Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОТРАБОТКИ РАБОЧЕГО БОРТА КАРЬЕРА ВЫСОКИМИ УСТУПАМИ

Изобретение относится к горному делу, к области добычи полезных ископаемых открытым способом, в частности при открытой разработке угольных месторождений.

В настоящее время предельную глубину карьера при добыче полезных ископаемых открытым способом определяют на основании сравнения граничного коэффициента вскрыши с текущим (Справочник. Открытые горные работы / К.Н. Трубецкой, М.Г. Потапов, К.Е. Винницкий, Н.Н. Мельников и др. - М.: Горное бюро, 1994. - С.47).

Известен способ разработки месторождений открытым способом, обеспечивающий выемку угля за пределами проектного дна карьера, включающий развитие горных работ до проектных границ, погашение горных работ (заявка РФ на изобретение №94012882/03, опубл. 20.06.1996).

Известен также способ доработки месторождений полезных ископаемых в карьере, включающий отработку месторождения с нормальной высотой уступа до момента максимального развития горных работ при котором текущий коэффициент вскрыши равен граничному, погашение горных работ (авторское свидетельство СССР №875038, опубл. 28.10.81, бюл. №39).

Недостатками известных способов являются малый объем дополнительно добываемого полезного ископаемого, низкая безопасность ведения горных работ в стесненных условиях.

Техническим результатом изобретения является добыча на карьере дополнительного объема угля благодаря увеличению конечной глубины карьера, обеспечение безопасности ведения горных работ.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе отработки рабочего борта карьера высокими уступами, включающем отработку месторождения с нормальной высотой уступа до момента максимального развития горных работ при котором текущий коэффициент вскрыши равен граничному, погашение горных работ, согласно изобретению в момент максимального развития горных работ переходят к отработке рабочего борта карьера высокими уступами, при условии, что текущий коэффициент вскрыши меньше либо равен граничному.

Заявляемый способ поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично показан карьер, на фиг.2 изменение текущего коэффициента вскрыши во времени.

Способ осуществляют следующим образом. Разработку месторождения осуществляют с нормальной высотой уступа, выдерживая угол наклона рабочего борта на первоначальном уровне (α) до глубины H1, при достижении которой текущий коэффициент вскрыши равен граничному (k_гр). Переходят к отработке рабочего борта карьера высокими уступами, тем самым увеличивая угол наклона рабочего борта (β) до глубины Н₂ таким образом, что текущий коэффициент вскрыши меньше либо равен граничного. Затем осуществляют погашение горных работ.

Момент перехода к отработке рабочего борта карьера высокими уступами (глубина H1 и момент времени Т1) является моментом максимального развития горных работ, т.к. согласно традиционной системе разработки при равенстве текущего коэффициента вскрыши граничному необходимо приступить к погашению горных работ (под углом погашения γ), что и производят в известных способах. В этом случае глубина карьера составила бы Нф1 и срок эксплуатации карьера Тф1.

Необходимо отметить, что зависимость угла наклона рабочего борта от высоты уступа хорошо изучена и описана в технической литературе. При увеличении высоты разрабатываемого уступа увеличивается угол наклона рабочего борта, т.к. темп роста ширины рабочей площадки меньше темпа роста высоты разрабатываемого уступа.

Пример конкретного применения способа. При отработке месторождения угля с суммарной горизонтальной мощностью залежи 35 м и высоте уступа 15 м (наиболее часто встречающейся на угольных разрезах Кузбасса) угол наклона рабочего борта составляет 21 градус и максимальная глубина Нф1=200 м. При переходе к отработке рабочего борта карьера уступами высотой 30 метров угол наклона рабочего борта составит 29 градусов и конечная глубина Нф2=227,5 м. Таким образом, объем добычи дополнительного объема угля составит 550 тыс. м³ на 1 км фронта горных работ.

Заявляемый способ позволяет добыть дополнительный объем угля благодаря увеличению конечной глубины до Нф2, обеспечить безопасность ведения горных работ за счет отказа от работы в стесненных условиях.