Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых Советский патент 1993 года по МПК E21C41/26 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способам производства открытых горных работ по скальным породам и рудом, и может быть использовано для снижения объемов текущей вскрыши, расконсервации бортов карьера и уменьшения количества рабочих горизонтов в карьере с повышением концентрации буровзрывных и погрузочно- транспортных работ.

В период вскрытия и эксплуатации месторождений полезных ископаемых при разработке их известными способами приходится работать с коэффициентом вскрыши, значительно превышающим его средние значения по карьеру, В свою очередь, большой объем, вскрышных пород требует для транспортировки создания развитой сети транспортных коммуникаций в карьерах и на отвалах.

Улучшение таких показателей возможно при условии снижения текущего коэффициента вскрыши, значение которого находится в прямой зависимости от высоты уступа и угла откоса рабочего борта карьера.

Известен способ разработки полезных ископаемых высокими уступами со взрыванием на частичный подпор и формированием буферного навала. При этом на уступе сохраняются транспортные коммуникации между взорванной горной массой и верхней бровкой нижележащего уступа. Разработку развала взорванной торной массы производят подуступами, причем верхний подуступ отгружают экскаватором - обратной лопатой, нижний - экскаватором с оборудованием прямой лопаты.

Однако применение этого способа разработки месторождений полезных ископаемых позволяет повысить угол откоса рабочего борта только до 15-21°, что явно

vj о J

ю

со

недостаточно, чтобы говорить о значительном снижении объема вскрышных пород.

Известен способ добычи полезных ископаемых, включающий разработку вскрышных и добычных уступов группами, отбойку горной массы на указанных уступах блоками с последовательной отгрузкой отбитой горной массы эксаваторными заход- ками и формированием подпорного навала из отбитой горной массы отгружаемого блока. .. ./ .-. . ..,-, .. . .. такой технологии разработки месторождений полезных ископаемых взрывание уступов производят на подпорную стенку (навал) с последующей отгрузкой взорванной горной массы несколькими за- ходками по высоте и ширине, что связано с необходимостью иметь значительной ширины рабочую площадку. Увеличение ширины рабочих площадок снижает угол откоса рабочего борта карьера; Это, в свою очередь, влечет за собой увеличение объема вскрыши в период вскрытия и в начальный период эксплуатации. .

Известен также способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых, позволяющий работать с высокими уступами. Он включает проходку откаточной траншеи с лавиноуловителем, нарезку уступов на рабочем борту карьера и их разработку путём Одновременного взрывания и обрушения блока уступов в откаточную траншею, погрузку и транспортировку обрушенной горной массы.

Однако одновременное взрывание и обрушение блока уступов (каскадное взрывание) в откаточную траншею создает на нижних уступах осыпь, формирующуюся под углом 35-40°. Работать под такой осыпью небезопасно, ее нужно отгружать послойно сверху вниз, что ограничивает общую интенсивность разработки борта карьера. Сбрасывание горной массы в карьере с верхних уступов на нижние с помощью, например, бульдозеров, погрузчиков или экскаваторов нетехнологично, так как связано с дополнительным пылеобразованием и скатыванием крупных кусков с большой высоты по осыпи до лавиноуловителя.

Цель настоящего изобретения является создание такого способа открытой разработки месторождений полезных ископаемых, который позволил бы снизить объем вскрышных работ за счет увеличения угла рабочего борта путем отработки его высокими уступами при уменьшении параметров рабочей площадки,

Эта цель достигается тем, что согласно предлагаемому способу разработки месторождений полезных ископаемых, включающему обурИвание и взрывание пород уступа, отработку их заходками, разворот автотранспорта в забое, формирование защитного вала на рабочей площадке вдоль

буровки уступа по границе с транспортной полосой, защитный вал формируют у бровки уступа, одновременно формируют дополнительный защитный вал со стороны откоса вновь сформированного уступа, причем объем отрабатываемой заходки устанавливают исходя из приема на рабочую площадку взорванной горной породы высотой не более 1,5 высоты черпания экскаватора.

На фиг. 1 показан общий вид забоя в

карьере; на фиг. 2 - вид в плане.

На рабочем борту карьера нарезают уступы 1 для производства буровзрывных и очистных работ. Высокий уступ 1 на скальных породах и рудах обуривают наклонными взрывными скважинами 2. Угол наклона взрывных скважин выбирают с учетом последующей устойчивости откоса уступа и безопасности погрузочно-транспортных работ. Взрывом скважин 2 формируют развал

горной массы 3 высотой не более 1,5 максимальной высоты черпания экскаватора (в зависимости от взрываемости и сыпучести пород и руд) и шириной равной ширине рабочей площадки Ш р.п. Экскаватор 4, работая тупиковым забоем, грузит горную массу в автосамосвалы 5 и формирует защитные валы 6 и 7.

Элементы системы разработки определяют по формуле:

Нрм(1-1,5)Нчм Вр Шрп Шрп ВТ + В + В1 Шрп 2RX+B + B1

„ .УР Vu--jrКр

где Нрм, Нчм - максимальная высота соответственно развала и черпания экскаватора, м;

Вр, ВТ, В, В1 - ширина соответственно развала взорванной горной массы, транспортной полосы с учетом разворота автосамосвала в забое, защитных валов вдоль верхней бровки нижележащего и нижней бровки разрабатываемого уступов, м;

Шрп - ширина рабочей площадки, м;

RX - радиус вращения хвостовой части экскаватора, м;

V4, Vp - соответственно объем взрываемой заходки в целике и развале на 1 м фронта, м3;

Кр - коэффициент разрыхления взорванной горной массы.

Согласно нормам технологического проектирования и типовым элементам открытых разработок горнодобывающих предприятий, высота уступа по скальным породам и рудам 12-15 м, ширина рабочей площадки с использованием автомобильного транспорта 54-83 м, а угол откоса рабочего борта р 10-12°. С применением предлагаемого способа разработки и увеличением высоты уступа до 24-30 м ширина рабочей площадки 35-41 м, а угол откоса рабочего борта рг) 26-27°. Увеличение угла откоса рабочего борта карьера позволяет снизить объем текущей вскрыши на величигб.

100

0

и2

HyAV 2(ctg ip -чй)-10 2 х (с t g 1 2 d - ctg26°) 13 млн м3 км фронта работ при высоте борта карьера 100 м. Увеличение угла откоса рабочего борта карьера дает возможность значительно уменьшить годовой объем вскрышных пород в период вскрытия и эксплуатации карьера, уменьшить число откаточных горизонтов, протяженность транспортных коммуникаций и дальность транспортировки горной массы,

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при добыче полезных ископаемых открытым способом. Цель изобретения - снижение объемов вскрышных работ за счет увеличения угла рабочего борта путем отработки его высокими уступами при уменьшении параметров рабочей площадки. Способ включает обуривание и взывание пород уступами, отработку их заходками, разворот автотранспорта в забое, формирование защитного вала на рабочей площадке вдоль бровки уступа по границе с транспортной полосой. Одновременно формируют дополнительный защитный вал со стороны откоса вновь сформированного уступа, причем объем отрабатываемой заходки устанавливают исходя из приема на рабочую площадку взорванной горной породы высотой не более 1,5 высоты черпания экскаватора. 2 ил. ел С

Формул а изобретения

Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых, включающий обуривание и взрывание пород уступа, отработку их заходками, разворот автотранспорта в забое, формирование защитного вала на рабочей площадке вдоль бровки уступа по границе с транспортной полосой, отличающийся тем, что, с целью снижения объемов вскрышных работ за счет

Фи. /

увеличения угла рабочего борта путем отработки его высокими уступами при уменьшении параметров рабочей площадки, защитный вал формируют у бровки уступа, одновременно формируют дополнительный защитный вал со стороны откоса вновь сформированного уступа, причем объем отрабатываемой заходки устанавливают исходя из приема на рабочую площадку. взорванной горной породы высотой не более 1,5 высоты черпания экскаватора.

Фиг. 2