способ отсыпки отвала

Классы МПК:E21C41/26 способы открытой разработки полезных ископаемых; системы разработок
Автор(ы):, , , , ,
Патентообладатель(и):Разрез "Черногорский"
Приоритеты:
подача заявки:
1991-06-05
публикация патента:

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к открытым горным работам. Сущность изобретения: поперек опережающих насыпей 1, 8 начинают отсыпку заезда 13, и при формировании с его использованием смежной насыпи 18 наращивают по ширине существующие насыпи 1, 8, а после формирования нового съезда 21 - 22 между ними последний наращивают по длине на основании 2 отвала и с его использованием наращивают по высоте поперечный заезд 13 с подъемом в обратном направлении со смещением к торцу насыпи 1 и по мере создания заезда 23 наращивают по длине существующие насыпи 1, 8 с примыканием их торцов к заездам 23 и на основании 2 отвала по их высоте, а новую площадку формируют с превышением по высоте, затем с площадки последующей насыпи засыпают предыдущую насыпь и съезд 6 между ними. 5 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5

Формула изобретения

СПОСОБ ОТСЫПКИ ОТВАЛА, включающий транспортирование породы по съездам на рабочие площадки отвала, отсыпку на основание опережающих насыпей с формированием между ними съездов и отсыпку ярусов отвала с засыпкой ранее отсыпанных съездов, отличающийся тем, что, с целью улучшения экологической обстановки за счет ликвидации пожаров на отвале путем интенсификации формирования съездов при повышении безопасности работ на отвале, в торце насыпи и с примыканием к ней отсыпают заезд и формируют с него смежную насыпь и одновременно расширяют ранее отсыпанную насыпь на величину, определяемую из выражения,

Шн= (hн-ho)способ отсыпки отвала, патент № 2052112ctgспособ отсыпки отвала, патент № 2052112,

где Шн - величина расширения опережающей насыпи по нормальному к откосу сечению, м;

hн - высота опережающей насыпи, м;

h0 - высота обновленного откоса по нормальному к нему сечению, м;

способ отсыпки отвала, патент № 2052112 - угол естественного откоса, град.,

после формирования съезда между насыпями его наращивают до основания отвала под уклоном, определяемым из выражения

способ отсыпки отвала, патент № 2052112

где способ отсыпки отвала, патент № 2052112 - соответственно попарно длина горизонтальной проекции и уклон продольного по тальвегу используемого съезда и его нарощенной по длине на основании отвала части, м, %;

способ отсыпки отвала, патент № 2052112 - соответственно длина горизонтальной проекции и уклон поперечного на площадке насыпи заезда, используемого для формирования смежной насыпи, м,%;

способ отсыпки отвала, патент № 2052112 - соответственно попарно длина горизонтальной проекции и уклон формируемого по тальвегу продольного съезда и его наращиваемой на основании отвала части, м, %,

причем по мере формирования заезда наращивают ранее отсыпаемую насыпь по ее длине с примыканием ее торца к заезду по его высоте, а рабочую площадку формируют с превышением высоты относительно ранее отсыпаемой площадки определчемым из выражения

способ отсыпки отвала, патент № 2052112

где h1 - превышение уровня формируемой площадки над существующей, м;

способ отсыпки отвала, патент № 2052112 - уклон наращиваемого по высоте поперечного заезда, %,

после чего производят засыпку нижнего яруса отвала и съездов между насыпями.

Описание изобретения к патенту

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

Известен способ формирования отвала, включающий транспортирование породы по съездам на рабочие площадки и отсыпку ярусов отвала [1]

Недостатком способа является необеспечение высокой интенсивности формирования и обновления откосов отвала, что не исключает возможности самовозгорания пород.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ отсыпки отвалов [2] включающий транспортирование породы по съездам на рабочие площадки отвала, отсыпку на основание опережающих насыпей с формированием между ними съездов и отсыпку ярусов отвала с засыпкой ранее отсыпанных съездов.

Недостатками способа являются необеспечение высокой интенсивности формирования съездов с рабочих площадок отвала на его основание и отсыпки опережающих насыпей, а также необеспечение обновления поверхностей рабочих площадок и откосов, что не исключает в полной мере возможности возникновения пожаров и ухудшения экологической обстановки. Это обусловлено тем, что не обеспечивается расширение и удлинение отсыпанной насыпи и упор ее торца в контрфорс, а также засыпка породами ранее отсыпанных площадок;

не обеспечивается систематическое спрямление транспортной трассы по мере развития горных работ и соответственно оптимальное использование автосамосвалов;

не достигаются большие скорости маневрирования самосвалов на рабочих площадках и полная разгрузка самосвалов под откос и минимальные объем и сроки выполнения работ по перемещению пород бульдозерами в зоне пониженной устойчивости выпуклых в плане откосов в торцах насыпей.

Целью изобретения является улучшение экологической обстановки за счет ликвидации пожаров на отвале путем интенсификации формирования съездов при повышении безопасности работ на отвале.

Это достигается тем, что в способе отсыпки отвала, включающем транспортирование породы по съездам на рабочие площадки отвала, отсыпку на основание опережающих насыпей с формированием между ними съездов и отсыпку ярусов отвала с засыпкой ранее отсыпанных съездов, в торце насыпи и с примыканием к ней отсыпают заезд и формируют с него смежную насыпь и одновременно расширяют ранее отсыпанную насыпь на величину, определяемую из выражения

Шн=(hн-ho)ctg способ отсыпки отвала, патент № 2052112, где Шн величина расширения опережающей насыпи по нормальному к откосу сечению, м;

hн высота опережающей насыпи, м;

ho высота обновленного откоса по нормальному к нему сечению, м;

способ отсыпки отвала, патент № 2052112 угол естественного откоса, град. после формирования съезда между смежными насыпями его наращивают до основания отвала под уклоном, определяемым из выражения

lнiспособ отсыпки отвала, патент № 2052112 iнi+lтi способ отсыпки отвала, патент № 2052112 iтi+lш способ отсыпки отвала, патент № 2052112 in1=

lнi+1 способ отсыпки отвала, патент № 2052112 iнi+1+lтi+1 способ отсыпки отвала, патент № 2052112 iтi+1 где lтi, iтi и lнi, iнi соответственно попарно длина горизонтальной проекции и уклон продольного по тальвегу используемого съезда и его нарощенной по длине на основании отвала части, м,

lш и in1 соответственно длина горизонтальной проекции и уклон поперечного на площадке насыпи заезда, используемого для формирования смежной насыпи, м,

lтi+1, iтi+1 и lнi+1, iнi+1 соответственно попарно длина горизонтальной проекции и уклон формируемого по тальвегу продольного съезда и его наращиваемой на основании отвала части, м,

причем по мере формирования заезда наращивают ранее отсыпаемую насыпь по ее длине с примыканием ее торца к заезду по его высоте, а рабочую площадку формируют с превышением высоты относительно ранее отсыпанной площадки, определяемым из выражения

h1= способ отсыпки отвала, патент № 2052112iп1+ способ отсыпки отвала, патент № 2052112 где h1 превышение уровня формируемой площадки над существующей, м;

iп2 уклон наращиваемого по высоте поперечного заезда,

после чего производят засыпку нижнего яруса отвала и съездов между насыпями.

На фиг.1 изображена схема формирования съездов и наращивания насыпей по длине и ширине; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 схема для вывода зависимости превышения формируемой рабочей площадки над ранее отсыпанной; на фиг. 4 схема формирования новых рабочих площадок; на фиг. 5 схема засыпки нижнего яруса отвала и съездов.

Способ заключается в следующем.

После отсыпки части отавла опережающими насыпями (ОН) 1 на основании 2 отвала с верхними площадками (П) 3 в направлении 4 к линии 5 фронта горных работ с формированием по тальвегу лога между ОН1 съезда (С)6 от его горизонтальной П7 (на уровне ПЗ) на основание 2 отвала и после формирования ОН8 второго яруса с П9 и С10 между ними с его горизонтальной П11 на П7 с формированием аналогичных ОН, П и С третьего и последующих ярусов в случае их наличия, на основании 2 отвала и на каждой П3 и 9 в направлениях 12 в торце каждой насыпи и с примыканием к ней отсыпают заезды 13 и 14 (верхние бровки которых на фиг. 1 показаны штриховыми линиями) до уровня их горизонтальных П15 и 16.

Затем с заезда 13 и 14 путем транспортировки пород по трассе "абс" и по трассе "abmno" формируют ОН 17 и 18, (смежные ОН1 и 8) и одновременно расширяют каждую ранее отсыпанную насыпь 1 и 8 согласно схеме на фиг. 2 на величину, определяемую из выражения

Шн= (hн-ho)ctg способ отсыпки отвала, патент № 2052112, (1) где Шн величина расширения опережающей насыпи по нормальному к откосу сечению, м;

hн высота опережающей насыпи, м;

ho высота обновленного откоса по нормальному к нему сечению, м;

способ отсыпки отвала, патент № 2052112 угол естественного откоса, град. до обозначенной на фиг. 1 штриховой линией верхней ее бровки (от т. "К" до т. "m" на фиг. 2). Это обеспечивает обновление откоса ОН1 по длине "cd" и откоса ОН8 по длине "ОР", интенсивную отсыпку пород ОН1 между линиями с т "m" и пород смежных откосов ОН17 и 18 со взаимоупором смежных откосов.

Например, согласно (1), для условий hн=33 м, ho=13 м, способ отсыпки отвала, патент № 205211240о, Шн=(33-13) x x1,192= 23,8 (м), причем объем отсыпаемых со взаимоупором откосов пород (с уменьшенными сроками и затратами) составляет 1174 м3/п.м.

После этого между смежными ОН1 и 17 первого и ОН8 и 18 второго яруса (а в случае наличия последующих ярусов) формируют соответственно новые С 21 и 22. После формирования С21 между смежными насыпями 1 и 17 его наращивают до основания 2 отвала в пределах отрезка "ed" под уклоном, определяемым из выражения

lнieaспособ отсыпки отвала, патент № 2052112 iнiea+lтi6 способ отсыпки отвала, патент № 2052112 iтi6+lшi13 способ отсыпки отвала, патент № 2052112 ini13

lнi+1ed способ отсыпки отвала, патент № 2052112 iнi+1ed+lтi+1 21 способ отсыпки отвала, патент № 2052112 iтi+1 21 (2) где lнiea и iнiea соответственно длина горизонтальной проекции и уклон нарощенной на основании 2 отвала части "еа" продольного съезда 6, используемого для формирования смежной ОН17, м,

lтi6 и iтi6 соответственно длина горизонтальной проекции и уклон продольного съезда 6 от П7 до основания 2 отвала, используемого для формирования смежной ОН17, м,

lшi13 и ini13 соответственно длина горизонтальной проекции и уклон поперечного на площадке 3 ОН1 заезда 13, используемого для формирования смежной насыпи 17, м,

lнi+1ed, iнi+1ed соответственно длина горизонтальной проекции и уклон наращиваемой на основании 2 отвала части "еd" продольного съезда 21 с П15 на основание 2 отвала, формируемого по тальвегу между ОН1 и 17, м,

lтi+1 21 и iтi+1 21 соответственно длина горизонтальной проекции и уклон формируемого по тальвегу продольного съезда 21, м,

Например, при lнiea= 20 м; iнiea=0; lтi6=100 м; iтi6=0,08; lш13=50 м; ini13=0,06; lтi+1 21=100 м; iтi+1 21=0,08; lнi+1ed и iнi+1edустанавливают по выражению (2): 0х20 + 100 х 0,08 + 50х0,06 100х0,08=lнi+1ed способ отсыпки отвала, патент № 2052112 iнi+1ed; данное тождество удовлетворяется парами значений, например, 1) 30 м и 0,100; 2) 40 м и 0,075; 3) 50 м и 0,060 и др.

Зависимость (2) является необходимым условием обеспечения проезда по спрямленной трассе "edc" для дальнейшего отвалообразования.

При этом по мере формирования заезда "ed" наращивают ранее отсыпаемую ОН1 по ее длине между сплошной и штрихпунктирной линиями на фиг. 1 с примыканием ее торца к заезду "ed" по его высоте. Также, между сплошной и штриховой линиями ОН8, с упором в заезд 13, наращивают по длине ОН8 и аналогично ОН других ярусов.

После формирования и наращивания по длине С21 начинают транспортировать по нему породы от основания 2 отвала через П15 и наращивают по высоте поперечный заезд 13 в обратном, встречном 12, направлении с подъемом от С21 и С6 и со смещением к торцу ОН1 и тем самым формируют заезд 23, верхние бровки которого обозначены штрихпунктирной линией (см. фиг. 1). Также с транспоpтировкой по С21 и 22 пород наращивают по высоте поперечный заезд 14 в обратном направлении с подъемом от С22 и тем самым в контурах штрихпунктирных линий формируют заезд 24, аналогично наращивают заезды вышележащих ярусов.

Новые поперечные заезды 2 3и 24 отсыпают до совмещения нижней бровки их торцового откоса с границей П7 и 11 соответственно продольного С6 и 10 для обеспечения транспортного доступа к вышележащим участкам и ярусам и таким образом каждую новую рабочую площадку формируют с превышением высоты относительно ранее отсыпанной П7 и соответственно П11, которое определяется согласно схеме на фиг. 3 следующим путем:

h1=lш способ отсыпки отвала, патент № 2052112 iп1 способ отсыпки отвала, патент № 2052112 hп2, (3) где h1 превышение уровня формируемой площадки над существующей П7 или П11, м;

lш длина горизонтальной проекции С23 или 24 от его начала на П15 или соответственно 16 до нижней бровки на П7 или П11, м;

hп2 превышение формируемой площадки над П15 или П16, м;

hп2=(lш-3) способ отсыпки отвала, патент № 2052112 iп2, (4) где 3 заложение откоса в торце С23 и 24, м;

3= (hп2+h) способ отсыпки отвала, патент № 2052112 сtg способ отсыпки отвала, патент № 2052112 (5) где h превышение П15 и П16 соответственно над П7 или П11, м;

iп2 уклон наращиваемого по высоте поперечного заезда 23 и 24,

Решив совместно (3), (4) и (5) получим

h1= способ отсыпки отвала, патент № 2052112iп1+ способ отсыпки отвала, патент № 2052112

Например, при lш=50 м; iп1=0,06; способ отсыпки отвала, патент № 205211240о; iп2=0,07, согласно (6)

h1= 50способ отсыпки отвала, патент № 20521120,06+ способ отсыпки отвала, патент № 2052112 6,03(м)

рабочую площадку формируют при наращивании звезда 23 над существующей П7 с превышением 6,03 м.

В процессе формирования заездов С23 и 24 формируют на П19 и 20 заезды 25 и 26 с подъемом в направлении 12 и формируют П27, ОН28 с П29 на первом ярусе и соответствующие П и ОН на втором и последующих ярусах (не показаны) с превышением уровня П27 и 29 над П15 и 19, определяемым по принципу (3).

После формирования в торце ОН18 с примыканием к ней заезда 25 формируют с него смежную насыпь 28 и одновременно расширяют ранее отсыпанную насыпь 19 на величину, определяемую по зависимости (1) в контурах между штриховой и штрихпунктирной линиями на протяжении участка "fg" (см. фиг. 1).

Затем после формирования нового С30 между смежными ОН28 и 17, его наращивают до основания 2 отвала на участке "eg" под уклоном, определяемым по принципу (2) из выражения, в котором символы имеют соответствующие перечисленным С и заездам индексы

lнеd способ отсыпки отвала, патент № 2052112 iнеd+lт21 способ отсыпки отвала, патент № 2052112 iт21+lш25 способ отсыпки отвала, патент № 2052112 i25

lнеg способ отсыпки отвала, патент № 2052112 iнеg+lт30 способ отсыпки отвала, патент № 2052112 iт30, (7)

Аналогично по данному принципу определяют длину и уклон поперечного заезда каждого вышележащего яруса, причем возможно комбинирование трасс, например, доступ на П16 возможен: 1) по С6, 10 и заезду 14; 2) по С "еd", 21 и 22; 3) по С6, заезду 13 и С22. Аналогичным образом по длине фронта 5 формируют новые ОН, С между ними, поперечные заезды и новые П.

После формирования заезда 23 снова наращивают по длине, на участке между штриховой и штрихпунктирной линиями, ранее отсыпаемую ОН8 с примыканием ее торца к заезду 23 по его высоте. Аналогично наращивают по длине ОН вышележащего яруса с примыканием ее торца к заезду 24. Затем на каждом ярусе формируют новую П31 и 32 и др. (фиг. 4) в пределах высоты нарощенного заезда 23, 24 и др. с превышением высоты относительно ранее осыпанных П7 и П11, определяемом из выражения (6).

После формирования новых П смежных ОН, последующую ОН, например ОН 17, расширяют с засыпкой С21 между ними и наращиванием по высоте предыдущей ОН1 до уровня новой П последующей ОН 17 и формируют П33 и П34 (фиг. 5) с засыпкой П31 и 32 и тем самым производят засыпку нижнего яруса отвала и съездов между насыпями.

Все вышеизложенные операции в ходе работ повторяют на каждом участке отвального поля вдоль фронта 5 горных работ, вмещающем описанные группы ОН и С с общим началом последних в своей для каждого участка точке "е", положение которой выбирают для каждого участка по мере подвигания горных работ, после чего операции повторяют.

Преимущества разработанного способа перед прототипом заключаются в том, что его использование обеспечивает разгрузку самосвалов непосредственно под откос по всему периметру каждой ОН с упором откосов друг в друга и в контрфорс тело заезда 13, 23, ed, и др. что уменьшает время и затраты и повышает безопасность формирования ярусов и сокращает в целом сроки нахождения в контакте с воздушным бассейном поверхностей отвала, т.е. способствует профилактике и ликвидации пожаров и улучшению экологической обстановки;

систематическое обновление площадок ярусов;

постоянное спрямление транспортных трасс по мере отсыпки отвала, удешевляющее и интенсифицирующее отвалообразование, сокращающее сроки контакта горючих компонентов отвала с воздушным бассейном и уменьшающее тем самым возможности их самовозгорания;

наличие сети транспортных коммуникаций на отвалах, облегчающей доступ к пожароопасным участкам, что способствует тушению пожаров и улучшению экологической обстановки на отвалах.

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 открытой разработки месторождений полезных ископаемых -  патент 2527826 (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)
Наверх