Спосіб відкритої розробки родовищ корисних копалин

1. Спосіб відкритої розробки родовищ корисних копалин, який включає відпрацювання верхніх горизонтів м'яких розкривних порід, буровибухову підготовку і виїмку скельних розкривних порід і руди на нижчележачих горизонтах з переміщенням гірничої маси транспортним устаткуванням по транспортних комунікаціях на поверхню й у вироблений простір кар'єру, із проходкою траншей, формуванням з'їздів і періодичною перекладкою транспортних комунікацій у траншеї у тимчасово неробочих зонах на бортах кар'єру, який відрізняється тим, що створюють на зазначених горизонтах з м'яким розкривом на робочому борті кар'єру тимчасово неробочу зону і переміщують у неї скельний розкрив, відпрацьовуючи нижчі розкривні і добувні горизонти, починаючи з бічних ділянок, при цьому скельний розкрив відсипають першим нижнім відвальним ярусом на площадку найнижчого горизонту з м'якими породами, висотою до рівня площадки вищерозташованого горизонту, потім відсипають другий відвальний ярус на поверхню першого ярусу і на площадку прилеглого горизонту з м'якими породами, потім аналогічно продовжують відсипання відвальних ярусів до рівня поверхні кар'єру, причому бічні укоси кожного ярусу поперемінно відсипають під різними кутами, один з укосів - під кутом природного укосу, а протилежний - під кутом 15° до горизонту, після чого до лінії верхньої брівки кар'єру відсипають останній відвальний ярус вище рівня денної поверхні, відпрацьовуючи при цьому нижні розкривні і добувні го 2 (19) 1 3 94891 4 двох підготовлених з'їздах, з'єднуючи її з залізничною колією, прокладеною по денній поверхні, далі проводять розробку відвального ярусу разом з м'якими породами горизонту так само, як розробку вищележачих відвальних ярусів, потім аналогічно проводять розробку наступних нижчележачих відвальних ярусів і суміжних з ними м'яких порід на горизонтах. Запропонований винахід відноситися до екологічного напрямку при виконанні відкритих гірничих робіт. На даний період часу при виконанні гірничих робіт відкритим способом багато тисяч гектарів земель вилучено із сільськогосподарського та житлового фонду. Тому важливим екологічним напрямком у гірничому виробництві є зменшення відчуження земель, наприклад, за рахунок розміщення відвалів гірничих порід усередині виробленого простору кар'єрів. У відомому винаході за а.с. 899950, Е21С41/00 (бюлетень винаходів СРСР № 3 від 23.01.82) "Способ внутреннего отвалообразования при открытой разработке", описується спосіб розробки корисних копалин з виїмкою розкривного і добувного уступів західками і відсипанням м'яких розкривних порід у вироблений простір у виді відвалу, слідом за просуванням добувної західки, включаючи проведення траншеї трикутної форми в основі внутрішнього відвала. У траншею відсипають більш міцні породи, з яких після просування нижнього добувного уступу формують стійку основу внутрішнього відвалу розкривних порід. Недоліком відомого способу - є обмеженість застосування технологічної схеми, придатної лише для системи розробок положистих або горизонтальних шарів корисної копалини, а також те, що спосіб не поширюється на крутопадаючі родовища. Найближчим аналогом є "Способ открытой разработки" (див. SU 1303715А1, Е21С41/00, Бюл. № 14 від 15.04.87), у якому здійснюється відпрацьовування горизонтів у спадному порядку з формуванням виробленого простору кар'єру, включаючи буровибухову підготовку порід, виїмку подрібненої скельної гірничої маси з наступним її переміщенням гірничотранспортним устаткуванням у виробленому просторі, формування з'їздів на погашених уступах, укладання суміжних транспортних комунікацій на горизонтах кар'єру з періодичним їх переукладанням, проходку піонерних траншей на горизонті, що відпрацьовується між транспортними комунікаціями, при цьому транспортні комунікації нарощуються, з формуванням напівстаціонарної спіральної траси з створенням спадних з'їздів на неробочому борту кар'єру. У цілому, описана технологічна схема відкритої розробки крутопадаючих пластів корисної копалини за відомим способом є прогресивна, тому що дозволяє вести інтенсивні розробки трьома робочими бортами кар'єру, чергуючи тимчасово неробочі зони бортів. Проте при інтенсивних розробках збільшується концентрація у внутрішній атмосфері кар'єрів газів, які виділяються від кар'єрного автотранспорту і кількість пилових частинок від вибухових робіт, що завдає шкоди здоров'ю і працездатності обслуговуючого персоналу. Виникає ще задача по забезпеченню більш інтенсивного провітрювання робочих зон кар'єру. Деяким рішенням задачі провітрювання робочої зони кар'єру є підвищення швидкості висхідного повітряного потоку, який створено вибуховими роботами. Якщо припустити розгляд руху повітря, переміщеного вгору енергією вибухів, як нерозривного повітряного потоку з стабільним режимом переміщення, і з поперечним перетином Sp3, рівним площі робочої зони, то, у міру підйому, поперечний перетин потоку збільшується до Sk, оскільки похилість борту кар'єру дозволяли потоку розширятись. За умови постійності масової витрати [1] потоку в різних його перетинах Qm=S=const де S - площа поперечного перетину потоку;  - швидкість потоку в даному перетині;  - густина повітря в потоці (приймаємо =const) можна написати рівняння: SP3P3=Skk S  Звідки k  РЗ РЗ Sk Оскільки Sk>SP3, то 