Способ отработки глубоких карьеров

(5 1 С 41/2 БРЕТ й прозовано реконс при- ериод ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Горный институт Кольского филиала им, . С,М.Кирова АН СССР(73) Горный институт Кольского научного. центра Российской АН(56) Хохряков В.С, Открытая разработка месторождения этапами - Горный журнал, Известия Вузов, 1965: )Ф 10, с, 19-26.Линев В.П. Определение параметров рабочей зоны карьера с участками временно нерабочего борта - Горный журнал, 1986, М 5, с. 15-17.(54) СПОСОБ ОТРАБОТКИ ГЛУБОКИХ КАРЬЕРОВ(57) Изобретение может быть использовано для эксплуатации карьеров, отрабатываеИзобретение относится к горно мышленности и может быть исполь для эксплуатации, проектирования и струкции карьеров, отрабатываемых менением автотранспорта, в и пиковых текущих обьемов аскрыши.Целью изобретения является повышение эффективности отработки за счет снижения эксплуатационного коэффициента вскрыши при повышении производительности горного оборудования,На фиг,1 изображена схема формирования рабочей зоны карьера; на фиг.2 - конструкция участка рабочего борта; на фиг.3 - схема отработки целика длиной в один экскаваторный блок; на фиг.4 - схема развития транспортных коммуникаций для отработки мых с применением автотранспорта. Цель - повышение эффективности отработки за счет снижения эксплуатационного коэффициента аскрыши при повышении производительности горного оборудования. Отработку ведут с формированием участков временного нерабочего борта, Формируют рабочие площадки по отработке целиков по высоте борта через число нерабочих уступов, определяемое по формуле. Целики отрабатывают крутыми слоями поперечными заходками на всю ширину слоя, Формируют на целике транспортные бермы по высоте через количество уступов, определяемое из формулы и соединяют их с временными призабойными съездами, Транспортные коммуникации с противоположных сторон целика располагают а шахматном порядке, 4 ил. целика длиной в один (а), два (б), три (в) экскаваторных блока.На схеме изображены глубокий карьер 1, рудное тело 2, этапы разработки вскрышных пород 3, горизонтальные рабочие участки 4, временно-нерабочий борт 5, добычная зона 6, участок буровых работ 7, участок экскавации 8, призабойные 9 и магистральные 10 временные автосьезды, последовательно-петлевая система сьездов 11.Способ осуществляется следующим образом.В карьерном пространстве формируют целик (фиг.4), отработку которого ведут крутыми слоями.(фиг,1). Параметры рабочей зоны, слоев и схемы транспортных коммуникаций принимают в соответствии сзаконами соразмерного развития рабочегопространства,При этом система магистральных автомобильных сьездов выходит в рабочую зонуцелика на различных уровнях в противоположных торцах экскаваторного блока(фиг.4), Слой отрабатывают одним рабочимуступом на всю ширину (фиг.2). После отработки экскаваторного блока создают временный автомобильный сьезд на 10нижележащий горизонт и отрабатывают готовые к выемке запасы, Таким же образомотрабатывают нижележащие горизонты, создавая поступательную систему временныхавтомобильных съездов (фиг,З), После соединения этой системой сьездов двух магистральных систем автосъеэдов экскаваторотрабатывает верхний автосьезд, прерываясвязь с первой системой постоянных съездов и продолжая работать на другую, 20Горные работы ведутся на несколькихслоях одновременно.Аналогичные работы ведутся при отработке соседних экскаваторных блоков,Ширину полосы отработки определяют 25в,; соответствии с законом соразмерностигорных работ по вскрытию новых горизонтов. и по углубке карьера, Длину экскаваторного блока - исходя из необходимойскорости понижения горных работ, . 30Число уступов между смежными рабочими площадками рассчитывают по формулеМк=йо( -- 1) фЬгвЬо.(1)35 где Ио - глубина этапа, количество уступов;Ьгг - скорость понижения горных работ при отработке слоя, м/год;Ьго - скорость углубки карьера, м/год.Систему автомобильных транспортных 40 коммуникаций (фиг,4) формируют за пределами целика с обеих сторон в виде поступательно-петлевой системы сьездов 11, которая связывается с зоной разноса целика горизонтальными участками через оп ределенное количество уступов. Транспортный доступ к любой точке целика обеспечивают за счет временных магистральных 10 и призабойных 9 автосъездов,Количество уступов между смежными 50 по высоте автотранспортными коммуникациями на целике определяется по формуле 16 2м ь 7 г+(г) где б - высота блока. м;и - высота уступа, м;- уклон автосьезда, доли единицы, о - длина площадки примыкания, м. Формирование рабочего пространства в соответствии с расчетом позволяет поддерживать результирующий угол рабочего борта да в соответствии с формулойс 19 Ррб = сЧ М +(с 91С 97) + Мо где ф - конструктивный угол временно-нерабочего борта, град;у- угол падения рудного тела ("+" - приразмещении рабочей зоны со стороны висячего бока залежи, "-." - со стороны лежачегобока), град;84 - количество экскаваторных блоковна целике;Ьт - ширина транспортной бермы,П р и м е р, Рассмотрим реализациютехнического решения на примере конкретных условий, изложенных в прототипе: временно нерабочий борт сформирован состороны висячего бока залежи длиной водин экскаваторный блок; угол падения рудного тела у= 60; скорость углубки карьераЬго = 10 м/год; высота рабочих уступов Ьу ==12 м; угол откоса уступа а = 80; конструктивный угол временна нерабочего борта ф==35 о,Задаемся технологическими показателями:Коэффициент обеспеченности готовы- .ми к выемке на рабочей площадке запасами1горной массы Кз = - года, который обуслав 3ливает скорость разноса участка временного нерабочего борта со скоростью 3уступа/год или Зб м/год (минимальное понормам проектирования значение Кз, равное 0,25, ограничивает интенсивность разноса целика четырьмя уступами в год;большое значение Кз снижает интенсивность горных работ по разносу целика),Коэффициент обеспеченности вскрытыми запасами руды Ио = 2 уступа характеризует шаг передвикки временно нерабочегоборта (оптимальными значениями являются2-3 уступа; при Мо = 1 полоса отработкистановится очень узкой, а при йо3 сокращается длина экскаваторного блока, что затрудняет организациюработ в плане).Производит расчет:Ширина полосы отработкиЬ=йо Ьу(сщ ф+С 1 Яу ) = 2 х 12 хх(1,43+0.58) = 48 мДлина блокаСЬКэ 12 Х 10 Х 0,33 00Ьу Ь 12 Х 48Конструктивное число уступов междурабочими площадкамий = йо (- - 1) 2 Х( -- 1) = 5.2=5 усЬ 36пго 10туп.овЧисло уступов между транспортнымибермамийт --- 12 --- 8,2 т-.о уСтуПОВ 2 М 2 х 700 ( + 1 о) (-Он + 20)Конструктивный угол рабочего борта СЩСРрб = с 19 ф + - (СЩУ + СЯ)= 1,43 +Мойк+ - х (1,43 + 0,58) = 2,23; ррб= 242Размеры бермы на временно нерабочем бортуВк = Ьу(с 19 ф - С 1 Ягх ) = 12 х (1,43 - 0,176) ==15 мШирина рабочей площадкйВр = Вк+ Ь = 15+ 48 = 63 мТаким образом, экскаватор работает на площадке шириной 63 м, отрабатывает полосу шириной 48 м и длиной около 700 м с интенсивностью 3 уступа в год.Через.4 уступа вверх и вниз располагаются аналогичные рабочие зоны.Бермы консервации составляют 15 м, Стабильность добычи поддерживается следующим образом,За время опускания добычных работна два уступа к моменту вхождения временно нерабочего борта в рудную зону отстоящая от него на пять уступов площадка по разносу целика опустится на семь уступов и восстановит фронт добычных работ для углубки на следующие два уступа,При такой динамике работ предельный угол наклона рабочего борта составит 24.Если отстроить график зависимости Ч=(р) и определить необходимый усредненный на первый период эксплуатационный коэффициент вскрыши, то он окажется на 7% меньше, чем в случае традиционных 18 угла наклона рабочего борта,Это позволит в случае работы в соответствии с проектом сократить производительность карьера по .вскрышным работам на 7 ; в случае значительного отставания по вскрышным работам обеспечить стабильную добычу без роста или со значительно меньшим ростом производительности по 5 горной массе.Использование предлагаемого способапо сравнению с известными дает следующие преимущества, характерные для систе. мы разработки с поперечными заходками 10 повышение производительности экскаватора на 10 - 15% за счет исключения работы в тупиковом забое; снижение себестоимости за счет применения многорядного взрывания на 5-10 о .15 Формула изобретенияСпособ отработки глубоких карьеров,включающий отработку карьера по глубине уступами с отставлением целиков с участка-.,ми временного нерабочего борта, срабаты вание целиков крутыми слоями с рабочихплощадок, формирование транспортных коммуникаций на борту карьера и соединение их с временными призабойными сьездами, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью 25 повышения эффективности отработки засчет снижения эксплуатационного коэффициента вскрыши при повышении производительности горного оборудования, отработку слоев ведут поперечными заход ками на всю ширину слоя, рабочие площадки по отработке целика формируют по высоте через число нерабочих уступов, определяемое из выражения35 ЬгЪМк - Ко ( -- 1)в 1 гогде Мо - глубина слоя, число уступов;Ьг - скорость понижения горных работ 40 при отработке слоя, м/год;Ьго- скорость углубки карьера, м/год,а транспортные бермы на целике формируют по высоте через количество уступов, определяемое из выражения45Мб 2где б - длина экскаваторного блока, м;50 . Ьу - высота уступа, м;- уклон автосьезда, доли ед.;1 о- длина площадки примыкания, м,причем транспортные коммуникации с противоположных сторон целика располагают вшахматном порядке относительно экскаваторного блока, а временные призабойныесьеэды поочередно соединяют с одной изтранспортных магистральных коммуникаций,нно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101 изв Заказ 791 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета 113035, Москва, ЖПодписноезобретениям и открытиям при ГКНТ СССРРаушская наб., 4/5