способ открыто-подземной разработки вытянутых по простиранию наклонных крутопадающих залежей большой мощности

Формула изобретения

1. Способ открыто-подземной разработки вытянутых по простиранию наклонных и крутопадающих залежей большой мощности, включающий создание на одном из флангов залежи первоочередного карьера, отличающийся тем, что месторождение отрабатывают в направлении его простирания каскадом последовательно расположенных карьеров, разделенных друг от друга межкарьерными целиками, при этом вскрышные породы в полном объеме каждого последующего карьера, кроме первого, размещают в выработанном технологическом пространстве предыдущего карьера, а отработку межкарьерных целиков осуществляют подземными работами из выемочных выработок, проводимых от наклонных стволов, устья которых располагают в донных частях отрабатываемых карьеров.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что подземные работы осуществляют с использованием гидромеханизации.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что параметры межкарьерного целика определяют, исходя из равенства транспортных расходов по межкарьерному перемещению вскрыши и уронил эффективности гидротехнологии.

Описание изобретения к патенту

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

Известен способ разработки наклонных и крутопадающих залежей, включающий создание на части месторождения первоочередного карьера при перемещении фронта горных работ вкрест простирания залежи и внешнем отвалообразовании, разворот фронта горных работ на 90^o и последующую отработку оставшихся в границах карьера запасов полезного ископаемого с размещением вскрышных пород в выработанном пространстве (см. Томаков П.И. и др. Рациональное землепользование при открытых горных работах, М., Недра, 1984, с. 98).

Недостатками способа являются необходимость отчуждения земель под внешний породный отвал, а также отсутствие возможности рекультивации земель, нарушенных карьерной выработкой, до момента завершения формирования первоочередного карьера и отсыпки в нем внутреннего отвала на полную высоту.

Известен способ разработки вытянутых по простиранию наклонных и крутопадающих залежей большой мощности, принятый нами за прототип, включающий создание первоочередного карьера с одновременным внутренним отвалообразованием при перемещении фронта открытых горных работ и по уступным их углублении по простиранию залежи под генеральным углом откоса дна карьера, определяемым по соответствующему уравнению (см. Авт. св. СССР N 1745941, Б.И. N 25, 1992).

Недостатком способа является неполное использование выработанного пространства и недостаточная безопасность горных работ в связи с возможностью сдвижения отвала в сторону забоя.

Задачами предлагаемого изобретения являются повышение экономической эффективности ведения горных работ за счет сокращения площади нарушенных земель и ускорение их рекультивации.

Задачи решаются тем, что месторождение отрабатывают в направлении его простирания каскадом последовательно расположенных карьеров, разделенных друг от друга межкарьерными целиками, при этом вскрышные породы в полном объеме каждого последующего карьера, кроме первого, размещают в выработанном технологическом пространстве предыдущего карьера, а отработку межкарьерных целиков осуществляют подземными работами из выемочных выработок, проводимых от наклонных стволов, устья которых располагают в донных частях отрабатываемых карьеров.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 представлена принципиальная схема каскада последовательно расположенных карьеров для открыто-подземной отработки месторождения; на фиг. 2 - принципиальная схема первого карьера.

Способ реализуется следующим образом.

Разработку месторождения наклонных и крутопадающих залежей большой мощности осуществляют с одного из его флангов путем создания карьера 1 определенной глубины и объема, достаточного для размещения в выработанном пространстве не только собственных вскрышных пород, но и определенного объема вскрышных пород последующего карьера 2. Карьер 1 отрабатывают экскаваторными заходками вкрест простирания залежи с перемещением их вдоль простирания в направлении противоположного фланга карьера.

Вскрышные породы размещают на дне 3, образующегося выработанного пространства 4 вслед за подвиганием рабочего борта 5, что приводит к образованию внутреннего отвала 6.

Вывоз вскрышных пород с рабочих горизонтов на внутренний отвал осуществляется через транспортные бермы по нерабочим бортам карьера. Для выдачи полезного ископаемого из карьера на его рабочем и нерабочих бортах сооружаются временные съезды.

Перед началом отсыпки внутреннего отвала на дне карьера сооружают наклонный подземный ствол 7, который в дальнейшем перекрывается вскрышными породами, образуя отвальный массив.

Для извлечения полезного ископаемого из-под отвала от наклонного ствола 7 проводят выемочные выработки 8, из которых осуществляют очистные работы с использованием гидротранспорта или конвейерного транспорта. По мере подвигания и углубления открытых горных работ производят наращивание наклонного ствола и нарезку следующих выемочных выработок.

Отметим, что при разработке залежей большой мощности удаление из карьера значительного объема полезного ископаемого обеспечивает создание выработанного пространства, способного принять не только весь объем вскрышных пород разрабатываемого карьера, но и некоторый дополнительный объем породы за счет возникающего пространства со стороны рабочего борта. В связи с этим представляется целесообразным следующий карьер углубить на большую глубину с таким расчетом, чтобы дополнительный объем пород полностью разместить в первом карьере с учетом их разрыхления, при этом порода укладывается на дно первого карьера, на котором предварительно сооружают транспортный штрек 9 из секций до межкарьерного целика, в котором осуществляют проходку наклонного ствола 10, устье которого располагают в донной части карьера и соединяют со штреком 9. От наклонного ствола 10 проводят сеть выемочных выработок 11, из которых подземными работами, например гидромеханическим способом, извлекают полезное ископаемое и по транспортным выработкам выдают на поверхность. Выемочные выработки проходят с уклоном 0.05-0.07, обеспечивающим самотечный гидротранспорт как по почве, так и по желобам. Далее, на поверхности донной части карьера 2, от конечной торцевой части наклонного ствола 10, сооружают штрек 12 до второго межкарьерного целика, в котором также проходят наклонный ствол 13 для проведения соответствующих выемочных выработок 14 для извлечения полезных ископаемых подземным способом.

При отработке третьего карьера 15 дополнительный объем вскрыши, получаемый в результате заглубления карьера размещают во втором карьере дополнительно к внутреннему отвалообразованию.

Последующие карьеры отрабатывают подобным образом.

После отработки последнего карьера осуществляют отработку межкарьерных целиков в обратной последовательности, перемещая полезное ископаемое по подземным транспортным выработкам. Параметры межкарьерного целика определяют, исходя из равенства транспортных расходов по межкарьерному перемещению вскрыши и уровня эффективности гидротехнологии.