Способ комбинированной разработки крутопадающих залежей полезных ископаемых Советский патент 1993 года по МПК E21C41/00 

Изобретение относится к горному делу, а конкретно к способам разработки по- лезных ископаемых, и может быть использовано при комбинированной открыто-подземной отработке залежей.

Известен способ комбинированной разработки крутопадающих залежей полез,- ных Ископаемых, включающий открытые горные работы,в карьере совместно с ведением подземных работ, образующих зону обрушения в пределах карьера и складирования в ней вскрышных пород.

Недостатком указанного способа является то, что при складировании вскрышных пород в зоне обрушения от подземных ра- бот не достигают сокращения объема вскрышных работ.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению аналогом является способ комбинированной отработки залежей полезных ископаемых, включающий одновременное ведение открытых и подземных горных работе расширением фронта подземных работ в сторону карьера по мере понижения открытых работ и складирование вскрышных пород в зоне обрушения подземных работ.

Недостатком указанного способа является то, что при углублении открытой разработки борта карьера значительно выходит за пределы горизонтальной мощности залежи как в лежачий, так и в висячий бок, что и ведет к большим объемам вскрышных работ.

Целью настоящего изобретения являет- ся сокращение объема вскрышных работ за счет их исключения со стороны висячего бока залежи и переноса борта карьера в пределы горизонтальной мощности.

Согласно предлагаемому изобретению поставленная цель достигается тем, что в известном способе комбинированной отработки крутопадающих залежей полезных ископаемых, включающем одновременное ведение открытых и подземных горных ра- бот с расширением фронта подземных работ в сторону карьера по мере понижения открытых работ и складирование вскрышных пород в зоне обрушения подземных работ, подземные работы ведут только под висячим боком залежи, а прирост расширения их фронта в сторону лежачего бока определяют из выражения

АЬ

Н

tgy

+ d, м

где ЛЬ - прирост расширения фронта подземных работ в сторону лежачего бока залежи по мере понижения работ, м;

Н - глубина подземных горных работ, м;

у-угол сдвижения руды, град.;

d - ширина предохранительной бермы, м.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ комбинированной разработки крутопадающих залежей полезных ископаемых отличается от прототипа тем, что подземные горные работы с обрушением налегающих пород ведут только под висячим боком залежи и борт карьера переносят в пределы ее горизонтальной мощности. С понижением уровня ведения открытой выемки увеличивается фронт подземных работ и прирост расширения их фронта в сторону лежачего бока залежи определяют из выражения:

Ab

Н

tgy

+ d, м

20 5

0

5

0 5 0

5

(до полного перехода на подземный способ разработки);

где A b - прирост расширения фронта подземных горных работ в сторону лежачего бока залежи по мере понижения работ, м;

Н - глубина подземных горных работ, м;

у -угол сдвижения руды, град;

d - ширина предохранительной бермы, м.

Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения новизна. Отработка части залежи полезных ископаемых под висячим боком подземным способом с обрушением налегающих пород дает возможность перенести борт карьера в пределы горизонтальной мощности и значительно сократить вскрышные работы за пределами висячего бока залежи. Снижение объема вскрышных работ позволяет уменьшить площади отчуждаемых плодородных земель, сократить затраты на транспортирование их, а также сократить расстояние транспортировки вскрышных пород до места их складирования (отвала). Как видно, предложенный способ дает значительный положительный эффект, что свидетельствует о том, что он приобрел новые свойства и техническое решение соответствует признаку изобретения существенные отличия.

На фиг.1 показан вертикальный разрез вскрест простирания залежи в период развития открытых и подземных работ; на фиг.2 - вертикальный разрез вскрест простирания залежи с развитием подземных работ и отвалообразования.

Способ осуществляют следующим образом.

Приступая к отработке залежи, вначале определяют возможные участки для отработки подземными и открытыми горными работами. После чего приступают к вскрышным работам по удалению налегающих пород (наносов) в пределах части рудной залежи, отрабатываемой карьером 1. Вскрышные породы 2 складируют в отвал 3 в будущей зоне обрушения, которую получат при ведении очистных работ в массиве 4, подлежащем подземной отработке. Одновременно со вскрышными работами в карьере 1 проводят и подготовительные подземные выработки 5 в массиве 4. После проведения подготовительных подземных выработок 5 приступают к очистным работам по извлечению полезных ископаемых в карьере 1 и в массиве 4. Для поддержания производственных мощностей по добыче полезных ископаемых на открытых и подземных предприятиях необходимо постоянно подготавливать новые горизонты к очистной выемке. Для этого ведут дальнейшие вскрышные работы в карьере 1, а также продолжают проходить подготовительные выработки 5 в массиве 4, подлежащем подземной отработке. По мере ведения очистной выемки при подземных работах в массиве 4 получают зону обрушения 6 налегающих пород, в которую попадают ранее заскладированные в отвал 3 вскрышные породы, налегающие (вскрышные) породы 2 и взвешивающие породы 7 висячего бока.

При дальнейшем ведении вскрышных рабств карьере 1 его борта выходят за пределы горизонтальной мощности залежи как в лежачий так и висячий бока, а ведение подземных работ под висячим боком залежи с обрушением налегающих и вмещающих 7 пород и складирование их в зоне обруше: ния 6 позволяет перенести борт 8 карьера 1 со стороны висячего бока залежи в ее пределы. Размещение значительных объемов вскрышных пород в зоне обрушения 6 и зоне 9 карьера 1 позволяет значительно сократить площади плодородных земель отчуждаемых под горный отвал 3. С увеличением глубины карьера 1 уменьшается его площадь очистной выемки, а площадь рудной залежи, переходящей в зону массива 4,

для подземной отработки, увеличивается, которая с глубиной расширяется и достигает границ лежачего бока залежи. После чего дальнейшую отработку залежи производят только подземным способом.

Предлагаемый способ комбинированной разработки позволит улучшить технико- экономические показатели отработки: снижение объемов вскрышных работ, уменьшение отчуждаемых площадей плодородных земель, а также, сокращение затрат на транспортирование вскрышных пород.

Формула изобретения Способ комбинированной разработки

крутопадающих залежей полезных ископаемых, включающий одновременное ведение открытых и подземных горных работ с расширением фронта подземных работ в сторону карьера по мере понижения открытых

работ и складирование вскрышных пород в зоне обрушения подземных работ, о т л и.ч- а ю щ и и с я тем, что, с целью сокращения вскрышных работ за счёт их исключения со стороны висячего бока залежи и переноса

борта карьера в пределы ее горизонтальной мощности, подземные горные работы ведут только под висячим боком залежи, а прирост расширения их фронта в сторону лежачего бока определяют из выражения

Н +d.M.

Ab

где Ab - прирост расширения фронта под- земных горных работ в сторону лежащего бока залежи по мере понижения работ, м; Н - глубина подземных горных работ, м; (р-угол сдвижения руды, град; d - ширина предохранительной бер- мы, м.

Риг. 2

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при комбинированной разработке крутопадающих рудных тел. Цель - сокращение вскрышных работ за счет их исключения со стороны висячего бока залежи и переноса борта карьера в пределы ее горизонтальной мощности. Эксплуатацию месторождения начинают с вскрышных работ в карьере (К) 1 и складирования пород вскрышки в будущей зоне обрушения 6 подземных работ (ПР). В процессе ведения ПР у висячего бока (В Б) залежи образуется зона обрушения 6, в которую попадают заскладированные вскрышные породы. При дальнейшем ведении вскрышных работ в К 1 его борта выходят за пределы горизонтальной мощности залежи как в лежачий бок, так и в ВБ. В то же время ведение ПР под ВБ и складирование вскрышных пород в зоне обрушения 6 позволяет перенести борт 8 К 1 со стороны ВБ залежи в ее пределы. С увеличением глубины К 1 его площадь сокращается, а площадь ПР увеличивается в сторону лежачего бока. Прирост расширения ПР определяют из выражения Ab (H/tg p)+d, где Н - глубина ПР, м; tp - угол сдвижения руды, град, d - ширина предохранительной бермы К1,м. 2 ил. fe