Спосіб підготовки виробленого простору кар’єру до рекультивації

Спосіб підготовки виробленого простору кар'єру до рекультивації, що включає оконтурювання кар'єрного поля з пониженою і підвищеною потужністю розкриву та покладу корисної копалини, розробку розкривного уступу роторним екскаватором та переміщення відвальної породи до виробленого простору перевантажувачем і відвалоутворювачем, внутрішні відвальні західки, переробку корисної копалини на збагачувальному уста ткуванні та розміщення відходів збагачення у хвостосховищі, який відрізняється тим, що попередньо задають усереднений між пониженою і підвищеною потуж C2 2 (19) 1 3 69744 порід розкриву, викликає необхідність застосування колесних видів транспорту для заповнення відвальною породою виробленого простору до потрібного рівня та рекультивації поверхні внутрішнього відвалу. Розташування збагачувального устаткування на великій відстані від кар’єру призводить до збільшення витрат на транспортування корисної копалини та переміщення відходів до хвостосхови ща. Найбільш близьким по технологічній суті та досягаємому результату підготовки виробленого простору кар’єру до рекультивації є спосіб відробки кар'єрного поля чергами з утворенням первісної ємності для складування відходів збагачення у центральній частині виробленого простору з формуванням навколо нього насипних дамб обвалування і ціликового обгородження на периферійних ділянках, які потім відроблюють з послідовним переміщенням відходів збагачення до постійного положення у виробленому просторі. Потім заповнену ємність рекультивують [МПК Е21С41/26 А.с. СРСР №1740669]. Недоліком такого способу є те, що підготовка виробленого простору до рекультивації відрізняється значним обсягом гірничотранспортних робіт по вторинному переміщенню відходів збагачення. В умовах діючого кар'єру видалення відфільтрованих вод з внутрішнього хвостосховища проблематично і практично не вирішується. Процес складування відходів займає багато часу, завдяки чому відновлену поверхню потрібно рекультивувати з використанням самостійного обладнання та виробничого підприємства. В основу винаходу поставлено задачу удосконалення способу підготовки виробленого простору кар’єру до рекультивації, у якому шляхом запровадження нової технологічної схеми переміщення порід розкриву від роторного екскаватора до відвалоутворювача забезпечується безперервний процес утворення ділянок хвостосхови ща між паралельними гребенями відвальних розробок на усьому фронті пониженої потужності розкриву та флангову частин у внутрішнього відвалу у межах кар'єрного поля з підвищеною потужністю розкриву, і за рахунок цього, виключають непомірні витрати на рекультивацію відновленої поверхні у сільськогосподарському напрямку. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі підготовки виробленого простору кар'єру до рекультивації, що включає контур кар'єрного поля з пониженою і підвищеною потужністю розкриву та пласта корисної копалини, розробку розкривного уступу роторним екскаватором та переміщення відвальної породи до виробленого простору перевантажувачем і відвалоутворювачем, внутрішні відвальні розробки, переробку корисної копалини на збагачувальньому устаткуванні та розміщення відходів збагачення у хвостосховищі, для переміщення породи розкриву між перевантажувачем та відвалоутворювачем розташовують пересовувний реверсивний стрічковий конвеєр з можливістю навантаження його роторним екскаватором з обох кінців та боковим розвантаженням до приймальної консолі відвалоутворювача, яким готується підошва та дамби обвалуван 4 ня ділянок внутрішнього хвостосхови ща, згідно з винаходом, попередньо задають усереднений між пониженою і підвищеною потужністю розкриву рівень заповнення виробленого простору відвальними породами і відходами збагачення, а також уздовж фронту розкривних робіт по підошві розкривного уступ у між перевантажувачем та відвалоутворювачем розташовують рейкову колію для пересування реверсивного стрічкового конвеєра з можливістю навантаження його роторним екскаватором з обох кінців та боковим розвантаженням до приймальної консолі відвалоутворювача, збагачувальне устаткування розміщують біля флангового контуру кар'єрного поля з пониженою потужністю розкриву близько середини його простягання, а у процесі відвалування рівень гребеня відвальної розробки на усьому фронті пониженої потужності розкриву безперервно контролюють і при відхиленні його від усередненого значення дозують подачу порід розкриву з пересувного конвеєра до досягнення заданого рівня, утворюють ділянку хвостосхови ща між суміжними відвальними розробками з нахилом дна 2...3° у бік збагачувального устаткування, заповнюють її відходами збагачення з видаленням відфільтрованих вод, після чого заповнену площу хвостосхови ща і флангову частину внутрішнього відвалу у межах кар'єрного поля з підвищеною потужністю розкриву рекультивують. Технічний результат можливо здобути тільки при заповненні виробленого простору кар’єру за рахунок нової технології підготовки ділянок внутрішнього хвостосхови ща з гребенями відвальних розробок по усьому фронту пониженої потужності розкриву на встановленому усередненому рівні між пониженою і підвищеною потужністю розкриву. На Фіг.1 показаний поперечний переріз кар'єрного поля; на Фіг.2 - технологічна схема підготовки виробленого простору у плані. На Фіг. позначено: 1,2 пласт корисної копалини і його підошва; 3,4 - породи розкриву у контурах кар'єрного поля з підвищеного і пониженою потужністю; 5 - усереднений рівень заповнення виробленого простору відвальними породами і відходами збагачення; 6 - боковий контур кар'єрного поля; 7,8 - фронт добувних і розкривних робіт; 9 - роторний екскаватор; 10 -перевантажувач; 11 - рейкова колія; 12 - реверсивний пересувний конвеєр; 13 відвалоутворювач; 14 - паралельні відвальні розробки; 15 - ділянки хвостосхови ща; 16 - збагачувальне устаткування; 17, 18 - п ульповоди і водоводи; 19 - відстійник для освітленої води з хвостосховища; 20 - зумпфи для збору профільтрованих вод з хвостосхови ща; 21 - діюче хвостосхови ще; 22 вершина відвалу порід розкриву, що підготовлена для рекультивації. Спосіб підготовки виробленого простору кар’єру до рекультивації може бути реалізований наступним чином. Кар'єрне поле, що виділене для розробки пласта корисної копалини 1 з перемінним профілем залягання підошви 2, характеризується підвищеною 3 та пониженою 4 потужністю розкриву з боковими контурами 6. У залежності від загальних об'ємів відвальних порід і відходів збагачення встановлюється усереднений рівень 5 заповнення ними виробленого простору кар’єру. 5 69744 6 Передбачається повне заповнення виробленого ного поля пролягає балка з шириною по тальвегу простору у поперечному перерізі кар’єру до рівня 5 2000м. Потужність порід розкриву по геологічному між його боковими контурами 6. Гірничі роботи перерізу у цьому місці змінюється від 40м, на запосуваються у поздовжньому напрямку з паралеході, до 20м - у центрі, та 35м - на сході. Відповідльним переміщенням добувного 7 та розкривного но ширина поверхні цих ділянок по простяганню 8 фронтів гірничих робіт. Породи розкриву розробстановить 910; 850 і 440м. Максимальна потужлюють роторним екскаватором 9 і через переванність розкриву зафіксована на північному заході і тажувач 10 передають на реверсивний стрічковий дорівнює 60...70м. На усій площі кар'єрного поля у пересувний конвеєр 12, який має можливість пезалежності від потужності порід розкриву і пласта реміщуватись по рейковій колії 11 уздовж фронту корисної копалини усереднений рівень заповнення добувних робіт 7 від одного бокового контура кавиробленого простору породами розкриву і відхор'єрного 6 до протилежного. Навантаження породами збагачення установлений на рівні 60,6м по дою пересувного конвеєра 12 здійснюють з обох глибині кар'єру. кінців, розвантажують її до приймальної консолі Породи розкриву з основного уступа передбавідвалоутворивача 13, який формує паралельні чається розробляти роторним екскаватором СРСвідвальні розробки 14. Рівень гребеня відвальної 2000 у комплексі з перевантажувачем ПГ-60 та розробки 14 на усьому фронті понижених рельєфу відвалоутворювачем ОШР-5000/190. Ширина розпідошви 2 та потужності розкриву 4 безперервно робки по розкриву 60м. Кількість розробок по таконтролюють і при відхилені його від усередненого львегу балки становить n=2000/60=33. Для забеззначення 5 дозують подачу порід розкриву з діляпечення запланованої продуктивності кар’єру нок підвищеної їх потужності 3. У цьому разі ревещорічно повинно відроблятися чотири розробки з рсивний конвеєр 12 виступає як резервна накопивиходом відходів збагачення чувальна ємність. Шляхом повороту відвальної 3 / рік . = 4 × 2000× 10,3 × 60 × 0,945 4,67 м Vз = консолі відвалоутворювача 13 частину порід розПороди розкриву на західній ділянці після розкриву серповидними розробками укладають на робки складують безпосередньо у вн утрішній відпідошву виробленого простору 2 шаром потужнісвал. Оскільки їх потужність недостатня для фортю до 2...3м, а з решти формують паралельну відмування поверхні внутрішнього відвалу на вальну розробки 14 потрібної висоти. Відвальна усереднену висоту 60,6м, за допомогою пересувпорода падає з великої висоти і ущільнюється. ного реверсивного конвеєра з шириною стрічки При потребі, дно між суміжними паралельними 2000мм потрібну частину породи переміщуємо з розробку 14 та їх вн утрішні схили додатково ущіцентральної та східної частини в об'ємі льнюють бульдозером або котком з формуванням поздовжнього розкриву 6. Таким чином утворюють Vд = 4 × (60,6 - 40) × 910 × 60 × 10-6 = 4,5 млн.м3 . ділянку 15 хвостосхови ща 21. Залишену породу у перерізі з пониженою поЗбагачувальне устаткування 16 розташовують тужністю розкриву рівномірно розподіляють у внубезпосередньо біля флангового контуру кар'єрнотрішні відвальні розробки на фронті робіт го поля 6 з пониженою потужністю розкриву 4 бли850+440=1290м. Її об'єм становить зько середини від його простягання. Це дозволяє знизити середню відстань переміщення порід гідVв = 10 - 6 × 4 × (20 × 850 × 35 × 440 ) × 60 - 4,5 = 3,28 млн.м3 ; ротранспортом до 0,25...0,3 від загальної протяжабо у розрахунку на одну розробку ності кар'єрного поля, від чого його показники суттєво поліпшуються. Пульпа з корисною копалиною Vз = 3,28 : 4 = 0,82 млн.м3 подається до збагачувального устаткування 16 Висота відвальної розробки у цілику визначапульпопроводом 17, освітлена вода - водоводом ється за формулою 18, який поєднаний з відстійником освітленої води Vз × tg a в 820000 × 0,195 19. Профільтрована через дно і бокову поверхню h3 = = = 111 м ; , хвостосхови ща 21 вода накопичується у зумпфах lx 1290 20. Для гідрогеологічної безпеки замулювані діляде a в - кут укосу відвальної розробки, нки хвостосхови ща 21 відстають від знов сформованих 15 на 2...3 одиниці. На фронті з підвищеною a в = 11° ; lx - довжина фронту робіт на ділянці потужністю розкриву 3 відвальні породи укладають кар'єру з пониженою потужністю розкриву, м. у вироблений простір серповидними розробками, Глибина внутрішньої ємності між суміжними що прилягають одна до одної, гребені їх знаховідвальними західками визначається з виразу дяться на усередненому рівні 5. Таким чином веb 60 ршина відвалу 22 являється підготовленою до hx = з × tg11° = × 0,195 = 5,8 м ; bз - ширина між 2 2 рекультивації. По мірі досягнення вершини замусуміжними західками, м. леного хвостосховища 21 усередненого рівня 5, ця Нова технологія підготовки виробленого просплоща стає теж придатною для рекультивації у тору Матронівського кар’єру до рекультивації посільськогосподарському напрямку. лягає в переміщені 75млн.м 3 порід розкриву і Винахід ілюструється наступним прикладом. 14,2млн.м 3 відходів збагачення за термін будівниПроектуємий Мотронівський кар'єр Вільногірцтва до зовнішнього сховища у продовженні балки ського ГМК має розробляти пласт піскових титаноза контуром кар'єрного поля. Потім вироблений вих р уд потужністю 10,3м на фронті 2200м. Річна 3 простір відгороджується від робочої зони першою потужність по добуванню руди становить 5млн.м . внутрішньою відвальною розробкою висотою Вихід відходів збагачення - 0,945. Посеред кар'єр 7 69744 60,6м по цілику. Дно ділянки планується з ухилом 2°. Біля борту формується відстійник для освітленої води. Об'єм початкової ділянки внутрішнього схови ща становить 24,1млн.м 3. Цієї ємності достатньо для складування відходів збагачення на про24,1 тязі T1 = = 5 років. За цей час буде відро5 × 0,945 блено 5 ´ 4 = 20 розробкою висотою по 11м на довжину 20 ´ 60 = 1200 м по простяганню. У ємність між ними буде заскладовано 60 Vx = 10 - 6 ´ (20 - 3 ) ´ 5,8 ´ ´ 1290 = 3,8млн.м 3 2 відходів збагачення. На 6-й рік експлуатації внутрішнього хвостосхови ща відсипається друга відвальна розробка висотою 60,6м. У створену ємність можливо розмістити решту відходів збагачення корисної копалини з повного об'єму промислових запасів корисної копалини. Розміщення збагачувального устаткування поблизу борту кар'єру біля внутрішнього хвостосховища дозволяє переміщува ти пульпу з використанням тільки одного насоса, що дозволяє зменшити витрати на транспортування корисної копалини у три рази. Відходи збагачення складуються у хвостос Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 8 хови щі самопливом. Акумулюючи ємність освітленої води розміщується у контурі зовнішнього хвостосхови ща, до якого перекачують воду з з умпфів. Впровадження нової технології дозволить у межах кар'єрного поля на площі понад 1200га спланувати порушену поверхню у процесі відвальних робіт на рівні непорушених земель і рекультивувати їх у сільськогосподарському напрямку. Залишкову траншею біля північної межі кар'єрного поля площею 271,8га обладнують під водоймище. Оскільки до цього площа кар'єрного поля була зайнята під вигони, а рекультивацію виконують під ріллю, економічний ефект буде отримано у розмірі Е = S × (Кр - Кв - Ср ) = 1200× ( 82,87 - 20,64 - 5,7) = 67836 тисгрн ; . де S - площа рекультивованих земель, га; Кр , Кв - вартість 1га земель під ріллею і вигонами, грн; Ср - собівартість рекультивації 1 га порушених земель, грн. Наведенні показники підготовки виробленого простору Матронівського кар'єру до рекультивації за новою технологією підтверджують високу ефективність заявленого технічного рішення. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601