способ открытой разработки горизонтальных и пологих пластовых месторождений полезных ископаемых

Формула изобретения

1. Способ открытой разработки горизонтальных и пологих пластовых месторождений полезных ископаемых с неравномерной мощностью вскрышных пород, включающий разработку пород вскрыши с использованием экскаваторов или скреперов, разработку полезного ископаемого экскаватором-драглайном и транспортировку его на переработку, отличающийся тем, что разработку вскрыши осуществляют с формированием на кровле полезного ископаемого рубашки вскрышной породы, а добычным экскаватором-драглайном производят разработку полезного ископаемого и вскрышных пород рубашки со складированием последней в выработанное пространство в пределах площади отрабатываемой заходки.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что рубашку на кровле полезного ископаемого формируют на части площади отрабатываемой заходки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке горизонтальных и пологих месторождений полезных ископаемых.

Известен способ открытой разработки горизонтальных и пологих месторождений, включающий разработку месторождения на всю мощность одним экскаватором-драглайном с селективной выемкой вскрыши и полезного ископаемого, размещением вскрыши в выработанном пространстве вне пределов разрабатываемой заходки. Полезное ископаемое отгружают в транспортные средства, расположенные на поверхности, через самоходный бункер-питатель или укладывают в отвал на борту карьера с последующей отгрузкой в средства транспорта дополнительном оборудованием, так называемая схема "экскаватор-карьер". (Н. В.Мельников. "Теория и практика открытых разработок", Москва, "Недра", 1973 г. стр. 59, 168).

Недостатком способа является ограничение мощности перекрывающих пород, поскольку вскрышные работы ведутся только без перевалки. Мощность разрабатываемого пласта вскрыши зависимости мощности пласта полезного ископаемого и рабочих параметров экскаватора-драглайна, работающего без подвалки откоса добычного уступа.

При осуществлении данного способа используют один и тот же экскаватор на вскрышных и добычных работах.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ открытой разработки горизонтальных и пологих месторождений с неравномерной мощностью вскрышных пород, включающий выемку пород вскрыши экскаватором-драглайном, размещение ее с перевалкой в выработанном пространстве вне пределов отрабатываемой заходки, выемку полезного ископаемого другим экскаватором-драглайном с последующим гидротранспортом на обогатительную фабрику. (Кукарцев Л.А. "Применение экскваторов-драглайнов при разработке россыпных месторождений Урала", Колыма, 1980 г. N 7, с.16).

Недостатком способа является невозможность обеспечения требуемой производительности по вскрыше на участках с повышенным коэффициентом вскрыши, поскольку:

объемы вскрышных работ по подготовке к выемке единицы полезного ископаемого прямо пропорционально коэффициенту вскрыши;

выбор типа вскрышного оборудования и его количества производится по экономическим факторам исходя из средних горно-технических условий.

Способ отличает использование на вскрыше и добыче разного оборудования.

Предлагаемый способ отработки горизонтальных и пологих месторождений полезных ископаемых делает возможным увеличение производительности карьера по вскрыше при сохранении производительности по полезному ископаемому или даже возможно ее увеличение по сравнению с проектной при принятом парке оборудования на карьере.

Изобретение поясняется двумя чертежами, где на фиг.1 представлена схема вскрышных работ, а на фиг.2 добычных работ.

Технический результат достигается тем, что в способ открытой разработки горизонтальных и пологих месторождений полезных ископаемых с неравномерной мощностью вскрышных пород, включающем разработку пород вскрыши с использованием экскаваторов или скреперов, разработку полезного ископаемого экскватором-драглайном и транспортировку его на переработку, согласно изобретению, сначала осуществляют разработку вскрыши с формированием на кровле полезного ископаемого "рубашки" 2 вскрышной породы, а затем добычным экскаватором-драглайном 3 производят разработку полезного ископаемого 1 и вскрышных пород "рубашки" со складированием последней в выработанное пространство в пределах площади отрабатываемой заходки 4, при этом рубашку на кровле полезного ископаемого формируют по всей или только на части площади отрабатываемой заходки.

Условиями проведения действий являются:

горизонтальное или пологое пластовое месторождение;

применение на вскрыше в качестве выемочного оборудования экскаваторов по транспортным или бестранспортным схемам или скреперов;

применение на добыче в качестве выемочного оборудования экскаватора-драглайна, имеющего резерв по производительности.

Дополнительные устройства (оборудование), кроме вскрышного и добычного (экскаватор-драглайн) не требуются.

Другие виды технического результата, получение которого обеспечивает данное изобретение:

1. При производстве вскрышных работ экскаваторами-драглайнами по бестранспортной схеме снижается общий объем вскрышных работ за счет уменьшения коэффициента перевалки.

2. При отрабаотке полезного ископаемого в неровной кровлей оставление рубашки (слоя) вскрыши обеспечивает горизонтальные рабочие площадки на вскрышных (нижних) и добычных уступах, что исключает применение специальных схем отработки приконтурных (на границе с полезным ископаемым) участков вскрыши и уменьшает объем планировочных работ на рабочей площадке добычного уступа (на его кровле).

Возможность осуществления указанного изобретения при использовании вскрышного экскаватора-драглайна и оставлении рубашки вскрыши только на части площадки заходки основывается на том, что гибкая подвеска ковша драглайна позволяет ему при работе нижним черпанием осуществлять разработку вскрышных пород в пределах заходки на разную глубину. При помощи скреперов, а также при оставлении рубашки вскрыши на всей площади заходки полнота разработки вскрышных пород регулируется планированием горных работ.

Пример. Приведен для условия использования на вскрыших работах экскаватора-драглайна по бестранспортной схеме, а на добычных - гидротранспорта (фиг. 1,2). /Технология работ, приведенная на фиг.1,2 реализована в рабочей документации для Междуречного рудника Иршинского горно-обогатительного комбината Украины. (Междуречный рудник. Рабочая документация. Пояснительная записка к части: горная, геологическая. Чертежи. М. Гиредмет, 1992 г.)/.

В рассматриваемых конкретных условиях с использованием заявленного способа разрабатывается месторождение со средними мощностями вскрыши и добычи 9, 5 м и 7,7 м соответственно. Мощность вскрыши изменяется от первых метров до 20 м и более. Вскрышной драглайн ЭШ-10/70, производительность которого соответствует средним годовым объемам вскрыши, не обеспечивает производительности по последней в первый период эксплуатации (до 3,2 млн.м³/год). Производя вскрышные работы, он формирует рубашку вскрыши мощностью до 3-6 м на части площади отрабатываемой заходки таким образом, чтобы разместить на кровле пласта оборудование добычного гидротранспорта, после чего переходит на вскрышные работы в другой эксплуатационный блок, а к селективной разработке полезного ископаемого и рубашки вскрыши со складированием последней в площади заходки приступает добычной экскаватор-драглайн.

Указанное позволило увеличить годовую производительность карьера по вскрыше в целике на 20% (до требуемой).