Способ открытой разработки горизонтальных и пологих пластов полезных ископаемых

Способ открытой разработки горизонтальных и пологих пластов полезных ископаемых

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАИИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<11>960437 (61) Дополнительное к авт. свид-ву—

Р1)М Rn з

E 21 С 41/00 (22) Заявлено 24.02. 81 (21) 32520б8/22-03 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 622,271. (088. 8) Опубликовано 2309,82. Бюллетень ¹ 35

Дата опубликования описания 2309.82

В.К,Репетух, М.С.Рогач, М.М.Смирнов, Ю.А.Самойлов

72) Авторы (54) СПОСОБ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ

H I10 0I"HX IIJIACTOB I1OIIE3H HCKOIIAEMbJX

Изобретение относится к горной . прсаыаленности, а более конкретно к способам открытой разработки горизонтальных и пологих пластов полезных ископаемых, например угля, фосфоритов и др., с разноструктурными покрывающими породами при наличии в укаэанных породах радиоактивных элементов, например В в, или склонности указанных пород к самовозгоранию. Подобные пластовые месторождения достаточно часто встречаются на территории СССР..

Известен способ открытой разработки горизонтальных и пологих wracтов полезных ископаеьых, включающий отработку вскрышного уступа заходками с отсыпкой пород уступа в выработанное пространство и отработку пласта (1).

Однако данный способ имеет огра-. ниченную область. применения и не может быть использован при значительной высоте вскрышного уступа, а также при наличии в последнем разноструктурных пород и необходимости их селективного складирования в тело

1 отвала.

Наиболее близким иэ известных технических решений к изобретению явля.ется способ открытой разработки горизонтальных и пологих пластов полезных ископаемых, включающий разделение уступа на два подуступа, отработку

:подуступов эаходками драглайном, установленным на кровле нижнего подуступа, путем выемки по меньшей мере части пород нижнего подуступа нижним черпанием и .пород верхнего подуступа верхним черпанием с отсыпкой по меньшей мере части пород подуступов в выработанное IrpocTpaHcTBO с подвалкой отсыпаемыми породами пород предыдущей отвальной заходки и

15 отработку пласта полезного ископаемого (2 ).

Однако необходимость переэкскавации пород в отвалах, малые сек20 тора разгрузки пород и большой объем планировочных работ при рекультивации снижант эффективность отвалообразования при применении этого способа.

КроМе того, этот способ не обеспечивает надежного захоронения в теле.отвала радиоактивных пород или порбд, склонных к самовозгоранию при налиции йх во вскрышных породах над пластом из-за возможности обнажения укаэанных пород после отсыпки отвала

960437 или недостаточной мощности слоя пе- где  — Расстояние от точки стояния рекрывающих эти породы инертных по- драГлайна до верхней бровки род. нижнего подуступа,м;

Указанный способ не предусматри- — угол откоса верхнего подвает также возможность последующей уступа, град. эффективной расконсервации отвалов 5 на фиг.1 изображена общая схема для утилизации радиоактивных пород. разработки; на фиг.2 - разрез вкрест

Целью изобретения является повы- простирания пласта полезного ископашение эффективности отвалообраэова- емого. ния и обеспечение захоронения пород Способ открытой разработки горинижнего подуступа в теле отвала при 10 эонтальных и пологих пластов полезналичии в указанных породах радио" ных ископаемых осуществляется следуактивных элементов или склонности ющим образом., указанных пород к самовозгоранию, а также обеспечение возможности поПри разработке горизонтального ста 1 полезного исили пологого пласта

15 1<опаемого, например фосфоритов, в следующей расконсервации отвала.

Эта цель достигается тем, что кровле которого залегают разнострукст пы смещают относительно друг турные породы, например наносы, известняки, диктионемовые сланцы и песзаходки породы нижн в п е отвал с опе- .чаники, вскрышной уступ разделяют по ст па отсыпают в выработанна два подуступа 2 и 3 Разделение вскрышных пород на два подуступа забое и дуступо о ст пов и по меньшей мере часть пород вер о е хнего подуступа отсы-верхнем подуступе 2 находятся нано-. сы и известняки, а в нижнем подустунные по о нижнего под:У У Рды ижего под- 25 пе 3-ди т нм и по меньшей мере часть пород верхнего подуступа отсыпают сер- денных условиях характеризуются повидными гребнями, а ось каждого относительно высокой радиоактивноочереДного гРебнЯ пороД нижнего поД- стью эа счет присутствия в них и

УстУпа и ось каждого очереДного гРе- 3ц а также возможностью самовозгорания бня пород верхнего подуступа распов отвале. лагают по окружности с центром в Подуступы располагают со смещеточке стоЯниЯ Драглайна, пРичем пРи нием относительно друг друга на шиотработке нижнего подуступа над пларину заходки, а драглайн размещают стом полезного ископаемого оставлЯют 35 на кровле 4 нижнего подуступа 3 ° слой пород, котоРый в послЕДующем экс одной точки стояния драглайном нижкавируют в выРаботанное пространст- ним черпанием отрабатывают и р во, при этом шиРинУ заходки принима- нижнего подуступа 3, характеризуюют не более щиеся радиоактивностью и склонностью

А ((Rp- Y) - (ь + Ы ) . крс1д p), 4О к самовОзгоранию, и отсыпают указан-, ные поРоды в предотвал .серповидным где А — ширина заходки, м; гРебнем 5. Фронт отсыпки этого предRp - радиус разгрузки драглайна, отвала опережает забои б и 7 подуступов ° Гребень 5 отсыпают с под1

Y — расстояние от точки .стояния валкой отвала 8, отсыпанного при от45 драглайна до нижней бровки Работке пРедыдущей эаходки. Затем драглайном отрабатывают породы верх+7

h — высота веРхнего подуступа,м1 .него подуступа 2 и отсыпают указанh — высота нижнего подуступа,м; ные породы на предотвал пород нижtt

К - коэффициент разрыхления по- него подуступа серповидным гребнем

P род в отвале; 9. Ось гребня 5 пород нижнего под— Угол откоса отвала, град. уступа 3 и ось гребня 9 пород верхКроме того, с uenrю прецотвраще- него подуступа 2 располагают на окния выноса Радиоактивных элементов с ружности с центром 10 в точке стокводами в случае обводненности основа- ния драглайна..Подобное отвалдобрания отвала, на него перед отсыпкой 55 эование позволяет расширить сектора радиоактивных пород отсыпают слой . Разгрузки драглайна, обеспечить опматериала или пород, отсаживающих тимальные условия перекрытия породарадиоактивные элементы, при этом в ми верхнего подуступа радиоактивных качестве материала используют из- пород нижнего подуступа в отвале, весть, а в качестве пород — известняк.60 уменьшить планировочные работы на отвале, а также создает благоприятные

При этом ширину эаходки п . . условия для последующей расконсерване более ции отвала.

1 При отработке пород нижнего подА с к+В-Ьct

65 уступа 3 над пластом полезного иско960437 паемого могут оставлять слой пород, например песчаника, который в последующем экскавируют в выработанное пространство. Вслед за отработкой вскрыаных пород производят выемку заходки полезного ископаемого известным оборудованием, например экскавато ром типа "Прямая мехлопата".

Условием непрерывного формирования поверхности отвалов соседних заходок является выбор ширины заходки не более.

Формула изобретения

A c б5 A i< ((к - Y) - (h + h) ° К ° ctg p)»

A ((Я -1 ) (h + ) к, ctgr „. где A - ширина заходки,м;

Йр — радиус разгрузки драглайна, м»

Y — расстояние от точки стояния драглайна до нижней бровки отвалов,м;

h — высота верхнего подуступа,:

°

М»

h" — высота нижнего подуступа,м;

Кр — коэффициент- разрыхления пород в отвале; — угол откоса отвала, град.

Условием ведения верхнего подуступа является выбор ширины заходки ие более где В - расстояние от точки стояния драглайна до верхней бровки нижнего подуступа,м; у - угол откоса верхнего подуступа, град.

В ряде случаев, если, например, максимально возможная ширина заходки по первому соотношению превышает максимально возможную шир. ну заходки по второму соотношению, принимают максимально возможную ширину заходки по второму соотношению, и наоборот.

В случае обводненности основания отвала, с целью предотвращения выноса радиоактивных пород, отсыпают слой материала или пород, отсаживающих радиоактивные элементы; В ка, честве материала могут использовать . известь, а в качестве пород- извест;няк, который часто встречается во вскрышных породах.

В конкретном случае часть известняка, расцоложенного в верхнем подуступе, могут отсыпать в процессе вскрышных работ до отработки очередного блока нижнего подуступа.

В последующем возможна расконсервация отвалов для утилизации радиоактивных пород.

Предлагаемый способ позволит повысить эффективность отвалообразования, обеспечить надежное захоронение вскрышных пород нижнего подуступа в теле Отвала при наличии указаиных породах радиоактивных элементов или склонности указанных пород к самовозгоранию, а также обеспечит возможность последующей расконсервации отвала.

1. Способ открытой разработки горизонтальных и пологих пластов по30 лезных ископаемых, включающий разделение уступа на два подуступа, отработку подуступов заходками драглайном, установленным на кровле нижнего подуступа, путем выемки по меньшей мере части пород нижнего цодуступа . нижним черпанием и пород верхнего подуступа верхним черпанием с отсыпкой по меньшей мере части пород аодуступов в выработанное пространство с подвалкой отсыпанными породами порОд предыдущей отвальной заходки и отработку пласта полезного ископаемого, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности.отвалообразования и обеспечения захоронения пород нижнего подуступа в теле отвала при наличии в указанных породах радиоактивных элементов или склонности указанных пород к самовозгоранию, а также обесЗО печения возможности последующей расконсервации. отвала, подуступы смещают относительно друг друга на ширину заходМи, а породы нижнего подуступа отсыпают в выработанное про35 странство в предотвал с опережением

1 . фронта отсыпки относительно забоев подуступов, при этом часть пород

-:верхнего подуступа отсыпают на отсыпанные породы нижнего подуступа, а

40 породы нижнего подуступа и часть пород верхнего подуступа отсыпают серповидными гребнями, причем ось каждого очередного гребня пород нижнего подуступа и ось каждого

45 очередного гребня пород верхнего подуступа располагают на окружности с центром в точке стояния драглайна.

2. Способ.по п.1, о т л и—

50 ÷ а ю щ и и с ÿ тем, что при отработке нижнего подуступа,над пластом полезного ископаемого оставляют слой пород, который в последующем экскавируют в выработанное пространство.

3. Способ по п.1, отличающийся . тем, что перед отсыпкой

"очередного гребня пород нижнего подуступа на основание отвала отсыпают инертный материал, отсаживающий Ugy8.

66

4. Способ по п.1, о т л и ч а ю — . шийся тем, что ширину заходкн принимают не более

960437 где A - ширина заходкн,м;

RР - радиус разгрузки драглай.на, м;

Y - расстояние от точки стояния драглайна до нижней бровки отвалов,м;

h - высота верхнего подуступа,м

h †.высота нижнего подуступа,м;

К вЂ” коэффициент разрыхления пород в отвале; — угол откоса отвала, град., 5. Способ по па. 1 и 3, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что ширину .эаходки принимакт не более

R + В h

А <

1 где  — расстояние от точки стояния драглайна до верхней бровки нижнего подуступа,м; у — угол откоса верхнего подуступа, град.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ржевский B.В. Технология и

)(} комплексная механизация открытых горных работ". N., "Недра", 1980, с.209.

2. Теория и практика открытых разработок. И., "Недра", 1973, с,169170 (прототип).

960437

Составитель Л.Березкина

Редактор В.Данко ТехредМ.Надь Корректор Г.Решетник

Заказ 7224/40 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР о делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4