способ формирования отвала

Формула изобретения

Способ формирования отвала, включающий совместную отсыпку ярусов отвала с опережением фронтом отвалообразования нижележащего яруса фронта отвалообразования вышележащего яруса, доставку породы к месту ее складирования автомобильным транспортом, возведение постоянных и временных съездов, отличающийся тем, что первый ярус отсыпают сплошным вогнутым фронтом, второй и последующий ярусы отсыпают вогнутым фронтом с разрывом в центре, выполненным для размещения заездов на нижележащие смежные ярусы, съезды и площадки примыкания второго и последующего ярусов перемещают относительно точки заезда на отвал радиально от флангов к центру, формируют усеченное воронкообразное пространство, которое заполняют породой поярусно с радиально вытянутых площадок примыкания в направлении центра воронкообразного пространства.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при формировании отвалов с применением автомобильного транспорта.

Известен способ формирования отвала, включающий поярусную отсыпку отвала вскрышными породами по периметру отсыпаемого яруса от центра к периферии (Н. В. Мельников. Краткий справочник по открытым горным работам. - М.: Недра, 1982. - С. 315).

Недостатком известного способа является низкая эффективность складирования вскрышных пород в отвал, вследствие непрерывного роста, по мере отсыпки отвала, горизонтального расстояния перемещения породы по отвалу и энергоемкости складирования пород.

Известен способ формирования многоярусного отвала, включающий совместную отсыпку отвала по условию равенства приведенных расстояний транспортирования от точки заезда на отвал до фронта разгрузки автосамосвала, образование первого яруса в виде полузвезды, второго и последующего - в виде отдельных лучей, расположенных между въездными траншеями (А.С. СССР N 1180502, кл. E 21 C 41/26, 1987).

Недостатком способа является то, что транспортирование породы по ярусу производят не по кратчайшему расстоянию, формирование отвала сопровождается непрерывным ростом энергоемкости складирования породы в отвал.

Более близким к предлагаемому по технической сущности является способ формирования отвала, включающий возведение постоянных и временных съездов, пионерной насыпи посредине отвала, соединяющей его противоположные фланги, совместную отсыпку ярусов по фронтам отвалообразования, перемещаемых по простиранию отвала от периферии к центру и вкрест простирания отвала, от центра к периферии. (Патент РФ N 2052114, кл. E 21 C 41/126, 1996).

Недостатком известного способа является достаточно большой объем строительных работ, что сокращает объем формирования отвала в режиме минимальной стабильной энергоемкости.

Цель - создание условий для транспортирования породы по отвалу до места разгрузки по кратчайшему пути и формирование отвала в режиме минимальной стабильной энергоемкости складирования породы.

Достигается это тем, что в способе формирования отвала при открытой разработке месторождений твердых полезных ископаемых, включающем доставку породы к месту ее складирования автомобильным транспортом, возведение постоянных и временных съездов, формирование отвала ярусами с опережением фронта отвалообразования нижележащего яруса фронта отвалообразования вышележащего яруса, первый ярус отсыпают сплошным вогнутым фронтом, второй и последующие ярусы отсыпают вогнутым фронтом с разрывом в центре, выполненном для размещения заездов на нижележащие смежные ярусы, съезды и площадки примыкания второго и последующего ярусов перемещают относительно точки заезда на отвал радиально, от флангов к центру, формируют усеченное воронкообразное пространство, которое заполняют породой поярусно с радиально вытянутых площадок примыкания в направлении центра воронкообразного пространства.

На фиг. 1 изображен отвал в начальной стадии формирования; на фиг. 2 - то же, в стадии эксплуатационной отсыпки яруса 1 и завершения подготовительных работ для эксплуатационной отсыпки яруса 2; на фиг. 3 - то же, в стадии эксплуатационной отсыпки ярусов 1, 2, 3, 4; на фиг. 4 изображены графические построения для определения достаточной вогнутости фронта отсыпки яруса 1 на момент окончания отсыпки пионерных насыпей 2, где 1, 2, 3, 4 - ярусы отвала; 5 - станционарный съезд; 6 - временные съезды второго яруса; 7, 8, 9 - радиально вытянутые съезды-площадки ярусов 2, 3, 4; 10 - площадка примыкания съездов первого и второго ярусов; 11, 12 - радиально вытянутые площадки примыкания; 13, 14, 15 - контуры радиального перемещения съездов ярусов 2, 3, 4; 16 - контур отвала; 17 - вскрышные породы, отсыпанные в созданном радиальным перемещением съездов воронкообразном пространстве; 18 - линия фронта отсыпки породы яруса 1; 19 - линия пересечения откоса съезда 6 и кровли яруса 1; 20, 21 - линии пересечения съездов 5 и 6 с кровлей яруса 1; ₀ - угол, образованный проекцией линии пересечения откоса съезда 6, на момент его возведения, и кровли яруса 1 на плоскость основания яруса 1 и линией, параллельной линии контура отвала 16; Ш_п - ширина рабочей площадки отвалообразования; d - вогнутость фронта яруса 1.

Отсыпку отвала начинают с яруса 1. От съезда 5 вкрест простирания отвала отсыпают пионерную насыпь 1. Ее развивают по простиранию и к флангам, более интенсивно к флангам. Формируют сплошной вогнутый фронт. По достижении перемещения фронта отвалообразования яруса 1, достаточного для того, чтобы приступить к строительству яруса 2, на флангах яруса 1, относительно точки заезда на отвал, по граничному контуру яруса 1 возводят временные съезды 6 и пионерные насыпи 2. Их развивают соразмерно подвиганию фронта отсыпки яруса 1, более интенсивно на флангах. Формируют вогнутый фронт с разрывом в центре для размещения проезда к фронту отсыпки яруса 1.

Аналогично создают и вводят в эксплуатацию вышележащие ярусы. При этом по мере подвигания фронтов отвалообразования, радиально, от флангов к центру, по контурам 13, 14, 15 перемещают съезды ярусов 2, 3, 4. Создают воронкообразное пространство, которое заполняют породой поярусно с радиально вытянутых площадок примыкания в направлении центра воронкообразного пространства.

Достаточную, по условию кратчайшего расстояния транспортирования породы по отвалу, вогнутость фронта отвалообразования определяют по углу . Ее величину определяют по выражению

d = (B/2)tg,

= ₀ + ,

₀ = 2Karctg(ctg/ctg),

где

B - ширина отвала со стороны заезда на отвал, м;

K - порядковый номер яруса при исчислении ярусов снизу вверх;

- угол откоса яруса, град;

- угол наклона поверхности съезда к горизонту, град;

- угол поворота съезда по радиальному контуру за предшествующий период отсыпки яруса.