способ открытой разработки мощных пластовых месторождений полезных ископаемых

Формула изобретения

СПОСОБ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ МОЩНЫХ ПЛАСТОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ, включающий разбивку карьерного поля на опережающий и отстающий блоки, отработку их ступенчатым фронтом с выемкой горной массы уступами, перемещение горной массы и внутреннее поярусное отвалообразование, отличающийся тем, что вскрышные породы верхнего уступа отстающего блока перемещают параллельно фронту горных работ на устоявшиеся породы нижнего яруса внутреннего отвала опережающего блока.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при открытой разработке мощных пластовых месторождений полезных ископаемых.

Известен способ разработки пластовых месторождений полезных ископаемых сплошным фронтом, включающий отработку вскрышных пород нижнего уступа по транспортно-отвальной схеме с их последующим размещением в нижний ярус внутреннего отвала и вскрышных пород верхнего уступа по транспортной схеме с перемещением их в вышележащий ярус внутреннего отвала системой конвейеров, установленных-образно.

Недостатком такого способа является значительная протяженность конвейерных линий и необходимость в узлах перегрузок для изменения направления грузопотока, что снижает надежность работы транспортной схемы. Кроме того, по мере продвигания фронта горных работ возникает необходимость в увеличении длины флангового конвейера, что связано с дополнительными капитальными затратами и уменьшением производительности оборудования из-за вынужденных простоев.

Известен также способ разработки, в котором вскрышные породы отрабатываемого блока отсыпают в выработанное пространство этого же блока.

Однако при этом способе не обеспечивается устойчивость внутреннего отвала пород с низкой несущей способностью, происходят оползневые деформации отвалов с их последующей осадкой и подваливанием угольного рабочего борта, в результате чего затрудняется процесс производства горных работ и снижается безопасность их проведения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и техническому результату является способ открытой разработки мощных пластовых месторождений полезных ископаемых, характеризующийся разбивкой карьерного поля на опережающий и отстающий блоки, отработкой их ступенчатым фронтом с выемкой горной массы уступами, перемещением горной массы и внутренним поярусным отвалообразованием.

Однако очередность отработки блоков в известном способе не позволяет выполнять рекультивационные работы до завершения отработки блока и обеспечения устойчивости внутреннего отвала.

Предлагаемый способ позволяет ускорить введение в землепользование задалживаемых под горные работы земель за счет обеспечения возможности ведения рекультивационных работ на отвале одновременно с добычей полезного ископаемого. Это достигается тем, что в способе открытой разработки мощных пластовых месторождений полезных ископаемых, включающем разбивку карьерного поля на опережающий и отстающий блоки, отработку их ступенчатым фронтом с выемкой горной массы уступами, перемещение горной массы и внутреннее поярусное отвалообразование, вскрышные породы верхнего уступа отстающего блока перемещают параллельно фронту горных работ на устоявшиеся горные породы нижнего яруса внутреннего отвала опережающего блока.

В предлагаемом способе, характеризующемся также наименьшим коэффициентом вскрыши опережающего блока, необходимость во внешнем отвалообразовании отсутствует, так как формирование внутреннего отвала опережающего блока производят одновременно с отработкой обоих блоков, т.е. опережающего и отстающего. Одновременная отработка блоков ступенчатым фронтом создает возможность продольного перемещения вскрышных пород верхней толщи отстающего блока во внутренний отвал опережающего блока, что способствует формированию необходимого профиля внутреннего отвала опережающего блока, что в свою очередь, делает возможным проведение в нем процесса отработки и рекультивации одновременно.

Кроме того, перемещение вскрышных пород отстающего блока по двум направлениям (в выработанное пространство собственного блока и внутренний отвал опережающего блока) способствует при отработке пород с низкой несущей способностью (пластичные и текучепластичные глины) гарантированной устойчивости внутреннего отвала, исключает возможную деформацию отвала, повышая тем самым безопасность ведения горных работ.

Предлагаемый способ поясняется чертежом, на котором представлена схема ведения горных работ.

Схема включает карьерное поле 1, опережающий блок 2, отстающий блок 3, вскрышные породы 4, нижний ярус 5 отвала, внутренний отвал 6, линию 7 фронта горных работ, вскрышную рабочую зону 8 отстающего блока, линию 9 простирания месторождения, отвальную зону 10, продольное перемещение 11 вскрышных пород отстающего блока, верхний уступ 12, экскаватор 13, конвейер 14, перегружатели 15 и 16, конвейер 17, отвалообразователь 18, верхний ярус 19 внутреннего отвала.

Способ осуществляется следующим образом.

Карьерное поле 1 разбивают на опережающий 2 и отстающий 3 блоки, производят поблочное разновременное вскрытие. Первым вскрывают опережающий блок 2. По мере развития горных работ в опережающем блоке 2 создается выработанное пространство, в котором формируют вскрышными породами 4 нижний ярус 5 внутреннего отвала 6. Вследствие равномерности во вскрытии и отработке блоков 2 и 3 линия фронта 7 горных работ карьерного поля 1 приобретает ступенчатую форму, причем вскрышная рабочая зона 8 отстающего блока 3 в cтворе по линии простирания месторождения 9 совпадает с отвальной зоной 10 опережающего блока 2, что предопределяет возможность продольного перемещения вскрышных пород 11 отстающего блока 3 во внутренний отвал 6 опережающего блока 2 по линии простирания месторождения. Для этого вскрышные породы 11 верхнего уступа 12 перемещаются по транспортной схеме с использованием экскаватора 13, конвейера 14, перегружателей 15 и 16 на устоявшиеся породы нижнего яруса 5 внутреннего отвала 6 опережающего блока 2, формируя на них с помощью конвейера 17 и отвалообразователя 18 верхний ярус 19 внутреннего отвала 6.

Использование изобретения позволяет повысить эффективность разработки мощных пластовых месторождений за счет сокращения расстояния транспортирования вскрышных пород между смежными блоками.