Способ заполнения отработанных глубоких карьеров рыхлыми породами со скальными включениями Советский патент 1993 года по МПК E21C41/32 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для отвалообразования рыхлых песчано- глинистых пород со скальными включениями при заполнении выработанного пространства глубоких карьеров.

Известен способ заполнения глубоких карьеров породами, включающий доставку породы к отвалу, разгрузку транспортных средств на площадке отвального яруса на безопасном расстоянии от верхней его бровки с последующим перемещением горных пород бульдозером и сталкивание их под откос яруса; а также управление отвалом путем искусственного обрушения по слою горных пород, предварительно замоченных водой, подаваемой из системы водовыпускных устройства, которые размещаются в подстилающей породе перед засыпкой отвала.

Основными недостатками указанного способа являются повышенная опасность ведения отвальных работ, большие затраты на устройство системы водовыпуска, сложvi

00

00

ю ел о

ность ее сооружения и обслуживания, связанные с размещением подводящих трубопроводов под слоем обрушаемых пород отвала.

Наиболее близким К заявляемому тех- ническому решению является способ заполнения глубоких карьеров рыхлыми или скальными породами, включающий доставку пород к карьеру (отвалу), их разгрузку под откос уступа, верхняя часть которого укреп- лена деревянными брусьями, металличе- скими листами или железобетонными плитами, смыв пород водой, гидравлическое транспортирование и укладку их в отвал под действием мощного потока воды, выпускаемой из аккумулирующей емкости по трубам большого диаметра, при этом выпускной конец труб размещается ниже укрепленной части уступа, а аккумулирующая емкость с большим запасом воды создается на поверхности отвалов.

Необходимость искусственного укрепления верхней части приемного откоса отвального уступа на большую высоту для обеспечения безопасности работ приводит к значительным материальным затратам на отвалообразование. Другим недостатком является снижение эффективности отвало- образования крупнокусковых скальных пород в отдаленных от откоса выпуска воды в местах отвала, где гидротранспортирующая способность этих пород резко снижается вследствие падения напора воды. Поэтому указанный способ может быть применен при заполнении небольших по размерам в плане карьеров и выемок.

Цель изобретения - снижение затрат на внутреннее отвалообразование и повышение безопасности отвальных работ.

Цель достигается тем, что разгрузочную площадку для приема рыхлой породы со скальными включениями формируют на верхней площадке первого от земной поверхности уступа скального массива, обору- дуют ее площадным выпуском воды из параллельно расположенных над откосом уступа рядов патрубков, после сталкивания доставленной породы под откос от нее отмывают скальные включения при достиже- нии отмытыми скальными включениями уровня верхней бровки уступа разгрузочную прощадку перемещают вдоль борта карьера до конечного контура отвала, после чего отсыпают следующую заходку, начиная от первоначального положения разгрузочной площадки, а при отсыпке последующих отвальных.заходок рыхлую породу со скальными включениями сталкивают под откос отмытых скальных включений.

Способ заполнения отработанных глубоких карьеров рыхлыми породами со скальными включениями за счет раздельного складирования одним ярусом рыхлых и скальных вскрышных пород в процессе от- валообразования по сравнению с известными обеспечивает уменьшение расстояния транспортирования в 2-2,5 раза, снижение затрат на отвалообразование в 1,3-1,5 раза и повышение безопасности работ. , Лафиг.1 -схема заполнения карьера на н ачало производства работ; на фиг,2 -тоже, на момент окончания работ; на фиг.З - разрез А-А на фиг.1,

Отработанный глубокий карьер 1 засыпают смесью рыхлых и скальных пород следующим образом. Разгрузочную площадку 2 оборудуют на верхней площадке первого от земной поверхности уступа скального массива. Площадка 2 представляет собой спланированную бульдозером 3 горизонтальную поверхность длиной 20-30 м вдоль борта карьера 1 и шириной 35-40 м. С боковых сторон от разгрузочной площадки 2, за пределами зоны разгрузки автосамосвалов и движения бульдозера 3, устанавливаются переносные опоры 4. Опоры 4 имеют выносные кронштейны, нависающие над поверхностью бокового откоса борта карьера 1. К опорам 4 подведены трубопроводы 5, имеющие выпускные патрубки 6 над откосом борта. Выпускные патрубки 6 закрепляются в шахматном порядке на вантовых растяжках, концы которых завязаны на выносных кронштейнах переносных опор 4. Таким образом, вода, поступающая по трубопроводу 5 к выпускным патрубкам 6, распыляется по всей площади верхней части бокового откоса уступа в пределах длины разгрузочной площадки.

Порода, доставляемая автотранспортом или другими средствами, выгружается на разгрузочной площадке 2 в навалы 8. Бульдозером 3 навалы 8 разрабатываются и сталкиваются под откос борта карьера 1. Когда сталкиваемые породы полностью заполнят прибортовое пространство 9 по фронту борта карьера образуется один отвальный ярус с откосом 10, плоскость которого начинается у верхней бровки первого от поверхности уступа скального массива 11. Далее подают по трубопроводам 5 воду, которая через выпускные патрубки 6 поступает на поверхность откоса 10 отвального яруса. Одновременно продолжают сталкивать породу в навалах 8 под откос. Попадая в зону истечения воды, рыхлые породы выливают и потоком воды транспортируются к нижней части откоса 10 отвального яруса, где скапливаются в гидроотвале 12 в виде

водной суспензии. Отмытые скальные включения 13, накапливаясь снизу вверх, достигают уровня верхней бровки уступа (отвального яруса) по всей ширине заходки. После этого разгрузочная площадка 2 перемещается вдоль фронта откоса 10, где аналогично производится отсыпка породы и отмывание ее рыхлой части, т.е. формируется отвальная заходка 14 из отмытых скальных пород.

При достижении отвальной заходкой 14 конечного контура отвала 15, переносные опоры 4 перемещаются в первоначальное положение где устраивается новая разгрузочная площадка на свежеотмытых и устоявшихся включениях скальных пород 13 от предыдущей заходки. Новой отвальной за- ходкой вскрышные породы складируются в выработанном пространстве карьера 1 по всему фронту отвальных работ. Рыхлые породы осаждаются в гидроотвале 12, постепенно заполняя карьер. Осветленная вода скапливается в пруде 16, откуда откачивается и может снова подаваться по трубопроводам 5 к выпускным патрубкам 6.

Отличительными признаками заявляемого способа от прототипа являются особенности процесса отделения рыхлых пород от включений скальных пород, которые производятся под воздействием небольшого напора воды, подаваемой на верхнюю часть откоса отвального яруса из параллельно расположенных над откосом рядов патрубков. Вода размывает рыхлые породы и транспортирует их к гидроотвалу, в то же время куски скальных включений смещаются вниз под действием силы тяжести, уплотняются в отвальной заходке и рас- полагаются по откосу под углом естественного откоса (36-40°).

Отличительными признаками является также то, что следующую заходку начинают отсыпать от первоначального положения разгрузочной площадки, то есть с перемещением площадки на устоявшуюся и уплотнившуюся часть отмытых включений скальных пород.

Изобретение иллюстрируется следующим примером. Кадыковский известняковый карьер Балаклавского рудоуправления им.Горького с годовой производительностью 4638 тыс.т находится в стадии доработки и с 1994 г. его выработанное пространство будет заполняться вскрышными породами. Породы представлены ар- гиллитоподобными глинами со скальными включениями крупностью 30-250 мм и более. Потребуется складировать во внутреннем отвале около 19,6 млн.м вскрышных пород, из них глин без скальных включений - около 8 млн.м . Отсыпку внутреннего отвала планируется производить одним ярусом высотой 113 м с борта карьера. Вскрышные породы доставляются

автосамосвалами БелАЗ-548, которые разгружаются на площадку на расстоянии 3-5 м от верхней бровки яруса. Далее вскрыша сталкивается бульдозером под откос отвального яруса. Одновременно на верхнюю

0 часть откоса под напором 1,5-2 Па подается вода, распыляемая равномерно по всей длине откоса разгрузочной площадки-. Для под- ачи воды с боковых сторон от места разгрузки устанавливаются вертикальные

5 трубчатые опоры высотой 9,5-10 м с кронштейнами длиной 3,5-4 м. Кронштейнами на 2,5-3 м нависают над откосом яруса и на них равномерно через 1 м, с помощью тросовых растяжек подвешены распылители воды.

0 Всего подвешено 18-20 распылителей. К распылителям вода поступает по гибким резиновым шлангам диаметром 25 мм. Для подвода воды к разгрузочной площадке используется напорный трубопровод диамет5 ром 50 мм. Глины смываются водой к дну карьера, где образуется гидроотвал (шла- мохранилище), а скальные включения накапливаются снизу вверх по всей ширине отвальной заходки до верхней площадки

0 яруса. При этом жидкие компоненты вскрыши под давлением скальных включений выжимаются из-под них. Осветленная вода в гидроотвале накапливается у противоположного борта, где устанавливается на5 сосная установка (два насоса ЦНС) подающая воду в напорный трубопровод к разгрузочной площадке. Включение и отключение приводов задвижек, обеспечивающих подачу воды в распылители,

0 осуществляется машинистом бульдозера дистанционно при движении бульдозера по металлической плите с концевыми включателями. Для удобства работы на площадке устанавливается две плиты одна справа,

5 другая слева внутри границы разгруз очной площадки. Двигаясь по плите в сторону откоса бульдозер нажатием гусеницы через концевой выключатель обеспечивает подачу питания на электромагнитный привод

0 задвижки на ее открытие. Аналогично после смыва пород бульдозер задним ходом наезжает на плиту, чем приводит в действие второй концевой выключатель, работающий на перекрытие задвижки.

5Формула изобретения

Способ заполнения отработанных глубоких карьеров рыхлыми породами со скальными включениями, включающий доставку породы автотранспортом к разгрузочной площадке, разгрузку ее и

сталкивание под откос бульдозером, принудительное замачивание, смыв породы водой и формирование отвальных заходок, отличающийся тем, что, с целью снижения затрат на внутреннее отвалооб- разование и повышение безопасности отвальных работ, разгрузочную площадку для приема рыхлой породы со скальными включениями формируют на верхней площадке первого от земной поверхности уступа скального массива, оборудуют ее площадным выпуском воды из параллельно расположенных над откосом уступа рядов

0

патрубков, а после сталкивания доставленной породы под откос от нее отмывают скальные включения и при достижении отмытыми скальными включениями уровня верхней бровки уступа разгрузочную площадку перемещают вдоль борта карьера до конечного контура отвала, после чего отсыпают следующую заходку, начиная от первоначального положения разгрузочной площадки, а при отсыпке последующих отвальных заходок рыхлую породу со скальными включениями сталкивают под откос отмытых скальных включений скальных пород.

Использование: в горной промышленности при отвалообразовании рыхлых пес- чано-глинистых пород со скальными включениями и заполнении ими выработанного пространства глубоких карьеров. Цель -снижение затрат на внутреннее отвалооб- разование и повышение безопасности отвальных работ. Сущность изобретения: отвалообразование рыхлых пород со скальными включениями производится из разгрузочной площадки, которая формируется на верхней площадке первого от земной поверхности уступа скального массива. Площадка оборудована площадным выпуском воды из параллельно расположенных над откосом отвала рядов патрубков. Скальные включения отмываются от рыхлой породы после сталкивания ее под откос бульдозером. С достижением отмытыми включениями уровня верхней бровки уступа площадка перемещается вдоль борта карьера до конечного контура отвала. Следующая заходка отсыпается от первоначального положения разгрузочной площадки, а последующая - под откос ранее отмытых скальных включений. Положительный эффект: уменьшается расстояние транспортирования в 2-2,5 раза, снижаются затраты на отвалообразование в 1,3-1,5 раза при обеспечении безопасности ведения работ. 1 п.ф-лы, 3 ил. СО С

.

А-А