Способ открытой разработки месторождений

(51)621 41/26 НАЦИОНАЛЬНОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(76) Кочеулов Василий Дмитриевич Фетисов Владимир Анатольевич Фионин Евгений Александрович(56) Сидоренко В.В., Повышение эффективности эксплуатации глубоких карьеров с автомобильным транспортом формирования зон концентрации горных работ. Диссертация к.т.н., Ленинград, Горный институт, 1987 СПОСОБ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ(57) Изобретение может быть использовано в горнорудной промышленности при открытой разработке месторождений. Достигаемый технический результат - повышение надежности карьеров, его экономической эффективности и производительности. Сущность изобретения заключается в том, что способ включает отработку месторождения круглыми слоями с формированием системы вскрывающих выработок по многоходовой спирали, отработку каждого крутого слоя ведут одной горизонтальной площадкой последовательно сверху вниз, оборудование концентрируют на рабочих площадках, длинукоторых при отработке первого уступа определяют по формуле. Предлагаемый способ позволяет расположить оборудование в зоне концентрации горных работ на одной горизонтальной рабочей площадке. В этом случае оборудование взаимозаменяемо и размер готовых к выемке запасов для обеспечения надежной работы карьера должен быть меньше. Соответственно на одной и той же рабочей площадке размещается большее число машин, повышается интенсивность ведения горных работ. 4296 Изобретение относится к области горного дела,а именно к открытой разработке месторождений полезных ископаемых. Известен способ разработки с этапно-слоевой выемки горных пород (1. Кумаченко Н.Н. Направление совершенствования технологии разработки вытянутых крутопадающих месторождений // Горный журнал. 1991, 9, с.34.) Суть способа заключается в том, что отработка горных пород в контурах карьера производится поэтапно, крутыми слоями. К недостаткам этого способа следует отнести необходимость выделения участка борта карьера для расположения на нм системы вскрывающих выработок, обеспечивающих транспортный доступ к рабочим площадкам в пределах крутых сдоев. В связи с этим сокращается область применения способа и его эффективность. Другой недостаток связан с низкой концентрацией горных работ, вследствие чего недостаточно интенсивно используются рабочие площади карьера. Наиболее близок по технической сущности способ ведения горных работ зонами концентрации(2.Сидоренко В.Н. Повышение эффективности эксплуатации глубоких карьеров с автомобильным транспортом формированием зон концентрации горных работ Диссертация на соискание учной степени канд. тех. наук, Ленинград, 1987). Способ предусматривает выделение в рабочей части карьера зон концентрации горных работ, разделнных как по высоте, так и в плане участками временно нерабочих бортов. Скорость понижения горных работ в зоне выше скорости углубки карьера. Недостатком этого способа является то, что каждая зона концентрации состоит из нескольких рабочих уступов. Для наджной бесперебойной работы оборудования в зоне необходимо, чтобы на каждом уступе был достаточный резерв готовых к выемке запасов горной массы. Выполнение этого требования сокращает число горных машин, ведущих работы в зоне концентрации. Снижается интенсивность горных работ. Это отрицательно сказывается на экономической эффективности и производительности карьера. При уменьшении резерва готовых к выемке запасов падает надежность работы оборудования и его производительность. Технический результат - повышение наджности работы карьера, его экономической эффективности и производительности. При этом под повышением наджности работы карьера подразумевается сокращение частоты и продолжительности остановок экскаваторов по причине отсутствия резерва готовых к выемке запасов горной массы. Достигается результат следующим образом. Карьер отрабатывается крутыми слоями, рабочий борт имеет угол откоса, равный или близкий к устойчивому, то есть крутой. На разных участках борта карьера, разделнных как по высоте, так и в плане, выделяют зоны концентрации горных работ, каждая из которых представляет собой одну горизонтальную рабочую площадку. Таких зон концентра 2 ции на бортах карьера в любой момент времени несколько. После отработки горной массы в пределах этой площадки на высоту уступа переходят к отработке нижележащего уступа, аналогично до дна карьера. Уступы, лежащие выше рабочей площадки, опять образуют борт с углом откоса, равным устойчивому,на них рабочих площадок нет. Таким образом сверху вниз отрабатывается слой, причм крутой, потому что угол наклона слоя равен или близок к углу наклона крутого борта. В рассматриваемом способе площадка представляет собой зону концентрации горных работ,потому что на ней располагается не один, а несколько экскаваторов, два или более. В этом случае оборудование взаимозаменяемое и размер готовых к выемке запасов для обеспечения наджной работы карьера должен быть меньше. Соответственно на одной и той же рабочей площадке размещается большее число машин, чем в способе (2). Повышаются интенсивность ведения горных работ и надежность работы карьера. Производственная мощность предприятия по полезному ископаемому обеспечивается путм воссоздания добычного фронта горных работ взамен отработанного за счт того, что скорость понижения горных работ в зоне концентрации больше скорости понижения добычных работ. Формирование системы вскрывающих выработок осуществляется по многоходовой спирали. При этом расстояние между спиральными съездами по горизонтали устанавливается с учетом придания временно нерабочему борту карьера наклона, предельного по устойчивости пород. Расстояние между спиральными съездами 1 рассчитывается по формуле где Бт - ширина транспортной бермы- предельный по устойчивости угол наклона временно нерабочего борта карьера- угол наклона транспортной бермы- предельный по устойчивости пород угол наклона откоса уступа, а число спиральных съездовна поверхности земли определяется по формуле, где пр - длина периметра текущей границы карьера по поверхности (без длин участков, перпендикулярных рабочим площадкам). Каждая рабочая площадка вскрывается системой спиральных съездов. Длина рабочей площадки при отработке первого уступа устанавливается с уч 4296 том того, что при достижении площадкой дна карьера е протяженность должна быть равна расстоянию между двумя смежными спиральными съездами по горизонтали. При отработке первого уступа длина рабочей площадкирассчитывается по формуле где-расстояние между двумя спиральными съездами по горизонтали- глубина карьера в момент начала отработки нового участка Г - скорость понижения зоны концентрации горных работ на участке отрабатываемого крутого слоя- скорость понижения добычных работ. На фиг.1 показана рабочая площадка 1 в зоне концентрации горных работ. Работы ведутся с помощью буровых станков 2,экскаваторов 3. Обеспечение транспортом осуществляется с помощью спиральных съездов 4 и горизонтальных берм 5, располагающихся на временно нерабочем борту 6. Способ осуществляется следующим образом. В начальный период разработки по внешней границе новой рабочей площадки 1 с помощью буровых станков 2, экскаваторов 3 проходят спиральные съезды 4. При достижении съездами глубины,равной высоте уступа, начинают отработку слоя пород несколькими экскаваторами сразу по всей рабочей площадке. После выемки первого слоя съезд 4 углубляют на высоту следующего слоя. После этого аналогичным образом отрабатывают второй слой пород. При этом в торцах разрабатываемого участка формируют горизонтальные транспортные бермы 5,примыкающие к съездам 4. Со временем, по мере понижения рабочей площадки, вскрытие е со съездов, формируемых на новом временном нерабочем борту в зоне концентрации горных работ, становится невозможным. Тогда вскрытие рабочей площадки осуществляется уже со следующего съезда, расположенного на ранее образованном временно нерабочем борту 6. При понижении рабочей площадки е длина постепенно сокращается из-за отстройки торцевых частей зоны концентрации горных работ. С целью обеспечения наджного вскрытия рабочей площадки в любой момент времени при различном е расположении как по глубине, так и в плане, рабочая площадка при отработке первого слоя должна иметь длину, при которой в момент достижения дна карьера длина рабочей площадки будет больше или равна расстоянию между смежными съездами по горизонтали . Для сокращения текущих объмов вскрытия временно нерабочим бортам карьера 6 придают предельный по устойчивости пород угол наклона. В связи с этим расстояние между съездами по периметру карьера определяют также из условия обеспечения предельных по устойчивости пород значений углов откосов уступов и бортов карьеров. Придание временно нерабочему борту карьера угла наклона, предельного по устойчивости пород,позволяет сократить текущие объмы вскрышных пород и соответственно уменьшить затраты на разработку месторождения. Расположение оборудования в зоне концентрации на одной рабочей площадке позволяет сократить необходимый резерв готовых к выемке запасов полезного ископаемого, разместить на площадке большее число выемочного оборудования. Вследствие этого за счет повышения наджности работы карьера и его производительности уменьшаются затраты на разработку месторождения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых, включающий отработку месторождения крутыми слоями путем выделения в рабочей части карьера зон концентрации горных работ, разделенных как по высоте, так и в плане участками временно нерабочих бортов, со скоростью понижения зоны горных работ выше скорости углубления карьера и с формированием системы вскрывающих выработок по многоходовой спирали,отличающийся тем, что отработку каждого крутого слоя ведут одной горизонтальной площадкой последовательно сверху вниз, оборудование концентрируют в зоне концентрации горных работ,длину которых при отработке первого уступа определяют по формуле где Бт - ширина транспортной бермы- продольный по устойчивости пород угол наклона временно нерабочего борта карьера- угол наклона транспортной бермы- предельный по устойчивости пород угол наклона откоса уступа Нк - глубина карьера в момент начала отработки нового участка Г - скорость понижения зоны горных работ на участке отрабатываемого крутого слоя- скорость понижения зоны добычных работ,а число спиральных съездов с на поверхности земли определяют по формуле, где п - длина периметра текущей границы карьера по поверхности (без длин участков, перпендикулярных зонам концентрации горных работ).