, а погашение их ведут

с верхних горизонтов в порядке, обратном отработке.

Использование: в горной промышленности и при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. Сущность: способ предусматривает отработку первой очереди в границах промежуточного контура с отстройкой бортов под углом погашения. Отработку второй очереди ведут участками по простиранию карьера, причем один из участков, преимущественно на фланге карьера, отрабатывают с опережением относительно других. Опережающе отрабатываемый участок вскрывают с одного фланга до проектного дна при одновременной разноске бортов, транспортировке вскрышных пород во внешние отвалы по временным съездам, которые затем погашают, начиная с верхних горизонтов в отступающем порядке, размещая вскрышу в выработанной части карьера во временный внутренний отвал, по которому отстраивают съезд, соединяющий со съездами верхних горизонтов, а также со съездами на нижних горизонтах, формируемых на целиках и по залежи до дна карьера. В то же время противоположный фланг этого участка вскрывают на верхних горизонтах стационарными съездами, на средних и нижних отстраивая их по целикам борта, а на придонных горизонтах - непосредственно по залежи, до встречи со съездами противоположного фланга, по которым затем транспортируют горную массу, дорабатывая тфланг участка до проектного дна. Затем на дно выработанного пространства перемещают породы временного внутреннего отвала в постоянный внутренний отвал, на котором формируют съезд, соединенний с капитальными съездами на верхних горизонтах. После формирования этой трассы вырабатывают оставшуюся часть участка, транспортируя руду на поверхность карьера, а вскрышные породы в постоянный внутренний отвал. 1 з.п.ф-лы, 4 ил. СО С vj OJ о N сл ю

,& L

. :ЮУ-

№% 1ШУ1ю1}ляш - шт1Фаащшшм

|.Т.| --- : ГГ 1-

tmr мгг - -

Е П i.rr -V

-S--t,ia-j

.У - У- - -.ХОч-ггг. г- /-:.- - А- - - -/-/-- п- - - CT r --- zЈ тг/ - J JtДа -Г Tip -Т fjfTiliT Г

7/Tn- r

T

Фиг. 2.

Tip -Т fj

7/

T

v