способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых

Классы МПК:E21C41/26 способы открытой разработки полезных ископаемых; системы разработок
E21C37/00 Способы или устройства для отбойки породы с погрузкой или без нее
F42D3/04 для взрыва горных пород 
Автор(ы):, , , ,
Патентообладатель(и):Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная компания "ГеоПолимер" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2012-04-26
публикация патента:

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. Техническим результатом является повышение безопасности открытых горных работ. Способ включает вскрытие месторождения и отработку полезного ископаемого уступами с формированием наклонных поверхностей откосов уступов и бортов карьера, бурение скважин, заряжание скважин взрывчатыми веществами, отбойку горной массы при взрывании взрывчатых веществ блоками, рассредоточенными по уступам карьера, погрузку и транспортирование горной массы до мест ее складирования или последующей переработки. Определяют места расположения и размеры породных блоков, зависающих на откосах уступов. С земной поверхности или вышерасположенных площадок уступов на страховочных канатах опускают рабочих и буровое оборудование к верхней поверхности зависающего породного блока. В зависающем породном блоке пробуривают скважины с расстоянием между скважинами, не превышающим предельного расстояния, равного удвоенной глубине распространения в массив пород в окрестности скважины зоны разрушения пород, возникающей при взрывании в скважине взрывчатых веществ. Скважины пробуривают параллельно поверхности откоса уступа, при этом расстояние между скважинами и поверхностью откоса уступа принимают равным глубине распространения в массив пород в окрестности скважины зоны разрушения пород, возникающей при взрывании в скважине взрывчатых веществ. 2 ил.

способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых, патент № 2527826 способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых, патент № 2527826

Формула изобретения

Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых, включающий вскрытие месторождения и отработку полезного ископаемого уступами с формированием наклонных поверхностей откосов уступов и бортов карьера, бурение скважин, заряжание скважин взрывчатыми веществами, отбойку горной массы при взрывании взрывчатых веществ блоками, рассредоточенными по уступам карьера, погрузку и транспортирование горной массы до мест ее складирования или последующей переработки, отличающийся тем, что определяют места расположения и размеры породных блоков, зависающих на откосах уступов, с земной поверхности или площадок вышерасположенных уступов на страховочных канатах опускают рабочих и буровое оборудование к верхней поверхности зависающего породного блока, в зависающем породном блоке пробуривают скважины с расстоянием между скважинами, не превышающим предельного расстояния, равного удвоенной глубине распространения в массив пород в окрестности скважины зоны разрушения пород, возникающей при взрывании в скважине взрывчатых веществ, скважины пробуривают параллельно поверхности откоса уступа, при этом расстояние между скважинами и поверхностью откоса уступа принимают равным глубине распространения в массив пород в окрестности скважины зоны разрушения пород, возникающей при взрывании в скважине взрывчатых веществ.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений твердых полезных ископаемых открытым способом.

Известен способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых (Патент RU № 2394158, опубл. 10.07.2010), включающий строительство глубокого карьера с различными углами откоса его бортов в соответствии со снижающейся естественной и техногенной нарушенностью пород массивов, вскрытие и отработку полезного ископаемого уступами с формированием наклонных, крутонаклонных и вертикальных участков бортов карьера с креплением их в глубоких зонах при доработке карьера, бурение скважин, заряжание скважин взрывчатыми веществами, отбойку горной массы при взрывании взрывчатых веществ блоками, рассредоточенными по уступам карьера, погрузку и транспортирование горной массы.

Известен способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых (Патент RU № 2361081, опубл. 10.07.2009), принятый в качестве прототипа, включающий вскрытие месторождения и отработку полезного ископаемого уступами с формированием наклонных поверхностей откосов уступов и бортов карьера, бурение скважин, заряжание скважин взрывчатыми веществами, отбойку горной массы при взрывании взрывчатых веществ блоками, рассредоточенными по уступам карьера, погрузку и транспортирование горной массы до мест ее складирования или последующей переработки.

Недостатком данного способа является повышенная опасность ведения горных работ под породными блоками, зависающими на откосах уступов (бортах карьеров).

Техническим результатом заявляемого способа открытой разработки месторождений полезных ископаемых является повышение безопасности ведения открытых горных работ.

Технический результат достигается тем, что в способе открытой разработки месторождений полезных ископаемых, включающем вскрытие месторождения и отработку полезного ископаемого уступами с формированием наклонных поверхностей откосов уступов и бортов карьера, бурение скважин, заряжание скважин взрывчатыми веществами, отбойку горной массы при взрывании взрывчатых веществ блоками, рассредоточенными по уступам карьера, погрузку и транспортирование горной массы до мест складирования или последующей переработки, определяют места расположения и размеры породных блоков, зависающих на откосах уступов, с земной поверхности или площадок вышерасположенных уступов на страховочных канатах опускают рабочих и буровое оборудование к верхней поверхности зависающего породного блока, в зависающем породном блоке пробуривают скважины с расстоянием между скважинами, не превышающим предельного расстояния, равного удвоенной глубине распространения в массив пород в окрестности скважины зоны разрушения пород, возникающей при взрывании в скважине взрывчатых веществ, скважины пробуривают параллельно поверхности откоса уступа, при этом расстояние между скважинами и поверхностью откоса уступа принимают равным глубине распространения в массив пород в окрестности скважины зоны разрушения пород, возникающей при взрывании в скважине взрывчатых веществ.

Сущность заявляемого способа открытой разработки месторождений полезных ископаемых поясняется схемами, представленными на фиг.1 и 2.

Схема на фиг.1 иллюстрирует типовое расположение зависающего породного блока на откосе уступа и ориентацию скважин относительно поверхности откоса уступа.

На фиг.2 приведена схема расположения скважин и показаны зоны разрушения пород, возникающие при взрывании в скважине взрывчатых веществ.

На фиг.1 обозначено: 1 - скважина; ABCD - породный блок, зависающий на откосе уступа; EF - земная поверхность (площадка вышерасположенного уступа или берма); CD - верхняя поверхность зависающего породного блока; Н - высота уступа; KADE - поверхность откоса уступа; Z - расстояние между скважинами и поверхностью откоса уступа; L - длина скважины.

На фиг.2 обозначено: 1 - скважина; 2 - граница зоны разрушения пород, возникающей в окрестности скважины при взрывании в скважине взрывчатых веществ; S - расстояние между скважинами; r - глубина распространения в массиве пород в окрестности скважины зоны разрушения пород, возникающей при взрывании в скважине взрывчатых веществ.

Появление опасных зависаний породных блоков (зависей) на откосах уступов связано с различным воздействием горных работ на породы, существенно отличающиеся прочностными и деформационными характеристиками. Такими породами, как правило, представлены горные массивы месторождений твердых полезных ископаемых.

Причиной опасных зависаний является также различная склонность пород к выветриванию.

Спуск на страховочных канатах рабочих и бурового оборудования с земной поверхности или площадок вышерасположенных уступов EF (фиг.1) к верхней поверхности CD зависающего породного блока обеспечивает безопасность труда горнорабочих при проведении буровых и взрывных работ, связанных с разрушением зависающего породного блока. Рабочие и оборудование во все периоды выполнения работ находятся выше зоны падающих кусков породы. Перед взрыванием взрывчатых веществ в скважинах горнорабочие и оборудование с помощью страховочных канатов поднимаются за пределы действия взрыва.

При величине расстояния S (фиг.2) между скважинами, не превышающем предельного расстояния, равного удвоенной глубине (2r) распространения в массив пород в окрестности скважины зоны разрушения пород, возникающей при взрывании в скважине взрывчатых веществ, обеспечивается надежное принудительное обрушение породного блока, зависающего на откосе уступа.

При бурении скважин параллельно поверхности откоса уступа и величине расстояния между скважинами и поверхностью откоса уступа равном r исключается дополнительное (техногенное) разрушение уступа (с правой стороны от линии AD, фиг.1) буровзрывными работами, что повышает устойчивость пород, слагающих уступ, к выветриванию, а следовательно, и к образованию опасных зависаний породных блоков.

Использование заявляемого способа открытой разработки месторождений полезных ископаемых позволяет существенно повысить безопасность труда горнорабочих за счет исключения возможности обрушения породных блоков, зависающих на откосах уступов, в зоны ведения горных работ.

Дополнительные положительные эффекты при использовании данного способа связаны с повышением концентрации горных работ в карьере (угольном разрезе) и минимизацией продолжительности работ по принудительному обрушению зависающих на откосах уступов породных блоков.

Заявляемый способ предназначен для использования при разработке рудных и пластовых месторождений открытым способом.

Наибольший эффект от использования заявляемого способа достигается при разработке месторождений, представленных породами и рудами, существенно отличающимися прочностными и деформационными характеристиками, с использованием буровзрывного способа.

Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2527826

patent-2527826.pdf

Класс E21C41/26 способы открытой разработки полезных ископаемых; системы разработок

способ открытой разработки крутопадающих месторождений с внутренним отвалообразованием -  патент 2528731 (20.09.2014)
способ открытой разработки крутопадающих месторождений площадной формы -  патент 2528704 (20.09.2014)
способ управления лазерной обработкой скальной породы переменной крепости и система для его осуществления -  патент 2528187 (10.09.2014)
способ подготовки к выемке скальных пород с использованием лазерного воздействия и автоматизированный комплекс для его осуществления -  патент 2527445 (27.08.2014)
способ водоснабжения дражных работ -  патент 2524828 (10.08.2014)
способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых, включающий отработку рудных тел в зонах контакта руды и вскрыши подуступами -  патент 2524716 (10.08.2014)
способ открытой добычи угля -  патент 2523246 (20.07.2014)
способ селективной отработки запасов нерабочего борта рабочей зоны карьера нагорных месторождений минерального сырья -  патент 2521987 (10.07.2014)
способ ведения буровзрывных работ -  патент 2521629 (10.07.2014)
автомобильный съезд в карьере -  патент 2521191 (27.06.2014)

Класс E21C37/00 Способы или устройства для отбойки породы с погрузкой или без нее

способ разрушения горных пород и устройство для его осуществления -  патент 2528754 (20.09.2014)
способ подготовки к выемке скальных пород с использованием лазерного воздействия и автоматизированный комплекс для его осуществления -  патент 2527445 (27.08.2014)
способ разрушения многокомпонентных изделий -  патент 2526947 (27.08.2014)
способ электроимпульсного бурения скважин, электроимпульсной буровой наконечник -  патент 2524101 (27.07.2014)
устройство лазерно-механического бурения кремнеземсодержащих материалов -  патент 2523901 (27.07.2014)
способ лазерно-механического бурения кремнеземсодержащих материалов -  патент 2521260 (27.06.2014)
способ комбинированного лазерно-механического бурения кремнеземсодержащих материалов -  патент 2516422 (20.05.2014)
способ гидрокавитационного эрозионного разрушения естественных и искусственных препятствий и комплекс для его осуществления -  патент 2505658 (27.01.2014)
пневматический ударный механизм -  патент 2504635 (20.01.2014)
пневматический ударный механизм -  патент 2504634 (20.01.2014)

Класс F42D3/04 для взрыва горных пород 

способ взрывания удлиненных скважин (варианты) -  патент 2524065 (27.07.2014)
способ ведения буровзрывных работ -  патент 2521629 (10.07.2014)
породоразрушающее изделие -  патент 2519318 (10.06.2014)
способ ведения буровзрывных работ на карьерах -  патент 2517289 (27.05.2014)
способ взрывания горных пород с твердыми включениями -  патент 2514073 (27.04.2014)
буровзрывомеханический способ скоростного проведения подземных выработок по крепким породам -  патент 2513579 (20.04.2014)
способ крупномасштабного взрывного разрушения горных массивов сложной структуры для селективной выемки полезного ископаемого на открытых работах -  патент 2511330 (10.04.2014)
способ взрывания разнопрочных массивов горных пород -  патент 2507471 (20.02.2014)
способ буровзрывной проходки горных выработок в напряженных трещиноватых массивах горных пород -  патент 2502045 (20.12.2013)
патрон для разрушения породы -  патент 2502044 (20.12.2013)
Наверх