Спосіб розкриття та підготовки обводненого горизонту в кар’єрі

1 Спосіб розкриття та підготовки обводненого горизонту в кар'єрі, який включає вибурювання вибухових свердловин та вибухові роботи, виїмку розпушеної гірничої маси на висоту горизонта шарами зверху донизу з відкачуванням підземних вод через водорозбірники та відробку уступу, який в І др і з н я є т ь с я тим, що попередньо проектують межу депресійної воронки з основою на рівні підошви траншеї, свердловини вибурюють на кожному шарі, висота і ширина яких вирішується зважаючи на межу, а після досягнення останнім шаром підошви траншеї, перші ряди вибухових свердловин уступу для розпушення гірничої маси в контурах першої виїмочної заходки вибурюють з проміжних площадок одного-двох верхніх шарів. 2. Спосіб за п. 1, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що перший ряд вибухових свердловин з боку неробочого борту траншеї вибурюють до контура його відкосу без перебура. траншеї з бурінням вибухових свердловин на повну висоту горизонту з перебуром, руйнуванням гірничої маси вибуховими роботами, виїмкою розпушеної породи екскаватором на повну висоту уступа з накопиченням підземних вод у водозбірниках та відкачкою їх на поверхню насосами [Томаков П.И., Наумов И.К. Технология, механизация и организация открытых горных работ. М., МГИ, 1992, с. 286-290]. , С > to СО о 24301 Недоліком такого способу є те, що буріння вибухових свердловин на повну висоту уступа (12-15 м) малопродуктивне й по кріпким породам не перевищує 20-30 м в зміну. Причому, якщо продуктивність 5 буріння 6-8 м свердловини здійснюється за 15-20% загального часу, то подальша частина буріння ускладнюється за рахунок недостатнього виносу порушеної породи, обрушення стінок свердловин під тиском 10 підземних вод, відносно великим перебуром свердловин. При цьому вибухові роботи ускладнюються, завдяки чому нижня частина об'єму траншеї не розпушується І потребує повторного буровибухового розпушення 15 порід. Завдяки цьому витрати на розкриття І підготовку горизонту суттєво зростають. Найбільш близьким по технічній суті та досягаемому результату є спосіб розкриття І підготовки обводненого горизонту в кар'єрі 20 при пошаровому проведенні розкривної траншеї. При цьому вибухові свердловини вибурюють також на повну глибину уступу з перебуром. Розпушені вибухом породи з тіла траншеї виймають шарами висотою по 25 4-8 м. При цьому через кожні 40-60 м вздовж траншеї екскаватором формують водозбірники, де накопичується підземна вода і відкачується звідти насосами на поверхню [Авт.св. СРСР № 877010]. ЗО Однак і цей спосіб має суттєві недоліки, обмежуючі область його ефективного застосування, оскільки не дозволяє з максимальною швидкістю вибурювати вибухові свердловини значної глибини. Під тиском 35 підземних вод їх стінки обрушуються, що потребує допоміжної чистки та перебурюваяня. Неповна зарядка нижньої частини обрушеної свердловини вибухівкою ускладнює проробку підошви траншеї, з'являється 40 великий вихід негабаритних кусків породи, завдяки чому екскаватор не може працювати. Термін розкриття і підготовки горизонту та його вартість теж достатньо великі. В основу винаходу поставлене завдання 45 удосконалити спосіб розкриття і підготовки обводненого горизонту, де означається межа депресійної воронки при відкачці підземних вод насосами з водозбірників в підошві траншеї, зважаючи на яку вибурю- 50 ють вибухові свердловини на висоту кожного шару, що виключає обрушення стінок свердловин, їх перебурення І за рахунок цього інтенсифікується процес буровибухових робіт, зменшуються термін та витрати на 55 розкриття І підготовку обводненого горизонту в кар'єрі. Поставлене завдання вирішується тим, що в спосббі розкриття І підготовки обводненого горизонту в кар'єрі розрізною тран шеєю, включаючого вибурювання вибухових свердловин та вибухові роботи, виїмку розпушеної гірничої маси на висоту горизонту шарами зверху донизу з відкачуванням підземних вод через водозбірники та відробку уступу, який відрізняється тим, що попередньо проектують межу депресійної воронки з основою на рівні підошви траншеї, свердловини вибурюють на кожному шарі, висота і ширина яких вирішується зважаючи на межу, а після досягнення останнім шаром підошви траншеї, перші ряди вибухових свердловин уступу для розпушення гірничої маси в контурах першої виїмочної заходки вибурюють з проміжних площадок одного-двох верхніх шарів, причому перший ряд вибухових свердловин з боку неробочого борту траншеї вибурюють до контура його відкосу без перебура. Технічний результат досягається за рахунок можливості значного зменшення тиску підземних вод на стінки вибухових свердловин малої глибини та зміцнення відкосу неробочого борту траншеї під час роботи. Реалізація запропонованого способу ілюструється схемою, де показана послідовність формування контура розрізної траншеї при проведенні по обводненим породам. На схемі позначено: 1 розкриваємий горизонт; 2 - неробочий борт траншеї; 3 - робочий борт траншеї; 4 підошва траншеї; 5 - шари проведення траншеї; 6 - межа депресійної воронки; 7 - водозбірники; 8 - свердловини для руйнування гірничої маси в контурах горизонта; 9 -свердловини першого ряду з боку неробочого борту траншеї; 10 - контур першої виїмкової заходки уступа; 11 - перші ряди вибухових свердловин уступа. Спосіб може бути реалізовано слідуючим чином. Для розкриття І підготовки до експлуатації обводненого горизонту 1 в кар'єрі розрізну траншею з неробочим 2 і робочим З бортами проходять з розміщенням підошви 4 в основі горизонту 1 на повну його висоту. В залежності відтиску підземних вод висоту розрізної траншеї розподіляють на шари 5 таким чином, щоб їх ширина не виходила за межі депресійної воронки 6, яка формується від водозбірника 7 в підошві траншеї 4 до поверхні розкриваємого горизонту 1 під час відкачки води насосами. Кожен шар 5 готується до виїмки буровибуховим способом. Вибухові свердловини 8 вибурюють на висоту шара 5 з необхідним перебуром. Перший ряд свердловин 9 з боку неробочого борту 2 розрізної траншеї вибурюють 24301 до контура його відкосу без перебура. В ПІДОШВІ кожного шару 5 збоку неробочого борту траншеТ 2 екскаватором в процесі виїмки розпушеної гірничої маси з шагом 60-80 м проходять водозбірники 7, де 5 розміщують насоси І відкачують підземні води на поверхню. Шари 5 відроблюють послідовно зверху донизу з шириною кожного до межі депресійної воронки б, формуючи таким чином 10 робочий борт траншеї 3. Експлуатацію горизонта 1 починають переміщенням контура робочого борту траншеї 3 шляхом вибурювання вибухових свердловин 11 в межах першої виїмкової заходки 10, причому, для 15 корегування розміру лінії опору по ПІДОШВІ в ефективних межах вибухові свердловини 11 вибурюють не тільки з поверхні горизонту 1, але й з проміжних площадок одного-двох верхніх шарів 5. Пошарове проведення 20 траншеї з вибурюванням першого ряду свердловин 9 без перебура з боку неторканого масиву породи сприяє зміцненню неробочого борту траншеї без спеціальної завідкоски. 25 Винахід Ілюструється слідуючим прикладом. Кар'єром Полтавського гірничо-збагачувального комбінату розроблюється родовище залізистих кварцитів. На цей час глибина ЗО кар'єру становить 250 м. Проектна межа відкритої розробки 700 м. В експлуатації знаходиться 18 горизонтів висотою по 15 м, нарізаних по кріпким породам. Кожен новий горизонт готують до експлуатації 2-3 роки. 35 Значний приток підземних вод в гірничі виробки є основною причиною великого терміну підготовчих робіт, завдяки чому при вибурюванні вибухових свердловин глиби ною по 18 м не тільки збільшується робочий парк бурових верстатів, але й продуктивність їх знаходиться на дуже низькому рівні. Тиск підземних вод призводить до обрушення нижньої частини свердловин, завдяки чому туди неможливо розмістити необхідний об'єм вибухівки. Якість буровибухових робіт суттєво знижується, вихід негабаритних кусків гірничої маси збільшується, підошва траншеї повністю не пророблюється. Для усунення цих недоліків після виймання першого шару порід на глибину 6-8 м доводиться перебурювати знову всі вибухові свердловини. По новій технології в 1995-1996 роках підготовлено до експлуатації горизонт 180 м шляхом проведення розрізної траншеї об'ємом 1060 тис.м3. Вибухові свердловини діаметром 250 мм вибурювали на глибину 8 м верстатом СБЮ-250 МН. Порівняно з попередніми роботами з вибурюванням свердловини на глибину 18 м швидкість буріння зросла на 20-25%, кількість обрушених свердловин зменшилась до 3-5% проти 30-50%, витрати вибухівки скорочено на 583 т, вихід негабариту з верхнього шару ліквідовано зовсім проти 1,5-3%. Термін підготовки горизонту скорочено на один рік. Отримано економічний ефект 923 тис.грн. Одночасно з цим відмовились від спеціальних робіт по приведенню неробочого борту траншеї в стійке положення, на що раніш витрачали значні кошти. Позитивний досвід нового способу проведення розрізної траншеї закладено в проект розкриття та підготовки горизонту 195 м, який буде реалізовано в 1998-1999 роках. 24301 Упорядник Замовлення 4583 Техред М.Келемеш Коректор М. Са м бо рська Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.Гагаріна, 101