Способ управления обрушением и перемещением материалов

Способ управления обрушением и перемещением материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реснубл

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 181 280 (21) 3221 518/22-03 (5ф ) М. Кп. 3

Е 21 С 41/00 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий

Опубликовано 150283 Бюллетень ¹ 6

Дата опубликования описания 150233 (53) УДК,б22.271 (088. 8}

E. И. - Шемякин, N. В. Курленя, Н. П. Ряшенце

Е.И. Васильев и С.Г. Молотилов (72) Авторы изобретения

В

Институт горного дела Сибирского отделения АН.(;,СР (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ОБРУШЕНИЕМ И ПЕРЕМЕЩЕНИЕМ

HATEPHAËOB. Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке месторож дений полеэнь1х ископаемых. 5

Известен способ формирования отвала на косогоре, включающий последовательную отсыпку горных пород и искусственное обруч ение посредством подачи сжатого воздуха в надувную -оболоч-. .ку, расположенную в основании отвала параллельно фронту отсыпки (1j .

Недостатком этого способа является то, что надувная оболочка оказывает воздействие лишь на небольшую часть пород отвала, расположенных между плоскостью скольжения и его откосом, а перемещение этой части обрушенных пород осуществляется только под действием собственного веса..В, связи- с этим образуемая после обруше- ния и гравитационного перемещения указанных пород дополнительная приемная емкость отвала становится значительно меньше первоначальной, а для после-. дукщих обрушений при формировании общего отвала потребуется вновь проходить в его основании траншею и укладывать в нее новую обойму с оболочкой.

Известен также способ управления отвалЬМ горных пород при открытой 30 разработке полезных ископаемых, включающий искусственное обрушение отвала путем принудительного замачивания контактирующего с подстилающей породой слоя отвальной горной массы водой, подаваемой из размещенной в:подстилающей породе перед засыпкой отвала системы водовыпускных устройств (2).

Недостатком данного способа является то, что перемещение по склону пород временного отвала после их искусственного обрушения происходит под действием сил гравйтации. Поэтому дальность перемещения горных пород, а следовательно, и общая емкость отвала зависит от крутизны склонов гор и оврагов, на которых он формируется.

Кроме того, способ сложен технически, так как требует периодического восстановления водовыпускной системы, нарушаемой в результате обрушения пород.

Цель изобретения — повыиение эффективности и улучшение безопасности работ.

Поставленная цель достигается тем, что принудительное воздействие на перемещаемый материал осуществляют массивом горных пород, которому сообщают колебания.

996729

На фиг. 1 представлена схема применения предлагаемого способа при формировании отвалов на склоне гор или глубоких оврагов; на фиг. 2 то же, при разработке нагорных месторождений системой наклонных слоев на открытых горных работах; на фиг. 3 то же, при очистке склонов гор от скоплений нарушенных горных пород.

Способ осуществляется следующим образом. ю

На склоне горы или ее вершине в массиве горных пород (фиг. 1) сооружают площадку 1 длиной, равной длине отвального фронта„ и шириной, обеспечивающей размещение на ней необходи- 15 мого горного и транспортного оборудования. На этой площадке в непосредственной близости от ее внешней кромки устанавливают по длине один или несколько виброисточников 2, главные 2() параметры которых могут изменяться в зависимости от горно-геологических и горно-технических условий в следующих диапазонах: возмущающая сила 10010000 тс,-частота колебаний 1-60 Гц.

Известными способами, например, бульдозерами или отвалообразователями с площадки 1 на склоне горы осуществляют отсыпку вывезенных из карьера вскрышных горных пород 3. Складирование этих горных пород производится до контуров устойчивого и безопасного отвала (временный отвал). Это состояние отвала определяется на основе специальных маркшейдерских наблюдений за его деформациями. При достижении предельных контуров работы на временном отвале прекращаются и включаются виброисточники 2, сообщающие колебания подстилающим породам 4.

Энергия колебательного движения под- 40 стилающих пород передается на нижние слои отвала, в результате чего нарушается его устойчивое состояние и начинается пермещение отвальных пород под действием собственного веса за 45 счет уменьшения эффективных коэффициентов трения и сцепления при вибрации. После завершения спуска отсыпанных пород виброисточники колебаний отключаются и с той же площадки 1 0 производится отсыпка нового временного отвала. Время работы виброисточник ков определяется крутизной склонов и свойствами складируемых пород. В дальнейшем операции повторяются до тех пор, пока не будет сформирован общий отвал на всем протяжении косогора.

На фиг. 2. согласно способу представлен рабочий борт карьера. В зави-60 симости от мощности вскрыши он может состоять из одного или нескольких уступов, отрабатываемых наклонными слоями 5 и такого же числа площадок 1, на которых устанавливаются вибро- 65 источники 2 и размещается погрузочнотранспортное оборуцование. Длина площадок равна длине фронта работ карьера, ширина определяется технологией ведения горных работ. При разработке месторождений наклонные слои 5 отра-, батываются снизу вверх заходками длиной, равной откосу уступа.

Известными способами разрыхляется часть !заходки наклонного слоя (выемочный блок), Которая обрушается на откос уступа. Породы уступа являются нодстилающими для обрушения горной

Массы. Расположенный на вышел жащей площадке 1 виброисточник 2 сообщает направленные колебания подстилающим породам 4 ° Вибрация уменьшает действие сил трения и сцепления в перемещаемом материале 3 и активно воздействует на него в направлении транспортирования. Возникающее тяговое усилие обеспечивает перемещение горной массы по откосу уступа, угол которого выбирается из условия исключения самотечного движения. Доставленная на площадку горная масса погрузочным оборудованием 6 загружается в транспортные средства 7 и вывозится на внешние или внутренние отвалы. Б такой же последовательности отрабатывается следующий выемочный блок и вся заходка. По мере развития горных работ в карьере виброисточники 2 переносятся при отработке наклонного слоя параллельно фронту работ, а при отработке слоев — перпендикулярно ему. При этом параметры вчброисточников должны регулироваться в зависимости от изменения горно-геологических характеристик перемещаемой горной мас. сы, подстилающих пород и элементов системы разработки.

Перемещаемый материал 3 может быть представлен селями, лавинами, курумами (фиг. 3).

Очистка склонов гор от нарушенных пород в районах строительства или производства горных работ производится в следующей последовательности.

На склоне горного массива в зависимости от ширины распространения зоны нарушенных пород сооружают одну или несколько площадок 1, размеры которых должны обеспечивать необходимые условия для размещения и эксплуатации виброисточников 2. При наличии в нижней части зоны подпора из массива нетронутых горных пород его устраняют путем проведения специальных обнажающих выработок 8. Эти выработки создают или усиливают напряженное состояние зоны нарушенных горных пород 3. Перемещение их по склону горы осуществляется под действием собственного веса за счет сил вибрации.

Расположенные на площадках 1 виброисточники 2 сообщают колебания попсти996729

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 894 51 Тираж 601 Подписное

Филиал ППП "Патент",г.Ужгород,ул.Проектная,4 лаю: нм породам 4, которые передают эту энергию в зону нарушенных горных пород 3. Вибрация разрушает имеющиеся в породах связи, нарушает их устойчивое состояние, снижает действие сил внутреннего- трения и при необходимости активно воздействует на них в направлении транспортирования. Это достигается соответствующим изменением амплитудно-частотных параметров виброисточ ников . 10

Способ управления обрушением и перемещением материалов„ размещенных на массиве горных пород, включакхций принудительное воздействие на перемещаемый материал, о т-л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности и улучшения безопасиости работ, принудительное воздействие на перемещаемый материал осуществляют массивом горных пород, которому сооб щают колебания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

Р 625038, кл. E 21 С 41/02, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

В 636390, кл. Е 21 С 41/02, 1978.