Спосіб розконсервації ділянки борту глибоких кар’єрів

Способ расконсервации участка борта глубоких карьеров, включающий отработку законсервированных запасов полезных ископаемых и вмещающих пород уступами, технологи чески объединенными в группы с концентрационными горизонтами, расположенными на нижнем уступе каждой груп пы, перемещение вмещающих пород на площадки концентрационных горизонтов во внутренний отвал, отличающийся тем, что предварительно задают уровень первого концентрационного горизонта, расконсервируе мые уступы первой C2 (54) СПОСIБ РОЗКОНСЕРВАЦIЇ ДIЛЯНКИ БОРТУ ГЛИБОКИХ КАР'ЄРIВ 9639 способа в основном для карьеров с небольшими размерами в плане. Другие недостатки – неблагоприятное воздействие отвальных работ на окружающую среду и отчуждение плодородных земель под отвалы, так как предусматривается, что вмещающие породы могут вы возиться для складирования на внешние отвалы. В основу изобретения поставлена задача усо вершенствования способа расконсервации участка борта глубоких карьеров, в котором складирование пород осуществляют в отвалы без традиционного использования транспорта с оставлением в каждой груп пе уступов целика из ненарушенных пород, что обеспечивает упрощение технологии расконсервации при дости жении максимального результирующего угла откоса с гарантированным запасом устойчивости борта, и за счет этого значительно снижаются материальные затраты на разработку полезного ископаемого, расширяются также возможности применения данной технологии на глубоких карьерах с большими поперечными размерами, локализуется неблагоприятное воздействие отвальных работ на окружающую среду лишь в ограниченных пределах карьерного пространства и сокращается площадь отчуждаемых под отвалы земель. Технический результат достигается при реализации существенных признаков, за счет специфи ческой поэтапной по группам уступов отработки борта глубоких карьеров с возможностью перемеще ния вмещающи х пород по кратчайше му расстоянию в отвал. Поставленная задача решается тем, что в способе расконсервации участка борта глубоких карьеров, включающем отработку законсервированных запасов полезных ископаемых и вмещающи х пород уступами, технологически объединенными в группы с концентрационными горизонтами, расположенными на нижнем уступе каждой группы, перемещение вмещающи х пород на площадки концентрационных горизонтов во внутренний отвал, согласно изобретению предварительно задают уровень первого концентрационного горизонта, расконсервируемые уступы первой группы отрабатывают с перемещением вмещающи х пород на площадку вто рого от поверхности концентрационного го ризонта. чивого угла откоса, а вмещающие породы транспортируют к противоположному откосу отвала. Способ расконсервации участка борта поясняется чертежами: фиг. 1–11 и может быть использован на глубоких карьерах как с незначительными, так и с больши ми поперечными размерами в плане. При этом подразумевается, что борт карьера по своей длине разбит на несколько участков и расконсервации подлежит один из таких участков. По глубине карьера участок борта разделен на несколько групп уступов. А каждая груп па уступов технологически объединена на один общий концентрационный горизонт, расположенный на площадке нижнего уступа данной группы. На фиг. 1 представлена в плане схема, подлежаще го расконсервации, участка борта глубокого карьера с больши ми поперечными размерами; на фиг. 2 – в плане схема участка борта этого карьера в момент формирования приотвального целика при отработке второй группы уступов; на фиг. 3–11 – на поперечных разрезах последовательность отработки горизонтов при расконсервации участка борта: – фиг. 3, 4 – начало отсыпки внутреннего отвала на площадку концентрационного горизонта вто рой группы уступов; – фиг. 5, 6 – формирование приотвального целика при отработке второй группы уступов; – фиг. 7, 8 – отработка приотвального целика с понижением высоты вн утреннего отвала до площадки концентрационного горизонта второй груп пы уступов; – фиг. 9, 10, 11 – отработка приотвального целика последней третьей группы уступов участка борта с отстройкой устойчивого угла откоса на внутреннем отвале. На схемах фиг. 1–11 обозначено: 1 – борт карьера в нерабочем, законсервированном положении; 2 – толща вмещающи х вскрышных пород; 3 – полезное ископаемое; 4 – граница контура расконсервации борта; 5, 6 – соответственно первая и вторая группы уступов по глубине карьера; 7 – площадка второго концентрационного горизонта; 8 – третья группа уступов; 9 – площадка третьего концентрационного горизонта; 10 – предохранительные бермы; 11 – уровень и площадка первого концентрационного горизонта; 12, 13 – заходки уступа; 14 – рабочая площадка; 15 – внутренний отвал на втором концентрационном горизонте; 16 – уступ; 17 – переэкскавируе мые вмещающие породы; 18 – уступы первой группы; 19 – площадка для перемеще ния пород; 20 – приотвальный целик вто рой группы уступов; 21 – выемочное пространство; 22 – скользящие съезды; 23 – берма; 24 – разгрузочная площадка; 25 – съезды; 26 – откос целика; 27 – площадка на целике; 28 – внутренний отвал на третьем концентрационном горизонте; 29 – заходка; 30 – приотвальный целик третьей группы уступов; 31 – пионерная заходка; 32 – рабочий откос отвала; 33 – отвальная заходка; 34 – разгрузочная площадка; 35 – нерабочий откос отва ла; 36 – съезды в карьер. Технология расконсервации участка борта глубокого карьера заключается в следующем. На предыдущем эта пе отработки карьера его участок борта был законсервирован и оставлен в нерабо При отработке уступов первой гр уп пы одновременно вмещающие по роды из верхней части отва ла переэкскавируют под его о ткос, а при дости жении заданного уровня первого концентрационного горизонта продолжают отрабатывать уступы до площадки второго концентрационного горизонта с формированием приотвального целика из ненарушенных пород борта и пе ремещением по нему в отвал вме щающих пород транспортными средства ми, после чего целик отрабатывают с переэкскава цией вмещающи х пород и понижением высоты вн утреннего о твала до подошвы концентрационного горизонта вто рой груп пы уступов. Третью и последующие группы уступов отрабатывают аналогично, причем при отработке приотвального целика последней группы уступов осуществляют отработку пород целика и примыкающей к нему части отвала до достижения устой 2 9639 чем положении 1 с максимальным устойчивым углом откоса (см. фиг. 1, 3). В данный момент необхо димо расконсерви ровать этот участок борта, отработать толщу вмещающих вск рышных пород 2 и полезного ископаемого 3 до границы контура 4. Весь участок борта глубокого карьера по его глубине разделен на три группы уступов. Первая груп па уступов 5 технологи чески объединена со вто рой группой уступов 6 на концентрационный горизонт 7. Третья группа уступов 8 технологи чески объединена на концентрационный горизонт 9. В дальнейшем в описании горизонт 7 называется вто рым концентрационным горизонтом, горизонт 9 – третьим концентрационным горизонтом. В группах уступов 5, 6, 8 каждый из уступов имеет предохранительную берму (площадку) 10, кроме нижних, где о тстроены площадки 7 и 9. Перед началом расконсервационных работ определяют и задают уровень площадки 11 концентрационного горизонта первой группы уступов 5 (уровень первого концентрационного горизонта). Затем нарезают заходку 12 и прохо дят ее по всей длине участка борта. Вмещающие вскрышные породы толщи 2 переэкскавируют под откос групп уступов 5 и 6 на площадку 7. Следующую заходку 13 отрабатывают с перемеще нием пород (например бульдозером) по образованной рабочей площадке 14 аналогично под откос групп уступов 5, 6 на второй концентрационный горизонт 7. Постепенно вдоль откоса 1 всего участка борта из накапливаемых на площадке 7 вмещающи х пород толщи 2 формируется внутренний отвал 15. С понижением горных работ на следующий уступ 16 отрабаты вают аналогичные заходкам 12 и 13 заходки. Вмещающие породы также перемещают в отвал 15. При этом отрабаты вают с перемещением в отвал 15 вмещающие породы 17, нахо дящиеся на площадке 10 уступа 16. Таким образом произво дится посте пенное понижение высоты внутреннего отвала 15. Когда работы переместятся на следующие уступы 18 группы уступов 5, то вместе с ними постоянно отрабатываются и перемещаются по площадкам 11 и 19 в отвал 15 вмещающие породы объемов 17 (см. фиг. 4). А вы сота отвала 15 не уменьшается ниже уровня площадки 11. Далее начинают формировать приотвальный целик 20 (см. фиг. 5). Горные работы ведутся в пространстве 21 между целиком 20 и контуром 4. Вмещающие породы толщи 2 перемещают транспортными средствами (например автосамосвалами) по скользящим съездам 22 (см. фиг. 2), берме 23 и площадке первого концентрационного горизонта 11 на разгрузочную площадку 24 вн утреннего отвала 15. Полезное ископаемое 3 из уступов группы 6 перемещают по съездам 22 и далее в противоположном направлении – по съездам 25 на поверхность. Транспортные грузопотоки не пересекаются и не смеши ваются. По целику 20 со стороны пространства 21 отстраивают устойчивый откос 26 (см. фиг. 2, 6). Во время отработки второй группы уступов Б, в пространстве 21, горные работы могут вестись также ниже на третьей группе уступов 8 до такого положения, чтобы эти уступы подвинулись к контурам внутреннего отвала 15 (см. фиг. 7). После окончания работ за откосом 26 целика 20 приступают к отработке самого целика. Его отработку ведут поуступно. При этом одновременно выполняется понижение высоты отвала 15. Здесь вмещающие породы отвала 15, а также вмещающие породы целика 20 перемещают по площадкам 27 на кратчайшее расстояние и складируют их под откос отвала 15 и уступов 6 третьей группы на площадку концентрационного горизонта 9. Постепенно на площадке 9 формируется в новом положении внутренний отвал 28. В этом отвале размещаются все вмещающие породы, перемещенные из предыдуще го отвала 15 на площадке 7 и породы целика 20 (см. фиг. 8). Вы сота нового отвала 28 будет соответствовать высоте третьей группы уступов 8. Полезное ископаемое 3, нахо дящееся в целике 20, при его отработке выво зят на поверхность по съездам 25. На завершающем этапе отработки целика 20 произво дят углубку горных работ и начинают проходку захо док 29 по группе уступов 8. Указанную гр уппу уступов отрабаты вают аналогично, то есть с оставлением приотвального целика 30 (см. фиг. 9). Если в толще полезного ископаемого 3 будут залегать и вмещающие породы, то их также вывозят по съездам 22 на отвал 28. С окончанием горных работ за целиком 30 начинают отработку самого целика. Однако, так как целик 30 принадлежит к последней группе уступов 8, то вместе с ним производят отработку и части объемов вмещающи х пород отвала 28 со стороны, примыкающей к целику 30. Для этого проходят пионерную заходку 31, от которой развивают горные работы в сто рону откоса 32 отвала 28 (см. фиг. 9). Вмещающие породы из заходки 31 перемещают транспортными средствами и складируют под откос 32. Посте пенно горные работы здесь понижаются, вмещающие породы от отвальных захо док 33 и из целика 30 перемещаются на разгрузочную площадку 34 отвала 28, где складируются под откосом 32 (см. фиг. 10). На отвале 28 формируют устойчивый откос 35, а целик 30 отрабатывают полностью до уровня площадки 9, соответствующей в данном рисун ке дну карьера (см. фиг. 11). По окончании расконсервации участка борта в карьере на контуре 4 или на примыкающей к нему другому борту остаются съезды 36, обеспечивающие доступ на все уступы при последующей их отработке (см. фиг. 1). Изобретение иллюстрируется следующим примером. На одном из карьеров производительностью 6 млн т/год по добыче известняков с поперечными размерами 2,2х1,8 км глубиной около 210 м законсервированы запасы полезного ископаемого в западном борту. Дли на участка борта, подлежащего расконсервации, составляла до 400 м, высота более 100 м. Угол откоса борта выдержан устойчивым. Высота уступов 12–15 м, ширина предохранительных берм 5–10 м. Основная толща полезного ископаемого нахо дилась ниже поверхности на глубине 35–40 м. Проектный контур борта карьера нахо дится западнее за 170–200 м. Для обеспечения транспортной связи расконсервируе мых уступов с поверхностью карьера на смежном борту его о тстроили систему автомобильных съездов. 3 9639 Расконсервацию начали с проходки заходки вдоль участка борта по верхнему уступу. Перед этим определили и задали уровень площадки первого концентрационного горизонта. Вмещающие породы переэкскавировали и переместили бульдозером под откос расконсервируемого борта на площадку концентрационного горизонта второй груп пы уступов. Эта площадка была рассчитана по всем параметрам и отстроена в соответствии с главным условием: поддержанием достигнутой производственной мощности карьера при минимальных объемах выемки вскрышных пород и максимальном устойчивом угле откоса рабочего борта. На заданном уровне отстроили площадку первого концентрационного горизонта, сформировали внутренний отвал и приступили к подготовке уступов второй группы для их отработки с оставлением приотвального целика. Расчет параметров приотвального целика, продолжительности формирования и интенсивности его отработки, выполнен по тем же условиям, которые оговорены выше. При этом обеспечивается стабильная работа карьера на всем планируемом периоде времени расконсервации борта. Кро ме того, ввод новых до полнительных рабочих участков на карьере и производственных мощностей на предприятии не потребуется. На завершающем этапе расконсервации борта указанного карьера, на его площадке последней группы отрабатываемых уступов, будет сформирован внутренний отвал. В этот отвал переместится около 1,5 млн м 3 вскрышных и вмещающих пород практически без транспортных расхо дов. Эти расходы составят около 8–10% от проектных, где перемещение вскрыши планировалось осуществить автотранспортом на внешние отвалы на расстояние 1,7–2,2 км. Применение заявляемого способа расконсервации борта крупного известнякового карьера позволит сократить затраты на добычу полезного ископаемого более чем в 2,7 раза, дополнительно не потребуется производить отчуждение 1,5 га плодородных земель под внешние отвалы. Экономия дизельного топлива составит около 840 тыс.т. Кроме того с уменьше нием выбросов отработанных га зов самосвалов в атмосфе ру улучшится экологическое состояние окружающей среды в регионе. Фиг. 1 4 9639 Фиг. 2 5 9639 Фиг. 3 Фиг. 4 Фиг. 5 6 9639 Фиг. 6 Фиг. 7 Фиг. 8 7 9639 Фиг. 9 Фиг. 10 Фиг. 11 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 – 72 – 89 (03122) 2 – 57 – 03 8