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

СП

С

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. Цель изобретения - повышение эффективности отработки месторождения путем уменьшения потерь полезного ископаемого. Месторождение отрабатывают блоками с отсыпкой вскрышных пород в выработанное пространство блоков. Между блоками монтируют магистральные транспортные коммуникации, в выработанном пространстве одного из блоков формируют периодически наращиваемую насыпь из вскрышных пород. Переносят на кровлю насыпи часть транспортных коммуникаций и наращивают их по мере наращивания насыпи. Отрабатывают полезное ископаемое под перемычкой. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых.

Известен способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых, включающий установку магистральных транспортных коммуникаций на почве полезного ископаемого (I, с. 236, рис. 7.6; а).

Недостаток способа - неблагоприятные условия эксплуатации коммуникаций из-за их затопления подземными и паводковыми водами.

В качестве прототипа принят способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых, включающий отработку месторождения блоками с установкой магистральных транспортных коммуникаций на целике-перемычке, разделяющей блоки (I, с. 307, рис. 9.20).

Недостаток способа - значительные потери полезного ископаемого в целике - перемычке, потери емкости в месте ее заложения, возможность влияния ее существования на экологическую обстановку района, что отрицательно сказывается на технико-экономических и экологических показателях работы предприятия.

Цель изобретения -уменьшение потерь полезного ископаемого в перемычке при увеличении емкости отвала.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе открытой разработки полезных ископаемых, включающем отработку блоками с установкой магистральных транспортных коммуникаций на перэмычке между блоками, отсыпку внутреннего отвала, наращивание и перемещение транспортных коммуникаций, транспортирование полезного ископаемого забойными и магистральными транспортными коммуникацияVI

VI

О

сл

CN

ю

ми, забойные транспортные коммуникации устанавливают на кровле уступа полезного ископаемого, отвал отсыпают с примыканием к перемычке, планируют поверхность пород отвала, примыкающих к перемычке, перемещают на указанные породы часть магистральных транспортных коммуникаций, отрабатывают освободившуюся часть перемычки, после чего наращивают отвал вскрышных пород, причем вскрышные .породы отсыпают на место отработанной перемычки и, при необходимости, магистральные транспортные коммуникации возвращают на место бывшей перемычки и операции повторяют в аналогичном порядке.

Предложенное техническое решение отличается от прототипа тем, что в выработанном пространстве одного из блоков формируют насыпь из пород, размещают и наращивают магистральные транспортные коммуникации по кровле насыпи, а перемычку отрабатывают, коммуникации возвращают на насыпь из пород на месте перемычки.

В известных авторам и заявителю патентных и научно-технических источниках признаки, которые отличают заявляемое техническое решение от прототипа, обнаружены, поэтому техническое решение обладает существенными отличиями.

Заявляемое техническое решение позволяет снизить потери ископаемого при отработке месторождения с применением перемычки и, соответствен но, уменьшить его вредное воздействие на окружающую среду.

Это достигается обоснованной технической и технологической возможностью отработки перемычки, причем в предлагаемом решении предусмотрена возможность отработки перемычки без приме- . нения дополнительного оборудования.

На фиг. 1, 2 приведены примеры осуществления предлагаемого способа.

На фиг. 1 пример со смещением магистральных коммуникаций 7 с целика-перемычки 8 и ее отработка; на фиг. 2 - то же с их возвратом на насыпь 13 на месте перемычки 8;

На фиг. 1Л 2 приняты следующие обозначения: А, В - блоки, .1 - верхний уступ, 2 - нижний, 3 - основные отвалы, 4, 5, 5, 6, 6,7- магистральные транспортные коммуникации, 8 - целик-перемычка, 9 - насыпь, 10 - забойные транспортные коммуникации, 11 - заходка блока А, 12 - выемочно-по- грузочный комплекс, 13 - отвал-насыпь; 14 - дополнительное оборудование; 15 - поперечные транспортные коммуникации;

16 - место разгрузки магистральных транспортных коммуникаций (перегрузочный пункт), 17 - заходка блока В. Стрелками показано направление отработки фронта в

блоках.

На фиг. 1 блоками А и В отрабатывается горная масса, содержащаяся в верхнем 1 и нижнем 2 уступах. Пустые породы перемещаются в основные отвалы 3, ископаемое

или горная масса грузится на магистральные транспортные коммуникации 4,7 и выдается за пределы карьера. Блоки разделены целиком-перемычкой 8, на котором расположены коммуникации 4,

По мере отработки одного из блоков, например блока А, в его выработанном пространстве создается насыпь 9.

При этом учитывается, что она не должна отрицательно влиять ведению горных работ в блоке, где расположена, т.е. затруднять работу выемочно-погрузочных комплексов, их холостые перегоны и др. операции и поэтому должна находиться на расстоянии не ближе ширины зоны (рабочей

площадки), необходимой для нормальной работы оборудования. На фиг. 1 это расстояние принято исходя из ширины рабочей площадки нижнего уступа, который в данном случае и регламентирует расстояние отставания насыпи.

Затем на сформированной насыпи 9 монтируются или переносятся, если они уже смонтированы, например, при действующем карьере, часть магистральных коммуникаций 7. Их длина будет регламентироваться положением насыпи 9 относительно фронта ведения работ в блоке. С остальной частью магистральных коммуникаций 4, которые расположены как на

перемычке 8, так и на границе блоков в забое, коммуникации 7 связываются коммуникациями 5, 5 , 6, 6 .

Исходя из удобства передвижки, особенно при конвейерном транспорте, коммуникаций 5, 5 , 6, 6 размещают параплельно забойным транспортным коммуникациям 10. Это предопределит их параллельное друг другу и самим себе перемещение по мере подвигания фронта работ блоков.

В процессе отработки фронта горных работ заходками 11 происходит его подви- гание в направлении, указанном стрелками, Во время выемки заходки выемочно-погру- зочным комплексом насыпь 9 нараьдивают

в том же направлении. Если описанные выше условия не соблюдаются и насыпь может помешать нормальной работе оборудования, то ее окончательное наращивание осуществляют после доработки заходки. После

доработки комплекс 12 возвращается к началу заходки, которая, как правило, начинает отрабатываться со стороны, противоположной перемычке. Во время этого холостого хода и осуществляют наращивание насыпи 9. Наращивание осуществляют породами либо передового либо основного уступов. При этом исходят из их свойств, удобства и рациональности их перемещения в указанное место.

Периодичность наращивания насыпи 9 выбирается исходя из конкретных условий отработки месторождения, и может осуществляться как после отработки каждой заходки, так и после отработки нескольких заходок.

Исходя из того, что по условию создания фронта работ для нижележащего уступа 2 вышележащий уступ 1 должен быть отработан ранее нижележащего, то и перенос транспортных коммуникаций тоже должен осуществляться в той же последовательности. Поэтому для беспрепятственного перемещениякоммуникации5, соответствующей вышележащему уступу 1, расстояние между ней и коммуникацией 5, обслуживающей нижележащей уступ 2, должно быть не менее величины S, т.е. величины переноса коммуникаций в забое плюс минимальный зазор X, остающийся между ними после переноса. Исходя из организационных удобств, это расстояние может приниматься равным или кратным, при переносе коммуникаций после отработки нескольких заходок, ширине соответственно S + X или nS + X, где п - число отработанных заходок, Величина наращивания насыпи 9 выбирается также в соответствии с шириной отработанной или отрабатываемых заходок S или nS. Расстояние между коммуникациями 6 и б блока В выбирается аналогично. А зазор между коммуникациями обслуживающими верхние уступы блоков А и В, может приниматься равным минимальному X, если перенос коммуникаций блока А производится ранее, чем в блоке В, или nS + X. Во втором случае уменьшается организационная зависимость между ведением работ в блоках.

Перемещение магистральных коммуникаций 4 осуществляют вдоль своей оси, для чего их выполняют на железнодорожном ходу, а связь магистральных коммуникаций 5. 5, 6, 6 с коммуникациями 7 осуществляют посредством наращивания расположенных на насыпи магистральных коммуникаций 7 отрезками, например, аналогичными отрезку 7 одной из этих коммуникаций.

После отработки последующих заходок процесс повторяют.

По мере подвигания фронта работ коммуникации 4,5, 51, 6, б освобождают транспортную перемычку 8. Это создает возможность отработки ископаемого, залетающего в ней. При этом освобождают откос перемычки от пустых пород, которые перемещают, например в отвал 13 и производят выемку перемычки дополнительным оборудованием 14.

0 Отработка перемычки может вестись и основным оборудованием нижележащего уступа 2 блока В, для чего его перемещают из указанного блока холостым ходом по предварительно оставляемой берме А к

5 месту отработки (перемещение оборудования показано стрелками).

Отставание района отработки перемычки жестко не регламентировано и поэтому может вестись независимо от передвижек

0 конвейеров и ведения горных работ в блоках. Оно может быть как непрерывным, так и эпизодическим.

Выработанное пространство после отработки перемычки может оставаться неза5 полненным, но для увеличения коэффициента заполнения отвалов и увеличения площади рекультивации их поверхности, его заполняют пустыми породами. Желательно, чтобы отметка кровли этого от0 вала 13 совпадала с верхней отметкой основного отвала 3. В таком случае уменьшается число откосов отвала, которые рекультивации не подлежат.

Магистральные конвейеры 7 выдают по5 лезное ископаемое (горную массу) или непосредственно потребителю (фиг. 1) или к перегрузочному пункту 16 (фиг. 2).

Следует учесть, что если во втором случае имеется стационарный перегрузочный

0 пункт, то при уже действующем карьере, смещение магистральных коммуникаций 7 с перемычки 8 уводит грузопоток в сторону от пункта перегрузки. Во избежание его переноса в новое место выдачи ископаемого

5 поперечными транспортными перемычками 15 грузопоток возвращают на место бывшей перемычки, которую заменяют на ее месте насыпью из пустых пород 13, сохраняя, таким образом, места разгрузки 16 магист0 ральных коммуникаций. Из магистральных коммуникаций, в таком случае рационально наращивать те, которые расположены на кровле сформированной на месте перемычки 8 насыпи 13.

5Это позволит содержать коммуникации

4, 7 постоянной длины и перемещать их по мере подвигания фронта только вдоль своей оси. Допускатся также, для сохранения постоянного положения каких-либо ветвей ма- гистральных коммуникаций друг

относительно друга, наращивание коммуникаций 4 или 7. Но чтобы не приостанавливались процессы по наращиванию насыпей 9, 13 и отработке перемычки следует формирование насыпи 9 под магистральные комму- никации 7, сработку перемычки 8, формирование насыпи 13 на месте сработанной перемычки и отработку самой основной части фронта жестко не связывать между собой.

Расстояние между магистральными коммуникациями 5, 5 , б, 6, 15 (фиг, 2) выбирается в зависимости от влияния друг на друга порядка ведения работ на уступах отдельных блоков, в также взаимного влияния отработки блоков в целом.

Технические преимущества заявляемого изобретения заключается в исключении потерь ископаемого в перемычке и уменьшении его вредного влияния на окружаю- щую среду.

Формула изобретения

установкой магистральных транспортных коммуникаций на целике-перемычке, разделяющей блоки, отсыпку в выработанное пространство вскрышных пород, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности отработки месторождения путем уменьшения потерь полезного ископаемого, в выработанном пространстве одного из блоков с отставанием на длину, равную не менее ширины рабочей площадки нижнего уступа, формируют периодически наращиваемую в направлении отработки фронта горных работ насыпь из вскрышных пород, переносят на нее часть магистральных транспортных коммуникаций и в последующем наращивают их по кровле этой насыпи, а отработку перемычки ведут по мере ее освобождения.

,,JX;IM .i.i.i.i.i.i.rn

.

Редактор

Составитель Н, Весел

Техред М.МоргенталКорректор В. Петраш

Ж Фиг. 2