Способ отвалообразования Советский патент 1993 года по МПК E21C41/26 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при формировании и рекультивации отвалов на открытых горных работах.

Известен способ отвалообразования, включающий возведение в центральной части земельного отвода пионерной насыпи с наклонным съездом, доставку по ней к месту отсыпки отвальных пород и укладку их в .отвал путем отсыпки на откосы продольных сторон пионерной насыпи с перемещением фронта отвальных работ от пионерной насыпи к границам площади земельного отвода.

К недостаткам такого способа отвалообразования относятся;

а) необходимость отодвигать сроки рекультивации на период, соизмеримый с временем окончания формирования отвала в проектных контурах; б) валовый xapaxtep складирования отвальных пород; в) значительные выбросы пыли в окружающую среду при ветровой эрозии.

Известен способ отвалообразования при открытой разработке месторождений полезных ископаемых, при котором отвальные породы отсыпают по кольцевой схеме от периферии отвала к центру с параллельным выполаживанием и рекультивацией откосных зон. В результате, существенно снижаются выбросы пыли с отвала при ветровой эрозии.

Недостатками этого способа являются: невозможность раздельной укладки в отвал пород вскрыши различного минералогического состава; низкая производительность

XI 00 00

ю о

Сл

работ и приемная способность отвала; необходимость полного изъятия земельного отвода под отвал перед началом его формирования и отнесение сроков рекультивации на конец формирования первого (нижнего) яруса отвала.

Наиболее близким к предлагаемому является способ совместно-раздельного отва- лообразования при открытой разработке месторождений полезных ископаемых, включающий отсыпку пионерной насыпи из разновидностей вскрышных пород ступенчатой формы в поперечном и продольном направлениях при увеличении высоты ступеней от въезда к тупику до максимальной высоты по фактору устойчивости. Формирование отвала, при этом, рекомендуется осуществлять путем отсыпки разновидностей вскрышных пород заходками на откосы продольных сторон указанной пионерной насыпи при опережающем развитии поперечных разделительных дамб по обе стороны от пионерной насыпи.

Недостатком известного способа являются: необходимость отодвигать сроки рекультивации отвала до окончания заполнения площади земельного отвода на высоту нижнего яруса отвала и, как следствие, запыление прилегающих к земельному отводу территорий за счет ветровой эрозии отвальных пород. Общая масса пылевыбросов при этом будет непрерывно увеличиватьсл с увеличением площади отвала и достигать к моменту окончания формирования первого яруса отвала десятков и даже тысяч кг на гектар площади, прилегающих к отвалу территорий, в радиусе до 25 - 30 км. По данным ВНИИБТГ удельные пылевыбросыс поверхности отвалов при скорости ветра 5 м/с колеблются в зависимости от размера частиц грунта, их минералогического состава и влажности от 1 до 6 мг/(сек. м ).

Кроме того, этот способ отвалообразо- вания характеризуется снижением произ- водительности отвального оборудования и увеличением себестоимости отвальных работ из-за необходимости установки на одном железнодорожном тупике нескольких отвальных экскаваторов (один экскаватор на одну разновидность отвальных пород),

Цель изобретения - повышение экономичности за счет снижения пылевыбросов в атмосферу.

Поставленная цель достигается тем, что в способе отвалообразования, включающем формирование пионерных насыпей ступенями по одной оси от въезда к тупику с селективной отсыпкой в насыпи различных разновидностей пород, формирование с обеих сторон насыпи дамб, последующую

отсыпку отвальных пород ось насыпи ориентируют параллельно направлению господствующего ветра в районе, разновидности пород отсыпают в порядке убывания показателя удельного пылевыброса, дамбы формируют под острым углом к оси в направлении, противоположном направлению господствующего ветра с наветренной стороны каждой насыпи, причем

0 сначала формируют дамбу со стороны тупика, а последующие дамбы формируют с замедлением относительно предыдущей в направлении господствующего ветра.

Наветренный откос со стороны тупика

5 выполаживают.

На фиг. 1 показан план отвала на момент завершения формирования первого цикла отсыпки ветрозащитных Дамб; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 0 разрез по Б-Б; на фиг. 4 - план отвала промежуточного этапа отсыпки; на фиг. 5 - разрез по В-В на фиг. А.

На чертеже приняты следующие обозначения: 1 - направление ветра в контурах

5 земельного отвода; 2 - въезд на первую ступень пионерной насыпи; 3 - горизонтальная площадка первой ступени; 4 - наклонная часть второй ступени насыпи; 5 - горизонтальная площадка второй ступени; 6 - на0 клонная часть третьей ступени насыпи; 7 - горизонтальная площадка третьей ступени; 8,9,10- ветрозащитные дамбы; 11 - кустарник на участках рекультивации нерабочих откосов отвала; 12 - вышележащий (второй)

5 ярус отвала.

Способ осуществляется следующим образом.

По результатам многолетних метеорологических наблюдений устанавливают гос0 подствующие в контурах земельного отвода отвала направление ветра 1 со скоростями не менее 3 м/с и определяют ожидаемые удельные выбросы пыли по каждой из разновидностей пород вскры5 шй, направляемых для совместно-раздельного складирования в отвал. Устанавливают оптимальную высоту отвального яруса для каждой разновидности отвальных пород (на фиг, 3 показан продольный разрез отвала по

0 Б-Б для трех разновидностей пород, обозначенных по степени увеличения массы удельных пылевыбросов цифрами I, I , III). В направлении субпараллельном господствующему направлению ветра 1 отсы5 пают пионерную насыпь с въездом 2 и горизонтальной площадкой 3 первой ступени из разностей пород III с максимальным удельным пылевыбросом. После этого отсыпают наклонную часть 4 второй ступени насыпи из пород вскрыши II и горизонтальную

площадку 5 этой ступени. И наконец формируют третью ступень пионерной насыпи из пород вскрыши III с наклонной частью б и горизонтальной площадкой 7. Длина каждой ступени определяется с учетом объемов разностей пород вскрыши, направляемых в отвал, а их устойчивость обеспечивается за счет выполаживания откосов.

Учитывая тот факт, что прочностные свойства пород в большинстве случаев характеризуются обратной корреляционной связью с величиной удельных пылевыбро- сов высоту каждой ступени пионерной насыпи (и соответственно отвальных ярусов) можно принимать по максимальной устойчивой для каждой разновидности пород вскрыши при формировании их под углами естественных откосов.

После отсыпки пионерной насыпи в заданных параметрах приступают к созданию ветрозащитных дамб 8, 9 и 10.

Ветрозащитные дамбы 8, 9 и 10 отсыпают под острыми (предпочтительнее под углами 25 - 35°) углами к продольной оси пионерной насыпи с обеих сторон последней. Ширина ветрозащитных дамб поверху определяется параметрами отвального и транспортного оборудования. Ветрозащит- ную дамбу 8 в продольном направлении отсыпают с опережением по отношению к ветрозащитной дамбе 9. Соответственно ветрозащитная дамба 9 формируется с опережением по отношению к ветрозащитной дамбе 10:

Удлинение ветрозащитных дамб 8, 9,10 вдоль их осей осуществляется циклически, участками по 100 - 300 м. После отсыпки ветрозащитной дамбы 8 на длину первого цикла ее формирования приступают к укладке на подветренные откосы пород вскрыши. Параллельно, с наветренной стороны дамбы осуществляют рекультивацию нерабочего откоса с высадкой, например, кустарников 11.

Отсыпку вышележащих ярусов 12 отвала (фиг. 4) осуществляют по указанной ранее схеме с размещением пород вскрыши на верхних площадках нижележащих отваль- 5 ных ярусов.

Формирование отвала по заявляемому способу предпочтительнее осуществлять мобильной техникой (колесными погрузчиками) с доставкой вскрышных пород на от0 вал железнодорожным транспортом.

Предлагаемый способ позволяет в 3 раза сократить выбросы пыли с отвала на прилегающую к площади земельного отвода территорию, а также снизить до минимума

5 разрыв между отсыпкой отвала и его рекультивацией. Тем самым достигается экономичность отвалообразования за счет снижения пылевыбросов в атмосферу. Формула изобретения

0 1. Способ отвалообразования, включающий формирование пионерных насыпей ступенями по одной оси от въезда,к тупику с селективной отсыпкой в насыпи различных разновидностей пород, формирование

5 с обеих сторон насыпи дамб, последующую отсыпку отвальных пород, отличающий- с я тем, что, с целью повышения экономичности за счет снижения пылевыбросов в атмосферу, ось насыпи ориентируют па0 раллельно направлению господствующего ветра в районе, разновидности пород отсыпают в порядке убывания показателя удельного пылевыброса, дамбы формируют под острым углом к оси в направлении, противо5 положном направлению господствующего ветра с наветренной стороны каждой насыпи, причем сначала формируют дамбу со стороны тупика, а последующие дамбы формируют с замедлением относительно пред0 ыдущей в направлении господствующего ветра.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что наветренный откос дамбы со стороны тупика выполаживают.

CT

-vJ

Ч

ОТ

M. от

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано 2 при формировании и рекультивации отвалов на открытых горных работах. Цель изобретения - повышение экономичности за счет снижения пылеЕыбросов в атмосферу. Пионерные насыпи ориентируют параллельно направлению господствующего ветра в районе. Разновидности пород отсыпают в порядке убывания показателя удельного пылевыброса. Дамбы формируют под острым углом к оси в направлении, противоположном направлению господствующего ветра с наветренной стороны каждой насыпи. Причем сначала формируют- дамбу со стороны тупика, а последующие дамбы формируют с замедлением относительно предыдущей в направлении господствующего ветра. Наветренные откосы дамб со стороны тупика выполаживают. 1 з.п. ф-лы, 5 ил. (Л t