Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ВЫЕМКИ ПОЛЕЗНОГО ИСКОПАЕМОГО ПРИ ВЕЕРНОМ ПОДВИГАНИИ ФРОНТА ГОРНЫХ РАБОТ

Изобретение относится к горной промышленности, точнее к открытым разработкам мощных месторождений при применении техники непрерывного действия.

Известен способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых, для разработки сложно структурных месторождений с крутым или наклонным падением слоев разной прочности. Цель - повышение эффективности усреднения пород в забое за счет возможности управления качеством при взрывной отбойке пород забоя. Для этого проводят разрезную траншею и ориентируют ее вдоль контакта пород с расположением контакта внутри контура траншеи, которую отрабатывают клиновидными заходками. Ширину заходки устанавливают меньше ширины разрезной траншеи. Вершину клина ориентируют в массив пород и размещают на контакте пород или проекции контакта на горизонтальную плоскость. Угол вершин клина принимают в пределах 80-90 град. На площади заходки бурят скважины рядами, параллельными образующим клиновидной заходки. Затем скважины заряжают и производят взрывание рядов скважин поочередно с каждой из сторон, образующих клиновидную заходку, причем взрывание начинают с крепких пород. В момент взрыва происходит послойное наложение горных пород одной прочности на породы другой прочности. При экскавации взорванной горной массы дополнительно осуществляется операция перемешивания пород разной прочности [SU №1652553 A1 от 23.11.1988, опубл. 30.05.1991, МПК E21C 41/00].

Данный способ разработки характеризуется низкой эффективностью, связанной со сложной организацией работ при отработке одной части карьерного поля с применением продольной системы, а другой - веерной и периодической выемки «клиньев» у начала каждой заходки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых, горизонтального и пологого залегания мощных месторождений при применении техники непрерывного действия. Данный способ включает разработку вскрышных пород, выемку полезного ископаемого и внутреннее отвалообразование, разработку вскрышных пород производят клиновидными заходками с полной выемкой клина при условии параллельности линий нижней бровки внутреннего отвала со стороны добычной зоны, осевой линии хода экскаватора при отработке нижнего добычного подуступа уступа, осевой линии хода перегружателя, нижней и верхней бровки нижнего добычного уступа последующей заходки, осевых линий забойных конвейеров для транспортировки полезного ископаемого при выемке нижнего и верхнего добычных подуступов, осевой линии хода экскаватора при отработке верхнего добычного подуступа уступа, нижней и верхней бровки верхнего добычного уступа последующей заходки, осевой линии хода вскрышного экскаватора, нижней и верхней бровки вскрышного уступа последующей заходки [RU №2394157 C1, E21C 41/26 от 26.05.2009, опубл. 10.07.2010].

Данный способ разработки характеризуется низкой эффективностью, выемочно-погрузочного комплекса в клиновидной заходке.

Основной задачей изобретения является снижение трудоемкости, повышение эффективности, стабильной производительности выемочно-погрузочного комплекса по всей длине фронта и безопасности ведения горных работ.

Поставленная задача достигается тем, что в способе выемки полезного ископаемого при веерном подвигании фронта горных работ, включающем проходку капитальной и разрезной траншеи, монтаж транспортных коммуникаций, выемку полезного ископаемого и вскрышных пород путем отработки клиновидных блоков, согласно изобретению отработку клиновидных блоков осуществляют в две заходки по челноковой схеме без передвижки транспортных коммуникаций с предварительным формированием опережающей ниши в месте поворотного пункта транспортных коммуникаций в направлении границы карьерного поля при условии параметров опережающей ниши L, B, обеспечивающей минимальную отработку клиновидного блока на величину B_min.

Наличие опережающей ниши устраняет проблему работы выемочно-погрузочного оборудования в узкой части экскаваторной заходки, а отработка клиновидно-эксплуатационного блока в две заходки по челноковой схеме дает бесперебойную добычу полезного ископаемого по всему фронту ведения работ.

Данный способ иллюстрируется следующими чертежами:

Фиг.1 - схема ведения добычных работ при проходке опережающей ниши,

Фиг.2 - отработка клиновидно-эксплуатационного блока первой заходки,

Фиг.3 - отработка клиновидно-эксплуатационного блока второй заходки,

где 1 - капитальная траншея; 2 - разрезная траншея; 3 - забойные транспортные коммуникации; 4 - магистральные транспортные коммуникации; 5 - клиновидный эксплуатационный блок; 6 - опережающая ниша; 7 - поворотный пункт; 8 - граница карьерного поля; 9 - выемочно-погрузочный комплекс.

Способ заключается в следующем. С использованием известных технологий проходится капитальная 1 и разрезная 2 траншеи, в которых размещаются забойные 3 и магистральные 4 транспортные коммуникации. Выемку вскрышных пород и полезного ископаемого осуществляют посредством клиновидно-эксплуатационных блоков 5. Перед началом выемки клиновидно-эксплуатационного блока 5 производят проходку опережающей ниши 6 от поворотного пункта 7 в направлении границы карьерного поля 8 в пределах выемочного участка во избежание снижения производительности выемочно-погрузочного комплекса 9 вследствие уменьшения ширины экскаваторной заходки. Параметры опережающей ниши составляют: ширина B - максимальную ширину экскаваторной заходки; длина L опережающей ниши проходится до B_min - допустимо минимальная ширина экскаваторной заходки в клиновидно-эксплуатационном блоке. После проходки опережающей ниши 6 ведется разработка клиновидно-эксплуатационного блока 5 в направлении границы карьерного поля 8. Отработка данного участка осуществляется в две заходки по челноковой схеме без передвижки транспортных коммуникаций. После выемки клиновидно-эксплуатационного блока 5 выемочно-погрузочный комплекс 9 разрабатывает новую опережающую нишу 6 с погрузкой полезного ископаемого на магистральные транспортные коммуникации 4, одновременно с этим осуществляется передвижка забойных транспортных коммуникаций 3, что ведет к непрерывной подаче полезного ископаемого, после чего происходит повторение вышеперечисленных технологических операций.

Данные технологические решения направлены на стабилизацию расстояния транспортирования и бесперебойную добычу полезного ископаемого при веерной системе разработки.