Спосіб відкритої розробки крутоспадних родовищ корисних копалин

1. Спосіб відкритої розробки крутоспадних родовищ корисних копалин, який містить почергове відпрацьовування горизонтів кар'єру з утворенням розкривних і видобувних уступів у напрямку просування фронту гірничих робіт, заглиблення кар'єру, складання розкривних порід у зовнішні відвали, утворення внутрішнього відвалу у виробленому просторі кар'єру почерговим розміщенням розкривних порід, транспортування корисної копалини по одному з бортів кар'єру і зміну напрямку просування фронту гірничих робіт при досягненні проектної межі кар'єру, який відрізняється тим, що при формуванні внутрішнього відвалу першої черги виконують розвантаження розкривної породи в зоні неробочих уступів, загальна висота яких відповідає загальній проектній висоті внутрішнього відвалу, при цьому формують відкос внутрішнього відвалу на неробочих уступах кар'єру, який забезпечує сегрегацію кусків розкривної породи, а формування внутрішнього відвалу другої черги здійснюють з породи, яка розміщена у верхній і серед U 2 15525 1 3 почергово відпрацьовування горизонтів кар'єру з утворенням розкривних і видобувних уступів у напрямку просування фронту гірничих робіт, заглиблення кар'єру, складування розкривних порід у зовнішні відвали, утворення внутрішнього відвалу у виробленому просторі кар'єру почерговим розміщенням розкривних порід, транспортування корисної копалини по одному з бортів кар'єру і зміну напрямку просування фронту гірничих робіт при досягненні проектної межі кар'єру [а.с. СССР №1155755, МКИ Е21С41/00. Способ открытой разработки крутопадающих месторождений]. Недоліком цього способу є те, що відсипання внутрішньокар'єрних відвалів декількома ярусами з використанням уступів обмежує продуктивність відвального обладнання і вимагає додаткових витрат на тимчасові транспортні комунікації на відвалах. Крім того, відсипання внутрішнього відвалу ярусами з уступів приводить до спільного розміщення транспортабельної за умовами застосування конвеєрного транспорту розкривної породи і крупнокускової нетранспортабельної породи, що знаходиться в тому ж вигляді, у якому вона знаходиться в розвалі гірської маси. Тому при відсипанні другої черги відвалу розкривна порода з відвалу першої черги може переміщуватися тільки автомобільним чи залізничним транспортом. Ця обставина потребує відпрацьовування відвала уступами з використанням штатних екскаваторів, що приведе до додаткових витрат на спорудження забійних транспортних комунікацій на відвалі першої черги. Причому, це буде пов'язано з залученням зазначених транспортних засобів для переваловки відвалу першої черги. Використання конвеєрів для формування відвалів першої черги потребує застосування попереднього дроблення крупнокускової розкривної породи, що пов'язано з необхідністю додаткових капітальних витрат. Дроблення розкривної породи нераціонально виконувати з застосуванням стаціонарної дробарки, а застосування забійних дробарно-грохотильних агрегатів приведе до невиправданих додаткових капітальних витрат на розробку родовища. Задачею корисної моделі є удосконалення способу відкритої розробки крутоспадних родовищ корисних копалин за рахунок використання ефекту сегрегації розкривної породи при формуванні внутрішнього відвалу першої черги, що дозволить скоротити питомі витрати на транспортування і переваловку розкривної породи з внутрішнього відвала першої черги у внутрішній відвал другої черги. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що спосіб відкритої розробки крутоспадних родовищ корисних копалин, який містить почергове відпрацьовування горизонтів кар'єру з утворенням розкривних і видобувних уступів у напрямку просування фронту гірничих робіт, заглиблення кар'єру, складування розкривних пород у зовнішні відвали, утворення внутрішнього відвалу у виробленому просторі кар'єру почерговим розміщенням розкривних порід, транспортування корисної копалини по одному з бортів кар'єру і зміну напрямку просуван 15525 4 ня фронту гірничих робіт при досягненні проектної межі кар'єру. Відповідно до корисної моделі, при формуванні внутрішнього відвалу першої черги виконують вивантаження розкривної породи в зоні неробочих уступів, загальна висота яких відповідає загальній проектній висоті внутрішнього відвала, при цьому формують відкос внутрішнього відвала на неробочих уступах кар'єру, який забезпечує сегрегацію кусків розкривної породи, а формування внутрішнього відвала другої черги здійснюють з породи, яка розміщена у верхній і середній частинах внутрішнього відвала першої черги, причому зазначену породу переміщають на відвал другої черги стрічковими конвеєрами, що завантажуються пересувним конвеєрним навантажувачем, який працює під завалом, при цьому породу, яка розміщена в нижній частині внутрішнього відвала першої черги, переміщають на зовнішні відвали кар'єру. Для досягнення яскраво вираженого ефекту сегрегації в місці вивантаження розкривної породи на відвалі першої черги обладнують пересувну розвантажувальну площадку і встановлюють похилий колосниковий грохот, причому колосники грохоту обладнують амортизаторами і розташовують у плані віялом під кутом один до одного. Для зниження трудовитрат на транспортування розкривної породи з внутрішнього відвала першої черги на зовнішні відвали кар'єру породу, яка розміщена в нижній частині внутрішнього відвалу першої черги, дроблять і переміщують у внутрішній відвал другої черги. Для зниження трудовитрат на навантаження і транспортування розкривної породи з внутрішнього відвала другої черги під час її наступної переваловки в зоні внутрішнього відвала другої черги перед початком його формування на дні кар'єру споруджують тунель з тюбінгів. При цьому тунель обладнують випускним вікном з бункеромживильником та затвором, і розміщують усередині нього конвеєрний навантажувач, а в просторі над тунелем розміщують розкривні породи відвала другої черги. На фіг.1 показаний розвиток кар'єру з зовнішнім відвалоутворенням і формуванням відвалу першої черги; на фіг.2 - продовження фіг.1; на фіг.3 - пересувна розвантажувальна площадка відвалу першої черги; на фіг.4 - розвиток кар'єру під час досягнення ним граничного контуру з заглибленням і одночасним розносом борту; на фіг.5 - продовження фіг.4; на фіг.6 - вид І фіг.4; на фіг.7 - завантаження передатного конвеєра пересувним конвеєрним навантажувачем, який працює під завалом; на фіг.8 - вузол перевантаження розкривної породи з відвала другої черги в тунелі з тюбінгів. Спосіб здійснюють таким чином. У початковий період розробки кар'єру (фіг.1 і 2) на його неробочому борті споруджують систему з'їздів 1, по яких транспортують розкривну породу на зовнішні відвали 2. На уступах робочої зони 3 кар'єру обладнують систему з'їздів 4, які з'єднують робочу зону 3 із зоною неробочих уступів 5 через транспортні берми 6. На неробочих уступах 5 формують відвал 7 першої черги, при цьому загальна 5 висота уступів 5 відповідає його загальній проектній висоті, а відкос 8 відвалу першої черги забезпечує сегрегацію (розподіл по фракціях) кусків розкривної породи. Для забезпечення стійкого ефекту розподілу розкривної породи по фракціях (сегрегації) у місці її розвантаження на відвалі першої черги (фіг. 3) обладнують пересувну розвантажувальну площадку 9 і встановлюють похилий колосниковий грохот 10, причому колосники 11 грохоту обладнують амортизаторами і розташовують у плані віялом під кутом один до одного. При досягненні граничного контуру 12 торця кар'єру виконують його заглиблення з одночасним розносом борту 13 (фіг.4 і 5), а відсипання внутрішнього відвалу 7 першої черги роблять доти, поки він не створить перешкоди для розвитку розкривних і видобувних робіт у робочій зоні кар'єру. Після досягнення максимальної ємності відвала першої черги на площадці, яка пов'язана з нижньою брівкою відвала першої черги, формують насип 14, що прилягає до відкосу відвала 7. На насипі 14 планують площадку 15, висота якої не менш рівня розміщення в тілі внутрішнього відвала першої черги 7 кусків негабаритної фракції за умовою її транспортування конвеєрним транспортом (фіг.6). На площадці 15 встановлюють конвеєрний навантажувач 16 [Буянов Ю.Д. Поточная и цикличнопоточная технология на карьерах по добыче нерудных строительных материалов. - М., Недра, 1973. - с.70] і монтують передатний стрічковий конвеєр 17. (фіг.7). Конвеєрний навантажувач 16 обладнують бункером 18 із затвором 19. У крутій напівтраншеї 21, що з'єднує площадку 15 із транспортною бермою 22, встановлюють похилий стрічковий конвеєр 23. На транспортній бермі 22 (фіг.4, 5 і фіг.6) встановлюють напівстаціонарний стрічковий конвеєр 24, відвальні конвеєри 25 і відвалоутворювач 26. Відвалоутворювач 26 розташовують на початковій площадці утворення відвалу 27 другої черги. Причому, перед початком формування відвала другої черги в його підніжжі на дні кар'єру споруджують тунель 28 з тюбінгів 29 (фіг.8), який обладнують випускними вікнами 30 з бункером-живильником 31 і затвором 32 і розміщують усередині нього конвеєрний навантажувач 33. При цьому в просторі над тунелем розміщують розкривні породи 34 відвалу другої черги. Розробку корисної копалини здійснюють у такий спосіб. У початковий період розробки кар'єру роботи ведуть за відомою технологією. Розкривну породу транспортують по системі з'їздів 1 і розміщують у зовнішньому відвалі 2 на денній поверхні кар'єру (фіг.1 і 2). Корисну копалину розробляють на видобувних уступах робочої зони 3 кар'єру і транспортують по системі з'їздів 4. Роботи з відомою технологією ведуть доти, поки не буде утворений вироблений простір, який достатній для початку розміщення внутрішнього відвалу першої черги. На цьому етапі гірничих робіт розкривну породу транспортують автомобільним транспортом з робочої зони 3 по системі з'їздів 4 і транспортним бермам 5 у зону неробочих уступів 6. У початковий період відсипання відвалу 7 першої черги роблять 15525 6 засипання неробочих уступів 6 розкривною породою і формують відкос внутрішнього відвалу, що буде забезпечувати сегрегацію кусків розкривної породи. Після формування відкосу верхньої поверхні відвалу 7 встановлюють пересувну розвантажувальну площадку 9 з похилим колосниковим грохотом 10. Автосамоскиди розвантажують порожню породу на площадці 9 безпосередньо на похилий грохот 10 (фіг.3). При цьому розвантажена порода автоматично розділяється на фракції по розміру кусків - спочатку на поверхню укосу 8 відвалу попадають більш дрібні її куски, потім куски породи середніх розмірів і в останню чергу - найбільші куски породи. Великі куски розкривної породи скочуються по поверхні укосу 8 відвалу 7 вниз і формують нижній шар кусків породи негабаритної фракції за умовою їхнього транспортування конвеєрним транспортом. Вище цього шару автоматично укладаються куски породи середньої фракції, а в самій верхній частині внутрішнього відвала 7 першої черги укладаються найдрібніші куски розкривної породи. У такий спосіб провокується стійкий режим сегрегації (поділу по фракціях) розкривної породи в тілі відвала першої черги. Причому поділ по фракціях буде відбуватися плавно, а висота шару кожної фракції буде залежати від гранулометричного складу породи і кута встановлення колосників 11 один до одного. При досягненні граничного контуру 12 торця кар'єру роблять його заглиблення з одночасним розносом борту 13 (фіг.4 і 5). Після досягнення максимальної ємності відвалу 7 першої черги на площадці, яка пов'язана з його нижньою бровкою, формують насип 14, що прилягає до укосу відвала 7 і планують на ній площадку 15 (фіг.6). Висота цієї площадки 15 не менш рівня розміщення в тілі відвалу 7 кусків негабаритної фракції за умовою їх транспортування конвеєрним транспортом. На площадці 15 установлюють конвеєрний навантажувач 16, монтують передатний стрічковий конвеєр 17, формують з'їзд 21, встановлюють похилий конвеєр 23, напівстаціонарний конвеєр 24, відвальні конвеєри 25 і відвалоутворювач 26. Після завершення зазначеного обсягу робіт бульдозери, які розміщені на верхній площадці сформованого відвала 7 першої черги, окремими шарами відпрацьовують його зверху донизу і переміщують породу до верхньої бровки відвального уступу. Далі розкривна порода під власною вагою переміщується по відкосу 8 відвала 7 і поступово утворює конус, який покриває прийомну частину конвеєрного навантажувача 16, і заповнює бункер 18 (фіг.7). Під час розробки кожного окремого шару відвала 7 бульдозери переміщають порожню породу від його периферії до точки перетинання верхньої бровки відвала і вертикальної площини, що проходить через повздовжню вісь конвеєрного навантажувача 16. Затвором 19 відкривають бункер 18 і завантажують конвеєр 20 навантажувача, який перевантажує розкривну породу на передатний конвеєр 17. Конвеєр 17 передає матеріал, що транспортується, на похилий конвеєр 21 (фіг.4 і 5), напівстаціонарний стрічковий конвеєр 24 і відвальні конве 7 єри 25. Порожню породу з відвальних конвеєрів 25 укладають у відвал 27 другої черги відвалоутворювачем 26. Після переваловки транспортабельної розкривної породи, яка розташована в середній і верхній частинах відвала 7 першої черги, крупнокускову нетранспортабельну породу, що розміщена в нижньому шарі внутрішнього відвала першої черги, переміщають на зовнішні відвали 2 кар'єру, або дроблять і переміщають у внутрішній відвал 27 другої черги. У разі необхідності, конвеєрний навантажувач 16 перевантажує розкривну породу на автотранспорт, або ж.д. транспорт, який переміщує породу на внутрішній відвал 27 другої черги. При досягненні граничного контуру лівого флангу кар'єру виконують його наступне заглиб 15525 8 лення. Одночасно розносять борти кар'єру і змінюють напрямок розвитку гірничих робіт у бік його правого флангу. При цьому розкривну породу 34, яка розташована у внутрішньому відвалі другої черги (фіг.8), подають через випускне вікно 30 тунелю 28, бункер-живильник 31 із затвором 32 на конвеєрний перевантажувач 33, і переміщують системою стрічкових конвеєрів на новий відвал кар'єру. Використання пропонованого способу дозволить знизити витрати на відвалоутворення і значно зменшити площу відчужених сільськогосподарських земель, що в цілому знижує витрати на розробку родовища. 9 Комп’ютерна верстка А. Рябко 15525 Підписне 10 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601