Спосіб відкритої розробки крутоспадних родовищ корисних копалин

Реферат: UA 110939 U UA 110939 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до гірничої справи, зокрема до відкритого способу розробки крутоспадних родовищ корисних копалин, що мають глибоке залягання; і достатні розміри. Відомий спосіб розробки родовищ, що мають крутоспадне залягання здійснюється з поступовим переміщенням верхніх горизонтів з подальшим залученням нижніх, а розкривні породи розміщують у зовнішніх та внутрішніх відвалах. Формування кар'єру першої черги і внутрішнє складування порід розкриву розглянуто у [А.с. 1155755 СССР, МКИ7 Е21 С41/00. Способ открытой разработки крутопадающих месторождений / А.Г. Шапарь, В.Т. Лашко, А.В. Романенко и др. - Опубл. 15.05.85. Бюл. № 18]. Недолік полягає в ускладненні технологічного процесу розробки та транспортування при значних витратах. Формування внутрішніх відвалів потребує підготовки відповідних площадок і транспортних комунікацій у робочій зоні кар'єру. Відповідно внутрішні відвали при відпрацюванні крутопохилих родовищ формуються або при досягненні проектних меж кар'єрного поля, або у тимчасові відвали, які потім послідовно переміщують у вироблений простір кар'єрів. Утворення внутрішніх відвалів по усьому периметру кар'єру обмежує розміщення транспортних комунікації на нижніх горизонтах. Найбільш близьким технічним рішенням є відомий спосіб відпрацювання глибоких кар'єрів, що включає формування кар'єрного простору за допомогою крутонахилених шарів, яке дозволяє зменшити виймання значних об'ємів розкривних порід у початковий період розробки родовища [Патент України 101396. МПК Е21 С 41/26. Спосіб відкритої розробки крутоспадних родовищ корисних копалин / А.Ю. Дриженко. - Опубл. 25.03.2013, Бюл. № 6]. Недоліком такого способу є те, що формування крутонахилених шарів не дає змоги одночасно розміщувати породи розкриву у виробленому просторі, виникає необхідність відповідно постійного переміщення цих відвалів, а це супроводжується значними капітальними витратами. Робоча зона постійно розширюється і змінює своє положення відповідно формування постійних відвалів у цій зоні буде ускладнено. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу відкритої розробки крутоспадних родовищ корисних копалин, в якому введенням нових технологічних операцій та їх послідовності досягається можливість одночасно відпрацьовувати родовище крутонахиленими шарами і складувати породи розкриву у вироблений простір, керувати об'ємами виймання порід розкриву і їх складування, поліпшити схему транспортування розкривних порід і корисних копалин, управління процесом розробки при спрощенні схеми відпрацювання родовища і за рахунок цього, зменшити витрати часу, підвищити ефективність способу в цілому. Поставлена задача вирішується тим, що в способі відкритої розробки крутоспадних родовищ корисних копалин, що включає формування кар'єру заходками, відпрацювання порід розкриву крутонахиленими шарами, транспортування корисних копалин на денну поверхню, згідно з корисною моделлю попередньо кар'єрне поле розділяють на черги послідовного відпрацювання, причому спочатку з процесі відробки першої черги формують кар'єр в проектних контурах із з'їздами на одному з бортів, а площадок майбутнього відвалу - на інших, з проходкою центральної випереджувальної траншеї уздовж лінії простягання родовища для відпрацювання корисної копалини, відносно якої далі ведуть відробку крутонахиленими шарами кар'єру другої черги, з переміщенням порід розкриву у внутрішній відвал кар'єру першої черги. На фіг. 1, 2, 3, 4 показана технологічна схема відпрацювання крутоспадного родовища з формуванням глибокого кар'єру чергами. Фіг. 1 показує положення гірничих виробок при відпрацюванні кар'єру першої черги та проведення випереджувальної траншеї кар'єра другої черги. Фіг. 2 показує розвиток кар'єру другої черги та початок формування внутрішнього відвалу нижнього ярусу. Фіг. 3 визначає послідовність відпрацювання крутонахилених шарів кар'єру другої черги. Фіг. 4 показує розміщення відвалів верхнього ярусу у виробленому просторі кар'єру першої черги. На планах та відповідних перерізах позначено: 1 - вироблений простір кар'єру першої черги; 2 - капітальні з'їзди; 3 - випереджувальна траншея по породам розкриву кар'єру II черги; 4 - загальні межі кар'єрного поля; 5 - межі кар'єрного поля кар'єру першої черги; 6 - лінія простягання родовища; 7 - робоча площадка крутонахиленого шару з транспортним сполученням; 8 - тимчасово-неробочі ділянки бортів кар'єру (2-4 сумісні уступи) II черги; 9 крутонахилені шари кар'єру другої черги; 10 - внутрішній відвал нижнього ярусу у виробленому просторі кар'єру першої черги; 11 - траншея по корисній копалині кар'єру другої черги; 12 - межа крутонахилених шарів; 13 - верхній ярус внутрішнього відвалу у виробленому просторі кар'єру першої черги; 14 - тимчасовий з'їзд; 15 - корисна копалина. Реалізація відкритої розробки родовища корисних копалин здійснюється наступним чином. Попередньо кар'єрне поле розділяють на черги послідовного відпрацювання, спочатку в процесі відробки першої черги формують кар'єр 1 в проектних контурах 5 із капітальними з'їздами 2 на 1 UA 110939 U 5 10 15 20 25 30 35 40 одному з бортів, а площадок майбутнього відвалу на інших (фіг. 1). За відомими способами формують кар'єр першої черги повздовж лінії простягання родовища 6, у межах границь кар'єрного поля 4. Транспортування корисних копалин та порід розкриву при формуванні кар'єру першої черги здійснюється по капітальним з'їздам 2 на денну поверхню. Відпрацювання кар'єру другої черги розпочинають з проведення центральної випереджувальної траншеї 3 уздовж лінії простягання родовища 6, відносно якої далі ведуть відробку крутонахиленими шарами 9. Кар'єр другої черги формують по розкривним породам шляхом створення робочих площадок 7 крутонахилених шарів у межах 12 (фіг. 2). Між робочими площадками 7 утворюють тимчасово неробочі ділянки 8, які складені сумісними уступами у кількості від двох до чотирьох одиниць. Розкриття нижніх горизонтів кар'єру другої черги здійснюють за допомогою траншеї 11 яку походять по корисній копалині 15 з відповідних площадок кар'єру першої черги. Будівництво випереджувальної траншеї 11 здійснюють після підготовки і відпрацювання верхніх горизонтів з відповідними площадками 7 по породам розкриву (фіг. 3). Породи розкриву із кар'єру другої черги по відповідним транспортним площадкам 7, капітальним з'їздам 2 і тимчасовим з'їздам 14 переміщують на спеціально підготовлені площадки кар'єру де відбувається будівництво внутрішнього відвалу нижнього ярусу 10, а потім, при відповідному формуванні площадки нижнього ярусу у верхній ярус внутрішнього відвалу 13 (фіг. 3, 4). Будівництво тимчасових з'їздів 14 дозволяє скоротити відстань транспортування порід розкриву на внутрішній відвал 10 в зоні межі між кар'єром першої та другої черги. В процесі відпрацювання корисної копалини з формуванням випереджувальної траншеї здійснюється підготовка нових запасів до виймання шляхом вилучення порід розкриву при розробці крутонахилених шарів. Таким чином здійснюється процес керування об'ємами розкриву і виймання корисних копалин з переміщенням порід розкриву у внутрішній відвал, а корисних копалин на денну поверхню. Технічний результат способу досягається шляхом виділення черг розвитку кар'єрного поля. Кар'єр першої черги формують проектних контурах із з'їздами на одному з бортів, а площадок майбутнього відвалу на інших. Формуванням кар'єру другої черги здійснюється крутонахиленими шарами по скельним породам розкриву і відповідним їх відпрацюванням зверху вниз до корисної копалини, за рахунок чого досягається можливість проведення випереджувальної траншеї по корисній копалині і формування внутрішнього багатоярусного відвалу у виробленому просторі кар'єру першої черги, за рахунок чого спрощується транспортна схема всередині кар'єру, з виключенням переміщення розкривних порід на зовнішні відвали, що призводить до значного зменшення капітальних витрат, поліпшується управління вийманням об'ємів порід розкриву і корисних копалин. Запропонована схема ведення відкритих гірничих робіт дозволяє отримати значну економію матеріальних, грошових ресурсів, та покращити екологічний стан навколо кар'єру. В умовах експлуатації Єрістовського кар'єру схема і відповідно технологія дозволяють збільшити кут укосів бортів у середньому до 30-35°. Робоча площадка круто нахиленого шару формується шириною 60 м. Розкривна траншея споруджується від 50 м до меж потужності корисної копалини. Формування внутрішнього відвалу дозволяє зменшити витрати на землю, яка необхідна для розміщення зовнішнього відвалу на 65 %, зменшити відстань транспортування на 3-6 км і відповідно отримати економічний ефект і більш екологічну схему. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 Спосіб відкритої розробки крутоспадних родовищ корисних копалин, що включає формування кар'єру заходками, відпрацювання порід розкриву крутонахиленими шарами, транспортування корисних копалин на денну поверхню, який відрізняється тим, що попередньо кар'єрне поле розділяють на черги послідовного відпрацювання, причому спочатку в процесі відробки першої черги формують кар'єр в проектних контурах із з'їздами на одному з бортів, а площадок майбутнього відвалу - на інших, з проходкою центральної випереджувальної траншеї уздовж лінії простягання родовища для відпрацювання корисної копалини, відносно якої далі ведуть відробку крутонахиленими шарами кар'єру другої черги, з переміщенням порід розкриву у внутрішній відвал кар'єру першої черги. 2 UA 110939 U 3 UA 110939 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4