Спосіб розробки обводненого уступу

Изобретение относится к способам отработки обводненного уступа экскаваторами-драглайнами по бестранспортной схеме и может быть использовано при открытой разработке обводненных горизонтальных месторождений. Известен способ отработки уступа [1], включающий разделение его на два подуступа, установку экскаваторадраглайна на верхней площадке нижнего подуступа, выемку породы и укладку ее во вн утренний отвал. Недостатками указанного способа является небольшая высота отрабатываемого уступа и сложность ведения горных работ при наличии в толще уступа трудноосушаемого водоносного горизонта, поскольку вода из обнаженного водоносного пласта будет вытекать на нижележащие породы откоса уступа и приведет к их обрушению. При этом, стекая в основание отвала, вода вызовет оползни его откосов. В результате, вскрытое полезное ископаемое "заплывет" породой и его выемка будет сопровождаться значительными потерями. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ отработки уступа экскаватором-драглайном [2], включающий разделение его на два подуступа, установку экскаватора на верхней площадке нижнего подступа и предотвале, выемку породы заходками со смещением заходок верхнего подуступа по отношению к заходкам нижнего подуступа и укладку ее во внутренний отвал при сооружении в пределах ширины отрабатываемой заходки нижнего подуступа вруба. Однако, наряду с возможностью увеличения высоты уступа, указанному способу присущ главный недостаток - сложность ведения горных работ при наличии в толще уступа тр удноосушаемого водоносного горизонта (например, обводненных песков "плывунов") в верхней части нижнего под-уступа из-за низкой устойчивости откосов уступа и вн утреннего отвала. Действительно, при обнажении водоносного горизонта откосом уступа, вода из него будет стекать по нижележащим породам, что приведет к их обр ушению. Попадая далее в выработанное пространство, вода буде т способствовать деформации и обрушению откосов внутреннего отвала. В результате увеличиваются потери полезного ископаемого, усложняется организация и снижается безопасность горных работ. При этом следует отметить, что при вскрытии водоносного горизонта врубом, последний через небольшой промежуток времени "заплывет", т.е. заполнится переувлажненной породой, что приведет к снижению эффективности рассматриваемого способа из-за необходимости смещения места установки драглайна на предотвале в сторону уступа. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа отработки обводненного уступа, путем выполнения полутраншей, заполненной водонепроницаемыми породами, чем предотвращается попадание обводненных пород в выработанное пространство, что повышает устойчивость откосов уступов. Поставленная задача решается тем, что в способе отработки обводненного уступа, включающем отработку массива подуступами с установкой экскавационного оборудования на верхней площадке нижнего подуступа и предотвала, выемку пород заходками со смещением заходок верхнего подуступа по отношению к заходкам нижнего подуступа, проходку вр уба в пределах ширины заходки нижнего подуступа, примыкающей к выработанному пространству. и укладку пород во внутренний отвал, согласно изобретению, в пределах ширины второй от выработанного пространства, заходки верхнего подуступа до кровли водоупора формируют полутраншею, при этом непосредственно после выемки обводненных пород производят заполнение формируемой полутраншеи водонепроницаемыми породами с уплотнением последних. Несмотря на то, что отдельные элементы предлагаемого способа известны из други х источников, в данном случае сочетание их придает совершенно новые признаки, позволяющие повысить устойчивость откосов уступа и внутреннего за счет предотвращения попадания обводненных пород в выработанное пространство при отработке подуступов, разделенных водоупором. Так, сооружение в пределах ширины второй от выработанного пространства заходки верхнего подуступа до кровли водоупора полутраншеи позволяет "отсечь" водоносный горизонт целика от обводненных пород, находящихся в пределах ширины отрабатываемой в данный момент времени заходки. При этом заполнение указанной выемки водонепроницаемой породой (например, из нижнего подуступа) непосредственно за выемкой грунта предотвратит ее затопление и заполнение обводненной породой из водоносного горизонта, находящегося в целике, а также обеспечит сооружение водоупорной "пробки", которая предотвратит сток воды в выработанное пространство по откосу отрабатываемого уступа. А это. как было показано выше, обеспечит повышение устойчивости откосов как уступа, так и внутреннего отвала. Поскольку для удержания воды водонепроницаемая порода должна быть хорошо утрамбована, то предлагаемый способ предусматривает ее уплотнение (например. за счет отсыпки при максимальной высоте разгрузки ковша экскаватора). На чертеже Представлена схема отработки обводненного уступа экскаватором-драглайном по предлагаемому способу, Способ осуществляется следующим образом. Вскрывший уступ, содержащий в толще слагаемых его пород водоносный горизонт 1, разбивают на верхний 2 и нижний 3 под-уступы по водоупору 4. Драглайн целесообразно устанавливать в положение 5 на кровле 6 водоупора 4, которая одновременно является верхней площадкой нижнего подуступа 3. Драглайном 5 ведут отработку заходки 7 верхнего подуступа 2 и заходки 8 нижнего подуступа 3. При этом по мере отработки заходки 7 в пределах ширины второй от выработанного пространства заходки 9 верхнего подуступа сооружают выемку 10 в форме полутраншеи до кровли 6 водоупора 4. Непосредственно за выемкой грунта указанную полутраншею 10 заполняют водонепроницаемой породой (например, глиной из нижнего подуступа 3). которую для уплотнения отсыпают, например. при максимальной высоте разгрузки драглайна 5. В результате образуется "пробка", препятствующая стоку воды из водоносного горизонта 1 в выработанное пространство и достигается поставленная задача - повышается устойчивость откосов уступа и вн утреннего отвала. По мере отсыпки водонепроницаемой породы в полутраншею 10, драглайн 5 сооружает вруб 11 и, отрабатывая заходку 7, вынимает водонепроницаемую породу 12, отсыпанную при отработке предыдущей заходки верхнего подуступа 2. Вынутая порода укладывается в навал 13, и, по мере отработки всего фронта работ, драглайн перемещается в положение 14 (при этом может применяться другой экскаватор), отрабатывает оставшуюся часть заходки 8 нижнего подуступа 3, переэкскавирует часть навала 13 во внутренний отвал 15 и вскрывает пласт полезного ископаемого 16. В дальнейшем цикл работ повторяют. Таким образом, использование предлагаемого изобретения по сравнению с прототипом позволит повысить устойчивость откосов уступа и внутреннего отвала за счет предотвращения попадания обводненных пород в выработанное пространство при отработке подуступов, разделенных водоупором.