Способ открытой разработки полезных ископаемых

(5 )5 Е ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВТОРСКОУУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Всесоюзный научно-исследовательскийи проектно-конструкторский институт поосушению месторождений полезных ископаемых, специальным горным работам, рудничной геологии и маркшейдерскому делу(56) Авторское свидетельство СССРМ 1315612, кл. Е 21 С 41/02, 1988.(54) СПОСОБ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ(57) Изобретение относится к горному делуи может быть применено при открытой разИзобретение относится к горному делу и может быть применено при открытой разработке твердых полезных ископаемых.Известен способ гидравлической выемки угольного пласта, по которому для уменьшения потерь угля при гидроотбойке формируют пбдрезную щель вдоль очистного забоя в его центральной части по мощно-, сти пласта, а затем струи воды направляют к кровле и почве пласта, производя отбойку подрезанных пачек угля.Однако данный способ не применяют при разработке скальных горных пород, отбиваемых взрывом, и при крутых и наклонных контактах полезного ископаемого и вмещающих пород.Известен способ раздельной выемкй мехлопатами, где описаны фазы простой и сложной раздельной выемки. Известный работке твердых полезных ископаемых, Цель изобретения - повышение степени извлечения полезного ископаемого при снижении степени разубоживания за счет приближения нормативного контура отработки к контуру разделения вмещающих пород. Отработку уступов ведут согласными заходками, Определяют нормативный контур отработки по приведенной математической зависимости, При отработке треугольника потерь и разубоживания их горную массу перемещают в основание отрабатываемого уступа. Затем ее отрабатывают. После отработки треугольников потерь ведут отработку оставшихся пород уступа. 2 з.п. ф-лы, 5 ил. способ с фазой раздельной выемки или требует отработки залежи полезного ископаемого обязательно с висячего бока, или разделение уступа на подуступы, что сопряжено с большими дополнительными затратами и довольно значительными потерями и разубожива нием.Недостатком данного способа является то, что при пологих контактах полезного ископаемого и вмещающих пород даже при отработке залежи с висячего бока возникают значительные "треугОльники" потерь и разубоживания.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ селективной выемки полезных ископаемых, по которому для уменьшения потерь и разубоживания полезного ископаемого перед установкой экскаватора на забое уступаформируют границу разделения уступа наслои полезного ископаемого и породы подуглом к направлению фронта работ, определяемым иэ выражения 10где а - угол падения контакта полезного ископаемого и вмещающих пород, град;р - угол откоса уступа, град,Экскаватор устанавливают на линиичерпания, совпадающей с границей разделения уступа на указанные слои, а слоевуюселективную выемку. горной массы осуществляютпо обестороны отуказанной границыразделения,Недостатком этого способа является 20невозможность его применения при наклонных контактах полезногоископаемогои вмещающих пород с углами падения,меньшими угла откоса уступа,Цель изобретения - повышение степени извлечения полезного ископаемого приснижении степени разубоживания за счетприближения нормативного контура отработки к контуру разделения руды и вмещающих пород,Поставленная цель достигается тем, чтосогласно способу открытой разработки по- .лезных ископаемых, включающему разработку горной массы уступов согласнымизаходками до их основания, определение 35нормативного контура отработки, отработкууступов и горной массы треугольников потерь и разубоживания по висячему и лежачему бокам залежей и перемещение горноймассы, нормативный контур при отработке 40контакта по висячему боку залежи определяют по зависимости; дения контакта полезного исмещающей породы, град;ткоса уступа при экскавации,Рг - угол верхней части откоса уступа после выполаживания, град;К 1 - коэффициент, устанавливающий нормативный контур отработки при обычной технологии, т,е,где йр - высота рудной части откоса уступа, м;Н - высота уступа, м,а при отработке контакта по лежачему боку из выражения (1-К) горную массу треугольника потерь и разубоживания перемещают в основание отрабатываемого уступа, отрабатывают ее, после чего ведут отработку оставшихся пород уступа.Горную массу треугольников потерь и разубоживания перемещают, например, посредством смыва ее струей гидромонитора.Дополнительно производят предварительное смачивание горной массы по контакту порода - полезное ископаемое,Дополнительно смываемую горную массу предварительно измельчают.На фиг. 1 изображен разрез вкрест простирания залежи у висячего бока; на фиг. 2 - отработка приконтактной зоны у висячего бока залежи, вид в плане; на фиг, 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б - Б на фиг, 2; на фиг. 5 - разрез В - В на фиг. 2,Предлагаемый способ заключается в следующем.При отработке каждой приконтактной зоны геолого-маркшейдерская служба устанавливает положение контакта 1 (фиг. 1-5) полезного ископаемого 2 (фиг. 1, 3-5) с вмещающими породами 3 (фиг, 1, 3-,5) и нормативный контур 4 (фиг. 1) при обычной технологии. Затем определяют новый нормативный контур 5(фиг. 1) по зависимостям (1) - (3), При отработке контакта по висячему боку залежи нормативный контур 5 устанавливают по параметру К, при отработке контакта по лежачему боку залежи (не показано) - по параметру (1 - К). Горную массу треугольника потерь (при отработке лежачего бока) и треугольника 6 разубоживания (фиг. 1) перемещают в основание 7 отрабатываемого уступа, отрабатывают ее, -,послечего ведут отработку оставшихся пород уступа,Горную массу треугольника 6 можно перемещать, например, посредством смыва ее струей гидромонитора 8 (фиг, 2) и отрабатывать ее из основания 7 отрабатываемого уступа экскаватором.9 (фиг. 2), после чего1716139 о,41 - г о 4 " о,41 - г о 4 =03При отрабо , предлагаемый менном норма потерь, снизит ЬВ:,ю горную т нап иДополнительно смываемумассу предварительно измельчаю, р 10 мер, усиленными зарядами ВВ.Пример осуществления способа для условий Соколовского карьера СоколовскоСарбайского ГПО.Высота уступа 15 м, угол наклона откоса. 15 уступа 60, угол верхней части откоса уступа после его выполаживания гидромонитором 50 О, угол наклона контактов руда - порода 45 О, плотность руды 3,3 т/м, плотность пустых пород 2,7 т/м, длина контактов, при годных для применения способа, составляет 4000 м в год (по 2000 м для висячего и лежачего боков залежей). Работу осу-. ществляют экскаваторами (п рямая мехлопата ЭКГИ и ЭКГ, ЗУС), Гидромо нитор устанавливается на автоцистерне на базе БелА 3-548.При обычном способе разработки для К 1=0,4 патери и разубоживание для висячего и лежачего боков залежей одинаковы и 30 равны следующим величинам: ке висячего бок пособ позволяет вном контуре, н азубоживание н зал ежеи при неизизменяя величину В= (1 - КН 2 152 О - (1 2сЧ Рэ я нормативного к ию как разубожи случае.215 0352 х Уточнение одит к снижен отерь, В этом ура пр ия, так х 3,3 (с 19 8470 т; КРр 1 с 19 с 2 - СС 9 Зэ ОО 15 1 - 0,35 ) 2,7 2 2000 15 24 з 33 ботке висяче рь руды соста Н 2(1 -При отработке лежачегпредлагаемый способ позв менном нормативном конт 0 разубоживания, снизить пону ЬП: о бока залежеи ляет при неизре, не изменяя тери на величи 2,7 контактов, м;соответственно ру 1 - сум Н - вь арная длина ота уступа,м- плотности, т/м; углы паден откоса экскаРр Рп и поро Рр 1 ст 9 Рг - ст 9 Рэ 1 = П=1 ия .соответственно 5ваторной заходки,= 2000 контактаград4 33 (с- сщ 60 О)= контур разделения ют по выражению=70 5вести отработку оставшихся пород уступа экскаватором 9.Для повышения эффекта обрушения и дополнительного пылеподавления производят предварительное смачивание горной массы по контакту порода - полезное ископаемое. х 1 сс 9 45 - сс 9 60 1 = 50240 с 9 45 - сс 9 60 1 = 9250 Новый нормативныйруды и породы определ(2); т 9 50-сщ 60 1 = 57300 т 2х ( сс 9 45 - ст 9 60 О ) - 57300 = 51260 т Таким образом, при отбока залежей снижение потляет: Л П = 50240 - 38470 = 11770 т,Ь В:92500 - 51260 = 41240 т.1716139 убоживание по висячему и лежачему боку залежи, перемещение горной массы, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения степени извлечения полезйого ископаемого 5 при снижении степени разубоживания егоза счет приближения нормативного контура отработки к контуру разделения вмещающих пород, нормативный контур при отработке контакта по висячему боку залежи 10 определяют из выражения: К 1 + (-1 - К 1 ) 15 при К 0,5;к 11-гк " Таким образом, при отработке лежачего бока залежей снижение потерь руды составляет20 кЧ1-г к 1ри К 0,25 рь авн 35 пособ вание е при лагаемыйи разубожпри добы Формула и1. Способ откр ых ископаемых, в орной массы уступ и до их основания ого контура отраб горной массы, тре отл ич а югорную массу Уточнение нормативного контура приводит к снижению как потерь, так и разубоживания. Беря дополнение до единицы величины, получим: П =2000 - (1 - 0,35) 3,3 х 15 г 2 х ( ссд 45 - сщ 60 О ) - 70020= 42680 т; В =2000 2 0,35 2,7 х х ( стд 45 - ссд 60 ) = 31480 т,Ь П = 50240 - 42680 = 7560 т; снижение разубоживания составляеЬ В = 92500 - 31480 = 61020 т. Общее по карьеру снижение Ь П = 11770 + 7560 = 19330 т; бщее снижение разубоживания рав= 41240+ 61020 = 10226 Таким образом, пред позволяет снизить потери полезного ископаемого улучшении условий труда зобретения ытой разработки полезключающий разработку ов согласными заходкаопределение нормативотки, отработку уступов угольников потерь и разгде а - угол падения контакта полезного ископаемого и вмещающей породы, град;Д - угол откоса уступа при экскавации, град;3 - угол верхней части откоса уступа после выполаживания, град;К 1 - коэффициент, устанавливающий нормативный контур отработки при обычной технологии,а при отработке контакта по лежащему боку из выражения 1-К горную массу треугольника потерь и разубоживания посредством гидромонитора перемещают в основание отрабатываемого уступа, отрабатывают ее, после чего ведут отработку оставшихся пород уступа.2, Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что производят, предварительное смачивание горной массы по контакту порода - полезное ископаемое.3. Способ по пп. 2 и 3,щ и й с я тем, что смываемуюпредварительно измельчают..едактор М.Петрова Заказ 594 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Составите Техред М. М.Алиморгентал