Спосіб відкритої розробки родовищ нерудних скельних корисних копалин

1. Спосіб відкритої розробки родовищ нерудних скельних корисних копалин, який включає розкрій родовища на етапи відробки кар'єрного поля, розкриття його зовнішніми і внутрішніми траншеями й з'їздами, формування початкового кар'єру (ПК), складання розкриву послідовно в приконтурних і внутрішніх відвалах, відробку етапів крутими шарами послідовно від верхнього горизонта до нижнього, доставку видобутої копалини до комплексу мобільного дробильно-сортувального устаткування (МДСУ), який розміщено на робочому майданчику видобувного уступу, переробку корисної копалини в МДСУ на різні фракції готової продукції, відвантаження фракцій цієї продукції в пневмоколісний транспорт, доставку однієї частини її безпосередньо до споживачів, іншої - до кар'єрного перевантажувально-складського комплексу (ПСК), акумуляцію, зберігання фракцій готової продукції на складі ПСК, завантаження нею транспортних засобів для перевезення до далеких споживачів, переміщення комплексу МДСУ в кар'єрі по робочому і неробочому бортах при зміні місця 2 (19) 1 3 93570 ЗТР.В - витрати на транспортування порід розкриву, грн., ПИ - щільність корисної копалини, т/м3, СТ.КМ - витрати на один т-км транспортування корисної копалини, грн./км, LФ - довжина фронту робіт, км, LПОВ - довжина переміщення по поверхні, км, і - ухил з'їздів, 0/00; КУ.Т - коефіцієнт подовження траси, A  SК  SВЫС  q NH  NДВ  PH  К3  ТГ  QН  ТР.СУТ , ЗВ.ОТЛ  ЦЭЛ  С де: NH - число насосів у робочому режимі, NДВ - число двигунів на насосі, 4 РН - потужність насоса, кВт, КЗ - коефіцієнт завантаження насоса, ТГ - число робочих днів на рік, А - середньодобові опади, м, 2 SК - площа кар'єрного поля, м , SВЫС - площа оголення корисної копалини, з якої височуються ґрунтові води, м2, q - об'єм води, що надходить в кар'єр з одного квадратного метра, м3/м2, ТР.СУТ - час роботи за добу, годин, QН - продуктивність насоса, м3/час, С - коефіцієнт корисної дії мережі, ЦЭЛ - вартість 1 кВт-години, грн., ЗТР.В  СB  QВ  В  СТ.КМ.В     H    LПОВ.В  З.О  КУ.Т  0,5  ВД  НО.Т  ctgН  ctgО  LO  HО.Т  ctgО  LМ  і   , де: СВ - витрати на виймання та навантаження 1 м3 порід розкриву, грн./м3, QВ - об'єм транспортування порід розкриву, м3, В - щільність порід розкриву, т/м3, СТ.КМ.В - витрати на один т-км транспортування порід розкриву, грн./км, LПОВ.В - довжина переміщення по поверхні, км, НЗ.О - глибина формування внутрішнього відвалу, м, ВД - ширина дна кар'єру в відвальній частині, км, НО.Т - поточна висота відвалу, км, ctgН - кут відкосу неробочого борту, град., ctgО - кут відкосу відвалу, град., LО - довжина відвалу, км, LМ - довжина маневрів, км, при цьому майданчики робочих горизонтів у дороблюваній зоні кар'єру з'єднують ковзними з'їздами з основною виїзною дорогою насипного породного з'їзду. Винахід відноситься до гірничої справи і може бути використаний при відкритій розробці родовищ нерудних скельних корисних копалин (гранодіоритів, мігматитів, гнейсів, сієнітів, вапняків, доломітів, пісковиків, базальтів, андезитів тощо), які переробляються на щебінь для шляхового, промислового і житлового господарства при виготовленні будівельних матеріалів (залізобетонних і бетонних конструкцій), а також в інших галузях промисловості, наприклад в якості флюсових добавок при підготовці шихти для металургійного виробництва, для отримання феросплавів і інш. Відомий спосіб відкритої розробки потужних покладів (як рудних, так і нерудних) корисних копалин, що включає розкрій родовища на етапи відробки кар'єрного поля з виділенням меж етапів в глибину та в Горизонтальному напрямі, формування початкового кар'єру (ПК) за існуючими технологіями; відробку етапів крутими шарами послідовно від верхнього горизонту до нижнього окремим робочим майданчиком, формування приконтурних відвалів порід розкриву перед фронтом гірничих робіт в процесі відробки початкового кар'єру до граничної глибини, складування порід розкриву, які виймаються при відпрацюванні наступних етапів відробки кар'єрного поля з приконтурних відвалів та робочих горизонтів кар'єра, у внутрішніх відвалах виробленого простору шляхом заповнення всього об'єму цього простору по периметру [Патент 17407 (Україна) МПК Е21С 41/26. Спосіб відкритої розробки потужних покладів корисних копалин / В.І. Симоненко, А.Ю. Дриженко, В.Г. Тельнов та ін. - Бюл. № 3, 2001 p.]. У цьому способі передбачено переміщення видобутих корисних копалин; згідно існуючих технологічних схем, на поверхню кар'єрними вилами транспорту, (автомобільним, залізничним, конвеєрним чи комбінованим), далі виконання переробки доставлених корисних копалин на стаціонарному комплексі дробильно-сортувального (збагачувального) устаткування (ДСУ). Цей відомий спосіб відкритої розробки потужних покладів корисних копалин має низьку ефективність через наступні вади: - велика відстань транспортування видобутих корисних копалин (гірничої маси) до ДСУ, комплекс якого розташовують на земній поверхні на значній відстані від кар'єру (500-1000м), що позначається на підвищенні витрат на перевезення та доставку гірничої маси; - порушення довкілля на додатковій земельній ділянці за межами родовища внаслідок розміщення на ній комплексу ДСУ, а також забруднення іншої додаткової території навколо місця розміщення ДСУ від викидів, шкідливих речовин під час переробки та збагачення корисних копалин; - необхідність додаткового транспортування відходів переробки гірничої маси на комплексі ДСУ до місця їх складання, наприклад назад у вироблений простір кар'єру, внаслідок чого виробництво 5 несе відповідні фінансові витрати та додатково забруднюється довкілля від цього перевезення відходів; - додаткові витрати, пов'язані з необхідністю відведення земельних площ за межами земельного відводу кар'єра під сектор перевантажувальноскладського комплексу (ПСК), де розміщують склади готової продукції, а також під'їзні колії до магістральних комунікацій для вивозу готової продукції, що також призводить до відповідного порушення довкілля. Найбільш близькими до запропонованого є спосіб відкритої розробки родовищ нерудних скельних корисних копалин, який включає розкрій родовища на етапи відробки кар'єрного поля, розкриття його зовнішніми і внутрішніми траншеями й з'їздами, формування ПК, складування розкриву послідовно в приконтурних та внутрішньому відвалах, відробку етапів крутими шарами послідовно від верхнього горизонта до нижнього, доставку видобутої копалини до. комплексу мобільного дробильно-сортувального устаткування (МДСУ), який розміщено на робочому майданчику видобувного уступу, переробку корисної копалини в МДСУ на різні фракції готової продукції, відвантаження фракцій цієї продукції в пневмоколісний транспорт (автосамоскиди, колісні навантажувачі), доставку однієї частини її безпосередньо до споживачів, іншої до кар'єрного комплексу ПСК, на земну поверхню, акумуляція, зберігання фракцій готової продукції на складі ПСК, завантаження нею транспортних засобів для перевезення до далеких споживачів, переміщення МДСУ в кар'єрі по робочому і неробочому бортах при зміні місця проведення видобувних робіт. [1). Симоненко В.І. Про розробку родовищ скельних будівельних матеріалів з потужною товщею покривних порід // Матеріали міжнародної конференції «Форум гірників 20.08». - Дніпропетровськ: НГУ, 2008. - с. 202-205; 2). Симоненко В.И., Мостыка А.В., Кирнос В.Д. К вопросу применения на гранитных карьерах Украины технологій добычи с выделением в забоях товарной продукции / Сб. научных трудов НГУ. - № 25. - Днепропетровск: РИК НГУ, 2006. - с. 75-81]. Недоліки зазначеного відомого способу відкритої розробки родовищ нерудних скельних корисних копалин є такі: - порушення довкілля на додатковій земельній ділянці за межею кар'єрного поля внаслідок розміщення тут складу готової продукції різних фракцій, забірно-навантажувального обладнання (штабелезабірників, роторних, одноківшевих екскаваторів, підштабельних конвеєрів та ін.) під'їзних доріг для доставки по ним готової продукції до магістральних шляхів, якими продукція транспортується до далеких споживачів; - підвищення фінансових витрат на будівництво та обслуговування складу готової продукції ПСК з його забірно-навантажувальними обладнанням, внаслідок необхідності будівництва досить високих та громіздких акумулюючих бункерів, конвеєрів для подавання фракцій готової продукції в ці бункери та для завантаження її з бункерів в транспортні засоби, або ж необхідності будівництва великих за площею бетонованих площадок: для акумулю 93570 6 вання та зберігання різних фракцій цієї продукції; розміщення електромереж живлення забірнонавантажувальних екскаваторів, штабелезабірників; майданчиків для розміщення та маневрування іншого навантажувального обладнання (наприклад колісних навантажувачів); естакад і підвищених протягнених насипних пандусів для завантаження залізничних . потягів, річкових барж, автогрейдерів; - втрати деяких об'ємів корисної копалини в ціликах під укосом бокового неробочого борту для формування постійно діючих транспортних з'їздів, що з'єднують робочі майданчики уступів, і відвальні яруси з земною поверхнею та конкретно з майданчиком кар'єрного ПСК; - не використання зформованого виробленим простором дна кар'єру для подальшої дорозвідки корисних копалин на глибину, що перевищує рівень останнього добувного горизонту (уступа) в кар'єрному полі а також постановки зазначених запасів на облік балансових запасів та їх ефективної, відкритої відробки в глибину до необхідної граничної межі без виконання традиційно витратних розкривних і відвальних робіт, та без додаткового відведення, порушення і відновлення нових ділянок землі. Вище зазначені недоліки значно впливають на величину собівартості готової продукції в розрахунку видобутку гірничої маси, її переробки і збагачення, транспортування, зберігання (складання і акумуляція) та відвантаження готової продукції, а також її перевезення по шляхах віл кар'єру-до магістральної дороги. Задачею винаходу є підвищення ефективності розробки корисної копалини, її переробки на фракції готової продукції, зберігання, відвантаження фракцій та їх. доставки до споживачів. Поставлена задача вирішується тим, що у способі відкритої розробки родовищ нерудних скельних корисних копалин, що включає розкрій родовища на етапи відробки кар'єрного поля, розкриття його зовнішніми і внутрішніми траншеями й з'їздами, формування початкового кар'єру, складання розкриву послідовно в приконтурних та внутрішніх відвалах, відробку етапів крутими шарами послідовно від верхнього горизонта до нижнього, доставку видобутої копалини до комплексу МДСУ, який розміщено на робочому майданчику видобувного уступу, переробку корисної копалини в МДСУ на різні фракції готової продукції, відвантаження фракцій цієї продукції в ішевмоколісний транспорт, доставку однієї частини її безпосередньо до споживачів, іншої до кар'єрного ПСК, акумуляцію, зберігання фракцій готової продукції на складі ПСК, завантаження нею транспортних засобів для перевезення до далеких споживачів, переміщення комплексу МДСУ в кар'єрі по робочому і неробочому бортах при зміні місця проведення видобувних робіт, відповідно до патенту на винахід, кар'єрний ПСК формують з двох секторів, один з яких розміщують на майданчику горизонту бокового неробочого борту нижче рівня покрівлі покладу корисної копалини і обладнують секційним складом для фракцій готової продукції з перевантажувальним пристроєм, а другий сектор ПСК 7 93570 розміщують на земній поверхні і обладнують під'їзними комунікаціями магістрального транспорту, потім між цими секторами прокладають конвеєрний підіймач, на який з секційного складу через перевантажувальний пристрій випускають почергово фракції готової продукції і перемішують їх на другий сектор ПСК для завантаження засобів магістрального транспорту. Крім цього породи розкриву з приконтурного відвалу та уступів товщі покривних порід після формування початкового кар'єру транспортують у його вироблений простір і утилізують шляхом формування під неробочими бортами насипного породного з'їзду, обладнують на його поверхні основну виїзну дорогу, яку з'єднують з робочими майданчиками добувних, відвальних і розкривних уступів. Всі інші породи розкриву складують у внутрішньому відвалі виробленого простору початкового кар'єру. Після відробки останнього етапу розкроєного кар'єрного поля, на вільному від внутрішнього відвалу дні кар'єрного простору виконують дорозвідку корисних копалин і здійснюють постановку їх на облік балансових запасів та виконують подальшу розробку їх горизонтальними і крутими виїмковими шарами з пониженням гірничих робіт до граничної глибини, яку попередньо визначають за виразом:  QПИ   С  ЗН  ЗВ.ОТЛ  ЗТР.В   L   ББ   Ф  LПОВ   QПИ  ПИ  СТ.КМ   2  і Hк    КУ.Т         8 де: QПИ - об'єм транспортування корисної копалини, м3/рік; ССЕБ - собівартість корисної копалини, грн/м3; ЗН - незміні витрати, грн; ЗВ.ОТЛ - витрати на водовідлив, грн; ЗТР.В - витрати на транспортування порід розкриву, грн; ПИ - щільність корисної копалини, т/м3; СТ.КМ - витрати на один т-км транспортування корисної копалини, грн/км; LФ - довжина фронту робіт, км; LПОВ - довжина переміщення по поверхні, км; і - ухил з'їздів, 0/00; КУ.Т - коефіцієнт подовження траси. ЗВ.ОТЛ  ЦЭЛ  NH  NДВ  PH  К3  ТГ  С A  SК  SВЫС  q QН  ТР.СУТ де: NH - число насосів у робочому режимі; ИДВ - число двигунів на насосі; РН - потужність насосу, кВт; КЗ - коефіцієнт завантаження насосу; ТГ - число робочих днів в рік; А - середньодобові опади, м; SK - площа кар'єрного поля, м2; SВЫС - площа оголення корисної копалини з якої височуються ґрунтові води, м2; q - об'єм води, що надходить в кар'єр з одного квадратного метру, м3/м2; ТР.СУТ - час роботи за добу, годин; QH - продуктивність насосу, м3/час; С - коефіцієнт корисної дії мережі; ЦЭЛ - вартість 1 кВт-години, грн. ЗТР.В  СН  QВ  В  СТ.КМ.В     H    LПОВ.В  З.О  КУТ  0,5  ВД  НО.Т  ctgН  ctgО  LO  HО.Т  ctgО  LМ  і   де: СВ - витрати на виймання та навантаження 1м3 порід розкриву, грн/м3. QB - об'єм транспортування порід розкриву, м3; В - щільність порід розкриву, т/м3; СТІШ в - витрати на один т-км транспортування порід розкриву, грн/км; LПОB.В - довженна переміщення по поверхні, км; НЗ.О - глибина формування внутрішнього відвалу, м. ВД - ширина дна кар'єра в відвальній частині, км; НО.Т - поточна висота відвалу, км; ctgH - кут відкосу неробочого борту, град; ctgО - кут відкосу відвалу, град; LО - довжина відвалу, км; LM - довжина маневрів, км. При цьому майданчики робочих горизонтів у доробляємій зоні кар'єра з'єднують ковзними з'їздами з основною виїзною дорогою насипного породного з'їзду. Завдяки тому, що кар'єрний ПСК формують з двох секторів, один з яких розміщують на майданчику горизонту бокового неробочого борту нижче рівня покрівлі покладу корисної копалини, а другий сектор ПСК розміщують на земній поверхні і обладнують під'їзними комунікаціями магістрального транспорту, потім між цими секторами прокладають конвеєрний підіймач, на який з секційного складу через перевантажувальний пристрій випускають почергово фракції готової продукції і переміщують її на другий сектор ПСК для завантаження засобів магістрального транспорту, зменшуються: а) порушення довкілля за межею кар'єрного поля, так як основні споруди ПСК (секційний склад фракцій готової продукції, перевантажувальний пристрій, транспортний засіб для подачі готової продукції до під'їзної колії магістрального транспорту - конвеєрний підіймач) розміщують в кар'єрному просторі без значного розширення існуючих майданчиків та розносу бортів за межі кар'єру; б) відстань транспортування фракцій готової продукції дороговартісним пневмоколісним транспортом від МДСУ до секційного складу ПСК; в) фінансові витрати на будівництво та обслуговування секційного складу готової продукції ПСК, так як конструктивно цей склад споруджується під укосом скельних порід та на їх основі, що не потребує зведення насипних пандусів, естакад та громіздких 9 фундаментів; г) викиди забруднюючих речовин в атмосферу, тому, що доставка фракцій з складу до засобів магістрального транспорту здійснюється екологічно чистим конвеєрним підіймачем, з якого безпосередньо на межі земельного відвалу кар'єру завантажуються зазначені засоби транспорту, а не виконується піднімання фракцій до поверхні засобами кар'єрного транспорту з дизельними двигунами, що сприяють викиданню шкідливих газів, каплепадінню нафтомастильних речовин, пилоутворенню і ін.; д) витрати на акумулювання та відвантаження фракцій готової продукції зі складу ПСК, так як в найбільшій мірі використовуються природні гравітаційні сили руху фракцій в бункерах складу та при їх випуску на конвеєрний підіймач. Доставка порід розкриву з приконтурного відвалу та уступів товщі . покривних порід після формування початкового кар'єру у вироблений простір та їх утилізація шляхом формування під неробочими бортами насипного породного з'їзду, обладнання на його поверхні основної виїзної дороги, яку з'єднують з робочими майданчиками добувних, відвальний і розкривних уступів, а також складування всіх інших порід розкриву у внутрішньому відвалі виробленого простору початкового кар'єру забезпечує найбільшу повноту виймання корисної копалини з мінімальними втратами в ціликах під бортами тому, що неробочі борти будуть погашатися під максимальним стійким кутом нахилу. А це на 5-7 більший кут в порівнянні з тим, якби на борту залишались цілики для створення автомобільної виїзної дороги з кар'єру. Крім цього, відстань транспортування розкриву до місця побудови зазначеного з'їзду менша, що сприяє також зменшенню витрат на транспортування і в цілому підвищенню ефективності розробки родовища. Крім того, складання інших об'ємів порід розкриву лише в межах простору початкового кар'єру забезпечує можливість ефективної доробки кар'єрного поля на більшу глибину, ніж це передбачалось при розкрої його на етапи відробки. 3 урахуванням викладеного вище, виконання дорозвідки корисних копалин в глибину на вільному просторі дна кар'єру наступних етапів, здійснення постановки розвіданих запасів на облік балансових запасів та виконання подальшої їх розробки горизонтальними і крутими виїмковими шарами з пониженням гірничих робіт до граничної глибини, яка визначається за новою наведеною формулою, в якій основними впливовими показниками та дараметрами є кінцева довжина кар'єрного поля по поверхні (LK) та по дну (LД), a також кути погашення бортів (Б, Б) і розмір простору початкового кар'єру, що зайнятий внутрішніми відвалами (LВ) та водоприплив з бортів в простір кар'єру (QВ), значно підвищують повноту виймання мінеральних ресурсів та ефективність відкритої розробки родовищ, що є основною вимогою Кодексу України «Про надра» та відповідних діючих законів. Завдяки тому, що майданчики робочих горизонтів у доробляємій зоні (нижче проектного дна кар'єрного поля) з'єднують ковзними з'їздами з основною виїзною дорогою раніше сформованого 93570 10 насипного породного з'їзду, досягаються ті ж переваги, які наводились вище: повнота виймання мінеральних ресурсів з мінімальними втратами в ціликах, і в цілому, підвищення ефективності відкритої розробки нерудних родовищ. На кресленнях представлено схеми переважного варіанту здійснення запропонованого способу відкритої розробки: На Фіг.1 - положення гірничих робіт в плані на кар'єрному полі на період завершення формування початкового кар'єру; На Фіг.2 - положення гірничих робіт в плані на період відпрацювання останніх етапів кар'єрного поля (IV, V) та з поглибленням його до граничної межі; Па Фіг.3 - поперечний переріз кар'єру А-А; На Фіг.4 - поперечний переріз кар'єру Б-Б. На Фіг.1-4 позначено: І, II, III, IV, V - етапи відробки кар'єрного поля; 1 - межа кар'єрного поля; 2 - початковий кар'єр; 3 - зовнішні траншеї; 4 - внутрішні напівтраншеї-з'їзди; 5 - уступи; 6 - автосамоскид; 7 - колісний навантажувач; 8, 9 - приконтурні відвали різних за типами порід розкриву; 10 - поворотні майданчики транспортних кар'єрних комунікацій; 11 - кут нахилу ділянки згрупованих уступів на борту; 12 - крутий виїмковий шар; 13 - окремий робочий майданчик; 14, 15 - відповідно верхній і нижній добувні уступи ділянки згрупованих уступів; 16 - вибійні екскаватори; 17 - уступи м'яких розкривних порід; 18 - уступи напівскельних та скельних розкривних порід; 19 - комплекс МДСУ; 20 конусні штабелі фракцій готової продукції; 21 поверхневий сектор кар'єрного ПСК; 22 - засіб магістрального транспорту (потяг); 23 - глибинний сектор кар'єрного ПСК; 24 - розвантажувальний майданчик глибинного сектора ПСК; 25 - секційний бункер склад готової продукції; 26 - породна виїмка в скельних породах для бункерного складу 25; 27 - лобова стінка бункерного складу з випускними отворам; 28 - вібраційний подавач-живильник; 29 секційна поперечна стінка; 30 - похилий з'їзд на церобочому борту; 31 - конвеєрний подавач; 32 завантажувальний лоток поверхневого сектора 21; 33 - вісь магістральної комунікації; 34 ^ шляхи і напрямки переміщення порід в кар'єрі; 35 - насипний породний з'їзд; 36 - основна, виїзна дорога; 37 - внутрішній відвал; 38 - зона кар'єру, що доробляється в глибину; 39 - горизонтальні виймальні шари; 40 - круті виймальні шари в зоні 38; 41 - ковзні з'їзди; 42 - транспортні берми. Спосіб відкритої розробки родовищ нерудних скельних корисних копалин, що заявляється, реалізується наступним чином. При виконанні проекту на розробку родовища кар'єрне поле 1 розкроюється на етапі його відпрацювання І, II, III, IV, V (Фіг.1) При цьому за етапи І і II планується завершити формування початкового кар'єру 2. Будівництво його ведеться традиційними технологічними способами: виконують прохідку зовнішніх траншей 3 та поступово будують внутрішні напівтраншеї і з'їзди 4 по мірі відробки уступів 5 по розкривним породам та корисній копалині. Під час формування початкового кар'єра 2 виймання порід здійснюють в горизонтальних шарах, 11 породи розкриву транспортують автосамоскидами 6 або колісними 7 в при контурні відвали 8 і 9, які формують на відвальній від гірничих робіт площі кар'єрного поля 1 перед фронтом уступів 5. У відвали 8 і 9 роздільно складують різні за своїми властивостями і характеристиками породи розкриву (наприклад піщані, глинисті, напівскельні). На кінець завершення формування початкового кар'єру 2 на його неробочому борту, є система з'їздів 4, уступи 5 та поворотні майданчики 10, а на робочому борту створюють ділянки згрупованих (строєних або зчетверених) добувних уступів, які мають максимальний стійкий кут нахилу укосу 11. Такі ділянки відробляють потім крутими виїмковими шарами 12 послідовно окремим робочим майданчиком 13, який переміщується від верхнього добувного уступу 14 до нижнього 15 на кожній ділянці згрупованих уступів. При цьому, в залежності від потужності виймального обладнання (екскаваторів 16 або колісних навантажувачів 7) в одночасній підробці можуть знаходитися від одного до трьох добувних уступів 5. Але розробку їх ведуть окремими робочими майданчиками 13 послідовно один за одним, тобто на суміжних по висоті усі у пах на ширину, що не перевищує ширину крутого виїмкового шару 12. Робочі уступи 5 в породах покривного розкриву також відпрацьовують екскаваторами 16 на автосамоскиди 6, або ж колісними навантажувачами 7. При цьому уступи порід розкривної товщі відпрацьовують роздільно - м'які піщано-глинисті різності (одним уступом або 2-3 уступами 17) та напівскельні (древа, вивітрені корисні копалини), що потребують буро вибухового подрібнення, уступом 18. Відповідно зазначені породи розкриву доставляють у при контурні відвали 8 і 9. Корисна копалина, яку добувають на робочому майданчику 13 екскаватором 16 або колісним навантажувачем 7 доставляється і завантажується в бункер мобільного дробильно-сортувального устаткування 19. МДСУ 19 розміщують поряд з вибоєм добувного уступу 14 (5, 15) таким чином, щоб екскаватор 16 міг розвантажувати свій ківш в приймальний бункер устаткування. Із суміжних уступів корисна копалина виймається та доставляється до МДСУ 19 колісними навантажувачами 7. В практиці відкритих гірничих робіт може також бути реалізована технологічна схема, в якій комплекс МДСУ 19 розташований не обов'язково біля вибою. Наприклад місцем його розміщення може бути майданчик в торці відробляємого уступу 14 (5, 15) тоді до нього породи перевозяться колісними навантажувачами 7 від вибоїв добувних уступів, що відробляються. Гірську породу (корисна копалина) на комплексі МДСУ 19 переробляють в готову продукцію, 3-4 фракції якої з різними розмірами щебеню (наприклад 0-5, 5-20, 20-40, 40-70мм) розміщують в конусних штабелях 20 на майданчику 13. Звідси фракції зі штабелів 20 забирають колісним навантажувачем 7 (може також використовуватись екскаватор 16), завантажують в автосамоскиди 6 та ними транспортують до перевантажувальноскладського комплексу. 93570 12 Кар'єрний ПСК, згідно заявляємого способу, має два сектори: на земній поверхні (поверхневий) сектор 21 для завантаження засобів магістрального транспорту (наприклад залізничного потягу) 22; на глибині в кар'єрі, на неробочому боковому борті (глибинній) сектор 23, який розміщено таким чином, щоб. автосамоскиди 6 (або колісні навантажувачі 7) могли розвантажуватися з майданчика 24 із скельних порід. Нижче майданчика 24 обладнують секційний бункерний склад 25 (Фіг.4) в виїмці 26 уступу скельних порід. Із сторони укосу борту (виробленого простору) початкового'кар'єру 2 виїмка 26 перекрита лобовою стінкою 27 з випускними отворами, в яких установлюють вібраційні подавачі-живильники 28. Крім цього, виїмка 26 також розділена на секції поперечними стінками 29. Кількість зазначених секцій відповідає числу фракцій готової продукції. Таким чином на нижньому глибинному секторі 22 кар'єрного ПСК створюють секційний бункерний склад 25 у породній, виїмці уступу 26 з випуском готової продукції через випускний отвір в лобовій стінці 27 завдяки дії сил гравітації та вібраційних подавачів-живильників 28. Нижній, глибинний сектор 23 сполучують з поверхневим сектором 21 шляхом проходження між ними похилого з'їзду 30, на якому монтують конвеєрний подавач 31 фракцій готової продукції від секційного бункерного складу 25 до завантажувального лотка 32 сектора 21. Даний лоток 32 монтують з кінця конвеєрного підіймача 31, а торець лотка 32 розміщують над віссю магістральної комунікації 33 (залізничної колії або іншого шляху). В цілому технологія відкритої розробки родовища нерудних скельних корисних копалин здійснюється за наступною організацією робіт у кар'єрі 2. Породи розкривної товщі (уступи 17 і 18) розробляють екскаваторами 16 з завантаженням самоскидів 6, або ж колісними навантажувачами 7. Попереду розкривних уступів 17, 18 аналогічним чином відробляють породи при контурних відвалів 8, 9. Автосамоскиди 6, чи колісні навантажувачі 7 зазначені розкривні породи переміщують спочатку (після формування початкового кар'єру 2) по шляхам і напрямкам 34 до гирла в'їздної (розкривної) траншеї 3. Тут під укосом горнового та бокового неробочих бортів формують насипний породний з'їзд 35 від кінця зовнішньої траншеї 3 до дна виробленого простору кар'єра 2. На поверхні породного з'їзду 35 будують основну виїзну дорогу 36, яка складається з системи напівтраншей-з'їздів та транспортних майданчиків. Ці транспортні майданчики з з'їздами 36 сполучують траншею 3 з робочим майданчиком 13 кожного добувного уступу 5, 14, 15. Крім того, зазначеними насипними з'їздами і транспортними майданчиками 36, а також внутрішніми нанівтраншеями-з'їздами 4 кожен добувний уступ сполучують з розвантажувальним майданчиком 24 глибинного сектора 22 ПСК. Після завершення формування насипного з'їзду 35 з системою транспортних майданчиків і насипних з'їздів 36 всі інші породи розкриву транспортують по шляхам і напрямках 34 у внутрішній відвал 37, який формують із, протилежного від сектора 23, неробочого борту в декількох стійких ярусів. 13 Видобуту корисну копалину переробляють на МДСУ 19 у готову продукцію, відповідно з наведеним вище описом організації процесів виймання, транспортування та навантаження гірничої маси і фракцій готової продукції. Ці фракції доставляють на розвантажувальний майданчик 24 де завантажують ними відповідні секції бункерного складу 25 глибинного сектора 23 кар'єрного ПСК. Деяка частина готової продукції може завантажуватись на майданчику МДСУ 19 колісними навантажувачами 7 безпосередньо в автомашини чи в автоприцепи ближніх споживачів. Відвантажування фракцій готової продукції дальнім споживачам виконується на кар'єрному ПСК, з секційного бункерного складу 25 подавачами-живильниками 28, через випускні отвори в лобовій стінці 27, на конвеєрний підіймач 31. Останній підіймає потрібні фракції до поверхневого сектора 21 ПСК та через лоток 32 завантажує, засіб магістрального транспорту 22 для перевезення готової продукції далеким споживачам. Під час формування початкового кар'єру, коли ще траншеєю 30 з конвеєрним підіймачем 31 та обладнанням 26, 27, 28 складу 25 на глибинному секторі 23 ПСК не буде збудовано, фракції готової продукції вивозять засобами 6, 7 по внутрішнім напівтраншеям 4 і зовнішній траншеї 3 на земну поверхню до поверхневого, сектора 21. Тут утворюють тимчасово відповідний штабельний напольний. склад готової продукції, з якого навантажувальним обладнанням 7, 16 наповнюють засоби магістрального транспорту 22. На період доробки останнього етапу V кар'єрного поля 1, після дорозвідки корисних копалин в глибину нижче дна початкового кар'єра 2, на вільній частині виробленого простору та постановки цих обсягів копалин на облік балансових запасів, виконують подальшу розробку родовища до граничної глибини НК (Фіг.2). Попередньо за даними результатів дорозвідки глибину НК визначають за виразом наведеним вище. Гірничі роботи в доробляємій зоні 38 кар'єрного поля проваджують по традиційним технологічним схемам гірничих робіт з вийманням порід у горизонтальних шарах 39, а при погашенні робіт і в крутих шарах 40. Переробку гірничої маси в готову продукцію здійснюють аналогічно описаній вище організації на комплексі МДСУ 19. Фракції готової продукції доставляють до розвантажувального майданчика 25 ПСК по ковзним з'їздам 41 в доробляємій зоні, транспортним бермам 42 на борту та насипним 36 і внутрішнім 4 з'їздам. Розкривні роботи в цей етап в кар'єрі відсутні. Після завершення розробки корисних копалин в нижній частині виробленого простору утворюють водоймище, яке можна використовувати для технічних господарських потреб. Внутрішній відвал та насипний з'їзд і укоси, майданчики верхніх уступів рекультивують під лісонасадження та травозаростання. Впровадження запропонованого способу частково здійснено у робочих проектах розробки Ахтівського та Трикратського родовища гранітів (Вознесенський р-н Миколаївської обл.), які були виконані в Інституті з проектування гірничих підприємств Національного гірничого університету. Викорис 93570 14 тання його на зазначених кар'єрах дозволить видобувати понад 400 тис. м3/рік та 540 тис. м3/рік гранітної маси відповідно, яка буде перероблятися на комплексах мобільного та пересувного дробильно-сортувального устаткування, що розташоване на майданчику робочого уступу (Трикратський кар'єр) та майданчику бокового неробочого борту (Ахтівський кар'єр). Фракції готової продукції на обох родовищах вивозяться від МДСУ до ближніх споживачів (60% всієї продукції), а також на кар'єрний склад ПСК, який знаходиться на борту, перед виїзною траншеєю (Ахтівський кар'єр) та на майданчику в кар'єрі на глибині 40м від поверхні (Трикратський кар'єр). Породи розкриву на Ахтовському кар'єрі в обсягах 350-360тис. м3 використовуються для формування насипного основного виїзду із кар'єру, інші їх об'єми складають у внутрішньому відвалі початкового кар'єру (1,6млн. м3). За рахунок використання заявляємого способу відкритої. розробки на цьому кар'єрі збережено від відчуження окремих земель на площі 10га, крім цього зменшені втрати запасів корисної копалини в бортах під основними виїзними шляхами до 3,6% замість 5,23%. На Трикратському родовищі гранітів за рахунок розміщення порід розкриву на схилі борту з них зформований майданчик для складування понад 30 тис.м3 фракцій готової продукції. Іншу частину розкриву розміщують в приконтурному відвалі, а надалі - у внутрішньому відвалі. Ці технологічні заходи, забезпечують збереження від відведення під зовнішні відвали та під склад ПСК близько 8,3га пастівних земель. Крім цього, на обох родовищах досягається зменшення середньої відстані доставки гірничої маси до переробного устаткування на 0,8-1,2км, що . забезпечує зменщення кількості автосамоскидів для перевезень порід відповідно на 2 (Ахтівський) та 1 (Трикратський) автомашину. Це в свою чергу призводить до економії дизельного палива на 9-11%, а очікуване зменшення витрат на видобуток корисної копалини складе на 18-20%. Додатковий ефект отримується також від можливості дороблення родовищ в глибину: на Ахтівському - глибше дна початкового кар'єру на 120130м, на Трикратському - 70м. За рахунок цього на баланс державних запасів додатково може бути взято понад 12млн. м3 (Ахтівське родовище) та 6,8млн.м3 (Трикратське родовище) якісної мінеральної сировини. Розрахунками підтверджена їх ефективна розробка відкритим способом з рівнем рентабельності виробництва 28-30%. Таким чином, на прикладі двох нерудних родовищ проявляються досить важливі переваги при використання запропонованого способу розробки: зменшення площі відведення орних та пасовищних земель в середньому на 9-11га (при потужності кар'єру до 800тис. м3/рік); зниження споживання енергетичних ресурсів (дизпалива) на 9-11%, що також покращує екологічний стан навколишнього середовища; зменшення витрат у собівартості готової продукції на 18-20%; додаткова постанова на облік балансових запасів обсягами понад 712млн.м3 та їх ефективна відробка (рентабельність 15-18%) при поглибленні кар'єрів на 70-120м. 15 93570 16 17 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 93570 Підписне 18 Тираж 23 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