Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ НАКЛОННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ВРЕМЕННО НЕРАБОЧИХ БОРТОВ

Изобретение относится к поэтапной разработке месторождений полезных ископаемых и может быть использовано при формировании временно нерабочих бортов и их последующей расконсервации.

Известен способ формирования и отработки временно нерабочих бортов при поэтапной разработке месторождений [1]

Суть способа заключается во временной консервации отдельных уступов, при которой борт занимает временно нерабочее положение. Консервация производится под углом, близким к углу погашения предельного борта карьера. При достижении временно нерабочим бортом расчетной высоты, начинают разнос его верхних горизонтов, но при этом продолжается наращивание высоты временно нерабочего борта снизу вследствие продолжающейся углубки карьера. Таким образом, участок временно нерабочего борта «скользит» по контуру этапа. Аналогично производят отработку участков временно нерабочего борта, сформированного на контуре последующих этапов разработки. Экономическая эффективность способа достигается снижением текущего коэффициента вскрыши за счет увеличения результирующего угла откоса рабочего борта. При этом эффективность возрастает с увеличением угла наклона временно нерабочих бортов. На крупных карьерах объемы законсервированной вскрыши могут достигать нескольких десятков миллионов кубометров со сроком консервации 10 и более лет.

Однако данный способ увеличения углов откосов рабочих бортов имеет существенный недостаток, состоящий в том, что разнос верхних горизонтов временно нерабочего борта сопровождается выбросом горной массы при производстве взрывных работ. В результате при достаточно крутом угле откоса временно нерабочего борта весь он может быть полностью засыпан взорванной скальной массой. Это исключает возможность размещения на участках временно нерабочего борта вскрывающих выработок и не обеспечивает условия безопасного ведения горных работ при приведении во временно нерабочее положение нижерасположенных рабочих горизонтов.

Из известных способов открытой разработки месторождений полезных ископаемых, включающих формирование в рабочей зоне карьера уступов временно нерабочего борта, разнос верхних горизонтов временно нерабочего борта одновременно с его формированием посредством приведения во временно нерабочее положение ниже расположенных рабочих горизонтов, является способ, отличающийся тем, что на горизонтах временно нерабочего борта отсыпают заградительные валы для улавливания камнепада через интервалы по высоте, равные высоте участков временно нерабочего борта, а в постоянном или временно нерабочем борту карьера на горизонтах размещения заградительных валов устраивают транспортные бермы, с которых проходят съезды на ниже расположенные рабочие горизонты в пределах интервала по глубине, равного высоте участка временно нерабочего борта [2], [3].

Недостатком способа является необходимость выполаживания временно нерабочего борта для устройства транспортных берм и площадок, площадок с заградительными валами и прерывание грузотранспортной связи между участками временно нерабочего борта при его расконсервации, а само устройство заградительных валов не обеспечивает безопасности ведения работ при расконсервации целиков и работ на рабочих горизонтах из-за разлета камней. Прерывание грузотранспортной связи между участками по глубине при расконсервации борта ведет к необходимости строительства дополнительных съездов на рабочем борту и его выполаживанию. При этом решение проблемы вскрытия за счет выноса вскрывающих выработок на соседнюю часть рабочей зоны с нормальными рабочими площадками и строительством соединительных транспортных площадок ведет к увеличению текущих коэффициентов вскрыши и дополнительным затратам на разработку месторождения.

Целью настоящего изобретения является снижение текущего коэффициента вскрыши в первоначальный период разработки глубокозалегающих крутопадающих месторождений округлой и вытянутой формы за счет временной консервации бортов и технологически обусловленной очередности отработки карьерного пространства.

Указанная цель достигается тем, что карьерное пространство по глубине делят на две зоны, со стороны лежачего бока верхней зоны выделяют в первую очередь, ограничивая со стороны висячего бока временно нерабочим бортом с углом наклона, близким к предельному. На конечном борту устраивают вскрывающие выработки для обеспечения грузотранспортной связи рабочих горизонтов с поверхностью, а в основании временно нерабочего борта устраивают камнезащитные площадки с камнезащитной насыпью. После отработки запасов первой очереди карьера приступают к дальнейшему понижению горных работ и наращиванию временно нерабочего борта. Параллельно начинают расконсервацию его верхней части. Расконсервацию ведут горизонтальными слоями с применением гидравлических экскаваторов типа «обратная лопата». Одновременно наращивают на освобождающемся предельном борту вскрывающие выработки. Взорванная горная масса, частично падающая при расконсервации борта на камнезащитную площадку, грузится гидравлическим экскаватором типа «обратная лопата» в транспортные средства и вывозится на поверхность.

Способ поясняется чертежами, где:

на фиг. 1 отражено деление карьера на очереди разработки с указанием последовательности ведения работ римскими цифрами (I, II, III, IV, V, VI), на фиг. 2 приведена конструкция камнезащитной площадки, обеспечивающей защиту от взорванной породы, падающей с верхних уступов при отработке приконтурных лент.

Способ заключается в следующем.

Карьерное поле по глубине делят на две зоны - верхнюю 1 и нижнюю 2 (фиг. 1). В пределах верхней зоны выделяют первую очередь разработки I, непосредственно примыкающую к предельному борту карьера 3, и размещают на нем вскрывающие выработки, а со стороны висячего бока формируют временно нерабочий борт 4 с углом наклона, близким к предельному, и также размещают на нем вскрывающие выработки. В основании временно нерабочего борта устраивают камнезащитную площадку для защиты от камнепада 6, ширину которой (фиг. 2) принимают из расчета размещения на ней откоса 7 из падающих камней, камнезащитной насыпи 8 с установленным на ней гидравлическим экскаватором типа «обратная лопата» 10 и автодороги 9. После отработки первой очереди переходят к второй очереди формирования карьерного пространства II, в процессе которой со стороны висячего бока формируют второй временно нерабочий борт 15, расположенный под первым 4 с устройством в его основании камнезащитной площадки 6, а на самом борту вскрывающих выработок, после чего переходят к ведению третьей очереди разработки месторождения III, в процессе которой в районе висячего бока формируют третий временно нерабочий борт 16 и начинают последовательную расконсервацию первого 4, а затем второго временно нерабочего 15 бортов с отработкой заключенных между ними и предельным бортом объемов вскрышных пород 14, 17. Отработку этих объемов производят послойно с применением гидравлических экскаваторов типа «обратная лопата», а по мере их отработки на освобождаемом предельном борту формируют вскрывающие выработки. После расконсервации первого 4 и второго 15 временно нерабочих бортов и выемки объемов 14, 17 начинают ведение работ в пределах четвертой очереди IV с одновременной расконсервацией третьего временно нерабочего борта 16 и отработкой объемов 18, 19, 20 в процессе дальнейшего развития горных работ в направлении очереди VI. Горную массу, падающую вниз при расконсервации этого, как и предыдущих временно нерабочих бортов, на камнезащитные площадки 6, 21, 22 (фиг. 2) гидравлическим экскаватором 10, установленным на камнезащитной насыпи 8, грузят в транспортные средства 11 и вывозят на поверхность, при этом грузотранспортную связь рабочих горизонтов с поверхностью переключают на новые вскрывающие выработки предельного борта 13 со стороны висячего бока.

Указанная совокупность существенных признаков заявляемого способа обеспечивает значительное снижение текущих коэффициентов вскрыши в первоначальный период отработки наклонных месторождений, что в конечном итоге обеспечивает высокоэффективную и безопасную отработку подобных месторождений.

Список документов, цитированных в отчете о поиске

1. Хохряков B.C. Открытая разработка месторождений этапами / Из. вузов. Горный журнал. - 1965. - №10. - С. 15-26.

2. Патент RU 2064582 С1, МПК Е21С 41/26.

3. Линев В.П., Рубинштейн С.Б. Обеспечение безопасности горных работ при использовании временно нерабочих бортов / Горный журнал. - 2001. - №5. - С. 20-23.