Спосіб рекультивації глибоких кар’єрів

1 Спосіб рекультивації глибоких кар'єрів, що включає заповнення виробленого простору скельними породами розкривуз відсипанням відвальних західок шарами уздовж одного із бортів у напрямку до протилежного борту з формуванням підпірної стінки, який відрізняється тим, що на заключному етапі відсипання кожної відвальної західки екскаватором з одного місця по дузі з максимальним радіусом розвантаження складають у її верхній частині крупнокускову породу, яка під дією власної ваги скочується униз, зіштовхує навіс породи до рівня кута природного укосу і формує з порушеної маси підпірну стінку у нижній частині відвальної західки з кутом укосу меншим за природний 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що для підвищення СТІЙКОСТІ відвальної західки переміщення відвального фронту робіт ведуть круг відробленого кар'єру або його ділянки з переходом кожної поточної західки на попередню 3 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що для підвищення надійності зсуву навісу породи у верхній частині відвальної західки підривають заряди вибухової речовини Винахід відноситься до гірничої справи, зокрема, до відкритого способу розробки крутоспадаючих родовищ залізних руд кар'єрами, з яких вивозять переважно скельні породи розкриву і складують у відроблені раніше виїмки при рекультивації порушеної поверхні Відомий спосіб рекультивації кар'єра внутрішнім відвальним уступом за ас СРСР №825771, що включає його відсипку, при якому відвальні заходки відсипають паралельними одна одній шарами уздовж борту кар'єра з поверхні, а для безпеки ведення робіт на дні кар'єра формують призматичну підпірну стінку з порід розкриву до поєднання її нижнього контуру з першою відвальною заходкою, а слідуючи відвальні заходки відсипають таким чином, щоб рівень їх нижніх бровок був нижче верхньої площадки підпірної стінки, для чого и систематично нарощують з порід, які доставляють автосамоскидами та планують бульдозерами рення підпірних стінок Велика відстань перевезень порід автосамоскидами на дно кар'єра і формування з них підпірної стінки бульдозером надто підвищують вартість рекультивації Найбільш близьким по технологічній суті та досягаемому результату заповнення відробленого кар'єру породами розкриву є спосіб рекультивації глибоких кар'єрів за ас СРСР №1330313, при якому підпірні стінки формують безпосередньо з поверхні поперек виробленого простору на відстані одна від одної не більшою за 2Hctga, де Н - глибина відробленого кар'єра, a - кут природнього укосу, град , одним чи одночасно декількома передовими, паралельними між собою вибоями з шириною по верху понад 3 - 4 мінімальних радіусів розвороту автосамоскидів, причому торцеві вибої підпірних стінок формують бульдозерами з випередженням над ЛІНІЯМИ змикання нижніх бровок їх укосів між собою на відстані не більшими за 1,5 - 2 мінімальних радіусів розвороту автосамоскидів Недоліком такого способу є те, що відроблені кар'єри, як правило, затоплені підземними водами і не дають змоги транспортувати породи для утво Недоліком такого способу є те, що глибина відроблених кар'єрів сягає 200 - 300м При цьому торцеві вибої підпірних стінок навіть при невели 00 (О ю 56822 кому випередженні над ЛІНІЯМИ змикання нижніх бровок сусідніх підпірних стінок будуть нестійкими, тому що верхня частина внутрішніх відвальних заходок при ВІДСИПЦІ має кут укосу на 5 - 6° більшим за кут природного укосу і навис породи у будь-яку мить може обрушитись з розміщеним на ньому обладнанням В основу винаходу поставлено задачу удосконалення способу рекультивації глибоких кар'єрів при засипці виробленого простору екскаватором з поверхні, у якому шляхом запровадження нової технології відсипки відвальної заходки забезпечується формуванням и укосу на рівні природного екскаватором безпосередньо у процесі відвалоутворення, і за рахунок цього, виключається можливість обрушення обладнання разом з нависом породи під верхньою площадкою Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі рекультивації глибоких кар'єрів, що включає заповнення виробленого простору скельними породами розкриву з відсипкою відвальних заходок шарами уздовж одного з бортів у напрямку до протилежного борту створено підпірну стінку, а укіс кожної з відвальних заходок приведено до рівня природного укосу Згідно З винаходом на заключному етапі відсипки кожної відвальної заходки екскаваторам з одного місця стояння по дузі з максимальним радіусом розвантаження складують у и верхній частині крупнокускову породу, яка під дією власної ваги скочується униз, зштовхує навис породи до рівня кута природного укосу і формує з порушеної маси підпірну стінку у нижній частині відвальної заходки з кутом укосу меншим за природній Для підвищення СТІЙКОСТІ відвальної заходки переміщення відвального фронту робіт ведуть круг борта відробленого кар'єра або його ділянки з переходом кожної поточної заходки на попередню, а для підвищення надійності зсуву нависа породи у верхній частині відвальної заходки підривають заряди вибухової речовини Технічний результат можливо здобути, тільки за рахунок придания верхній частині відвальної заходки кута укосу, що не перевищує природній На фігурах 1 і 2 показана заявляема технологічна схема у перерізі На схемі позначено 1 - неробочий борт відробленого кар'єра, 2 - дно кар'єра, 3 - поверхня, 4 транспортний засіб для доставки порід розкриву, 5- відвальний екскаватор, 6 - відвальна заходка для складування порід розкриву, 7 - верхня частина відвальної заходки, 8 - кут природного укосу скельних порід, 9 - навис порода з кутом укосу більшим за природній, 10 - підпірна стінка, 11 стійка верхня частина відвальної заходки, 12 верхня площадка відвальної заходки Спосіб рекультивації глибоких кар'єрів може бути реалізований наступним чином Відроблені кар'єрі глибиною понад 250 - 300м повинні бути рекультивовані шляхом повної засипки подрібненими скельними породами розкриву, які доставляють з сусідніх діючих підприємств При цьому родючий шар чорнозему розміщують на підстилаючи суглинки потужністю не менше за 1,5 - 2м по всій поверхні кар'єра тільки після стабілізації ущільнення відвальних порід При великій висоті внутрішнього відвалу, породи розкриву для його відсипки використовують тільки скельні без включення м'яких різновидів, завдяки чому забезпечують СТІЙКІСТЬ його укосу і безпеку розташування транспортно-відвального обладнання 3 практики ведення відвальних робіт відомо, що при складуванні скельних подрібнених порід приблизно на одну треть від поверхні кут укосу відвальної заходки буде більшим за природний на 5 - 6° Утворений таким чином навис породи через деякий час зсувається під власною вагою униз, де розміщується у вигляді підпірної стінки При цьому подрібнена порода на верхній площадці відвальної заходки ущільнюється і може витримати розміщення транспортно-відвального обладнання на своїй поверхні без обрушення Для керування станом формування стійкого укосу відвальної заходки запропоновано використовувати сили природного тяжіння При цьому до відробленого кар'єра з неробочим бортом 1 і дном 2 по поверхні 3 транспортними засобами (автосамоскидами або залізничними поїздами) доставляють скельні породи розкриву і розвантажують їх до відвального екскаватора 5, яким складують у відвальну заходку шарами на повну висоту розвантаження У процесі роботи екскаватором відбирають з породної маси крупні куски і розміщують окремо На заключній стадії відсипки заходки з одного місця стояння екскаватором 5 скидають по дузі з максимальним радіусом розвантаження крупні куски породи на верхню частину відвальної заходки 7, ЗВІДКІЛЯ вони скочуються униз під кутом природного укосу 8 і захоплюють за собою МІЛКІ породи Основна ж їх частина зосереджується у навису 9 з кутом укосу більшим за природний Навис 9 характеризується слабкими силами зчеплення між крупними кусками породи і під струсами падаючих з ковша екскаватора 5 кусків породи зсувається по площині з природнім кутом укосу 8 Порода з навису 9 переміщується на дно кар'єра 2 і утворює підпірну стінку 10 з кутом укосу меншим за природний 8, завдяки чому утворюються умови для стійкого формування укосу 11 у верхній частині 7 відвальної заходки У процесі ущільнення відвальної маси утворюються місцеві просадки і МІЛКІ ЩІЛИНИ, які засипають екскаватором 5 позаду напрямку руху з розміщенням породи до рівня верхньої площадки відвальної заходки 12 Відвальні заходки 6 переміщують уздовж неробочого борту 1 круг відробленого кар'єра або його ділянки з переходом кожної поточної заходки на попередню Для підвищення надійності зсуву нависа породи 9 у верхній частині 7 відвальної заходки 6 підривають заряди вибухової речовини Винахід ілюструється наступним прикладом У гірничому ВІДВОДІ Новокриворізького гірничозбагачувального комбінату знаходиться відроблений кар'єр №1 глибиною 250м, який застосовують для засипки породами розкриву з кар'єра №2-біс Породи доставляють автосамоскидами і відсипають валом у відвальну заходку шириною 36м екскаватором ЕКГ-4УС на протязі понад двох років Крупність порід розміром понад 400мм складає 40% 3 одного місця у межах максимального радіусу розвантаження 22м складується 335тис м3 породи з коефіцієнтом розпушення 1,3 Укіс відвальної заходки у верхній частині на одну третину по 56822 висоті становить 42°, у середній та нижній - 36° го борту кар'єра з улаштуванням екскаватора по Через 2 - 3 МІСЯЦІ навис породи об'ємом до ЗОгис цілику СТІЙКІСТЬ відвальної породи достатня для 3 м зсувається униз до дна кар'єра Початкова щібезпечного відвалоутворення Перехід на відсипку лина приходить на відстані 8 - 10м від екскаватодругої та інших заходок характеризується більш ра По висоті 60 - 80м укіс відвальної заходки прискладними умовами Тому ширину відвальної займає кут 36°, такий як і у середній частині, що є ходки зменшують до 10 - 12м і відсипають її круг природнім По верхній площадці внаслідок ущільборта відробленого кар'єра У разі зависання понення подрібнених порід виникають щілини і пророди на верхній частині відвальної заходки можсадки глибиною до 0,5 - 1м Залишковий коефіціливо використати підрив вибухових речовин для її єнт розпушення становить 1, 2 Експлуатувати у зсуву таких умовах екскаватор вагою понад 800т небезРічна економічна ефективність засипки кар'єра печно №1 визначається за формулою Експериментальне доведено, що у процесі E = V у (4 С3-£3 Са) = 1000000 3(15 0,12відвалоутворення за заявленою технологією екс-1,2 0,57) = 3,3млн грн 3 каватор відбирає куски породи крупністю 0,6 - 1,2м де V - річний об'єм відвальних робіт, м , у і складує їх обабіч приймальної виїмки Під час завершення відсипки відвальної заходки на повну транспортування порід розкриву до ЗОВНІШНІХ відвисоту з одного місця стояння екскаватором скивалів залізничними поїздами та автосамоскидами дають крупні куски на місце утворення навису подо засипаємого кар'єра, км, С3, Са - ВІДПОВІДНО вирід Під ДІЄЮ ударів крупнокускової маси з висоти трати на перевезення порід залізничним і автомо20 - 30м навис зсувається униз практично після більним транспортом, грн /гкм розвантаження ковша Таким чином формується Об'єм виробленого кар'єра становить понад стійкий укіс відвальної заходки також і перед екс80млн м 3 Його засипка дозволить ефективно розкаваторним торцевим вибоєм у напрямку його пемістити у виробленому просторі практично усі пореміщення Позаду екскаватора площадку відвароди розкриву кар'єра №2-біс і рекультивувати льної заходки планується бульдозером з порушену поверхню площею близько 60га Реаліулаштуванням виїзду для можливості відходу відзацію заявленого способу рекультивації глибоких вального обладнання при непланових обрушенкар'єрів заплановано на червень 2002р нях Щ І Л Ь Н І С Т Ь п о р і д , т / м 3 , £3, При ВІДСИПЦІ першої заходки уздовж неробочо Фиг Фиг 2 Підписано до друку 05 06 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24 £3 В І Д П О В І Д Н О в і д с т а н ь