Спосіб розкриття нижніх горизонтів діючого глибокого кар’єру

Реферат: Винахід належить до гірничої справи, зокрема до способу відкритої розробки крутоспадних родовищ корисних копалин. Згідно зі способом гірничу масу перших нижніх горизонтів транспортують до дробарки автосамоскидами. З боку неробочого торця кар'єру по його укосу розміщують першу окрему секцію основного крутонахиленого стрічково-візкового конвеєра, сполучують його із дробаркою крупного дроблення. У міру розкриття кожного нижче розташованого горизонту формують транспортну площадку з перевантажувальним пристроєм та бункером-накопичувачем. На укосі нижче розташованих горизонтів із зміщенням у напрямку до робочої зони кар'єру розміщують допоміжний стрічково-візковий конвеєр. Основний стрічково-візковий конвеєр кожного разу в процесі поглиблення гірничих робіт нарощують черговою секцією, після чого переміщують допоміжний конвеєр на нижче розташований горизонт, з'єднуючи з відповідною нарощеною секцією основного конвеєра. Безперервно транспортують гірничу масу із почерговим нарощуванням секціями основного конвеєра та переміщенням униз допоміжного конвеєра аж до проектної глибини кар'єру. Досягається суттєве підвищення продуктивності та надійності транспортного процесу. UA 114851 C2 (12) UA 114851 C2 UA 114851 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до гірничої справи, зокрема до відкритого способу розробки крутоспадних родовищ корисних копалин, коли на неробочих бортах кар'єрів до глибини 200-25 м від поверхні експлуатують нахилені під кутом до 16° стрічкові конвеєри сумісно із дробарками крупного дроблення гірничої маси, яку доставляють великовантажними автосамоскидами, а поточну глибину робочої зони систематично нарощують, яка у проектному положенні досягає 500-800 м. Відомий спосіб розкриття нижніх горизонтів діючих глибоких кар'єрів, коли нахилений стрічковий конвеєр у капітальній траншеї нарощують сумісно із переносом дробарки крупного дроблення на нижчі горизонти із кроком 75-105 м по вертикалі (Дриженко А.Ю. Карьерные технологические горнотранспортные системы. Д.: Держ. ВНЗ "НГУ", 2011. - 542 с.) [1]. Недоліком такого способу є складна технологія підготовки скельної гірничої маси до транспортування, бо потребує спорудження нової дробарки крупного дроблення, додаткового розносу неробочого борту кар'єра, а її використання, поряд із існуючою, значно збільшує собівартість гірничих робіт. Крім того, улаштування в капітальній траншеї стрічкового конвеєра під кутом 16 потребує довгострокової консервації значної частини неробочого борту в кар'єрі, що заважає нормальному розвитку гірничих робіт. Найбільш близьким по технологічній суті та досягуваному результату є спосіб розкриття нижніх горизонтів у діючому глибокому кар'єрі нахиленою під кутом до 40-45° капітальною траншеєю, яку обладнують стрічко-візковим конвеєром, що здатний транспортувати рядову, після проведення вибухових робіт, гірничу масу із крупністю до 1200 мм у поперечнику. Автосамоскидами гірничу масу доставляють із нижніх горизонтів кар'єру і розвантажують на пункті перевантаження через направляючий бункер у нижній частині стрічково-візкового конвеєра (А.С. СССР 1803355, А.Ю. Дриженко, О.Х.Дудченко, В.І. Симоненко та інші, 1993) [2]. Недоліком такого способу розкриття є періодичність транспортування та зупинка експлуатації крутонахиленого стрічково-візкового конвеєра під час нарощування його довжини при спорудженні нового пункту перевантаження, що займає довгий час і збільшує собівартість гірничопідготовчих робіт. В основу винаходу поставлено задачу удосконалення способу розкриття нижніх горизонтів діючого глибокого кар'єру, де введенням нових технологічних операцій та параметрів досягається можливість здійснення безперервного процесу транспортування крупношматкової гірничої маси до діючого перевантажувального пункту із можливістю завантаження конвеєра на кожному горизонті і, за рахунок цього, спрощення процесу транспортування, суттєво підвищити його продуктивність. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі розкриття нижніх горизонтів діючого глибокого кар'єру, що включає розташування на його неробочій ділянці борту нахиленого стрічкового конвеєра сумісно із дробаркою крупного дроблення, яку розміщують на площадці перевантажувального пункту, транспортування скельної гірничої маси автосамоскидами із вибоїв у робочій зоні кар'єру, згідно з винаходом, у процесі відпрацювання перших нижніх горизонтів гірничу масу транспортують до дробарки автосамоскидами, а з боку неробочого торця кар'єру по його укосу розміщують першу окрему секцію основного крутонахиленого стрічково-візкового конвеєра, сполучають його розвантажувальний кінець із дробаркою крупного дроблення живильником із одночасним формуванням у міру розкриття кожного нижче розташованого горизонту відповідної транспортної площадки з перевантажувальним пристроєм та бункером-накопичувачем, далі продовжують завантаження кожного бункера-накопичувача гірничою масою автосамоскидами та одночасно на укосі нижче розташованих горизонтів із зміщенням у напрямку до робочої зони кар'єру розміщують допоміжний стрічково-візковий конвеєр, а основний стрічково-візковий конвеєр нарощують кожного разу в процесі поглиблення гірничих робіт черговою секцією, після чого переміщують допоміжний конвеєр на нижче розташований горизонт, з'єднуючи з відповідною нарощеною секцією основного конвеєра, і так безперервно транспортують гірничу масу із почерговим нарощуванням секціями основного конвеєра та переміщенням униз допоміжного аж до проектної глибини кар'єру. На кресленні показана технологічна схема розкриття нижніх горизонтів діючого глибокого кар'єру у плані, на якій показано: 1, 2 - неробочий борт кар'єра у торці кар'єрного поля та на прилягаючій до нього фронтальній ділянці; 3 - діючий стрічковий конвеєр; 4 - автосамоскиди; 5 капітальна траншея для переміщення гірничої маси автосамоскидами; 6 - дробарка крупного дроблення; 7 - концентраційний горизонт для розвантаження автосамоскидів у дробарку 6 крупного дроблення; 8 - допоміжна траншея для заїзду автосамоскидів у кар'єр; 9- нижче розташовані транспортні площадки робочої зони кар'єру; 10 - робочі горизонти кар'єру; 11 платформа для проїзду автосамоскидів; 12 - водозбірники; 13 - розрізна траншея; 14 - основний круто-нахилений стрічково-візковий конвеєр; 15 бункер-перевантажувач; 16 1 UA 114851 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 розвантажувальний живильник; 17 - розширена частина транспортної площадки; 18 - бункеринакопичувачі; 19 - огороджуючий залізобетонний брус; 20 - допоміжний круто-нахилений стрічково-візковий конвеєр; 21 - перевантажувальний живильник; 22 - траса для нарощування довжини основного крутонахиленого стрічково-візкового конвеєра; 23 - кінцевий бункернакопичувач основного конвеєра. Реалізація запропонованого способу розкриття нижніх горизонтів у діючому глибокому кар'єрі полягає у наступному. Відповідно до затвердженого технічного проекту на початок поглиблення гірничих робіт кар'єр має поставлений у проектне положення один із торцевих бортів 1 та прилягаючу до нього частину фронтального борту 2, у межах якої діє стрічковий конвеєр 3, що побудований у нахиленій під кутом 16° до горизонту відповідній траншеї. Крупношматкову скельну породу транспортують автосамоскидами 4 по капітальній траншеї 5 і після розвантаження подрібнюють до 300-350 мм у дробарці крупного дроблення 6. Маневри автосамоскидів 5 і розміщення дробарки 6 здійснюють на концентраційному горизонті 7, що має довжину 80-120 м і ширину 40-60 м. Заїзд автосамоскидів до пункту перевантаження з денної поверхні здійснюють по допоміжній траншеї 8, а переміщення їх до нижче розташованих горизонтів у робочій зоні 10 по окремих транспортних площадках 9 виконують через платформу 11 і далі униз капітальною траншею 5. Підземні води із розкритих горизонтів накопичують у водозбірнику 12 і відкачують на поверхню. У процесі розвитку кар'єра, відповідно до діючого технічного проекту, через кожні 4-7 років шляхом проведення відповідної розрізної траншеї 13 послідовно один за одним вводять до експлуатації нижче розташовані робочі горизонти 10 і переносить водозбірник 12. Відомо [1], що ефективна самостійна робота автомобільного транспорту здійснюється у межах висоти робочої зони до 75-105 м. Оскільки у майбутньому поточна глибина кар'єру буде збільшуватися, для скорочення відстані транспортування на найкоротшій довжині перпендикулярно до діючого концентраційного горизонту 7 проводять круто-нахилену траншею, на підошві якої монтують першу секцію основного круто-нахиленого стрічково-візкового конвеєра 14 та поєднують його верхню розвантажувальну частину із дробаркою крупного дроблення 6, сумісно розташованими бункером-перевантажувачем 15 та розвантажувальним живильником 16. Завантаження основного круто-нахиленого конвеєра 14 здійснюють шляхом доставки гірничої маси із нижче розташованих робочих горизонтів 10 автосамоскидами 4 по кожній із окремих транспортних площадок 9 з наступним розворотом на розширеній їх частині 17 та розвантаженням до відповідного бункера-накопичувача 18. Порода із кожного бункеранакопичувача 18 подається на основний стрічково-візковий конвеєр 14 під дією своєї ваги, або відповідними живильниками. Бункери-накопичувачі 18 встановлені послідовно один за один уздовж повздовжньої осі конвеєра 14, починаючи з його нижньої частини. Для попередження падіння автосамоскидів 4 до бункера-накопичувача 18 над його верхньою крайкою зі сторони розвантаження встановлюють огороджуючий залізобетонний брус. 19. У процесі завантаження секцій основного стрічково-візкового конвеєра 14 у період подальшого поглиблення кар'єру на 1-3 горизонти паралельно йому у відповідній траншеї зі сторони руху автосамоскидів 4 монтують допоміжний крутонахилений стрічково-візковий конвеєр 20, який на його верхній площадці сполучують із основним конвеєром 14 на відповідному горизонті перевантажувальним живильником 21. Враховують кількість уступів, що планують обслуговувати допоміжним круто-нахиленим конвеєром 20 відповідно висоті робочої зони кар'єру аж до сформованої попередньо розрізної траншеї 13, де самостійно експлуатують автомобільний транспорт. Після чергового поглиблення кар'єру допоміжний конвеєр 20 по рейках переміщують униз паралельно трасі 22 основного конвеєра 14 і встановлюють на рівні його кінцевого бункера-накопичувача 23 основного конвеєра 14 і так до досягнення проектної глибини кар'єру. При цьому технічний досягається за рахунок безперервного транспортування повного завантаження основного та допоміжного крутонахилених стрічкового-візкових конвеєрів з почерговим переносом їх у глибину діючого кар'єру та безпечного транспортування гірничої маси автосамоскидами на доцільній відстані перевезення у межах 1,5-2 км. Так для умов кар'єру № 2-біс ВАТ "АрселорМіталл Кривий Ріг" заявлений спосіб розкриття нижніх горизонтів з почерговим нарощуванням основного і допоміжного крутонахилених стрічково-візкових конвеєрів з кроком через 45-60 метрів по глибині дозволяє суттєво покращати показники гірничих робот. Зміна технологічної схеми відпрацювання порід розкриву за рахунок запровадження заявленого способу транспортування не дробленої породи крутонахиленим стрічково-візковим конвеєром дозволяє суттєво поліпшити режим гірничих 3 робіт. При цьому до 2016 р будуть знижені обсяги виймання порід розкриву на 10692 тис. м , 3 поточний коефіцієнт розкриву зменшиться на 0,13 м /т. Щорічне зменшення обсягів розробки 2 UA 114851 C2 3 5 порід розкриву складає 972 тис.м . Сумарний очікуваний економічний ефект від впровадження нової технології на кар'єрі № 2-біс за даними ВАТ "Южгіпроруда" склав 21,22 млн. грн. Зміна стану гірничих виробок у кар'єрі із прямими заїздами автосамоскидів на розвантаження істотно впливає на керування режимом гірничих робіт. Це дозволяє поступово нарощувати глибину кар'єру і вчасно вводити до розробки попередньо законсервовані суттєві обсяги порід розкриву. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 10 15 20 25 Спосіб розкриття нижніх горизонтів у діючому глибокому кар'єрі, що включає розташування на його неробочій ділянці борту нахиленого стрічкового конвеєра сумісно із дробаркою крупного дроблення, яку розміщують на площадці перевантажувального пункту транспортування скельної гірничої маси автосамоскидами із вибоїв у робочій зоні кар'єру, який відрізняється тим, що у процесі відпрацювання перших нижніх горизонтів гірничу масу транспортують до дробарки автосамоскидами, а з боку неробочого торця кар'єру по його укосу розміщують першу окрему секцію основного крутонахиленого стрічково-візкового конвеєра, сполучують його розвантажувальний кінець із дробаркою крупного дроблення живильником із одночасним формуванням у міру розкриття кожного нижче розташованого горизонту відповідної транспортної площадки з перевантажувальним пристроєм та бункером-накопичувачем, далі продовжують завантаження кожного бункера-накопичувача гірничою масою автосамоскидами та одночасно на укосі нижче розташованих горизонтів із зміщенням у напрямку до робочої зони кар'єру розміщують допоміжний стрічково-візковий конвеєр, а основний стрічково-візковий конвеєр кожного разу в процесі поглиблення гірничих робіт нарощують черговою секцією, після чого переміщують допоміжний конвеєр на нижче розташований горизонт, з'єднуючи з відповідною нарощеною секцією основного конвеєра, і так безперервно транспортують гірничу масу із почерговим нарощуванням секціями основного конвеєра та переміщенням униз допоміжного конвеєра аж до проектної глибини кар'єру. 3 UA 114851 C2 Комп’ютерна верстка О. Гергіль Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4