Способ выемки недоразведанных полезных ископаемых из бортов карьеров
Способ выемки полезных ископаемых предназначен для использования при открытой разработке месторождений. При осуществлении способа по контуру залегания полезных ископаемых в борту карьера двумя ветвями формируют участок съезда в карьер, и с отметок его профиля осуществляют доразведку полезного ископаемого. Затем соединяют ветви съезда, а затем переформировывают съезд и формируют конечные контуры выработки. Приведена аналитическая зависимость определения высотной отметки соединения ветвей съезда. Способ позволяет повысить эффективность выемки недоразведанных полезных ископаемых из бортов карьеров за счет уменьшения объемов и сроков производства вскрышных работ путем обеспечения доразведки ископаемых в ходе горных работ и рациональных контуров их выемки. 2 ил.
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых (ПИ).
Известен способ разноса погашенных бортов, включающий отработку и транспортировку пород этапами по глубине, нарезку съезда по целику, выемку полезных ископаемых в борту карьера, отсыпку вскрышных пород в выработанное пространство и погашение борта [1]. Недостатком способа является его непредназначенность для выемки недоразведанных ПИ из бортов карьеров при обнаружении в ходе горных работ неполноты, или недостаточной достоверности информации о ПИ и невозможности (или нецелесообразности) проведения геологической разведки с целью уточнения горно-геологических данных. В этих условиях границы первой стадии работ определяются необходимостью обеспечения доразведки ПИ машинами и оборудованием для бурения технологических взрывных скважин, глубина которых ограничена техническими возможностями станков в пределах например, 30-40 м. Это увеличивает объем вскрышных работ в первой стадии и соответственно в целом по разносу погашенного борта до величин, наносящих существенный экономический ущерб. Наиболее близким к предлагаемому способу является способ реконструкции карьеров, включающий отработку пород в их бортах этапами по глубине с использованием существующего съезда, погашение бортов с предохранительными бермами, формирование промежуточного дна, нарезки съезда по целику и соединение его с существующим съездом, отсыпку вскрышных пород в выработанное пространство, отработку и транспортирование полезных ископаемых [2]. Недостатками способа являются: увеличение объемов и сроков производства вскрышных работ в условиях недостаточной информации о залегании, количестве и качестве ПИ при их отработке в бортах карьеров, например, при выявлении в ходе открытых горных работ неточностей или неполноты геологических данных, или при обнаружении ранее неизвестных тел ПИ, доразведка которых геологическими установками глубокого бурения скважин невозможна или нецелесообразна в силу ограниченности сроков, средств, доступа на участок и размещения буровых установок на борту, и по другим причинам, что снижает и может исключить эффективность добычи ПИ. В основу изобретения положена задача повышения эффективности выемки недоразведанных полезных ископаемых из бортов карьеров за счет уменьшения объемов и сроков производства вскрышных работ путем обеспечения доразведки ископаемых в ходе горных работ и рациональных контуров их выемки. Задача решена тем, что в способе выемки недоразведанных полезных ископаемых из бортов карьеров, включающем отработку пород в бортах карьера этапами по глубине с использованием существующего съезда, погашение бортов с предохранительными бермами, нарезку съезда по целику и соединение его с существующим съездом, отсыпку пустых пород в выработанное пространство, отработку и транспортирование полезных ископаемых, по контуру залегания полезных ископаемых в борту двумя ветвями формируют участок съезда в карьер и с отметок его профиля доразведывают их и соединяют ветви съезда на высотной отметке, которую определяют из выражения:![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/11/112627.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/11/112628.gif)
j и u - порядковые номера j-х и u-х участков f-й и g-й ветвей съезда (j - 4-й, u - 8-й). Например, согласно фиг. 1, Вр = 322 м, длина и уклон первого участка ветви 4 съезда составляют l1 = 150 м, j1 = 0,1; длины и уклон второго участка ветви 4 съезда составляют l2 = 50 м, j2 = 0,1; - третьего участка ветви 4 составляют l3 = 10 м, l3 = 0,0; - четвертого участка ветви 4 - l5 = 86 м, l5 = 0,093. Аналогично длина и уклон первого участка ветви 8 съезда составляют l1 = 132 м, j1 = 0,091; второго участка ветви 8 составляют l2 = 20 м, j2 = 0; третьего участка ветви 8 составляют l3 = 100 м, j3 = 0,1; четвертого участка ветви 8 составляют l4 = 117 м, j4 = 0,077. Согласно выражению
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/11/112629.gif)
Вс = 322 - 31 = 291 (м). Таким образом, съезд раздваивают от Г 322 м на ветви 4 и 8, которые соединяют на Г 291 м. Выражение (1) является необходимым условием выполнения способа, поскольку его несоблюдение обусловливает наличие недопустимо крутых участков ("ступенек") трассы и тем самым исключает возможность последующей доработки ПИ, которую при выполнении (1) осуществляют следующим образом. В процессе или по выполнению описанных работ формируют участок 9 съезда в выработку и промежуточное дно 10 выработки в борту, после чего на втором этапе работ на участках ветви 4 съезда устанавливают буровые станки, бурят, заряжают и взрывают скважины блоков и отрабатывают участки ветви 4 съезда, например, по ширине между отметками 314 и 302 м (и тем самым переоформляют их в предохранительную берму и погашают борт выработки) и между отметками 302 и 291 м, траншеей 11 (фиг. 2), затем нарезают по целику участок 12 съезда (в выработку) и соединяют его с существующим съездом 7 и тем самым переформируют борт и съезд. Посредством переформирования съезда формируют конечное дно 13 и конечные контуры выработки, например, до Г 265 м. При этом в рациональных контурах отрабатывают ПИ и пустые породы, которые транспортируют соответственно на поверхность карьера и на участки его насыпных сооружений на ветви 8 съезда. Преимущества и технический эффект от предложенного способа заключаются в уменьшении объемов и сроков производства вскрышных работ следующим образом. При отработке ПИ в условиях неполной определенности элементов их залегания производство излишних объемов вскрышных работ обусловлено нижеследующим:
1. В случае отработки участка без погашения борта, на момент выклинивания в нем ПИ неизбежно будут отработаны излишние объемы пород, заключенные между фактическим непогашенным и требовавшимся погашенным (который был бы отстроен при достаточной ретроспективной разведанности ПИ) бортами. 2. В случае отработки участка с погашением борта, ориентированным на прогнозные контуры ПИ, излишних объемов вскрыши не будет отработан лишь при полном совпадении предполагаемых контуров ПИ с фактическими его контурами, что маловероятно. Во всех других случаях участки несовпадения вышеуказанных контуров рудного тела будут характеризоваться одним из следующих вариантов:
участок погашенного борта излишне отодвинут по отношению к ПИ, т.е. проделаны излишние вскрышные работы;
участок погашенного борта надвинут на тела ПИ, не позволяет его отработать и поэтому борт надо разносить. Известно, что разнос погашенного борта всегда сопровождается излишними объемами в силу того, что обеспечение доступа оборудования на участки работ и формирование необходимых рабочих площадок для его функционирования обусловливает уменьшение конструктивных углов наклона борта относительно углов устойчивого борта, что и предопределяет излишние объемы вскрыши. Нарезка ветви 4 съезда в целике по предполагаемому контуру ПИ позволяет при ограниченной технологическими возможностями шарошечных станков глубине бурения скважин 30-40 м пробурить их до почвы залегания ПИ, например в рабочей площадке Г 298-296 м, пробурить скважины до Г 268-266 м и тем самым установить контуры и элементы залегания ПИ. Без формирования ветви 4 съезда пробурить технологическими станками скважины до почвы ПИ в ряде случаев не представляется возможным, например, с Г 314 м можно пробурить скважины до Г 274-284 м, т.е. на глубину 30-40 м, что не обеспечивает доразведку ПИ. Поэтому в условиях необходимости бурения скважин, например, в отметках 348-265 м глубиной 83 м при отсутствии возможности привлечения геологических буровых установок по срокам, средствам и другим причинам, приемлемым способом доразведки ПИ является отработка слоя вскрышных пород в рациональных контурах и понижение уровней рабочих площадок, например, с Г 348 м до Г 314-307 м. Доразведка ПИ в ходе формирования ветви 4 съезда позволяет выбрать в ходе работ его положение, обеспечивающее возможность отработки нижележащей части ПИ при минимальных объемах вскрыши за счет погашения борта над и под ветвью 4 съезда и обеспечения транспортного доступа по ветви 8 съезда. Тем самым обеспечивается уменьшение сроков и повышение эффективности выемки ПИ. Источники информации
1. Кузнецов Н.Н. "Двухстадийный разнос погашенных бортов карьеров", Горный журнал, 1979, N 3, с. 23-25. 2. SU, авторское свидетельство 1710754, кл. E 21 C 41/26, 1992.
Формула изобретения
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/11/112630.gif)
где Вс и Вр - соответственно высотные отметки соединения и раздвоения ветвей съезда, м;
lj, ij, lu, iu - соответственно длины проекций на горизонтальную плоскость и уклоны j-х участков f-й и u-х участков g-й ветвей съезда, м, о/оо;
jf, ug - порядковые номера j-х и u-х участков f-й и g-й ветвей съезда, после чего посредством переформирования съезда формируют конечные контуры выработки.
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2