способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых

Формула изобретения

Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых при веерном подвигании фронта горных работ, включающий проходку капитальной и разрезной траншеи, монтаж забойных и магистральных транспортных коммуникаций, выемку полезного ископаемого клиновидно эксплуатационными блоками, отличающийся тем, что проходку разрезной траншеи осуществляют посредством параллельной заходки по всей длине карьерного поля, а направление линии фронта горных работ смещают по окружности, центром которой является стационарный поворотный пункт транспортных коммуникаций с радиусом R, равным максимальной ширине экскаваторной заходки для соблюдения параллельности оси транспортных коммуникаций к линии фронта горных работ, при этом образующийся угол _i между радиусом R и линией магистральных транспортных коммуникаций определяют из условия:

_i=180+(n· _ф),

где _ф - угол поворота фронта горных работ, заданный в зависимости от выемочного оборудования, град;

n - порядковый номер клиновидно эксплуатационного блока.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке мощных месторождений полезных ископаемых пологого и слабонаклонного залегания с применением техники непрерывного действия открытым способом.

Известен способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых, для разработки сложно структурных месторождений с крутым или наклонным падением слоев разной прочности. Цель - повышение эффективности усреднения пород в забое за счет возможности управления качеством при взрывной отбойке пород забоя. Для этого проводят разрезную траншею и ориентируют ее вдоль контакта пород с расположением контакта внутри контура траншеи, которую отрабатывают клиновидными заходками. Ширину заходки устанавливают меньше ширины разрезной траншеи. Вершину клина ориентируют в массив пород и размещают на контакте пород или проекции контакта на горизонтальную плоскость. Угол вершин клина принимают в пределах 80-90 град. На площади заходки бурят скважины рядами, параллельными образующим клиновидной заходки. Затем скважины заряжают и производят взрывание рядов скважин поочередно с каждой из сторон, образующих клиновидную заходку, причем взрывание начинают с крепких пород. В момент взрыва происходит послойное наложение горных пород одной прочности на породы другой прочности. При экскавации взорванной горной массы дополнительно осуществляется операция перемешивания пород разной прочности. [Патент SU № 1652553 А1 от 23.11.1988, опубл. 30.05.1991, МПК E21C 41/00].

Данный способ разработки характеризуется низкой эффективностью, связанной со сложной организацией работ при отработке одной части карьерного поля с применением продольной системы, а другой - веерной и периодической выемки «клиньев» у начала каждой заходки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых горизонтального и пологого залегания мощных месторождений при применении техники непрерывного действия. Данный способ включает разработку вскрышных пород, выемку полезного ископаемого и внутреннее отвалообразование, разработку вскрышных пород производят клиновидными заходками с полной выемкой клина при условии параллельности линий нижней бровки внутреннего отвала со стороны добычной зоны, осевой линии хода экскаватора при отработке нижнего добычного подуступа уступа, осевой линии хода перегружателя, нижней и верхней бровки нижнего добычного уступа последующей заходки, осевых линий забойных конвейеров для транспортировки полезного ископаемого при выемке нижнего и верхнего добычных подуступов, осевой линии хода экскаватора при отработке верхнего добычного подуступа уступа, нижней и верхней бровки верхнего добычного уступа последующей заходки, осевой линии хода вскрышного экскаватора, нижней и верхней бровки вскрышного уступа последующей заходки. [RU № 2394157 С1, E21C 41/26 от 26.05.2009, опубл. 10.07.2010].

Данный способ разработки характеризуется низкой эффективностью, выемочно-погрузочного комплекса в клиновидной заходке.

Задача настоящего изобретения выражается в повышении эффективности веерной системы разработки.

Поставленная задача достигается тем, что в способе открытой разработки месторождений полезных ископаемых при веерном подвигании фронта горных работ, включающем проходку капитальной и разрезной траншеи, монтаж забойных и магистральных транспортных коммуникаций, выемку полезного ископаемого клиновидно эксплуатационными блоками, согласно изобретению, проходку разрезной траншеи осуществляют посредством параллельной заходки по всей длине карьерного поля, а направление линии фронта горных работ смещают по окружности, центром которой является стационарный поворотный пункт транспортных коммуникаций с радиусом R, равным максимальной ширине экскаваторной заходки для соблюдения параллельности оси транспортных коммуникаций к линии фронта горных работ, при этом образующийся угол _i между радиусом R и линией магистральных транспортных коммуникаций определяют из условия:

_i=180+(n· _ф),

где _ф - угол поворота фронта горных работ заданный в зависимости от выемочного оборудования, град;

n - порядковый номер клиновидно эксплуатационного блока.

Параллельность оси транспортных коммуникаций к линии фронта горных работ обеспечивает эффективность выемки запасов полезного ископаемого.

Стационарный поворотный пункт обеспечивает постоянное расстояние транспортирования полезного ископаемого и позволяет благоприятно планировать расположение стационарных промышленных сооружений. Проходка разрезной траншеи посредством параллельной заходки по всей длине карьерного поля обеспечивает подготовку месторождения к выемке при веерной системе разработки.

Данный способ иллюстрируется на фиг.1, 2, 3,

где: 1 - капитальная траншея; 2 - разрезная траншея; 3 - магистральные транспортные коммуникации; 4 - забойные транспортные коммуникации; 5 - стационарный поворотный пункт; 6 - роторный комплекс; 7 - клиновидно эксплуатационный блок; 8 - линия фронта горных работ; 9 - направление линии фронта горных работ.

Способ заключается в следующем. С использованием известных способов и средств проходится капитальная 1 и строится разрезная 2 траншеи, в которых размещаются магистральные 3 и забойные 4 транспортные коммуникации, с стационарным поворотным пунктом 5. Разрезная траншея 2 вынимается по всей длине карьерного поля роторным комплексом 6 посредством параллельной заходки, ширина которой равна максимальной ширине экскаваторной заходки - Bmax, соответствующий радиусу R. Последующие вынимаемые участки имеют клиновидную форму - клиновидно эксплуатационные блоки 7. Для эффективной выемки полезного ископаемого при веерной системе разработки необходимым условием является принцип параллельности оси транспортных коммуникаций к линии фронта горных работ. Для соблюдения принципа параллельности необходимо производить корректировку линии фронта горных работ 8 относительно забойных транспортных коммуникаций 4 исходя из условия, что направление линии фронта 9 смещается по окружности, центром которой является стационарный поворотный пункт транспортных коммуникаций 5 с радиусом, равным максимальной ширине экскаваторной заходки.

Данный технологический прием обеспечивает эффективную отработку месторождения полезного ископаемого при веерной системе разработки посредством выемочно-погрузочнго комплекса непрерывного действия.