Способ повышения устойчивости внутренних отвалов на наклонном основании

(51) 21 41/26 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ отвала выполняется в несколько этапов. На первом этапе производится выемка пород наклонного основания экскаватором, складирование пород во временный внутренний отвал, планировка уступов с рабочими площадками бульдозером. Геометрические параметры уступов принимаются по результатам расчетов. На втором этапе вскрышные породы складируются от уровня нижней бровки первого спланированного уступа вкрест простирания наклонного основания с помощью автосамосвалов и бульдозера до расчетной величины, обеспечивающей устойчивость яруса. Геометрические параметры ярусов отвала на наклонном основании принимаются по результатам расчетов. На третьем этапе осуществляется планировка поверхности первого яруса отвала бульдозером. Формирование второго и последующих ярусов отвала возводится по аналогичной схеме. Изобретение позволяет оптимизировать технологию открытых горных работ, достичь максимального использования внутреннего пространства карьера, минимизировать объемы вскрыши во внешних отвалах, снизить негативное воздействие на окружающую природную среду.(72) Ракишев Баян РакишевичШашенко Александр НиколаевичКовров Александр СтаниславовичРакишева Зауре Баяновна(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Казахский национальный технический университет им. К.И. Сатпаева Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ВНУТРЕННИХ ОТВАЛОВ НА НАКЛОННОМ ОСНОВАНИИ(57) Изобретение относится к горному делу и предназначено для открытой разработки месторождений полезных ископаемых. Способ повышения устойчивости внутренних отвалов на наклонном основании включает подготовку наклонного основания с углом наклонапосредством террасирования, планировки уступов с рабочими площадками, складировании на них мягких вскрышных пород и формированием многоярусного отвала. Отсыпка многоярусного Изобретение относится к горному делу и предназначено для открытой разработки месторождений полезных ископаемых. Известен способ отвалообразования на наклонном основании, включающий отсыпку пород и формирование отвала Булычев В.В. и др. Разработка железных руд открытым способом. Свердловск-М., 1953, с. 265-266. Однако данный способ характеризуется ограниченной областью применения и низкой эффективностью отвальных работ. При этом, устойчивость отвала может снижаться во времени под влиянием внешних факторов,что обусловлено сдвиговыми деформациями на контакте слоев отвальных пород и наклонного основания. Наращивание высоты отвала приводит к уплотнению нижних слоев пород,снижению сопротивления на сдвиг и оползневым процессам. Известен также способ отвалообразования на крутых склонах,отличающийся ведением отвальных работ в условиях предельно допустимых деформаций. В таких отвалах удается накапливать до нескольких миллионов кубических метров пород. При этом тело отвала претерпевает непрерывные подвижки, скользя по склону Турчанинов И.А.,Иофис М.А., Каспарьян Э.В. Основы механики горных пород. - Л. Недра, 1989. - С. 349-350. Недостаток способа заключается в том, что сезонные температурные изменения наряду с другими факторами изменяют свойства отвальной массы. Так, низкие температуры и заснеженность придают отвальной массе вязкие и пластические свойства, что обусловливает плавный рост скорости смещения отвалов и развитие масштабных оползней. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является, принимаемый в качестве прототипа, способ отвалообразования,включающий формирование выемок в основании отвала, засыпку выемок крепкими породами,образование удерживающих призм, формирование вдоль склона рабочих площадок из крепких пород и заполнение оставленного между ними пространства слабыми породами. Заполнение пространства между призмами осуществляют до уровня гребней рабочих площадок. После отсыпки первого яруса формируют второй ярус, в котором рабочие площадки располагают вкрест простирания склона с заполнением пространства между ними аналогичным образом. Цикл повторяют с чередованием направления отсыпки рабочих площадок до завершения проектной высоты отвала Патент Российской Федерации 2060392,опубликовано 20.05.1996, кл. Е 21 С 41/26, 20.05. Недостатком прототипа является необходимость применения технологии раздельной транспортировки крепких и слабых пород и низкая интенсивность процесса отвалообразования на ярусах, увеличение транспортных расходов и объема планировочных работ. Техническая задача изобретения состоит в повышении устойчивости внутренних отвалов на наклонном основании. Заявляемое изобретение 2 позволит достичь технический и экономический результат,выраженный в максимальном использовании выработанного пространства карьера для возведения внутренних отвалов, снижении негативного воздействия на окружающую природную среду. Техническая задача решается за счет того, что наклонное основание с углом наклонаподготавливается посредством террасирования уступами с углами естественного откоса с последующим формированием многоярусного отвала из мягких вскрышных пород с целью увеличения сцепления между породами наклонного основания и складируемыми в отвал мягкими вскрышными породами. Технический результат заключается в увеличении максимального коэффициента сцепления между породами предварительно подготовленного наклонного основания путем создания террас и мягкими вскрышными породами,складируемыми в отвал, что позволяет повысить устойчивость внутреннего отвала и увеличить его емкость. Способ включает подготовку наклонного основания посредством его террасирования,планировку уступов с углами естественного откоса и рабочими площадками, складирование на террасы мягких вскрышных пород с поэтапным формированием многоярусного отвала. Отличительная особенность способа в сравнении с прототипом состоит в подготовке наклонного основания с углом наклонапосредством террасирования в виде уступов с углами естественного откоса и рабочими площадками,складировании на террасы мягких вскрышных пород с поэтапным формированием многоярусного отвала, что повышает сцепление между породами наклонного основания и складируемыми в отвал мягкими вскрышными породами, обусловливает увеличение коэффициента запаса устойчивости многоярусного отвала и увеличение его емкости. Таким образом, способ повышения устойчивости внутренних отвалов на наклонном основании обеспечит более высокое сопротивление сдвигу по контакту основания и складируемых вскрышных пород,позволит повысить эффективность использования внутреннего пространства карьера,сократить площади отчуждения под внешние отвалы и минимизировать негативное воздействие на окружающую природную среду. На фиг.1 представлен способ отвалообразования на наклонном основании. Способ осуществляют следующим образом. На первом этапе производится выемка пород наклонного основания 1 экскаватором и формирование уступов в виде террас 2 с рабочими площадками для складирования мягких вскрышных пород 3 во временный внутренний отвал,планировка уступов с рабочими площадками бульдозером. Геометрические параметры уступов с углами естественного откоса принимаются по результатам расчетов. На втором этапе вскрышные породы складируются от уровня нижней бровки первого спланированного уступа вкрест простирания наклонного основания с помощью автосамосвалов и бульдозера до расчетной величины, обеспечивающей устойчивость яруса. Геометрические параметры ярусов отвала на наклонном основании принимаются по результатам расчетов. На третьем этапе осуществляется планировка поверхности первого яруса отвала бульдозером. Формирование второго и последующих ярусов многоярусного отвала выполняется по аналогичной схеме (фиг.2). ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ повышения устойчивости внутренних отвалов на наклонном основании, включающий подготовку наклонного основания с последующим складированием на него мягких вскрышных пород с поэтапным формированием многоярусного отвала,отличающийся тем, что наклонное основание с углом наклонаподготавливают посредством террасирования вкрест простирания склона в виде уступов с углами естественного откоса и рабочими площадками.