Способ внутреннего отвалообразования

у Ф СОК:З СОВЕ)СКИХСОЦИДЛИСТИЧЕГКИХРЕСПУБЛИК 826 19) 11 ) 5)5 Е 21 С 41/2 ГОСУДИРСТВЕННОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ПИТЕНТ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ вскии горныи инсти ий, Г. В. Осадчий,Марков, А. А. Клименко. шавскА. В.овсвидЕ 21 СК, Еботки01 - 1 СССР79.ы систем отений, М,; Нетельство41/00, 1Параметесто рож АЛООБ(54) СПОСОБ РАЗОВАНИЯ (57) Изобрете мышленности при вскрытии РЕННЕГ ие относится к горнои прои может быть использовано или ведении вскрышных раЬ 3 0 Я азыза(56) АвторскоеМ 848641, кл.Виницкийкрытой разрадра. 1986, с. 1 Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при вскрытии или ведении вскрышных работ на участках горизонтальных и пологопадающих месторождений, примыкающих к нерекультивированным погашенным горным выработкам ранее отработанных карьерных полей,Известен способ управления отвалами горных пород, включающий подготовку основания отвала и отсыпку основного отвала, Подготовка основания отвала включает в себя отсыпку наклонной призмы из слоев пород различной пластичности, например, песчаника и глины с напласгованием падения поверхности этих слоев вкрест фронта отвалообразования, Протяженность подготавливаемого основания для последующей 2бот на участках горизонтальных и пологопадающих месторождений, примыкающих к нерекультивированным погашенным горным выработкам ранее отработанных карьерных полей. Цель изобретения - снижение затрат на отвалообразование за счет обеспечения управляемого оползнеобразования . пород. Выработанное пространство погашенных, но не рекультивированных горных выработок заполняют водой, на их бортах оставляют целик и на его откосе формируют пионерную насыпь из размокающих пород. По мере возникновения в нижней части пионерной насыпи первоначальной эоны ослабления и формирования поверхности скольжения на ее откос отсыпают гребни последующих отвальных заходок с высотой, превышающей высоту их устойчивого состояния, 6 ил,отвальнои заходки превышает ее ширину, На подготовленное основание производят отсыпку вскрышных пород до достижения отвалом проектной отметки, после чего должно происходить сдвижение пород отвала по поверхности скольжения, образованной наклонным основанием, В результате образуется емкость для дальнейшей отсыпки отвала, Затем отвал вновь отсыпают до проектной отметки и цикл повторяется.Этот способ обладает двумя существен- ными недостатками. Первый - низкая технологичность и высокая трудоемкость работ по обеспечению управляемого оползне- образования на отвале в связи с необходимостью задалживания необходимого оборудования для отсыпки наклонного основания из слоев пород различной пластич1788262 вскрышных пород на целик, заполняют выработанное пространство водой, а гребни отсыпают высотой, превышающей высоту устойчивого их состояния.Таким образом, предлагаемый способ внутреннего отвалообразования отличается следующими признаками;Выработанное пространство перед отсыпкой вскрышных пород на целик заполняют водой.Гребни отсыпают высотой, превышающей высоту устойчивого их состояния.Несмотря на то, что отдельные признаки предлагаемого способа известны из других источников, в данном случае сочетание их предает способу совершенно новые признаки, позволяющие снизить затраты на отвалообразование за счет обеспечения управляемого опалзнеобразования пород,Так, выполнение 1-го признака позволит увлажнить основание отвала, что приведет к возникновению в его нижней части первоначальной зоны ослабления и создаст условия для формирования поверхности скольжения, по которой при отсыпке гребней вскрышных пород с высотой, превышающей высоту их устойчивого состояния (2-й признак) будет происходить оползание отвальных масс.При этом оползни отвалов происходят исключительно под действием их перегрузки на высоте, обусловленной прочностью предварительно сформированного слабого слоя. Оползни отвалов сопровождаются выдавливанием пород слабого слоя с основания отвала и сдвижение отвалов в данномслучае является полностью управляемым,основанным на использовании механизмаоползней выдавливания,Таким образом, каждый из рассмотренных выше признаков, отдельно взятый, необходим, а все вместе взятые достаточны для того, чтобы отличить предлагаемый способ от всех других и характеризовать его в том качестве, которое проявляется в полокращает обьемы переэкскавации, указанный жительном эффекте, При этом отсутствие способ характеризуется повышенными затратами на отвалообразование по сравнению, накаждого признака в совокупности признаков предлагаемого способа не дает возможности получить от положительный пример, с технологией, предусматривающей управляемое обрушение вскрышного уступа.Целью настоящего изобретения являет 50 эффект, который является целью изобретения и лишь его наличие в совокупности признаков обеспечивает получение этого положительного эффекта,Следовательно, признаки, отличающие заявленный способ, являются существенся снижение затрат на отвалообразованиеза счет обеспечения управляемого оползнеобразования пород,Поставленная цель достигается тем, что при способе внутреннего отвалообразования, включающем формирование целика из ными На фиг, 1 - б показаны этапы внутреннего отвалообразования на примере сооруженйя траншеи для вскрытия участка вскрышных пород, отсыпку на его откос от- работанных вскрышных пород гребнямй; наращивание отвала, перед отсыпкой месторождения,примыкающего к нерекульности и придания подготавливаемому основанию проектного уклона. Технически. осуществимый угол наклона подготавливаемого основания снижает вероятность сдвижения отвала. Увеличение угла наклона основания внутреннего отвала приводит к возрастанию объема работ по подготовке основания, производимого дополнительным оборудованием, Другим недостатком является трудность-внеДрения в производство из-за усложнеййя технологии формирования отвала, необходимости селекции укладываемых пород, дополнительных затрат материальных и трудовых ресурсов.Известен также способ управления отвалами горных работ при открытой разработке месторокдений полезных ископаемых, который включает укладку в основание отвала системы водовыпускных устройств для замачивания прилегающего слоя отвальных пород, что обеспечивает условия для их сдвижения, обрушения и способствует увеличению емкости отвала.Недостатком указанного способа является необходимость строительства системы водовыпускных устройств, что требует значительных материальных и трудовых затрат, будет препятствовать непрерывности процесса отвалообразования и работе отвального оборудования, а в конечном итоге существенно увеличит трудоемкость работ по обеспечению управляемого оползнеобразования на отвале,Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ внутреннего отвалообразования (выбран в качестве прототипа), включающий формирование целика из вскрышных пород и полезного ископаемого, отсыпку на его откос гребней отработанных пород вскрыши с последующим наращиванием отвала .по высоте, Однако наряду с повышением емкости выработанного пространства, что в свою очередь со 5 10 15 20 25 30 35 40тивированной погашенной горной выработке ранее отработанного карьера.Предлагаемый способ отвалообразования, например, экскаватором-драглайномЭШ/70 осуществлется следующим образом, При вскрытии полезного ископаемого1 (фиг. 1) участка горизонтального (пологопадающего) месторождения, примыкающего к нерекультивированной погашеннойгорной выработке 2 ранее отработанногокарьера, на первом этапе выработанноепространство(погашенную выработку 2) заполняют водой 3, Для этой цели целесообразно использовать подземные воды, Далеена борту выработки 2 со стороны сооружаемой траншеи оставляют целик 4, а драглайниз положения 5 вынимает объем размокающих горных пород б (например, песков, суглинков) и укладывает его на откос целика 4,формируя пионерную насыпь 7. При этом вусловиях дополнительного увлажнения основания пионерной насыпи 7 водой 3 в еенижней части возникает первоначальнаязона ослабления и формируется поверхность скольжения. обеспечивающая сдвижение отвальных масс последующихзаходок.На втором этапе (фиг. 2) экскаватор смещается в положение 8 и отрабатывает объемгорной породы 9, отсыпая ее на откос пионерной насыпи 7 в виде гребня отвальнойзаходки 10. При этом высота гребня 10 превышает высоту его устойчивого состояния, аналичие целика 4 и зоны ослабления в пионерной насыпи 7 приводит к его оползаниюв погашенную горную выработку 2. В результате горная порода занимает положение 11, создавая дополнительную емкостьдля размещения последующих отвальныхэаходок и тем самым уменьшает обьем переэкскавации при сооружении вскрывающей траншеи.На третьем этапе (фиг, 3) драглайн изположения 12 вынимает объем горных пород 13, отсыпая его в отвальную заходку ввиде гребня 14 на освобожденный откоспионерной насыпи 7, В процессе отсыпкиотвальной массив также подвергается оползневым деформациям, так как и он отсыпается на слабое основание,Ка четвертом этайе (фиг. 4) экскаватором из положения 15 отрабатывается обьемгорных пород 1 б с укладкой их в отвальнуюзаходку в виде гребня 17, высота которогопревышает высоту егоустойчивого состояния. В силу описанных выше обстоятельств (см. описание второго этапа) горная порода начинаетопслзать в выработку 2 и занимает положение 18, 15 20 30 35 территорий. 50 55 510 40 45 На пятом и шестом этапах (фиг. 5, 6) производится окончательное довскрытие полезного ископаемого 1. При этом на пятом этапе (фиг, 5) экскаватор из положения 19 вынимает объем горных пород 20 и укладывает их в гребень отвальной заходки 21. На шестом этапе (фиг. 6) драглайн перемещается в положение 22 и отрабатывает объем горных пород 23 с отсыпкой е отвал 24. Для предотвращения возможных деформаций борта сооруженной таким образом вскрывающей траншеи вместе с отвалом горных пород, вдоль ее трассы оставляют часть целика 4 в виде треугольной упорной призмы, выполняющего функции контрформа.Таким образом, по сравнению с прототипом, предлагаемый способ отличается сокращением затрат на отвалообразование за счет обеспечения управляемого оползнеобразования пород. Эффект главным образом достигается за счет уменьшения обьема переэкскавации, т. к. в результате сползания порода перемещается е выработанное пространство на расстояние, значительно превышающее радиус разгрузки драглайна.В результате применение предлагаемого способа внутреннего отвалообразования технологически и экономически целесообразно, например, при вскрытии любого месторождения полезных ископаемых, примыкающего к ранее отработанным, но нерекультивированным открытым горным выработкам, поскольку при минимальной трудоемкости работ он позволяет;Исключить необходимость в эадалживании дополнительного оборудованияУменьшить объемы переэкскавации и улучшить в связи с этим технико-экономические показатели работы карьера.Обеспечить простоту реал зации и внедрения в производство.Уменьшить землеемкость строящегося карьера за счет размещения строительных отвалое в погашенной нерекультивированной горной выработке, что значительно снизит вредное влияние внешних отвалов на экологическую обстановку прилегающих Формула изобретения Способ внутреннего отвалообраэования, включающий формирование целика из вскрышных пород, отсыпку на его откос отработанных вскрышных пород гребнями, наращивание отвала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения затрат на отеалообразования за счет обеспечения управляемого оползнеобразования пород, передотсыпкой вскрышных пород на целик, заполняют выработанное пространство водой, а гребни отсыпают высотой, превыша.ющей высоту устойчивого их состояния.1788262 Составитель А, ВаршавскийТехред М.Моргентэл Корректор С, К)с Редактор Т, Курков изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 Заказ 61 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж. Раушская нэб 4/5