Способ селективной выемки полезного ископаемого

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ 9) 111) 6705 А СПУБЛИК)5 Е 21 ЕТЕНИ САНИЕ КА ьскии ут по иско. отам, скому Э.Изв И ПОпромй раз- Цель ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР У СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный научно-исследоватеи проектно-конструкторский инстиосушению месторождений г)олезныпаемых, специальным горным рарудничной геологии и марКшейдеделу(56) Авторское свидетельство СССРМ 1488482, кл, Е 21 С 41/00, 1987,Авторское свидетельство СССРМ 1315612, кл, Е 21 С 41/02; 1985,(54) СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОЙ ВЫЕМ ЛЕЗНОГО ИСКОПАЕМОГО(57) Изобретение отчосится к горнойсти и м,б, использовано при открытработке полезных ископаемых (ПИ Изобретениемрышленности и мпри открытой разркопаем ых.Цель изобретения - повышение эффективности отработки за счет управляемого регулирования величиной потерь и разубоживания полезного ископаемого в процессе его отработки при обеспечении широкого маневрирования экскавационного оборудования при отработке приконтактных зон.На фиг.1 изобракена фаза сформированного забоя с совмещением траверса гребня с видимой линией контакта в забое и с односторонней погрузкой, вид в плане; на фиг.2- разрез А - А на фиг.1; на фиг.3 - фаза относится к горной проожет быть использовано аботке полезных исизобретения - повышение эффективности обработки за счет управляемого регулирования величиной потерь и разубоживания ПИ в процессе его отработки при обеспечении широкого маневрирования экскавационного оборудования при отработке приконтактных зон. Отработку ПИ на накопитель с вмещающими породами ведут горизонтальными заходками по направлению линии простирания контакта с подошвы уступа. Отработку первоначально ведут последовательно с обеих сторон контакта на глубину, определяемую по математической зависимости, с формированием плоскостей отношения с обеих сторон контакта под углом нижней бровки к линии контакта, определяемой зависимостью, После формирования плоскостей обнажения производят последовательную вьемку пород слоями, параллельными плоскостям обнажения, 6 ил. отработки приконтактной зоны с расположением экскаватора на лежачем боку он- такта и с погрузкой горных пород в разные стороны, вид в плане; на фиг,4 - схема, иллюстрирующая выемку первого слоя со стороны лежачего бока контакта и образование разубоживания полезного ископаемого; на фиг,5 - схема, иллюстрирующая выемку первого слоя со сторочы висячего бока контакта и образование потерь полезного ископаемого; на фиг.б - схема, иллюстрирующая влияние направления выемки слоев на величины потерь и разубоживания.Предлагаемый способ осуществляют следующим образомПри отработке прихонтактной зоны геолого-маркшейдерскал служба Устанавлива 1696705ет и обозначает положение контакта 1 полезного ископаемого с вмещающими породами. При произвольнсгм расположении экскаватора 2, например на лежачем боку контакта 1 (фиг.1 и 2) (что соответствует от работке контакта 1 несогласными заходками), производят расчерпывание контакта 1 в произвольном направлении, например под углом у к линии контакта 1 на подошве уступа на глубину заходки не менее величи ны . Затем под углом Ок линии контакта 1 на подошве уступа приэводят расчерпывание контакта в другом направлении, Этой операцией забой экскаватора формируют в виде двух пересекающихся откосов 15 уступа, направленных выступом в сторону выработанного пространства, а видимуюлинию контакта в забое совмещают с траверсом 3 гребня, образуемого пересечением откосов уступа. Первоначальный этап 20 ббнажения контакта 1 может быть запро-. ектирован заранее или осуществлен, что чаще всего встречается в практике, в зависимости от реальных условий направлений выемки горных пород по отношению к контакту 1.Взаимосвязь между направлениями откосов уступа, образованных выемкой горных пород, при условии совпадения видимой линии контакта 1 в забое с травер Фсом 3 гребня, образуемого пересечением двух откосов, выракается формулой 25 30 где у- угол между нижней бровкой 4 откоса 5 уступа, образуемого выемкой горной массы с висячего бока контакта 1, и линией контакта 1 на подошве уступа, град;О- угол между нижней бровкой 6 откоса 7 уступа, образуемого выемкой горной массы с лежачего бока контакта 1, и линией контакта 1 на подошве уступа, град;а,Р - углы наклона контакта 1 руда - порода и откосов 5 и 7 уступа соответственно, град.Расположение экскаватора 2 относительно контакта может быть произвольным и определяется в основном удобствам погрузки руды и пород.Ограничением применения способа является значение угла у, ксторое определяют иэ условия:у90 - агсзит 9 а Погрузку осуществляют в одну сторону(фиг,1) или в две стороны (фиг,3), в зависи 0-у+ 2 о19 а - щ,В созу 35 40 45 50 55 мости от условий подъезда транспортных средств (автосамосвалов 8). После обнажения контакта пересекающимися откосами 5 и 7 уступа производят выемку горных пород слоями параллельно плоскостям обнажения (фиг.4 и 5). Очередность выемки слоев выбирают в зависимости от поставленных задач, Например, как показано на фиг.4, если производить вначале выемку слоя с лежачего бока контакта 1, а зачистку до исходного положения производить с висячего бока, будет происходить только разубоживание руды(треугольные призмы объемов разубоживающих пород заштрихованы). Если для тех же условий производить вначале выемку слоя с висячего бока контакта 1, а с лежачего зачищать до исходного положения, будут образовываться только потери полезного ископаемого, причем объемы потерь и разубоживания (в кубических метрах)равны . Регулируя периодичностью черпания, можно управлять величинами или только потерь, или только разубокивания, или тем и другим.На величину потерь и разубоживания влияет также мощность первоначально вынимаемого слоя. Соотношение между первоначально вынимаемым слоем и зачищаемым слоем выражается формулойпзц з 1 п у зпгде пц - мощность слоя, вынимаемого с висячего бока контакта 1, м;в и - мощность слоя, вынимаемого с лежачего бока контакта 1, м.Выбором мощности первоначально вынимаемого слоя регулируют обьемы потерь или разубоживания в каждом цикле по абсолютной величине.Кроме того, на величину потерь и разубоживания влияет и направление отработки слоев. Чем меньше угол у, тем меньше и угол О, тем меньше обьемы потерь и разубоживания при одинаковых мощностях вынимаемых слоев, что показано графически на фиг.6, где пунктирной линией оббэначен вариант с большим углом у, а сплошной линией с меньшим углом у.Выбор направлений черпания и мощности слоев, а также очередности черпания зависит от непосредственной стратегии горного предприятия, ценности минераль-. ного сырья, соотношений мощностей,добычных и .перерабатывающих участков и должен определяться в каждом конкретном случае самостоятельно.= 62,4 разубоживание же их соотношепособе, опредеием выемки,та и линиейрад;,упа, град;град.а, отрабаты=- 2,82п 62,4 где К - граничный козфщий рчду на кондиционную, дол,едПуб = - 15 0,5 3,31 2,=51,4 т,циент, разделяюю и некондиционм,5аемого с слоя, выни та, м,щность слоя контакта ру где есл - мощность лежачего бока контаОпределяют мо мого с висячего бока по формуле(с вынимае- а-порода Как показано на фиг,1 и 3, ширину зоны селективной выемки достаточно ограничить определенной величиной, определяемой из выражения Что означает, ч 1 о существует обязательная зона селективной выемки, за которой мож но черпание слоев производить произвольно,Таким образом, управляющими параметрами величин потерь и разубоживэния являются мощность и направления вынима емых слоев и очередность их черпания, что позволяет маневрировать величинами потерь и разубоживания, производить выемку слоев в широком диапазоне места стоянки экскаватора по отношению к контакту ру да - порода, отрабатывать извилистые контакты 1 в пределах мощности вынимаемых слоев.П р и м е р. Рассмотрим применение предлагаемого способа на Оленегорском ГО Ке. Исходные условия: высота уступа 15 м; угол наклона откоса уступа 65 О; угол наклона контакта руда - порода 85 О; угол между направлением выемки слоев с висячего бока контакта и линией контакта на подошве 30 уступа 45; мощность слоев, вынимаемая с лежачего бока контакта 2,5 м; отрабатывается 2000 м контакта.Определяют величину угла между направлением выемки слоев с лежачего бока 35 контакта и линией контакта на подошве ус- тупа где ) - угол между направле слоев с висячего бока конта контакта нэ подошве уступа,Р- угол наклона откоса ус а - угол наклона контакта Определяют длину контак ваемую одним слоем (циклом) посл зп ) 2,5 зп 45" пасв --- л --- 2,0 м. зи У Мп 62 4 оОпределяют ширину зонь селективной выемки по каждому направлению по формулеН 151 я 7 я (у + ч) щбв" о (45" + 8,7= 5,1 м,где Н - высота уступа, м. зп 9 Оц = агсщтд а- соз у 1 ЯР Объемы потерь и разубоживания длякаждого цикла определяют по формуле Н 1 псл 1 12 сд 0 тд (у + О) 15 2,5 11 тд 62,40 1 сд (45 О + 62,4)=39,2 м,Предполагается начинать выемку слоев поочередно то с лежачего, то с висячего боков контакта, в оезультате чего ээ два цикла от рабаты вэ ют 2,82 х 2=-5,64 м конта ктэ.Удельные потери (на 1 м контакта) по предлагаемому способу составляют де рп -плотность теряемой руды, т/м,3 Удельное разубоживание(на 1 м конта а) по предлагаемому способу составляет ЧВбп 39,2 2,8 Ву -= ---- 19 5 т,2 ЛЬ 2 282Удельные потери и базового варианта при то нии. что и в предлагаемом ляю по формулам Пб= - Н К р,(сда+сщР) 1 2 2 г Вуб =. - Н (1 - К )Рп (стд а + стд Д,Вуб=ф 215 1-0,5) 28(сЩ 85 + + а 9 65) -.43,6 тСнижение удельных потерь по сравнению с базовым вариантом составляетЬ П - Пуб - Ру = 51,4 - 22,9 = 28,5 т,Общее снижение потерь равноЛП ЛПу 1 к 28,52000 57,0 тыс,т.,где к - общая длина отрабатываемых контактов, м.Снижение удельного разубоживания по сравнению с базовым вариантом составляетЛ В = Вуб - Ву = 43,6 - 19,5 = 24,1 т,Общее снижение раэубоживания равно Ф ЬВ =ЛВ як=24,12000=:48,2 тыс,т.счет управляемого регулирования величиной потерь и разубоживания полезного ископаемого в процессе его. отработки при обеспечении широкого маневрирования 5 экскавационного оборудования при отработке приконтактных зон, заходку отрабатывают по направлению линии простирания контакта, производит последовательную отработку сторон с обеих сторон контакта на 10 глубйну, определяемую неравенством. Н37 а 9 И 15 где Н - высота уступа, м; р; угол откоса уступа, град; у- угол между нижней бровкой откоса уступа, образуемого выемкой горной массы с висячего бока контакта, и линией контакта 20 на подошве уступа, град;юу = агсщгол наклона контакта полезного исго с вмешающими породами, град, угол между нижней бровкой откоса образуемого выемкой горной массы го бока контакта, и линией контакта шве уступа определяют иэ выражеФормула изобретения Способ селективной выемки полезного ископаемого, включающий отработку вмещающих пород и полезного ископаемого слоями с подошвы уступа по направлению простирания линииконтакта с обеих его сторон на глубину заходки с внешнегО и лежачего 63 Ибв, отгрузку и транспортирование,отличающийся тем,что,сцелью повышения эффективности отработки. за 2 агстц З 5 после чвыемку ями, па ния, а повторя 40 предлагаемого способ м контактов при том ж рь и разубоживания, чт нте, позволяет снизит онн и разубоживание н4 Использованиепри отработке 200соотношении потеи в базовом варипотери на 57,0 тыс48,2 тыс.тонн. 5 акопаем причем уступа, слежач 0 на подония его производят последовательную пород с обеих сторон контакта слораллельными плоскостям обнажепосле их отработки операции ют в аналогичном порядке, 1 б 9 б 705