способ открытой разработки месторождений

Формула изобретения

Способ открытой разработки месторождений, включающий отработку верхней части карьера по временным транспортным коммуникациям с применением жесткорамных автосамосвалов до промежуточного контура, определяемого условиями эффективного применения последних, и последующую доработку карьера с переходом на использование шарнирно-сочлененных автосамосвалов и крутонаклонных транспортных берм, отличающийся тем, что формирование граничных контуров карьера осуществляют из условия его вскрытия на полную проектную глубину крутонаклонными транспортными бермами с перемещением горной массы непосредственно во внешние отвалы и склады.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых, представленных преимущественно изометрическими в плане крутонаклонными и крутопадающими залежами.

В настоящее время широко распространен способ открытой разработки, при котором горная масса из контура карьера перемещается во внешние отвалы и склады с использованием автосамосвалов жесткорамной конструкции при постоянном, на всю проектную глубину карьера, руководящем уклоне трассы автодорог, не превышающем значения 80-100 [1].

Недостаток данного способа - уменьшение угла откоса бортов карьера для размещения на них транспортных коммуникаций значительной длины, требующее проведения дополнительных объемов вскрышных работ и, как следствие, снижающее технически возможную эффективную глубину ведения открытых горных работ на месторождении.

Также известен способ открытой разработки месторождений с использованием в нижней части карьера более узких транспортных берм и автосамосвалов относительно небольшой грузоподъемности с последующей внутрикарьерной перегрузкой вывозимой ими горной массы в большегрузные автосамосвалы [2].

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ открытой разработки с созданием в нижней части карьера транспортных берм увеличенного уклона и использованием в качестве сборочного транспорта гусеничных самосвалов с их внутрикарьерной перегрузкой в колесные карьерные самосвалы [3].

Недостатком указанных способов является необходимость отчуждения части борта карьера под размещение внутрикарьерного перегрузочного пункта и дополнительных операций по перегрузке горной массы, а также формирование верхней части карьера с транспортными бермами более пологого уклона. Наряду с этим, мировая горнодобывающая промышленность не имеет опыта масштабного использования гусеничной техники в качестве карьерного транспорта. Зарубежные образцы гусеничных самосвалов спроектированы и изготовлены без учета сложных горнотехнических условий глубоких карьеров, применение их в качестве карьерного транспорта не представляется эффективным, а отечественными предприятиями самосвалы на гусеничном ходу не выпускаются.

Цель изобретения - повышение эффективности открытой разработки месторождений за счет увеличения углов откосов бортов карьера и рациональной глубины ведения открытых горных работ при оптимизации общих затрат на транспортирование горной массы из карьера.

Поставленная цель достигается тем, что способ открытой разработки месторождений, включающий отработку верхней части карьера по временным транспортным коммуникациям с применением жесткорамных автосамосвалов до промежуточного контура, определяемого условиями эффективного применения последних, и последующую доработку карьера с переходом на использование шарнирно-сочлененных автосамосвалов и крутонаклонных транспортных берм, согласно заявляемому изобретению формирование граничных контуров карьера осуществляется из условия его вскрытия на полную проектную глубину крутонаклонными транспортными бермами с перемещением горной массы непосредственно во внешние отвалы и склады.

Построение граничных контуров карьера осуществляется из условия его вскрытия на полную проектную глубину крутонаклонными транспортными бермами. Предлагаемое техническое решение реализуется поэтапно. Вначале, в верхней части, где сосредоточен основной объем горной массы, карьер разрабатывается по временным транспортным коммуникациям с применением традиционных жесткорамных автосамосвалов (ЖРА) до промежуточного контура, определяемого условиями их эффективного применения. На втором этапе, по мере формирования промежуточного контура, осуществляется доработка карьера до проектных контуров с использованием шарнирно-сочлененных автосамосвалов (ШСА) с крутонаклонным перемещением ими горной массы непосредственно за пределы карьера во внешние отвалы и склады.

Предлагаемое техническое решение позволяет на действующих предприятиях, работающих с применением традиционных для открытых горных работ видов транспорта, осуществлять доработку имеющихся ниже дна карьеров запасов полезных ископаемых в сформировавшихся ранее контурах карьеров поверху, т.е. без дополнительной разноски бортов последних, увеличивая таким образом, эффективную глубину открытых горных работ.

На фиг.1 показана принципиальная схема развития горных работ на первом этапе разработки карьера в период перехода к формированию проектных крутонаклонных транспортных берм для его доработки; на фиг.2 - разрез карьерного пространства с нанесенным на него промежуточным контуром перевода горных работ с использованием в качестве карьерного транспорта ЖРА к применению подвижного состава ШСА и начала этапа доработки карьера.

Способ осуществляют следующим образом. Разработка месторождения 1 карьером с граничными контурами 2, определенными из условия его вскрытия на полную проектную глубину крутонаклонными транспортными бермами 3, первоначально осуществляется с использованием ЖРА вскрытием до горизонта сопряжения 4, месторасположение которого обусловлено эффективной глубиной ввода в карьер данного вида транспорта, верхней части карьера полустационарными съездами 5 с традиционным уклоном 80-100 с отстройкой борта карьера во временно нерабочем положении 7, что позволит отработать до 80% находящейся в этой части карьера горной массы без применения крутонаклонных съездов. После отработки основной части объемов горной массы верхней части карьера, по мере развития на горизонте сопряжения 4 фронта горных работ, приступают к реконструкции схемы вскрытия нижней части карьера, в процессе которой по предварительно образованному на первоначальном этапе разработки у проектного контура 2 борта карьера целику проходят крутонаклонные (200-250 ) транспортные бермы 3 с капитальными съездами, формируют борт карьера на предельном контуре 2 и по углубочной системе осуществляют доработку оставшихся в проектном контуре карьера объемов руды и вскрыши с их крутонаклонным перемещением непосредственно во внешние склады и отвалы.

Предлагаемый способ открытой разработки месторождений позволяет повысить эффективность открытой разработки за счет минимизации удельных показателей вскрышных работ обеспечением существенного увеличения углов наклона бортов карьера в конечном положении и оптимизации технических средств и схем транспортирования горной массы из глубинной части карьера, а также увеличить предельную глубину открытых горных работ с доработкой запасов полезного ископаемого на участках, не вошедших в предельный контур карьера и, таким образом, продлить срок службы карьеров, достигших своей проектной глубины при использовании традиционных технико-технологических решений, со значимым увеличением качества эксплуатации месторождения в целом.

Источники информации

1. Теория и практика открытых разработок / Под ред. Н.В.Мельникова. 2-ое изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1979. - 636 с.

2. Яковлев В.Л., Берсенев В.А., Бахтурин Ю.А. Борт карьера. Патент № 2353769.

3. Тарасов П.И. Конструктивные схемы гусеничных самосвалов для работы в карьерах с повышенными уклонами выработок / П.И.Тарасов, А.В.Глебов, В.О.Фурин, А.Г.Ворошилов, С.В.Лобанов, В.М.Неволин // Горная промышленность. - 2008. - № 2 (78). - С.63-68.