Способ отвалообразования пород Советский патент 1993 года по МПК E21C41/00 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к открытым горным работам.

Целью изобретения является улучшение экологических условий за счет уменьшения пожароопасности горючих компонентов в отвале.

На фиг. показана схема начала отсыпки слоя недифференцированных пород на основание отвала; на фиг. 2 - схема отсыпанного слоя недифференцированных пород и периферийной насыпи; на фиг. 3 - схема по окончанию формирования поперечного лога с соединенной парой опережающих насыпей; на фиг. 4 - схема отвала по окончанию формирования поперечной насыпи; на фиг. 5 - схема отвалообразования по окончанию засыпки опережающих насыпей и логов; на фиг. 6 - схема на момент засыпки верхних опережающих насыпей; на фиг. 7 - сечение А-А на фиг. 2,3,4,5 и 6; на фиг, 8- сечение Б-Б на фиг. 2, 3, 4, 5 и 6; на фиг. 9 - сечение В-В на фиг. 2,3,4, 5 и 6; на фиг. 10 - сечениеТ-Г на фиг. 2, 3,4,5 и 6. Способ осуществляют следующим обра ЗОМ. ..:.. .. . -. -., . .: .. ..

Формирование отвала выполняют поэтапно.

Первый этап состоит в создании уменьшающего пожароопасность отвалообразования чашеобразного ложа, обладающего предпосылками быстрого развития отвала в

до О

с ся

(Я

Ov

ысоту. Он выполняется следующим обраом. В контуре 1 на основание 2 будущего твала отсылают бурты 3 (фиг. 1) и ими форируют плотный слой 4 (фиг. 2,7-10) недиференцированных (без разделения на рупную и мелкую по размерам кусков фракии) пород, в том числе инертных, например ри торящем основании 2, что уменьшает поступление воздуха в нижнюю часть отва- а. . .- - .. . :. . . ,-. -..

-.. . -..

Формируют периферийную насыпь 8 в рех направлениях 5, 6 и 7 (см. фиг. 2) с возрастанием от ее начала 9 к участку 1Q высотных отметок ее наклонных площадок 11 и тем самым увеличивают фронт и высоту отсыпки пород, т.е. создают предпосылки скоренного отвалообразования в горизонтальном и вертикальном направлениях. Площадку 11 и внешние откосы 12 насыпи 8 при необходимости покрывают слоем инертных материалов и таким образом изолируют их от воздуха. Насыпью- 8, препятствующей движению воздушных потоков в площади отвала, создают чашеобразное ложе с наклонными площадками 11 (см. фиг. 2), позволяющими вести дальнейшую отсыпку откосов различной высоты. Затем с противолежащих участков насыпи 8, во встречных направлениях (друг к другу) 5 и 6, с возрастанием высотных отметок рабочих площадок 13. отсыпают ближнюю к началу 9 периферийной насыпи 8 пэру опережающих насыпей 14 и соединяют их перемычкой 15 (фиг. 3) и тем самым перекрывают вход воздушных потоков через участок 9 в зону контура 1. После этого с противолежащих участков периферийной насыпи 8 встречными группами 16 и 17 опережающих насыпей 18 формируют поперек них на слое 4 недифференцированных пород тальвег 19 и междуними тальвеги 20 (см. фиг. 3). Верхние рабочие площадки опережающих насыпей 18 выполняют наклонными (с возрастанием высотных отметок), поэтому наиболее высокие откосы формируют по торцам насыпей 18, а зоне тальвега 19 и примыкания к нему тальвегов 20. Тем самым наиболее проницаемую воздушными потоками крупнокусковатую фракцию пород сосредотачивают в срединной части отвала, менее доступной для обмена воздуха, чем периферийная его часть (см. фиг, 7-10), и уменьшают долевое участие этой фракции в слое рабочих площадок насыпей 18, обеспечивая увеличение их плотности и уменьшение воздухопроницаемости. Насыпи 18 формируют с превышением уровня каждой последующей по возрастанию высотных отметок площадки 11 в группах16и 17 насыпи

18 над уровнем предыдущей в соответствующей группе насыпи 18 на величину

h Li -li,(1) . где Ь - превышение уровня рабочей площадки последующей опережающей насыпи над уровнем предыдущей в данной группе смежной насыпи, м;

LI - длина проекции на горизонтальную плоскость отрезка поперечной насыпи между осями смежных насыпей на i-м участке,

;м;,:- ; - . : .: ii - продольный уклон площадки поперечной насыпи на i-м участке.

Например при LI - 50 м, ii 0,04, hi

составит 2 м, т.е. уровень последующей в группе площадки выше предыдущей площадки на 2 м. С участка 10, с возрастанием высотной отметки рабочей площадки в направлении к перемычке 15 поперечной насыпью 21с увеличением ее высоты

засыпают поперечный тальвег 19 и наращивают по высоте перемычку 15 (фиг. 4). Затем

с насыпи 21 в направлениях 5 и 6 группами

22 и 23 опережающих насыпей 24, с возрастанием высотных отметок рабочих площадок по их длине (фиг, 5) по восстанию тальвегов 20 засыпают опережающие насыпи 18 и логи между ними с чередованием их по высоте отвала, т.е. как следует из сопоставленйя фиг. 3 с фиг. 5 в вертикальной плоскости, проходящей по тальвегам 20, над ними размещают опережающие насыпи 24, а новые логи с тальвегами 25 формируют между насыпями 24 на площадках насыпей

18, После этого с наибольшей высотной отметки, приходящейся на торцы крайней к началу 9 насыпи 8 пары насыпей 24, отсыпают поперечные насыпи 26 с увеличением, высотных отметок их площадок через выходы тальвегов 25 на нижележащие опережающие насыпи 18 (по наименьшим высотным отметкам тальвегов 25) с последующей засыпкой верхних опережающих насыпей 24 и логов между ними и формируют верхние

площадки 27 .отвала (см. фиг. 6 и 10). Площадки 27 формируют из инертных материа- . лов, например, пород, или покрывают их и откосы 28 инертными материалами, сужая при этом площадки 11 и 21 (сужение на фиг.

не показано), причем, при необходимости, площадки 11 и 21 также покрывают инертными материалами, и этим завершают формирование отвала.

Преимущества заявляемого технического решения по сравнению с прототипом заключаются в улучшении экологической . обстановки за счет ухудшения условий самовозгораемости горючих компонентов в отвале, достигаемых посредством:

1) создания преград движению воздуха по отвалу формирование плотного слоя 4 пород: перемычкой 15, возрастанием высотной отметки рабочей площадки опережающих насыпей 8. 14, 21, 24 и 26, обеспечивающим частичную защиту Нижележащих участков площадок вышележащими при движении воздуха в направлении от вышележащих участков, превышением уровня каждой последующей в группах 16, 17, 22 и 23 насыпей 18 и 24, обеспечивающим частичную защиту нижележащих площадок вышележащими при движении воздуха в направлении поперек насыпей, отсыпкой поперечной насыпи 26 через вы- ходы новых тальвегов на нижележащие насыпи 18;

2) быстрого захоронения крупных кусков мелкокусковатой породой и изъятия крупных кусков из верхних слоев насыпей формированием слоя 4 недифференцированных пород, обеспечением дифференциации пород по тальвегам 20, t9, с концентрацией крупных кусков всрединной части отвала и по тальвегу 25. засыпкой тальвегов 20 и 25 по восстанию и отсыпкой встречными группами опережающих насыпей С взаимоупором их откосов по длине и торцам, обеспечивающими повышение скорости движения автосамосвалов и уменьшающими объемы, перемещаемые под Откос бульдозерами;

3) быстрого роста отвалов в высоту и засыпки (обновления) их рабочих площадок возрастанием высотных отметок рабочих площадок всех насыпей, интенсификацией отвалообразования за счет повышения устойчивости откосов их взаимоупором и отсыпкой пород по восстанию тальвегов, засыпкой площадок насыпей 14, 21, 24 и 26 и логов между ними с чередованием их по высоте отвала, отсыпкой периферийной на- сыпи 8 в трех направлениях с созданием чашеобразного слоя недифференцированных пород. Форму л а изо бретен и я 1. Способ отвалообразования пород, включающий транспортирование породы,

разгрузку ее под откос отвала, отсыпку опережающих насыпей, формирование логов, тальвегов и последующую их засыпку с взаимозаменяемостью тальвегов и опережающих насыпей, отличающийся тем, что, с целью улучшения экологических условий за счет уменьшения пожароопасное™ горючих компонентов в отвале, формируют плотный слой недифференцированных пород и периферийную насыпь в трех направлениях с созданием чашеобразного ложа с наклонными площадками, соединяют перемычкой ближнюю к началу периферийной насыпи встречных опережающих насыпей и с противолежащих участков периферийной насыпи встречными группами опережающих насыпей формируют поперек них тальвег на слое недифференцированных пород, засыпают его поперечной насыпью с увеличением ее высоты, затем е нее группами опережающих насыпей по восстанию тальвегов засыпают опережающие насыпи и ло- ги с чередованием их по высоте отвала, после чего с наибольшей отметки отсыпают поперечные насыпи через выходы новых тальвегов на нижележащие насыпи с последующей засыпкой верхних опережающих насыпей.

2. Способ по п. 1,о т л и ч а ю. щ и и с я тем, что насыпи формируют с возрастанием высотной отметки рабочей площадки и с превышением уровня каждой последующей в группе насыпи над уровнем предыдущей насыпи на величину, которую определяют из соотношения:

h Li -ii.

где h - превышение уровня рабочей площадки последующей опережающей насыпи над уровнем предыдущей в данной группе смежной насыпи, м;

LI - длина проекции на горизонтальную плоскость отрезка поперечной насыпи между осями смежных насыпей на i-м участке, м; : ... . -

Ii - продольный уклон площадки поперечной насыпи на I-м участке, %.

фигМ

Использование: в горной пррмышлен- : ностй, в частности в открытых горных работах. Сущность изобретения: формируют плотный слой недифференцированных пород и периферийную насыпь в трех направлениях с созданием чашеобразного ложа с наклонными площадками/соединяют перемычкой пару встречных опережающих насыпей площадками, встречными группами и опережающих насыпей формируют поперек них тальвег, засыпают его поперечной насыпью с увеличением ее высоты. Затем с неё группами опережающих насыпей по восстанию талвегов засыпают опережающие насыпи и логи с чередованием их по высоте отвала. После этого с наибольшей отметкой отсыпают поперечные насыпи через выходы новых тальвегов на нижележащие насыпи с последующей засыпкой верхних опережающих насыпей. Приведена формула определения превышения .уровня рабочей площадки каждой последующей в группе насыпи над уровнем предыдущей насыпи. 1 з.п. ф-лы, 10 ил. Ё