способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых

Формула изобретения

Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых, включающий в себя вскрытие, подготовку, бурение, заряжание скважин и взрывную отбойку горной массы блоками, рассредоточенными по рабочим уступам карьера, погрузку и транспортирование горной массы до мест складирования или последующей переработки, отличающийся тем, что отбойку горной массы ведут блоками переменной высоты, состоящими из объединяющей два уступа центральной части блока и примыкающих к ней на разных высотных отметках одноуступных частей блока по нижнему и верхнему уступам, ширина каждой из которых равна ширине транспортной полосы на рабочих уступах карьера, при этом боковые ряды скважин бурят в виде диагональных рядов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и, в частности, к открытой разработке месторождений полезных ископаемых.

Известен способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых блоками постоянной высоты, заключающийся в том, что вскрытие, подготовку, бурение, заряжение скважин и взрывную отбойку горной массы ведут блоками одной высоты, рассредоточенными по рабочим уступам карьера, погрузку производят экскаваторами, а транспортирование горной массы до мест складирования или последующей переработки осуществляют автосамосвалами [1].

Недостатком этого способа является невозможность размещения на блоке большого количества рядов скважин. Наиболее распространенным является четырех-шестирядное обуривание блоков. При таком обуривании значительная часть скважинных зарядов работает в условиях крайних, что отрицательно сказывается на качестве дробления горной массы. На таком блоке за один взрыв отбивают от 50

тыс.м³ до 100 тыс.м³ горной массы. При массовых взрывах на карьерах, использующих 800-1000 т взрывчатых веществ за один взрыв, одновременно производят взрывы на 10-15 блоках, рассредоточенных по всему карьерному полю. Это приводит к длительным простоям оборудования и большим затратам труда и времени на перемещение оборудования и коммуникаций на безопасные расстояния перед взрывом и на их возвращение в рабочее состояние после взрыва.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых высокими уступами с экскавацией горной массы в два слоя. При переходе к отбойке горной массы высокими уступами, как частный эпизод, формируется блок с переменной высотой в поперечном сечении. После отбойки одного такого блока при дальнейшем продвижении горных работ к борту карьера блоки с высокими уступами имеют постоянную высоту, равную суммарной высоте совмещенных уступов [2].

Недостатками данного способа являются уменьшение числа рабочих уступов в карьере в местах отбойки горной массы высокими уступами, формирование больших, трудно преодолимых линий сопротивления по подошве высокого уступа для последующих блоков в этом месте карьера, повышенный выход негабарита, повышенная опасность работы буровых станков и экскаваторов под высокими откосами рабочих уступов.

Целью изобретения является существенное увеличение объема горной массы, отбиваемой на блоке за один взрыв, повышение качества дробления горной массы взрывом, уменьшение простоев оборудования, снижение затрат труда на перемещение машин и коммуникаций до взрыва на безопасные расстояния и их возвращение в рабочие места после взрыва, а также повышение безопасности работ.

Поставленная цель достигается тем, что отбойку горной массы ведут блоками переменной высоты, состоящими из объединяющей два уступа центральной части блока и примыкающих к ней на разных высотных отметках одноуступных частей блока по нижнему и верхнему уступам, ширина каждой из которых равна ширине транспортной полосы на рабочих уступах карьера; при этом боковые ряды скважин бурят в виде диагональных рядов.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана схема последовательности ведения горных работ блоками переменной высоты при развитии горных работ в направлении борта карьера; на фиг.2 показана схема плана обуренного блока переменной высоты; на фиг.3 показана схема поперечного сечения обуренного блока переменной высоты; на фиг.4 показана схема продольного сечения обуренного блока переменной высоты.

Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых блоками переменной высоты, состоящими из трех частей, содержит: блок переменной высоты 1, объединяющую два уступа центральную часть блока 2, одноуступную часть блока по нижнему уступу 3, одноуступную часть блока по верхнему уступу 4, необуренный объем на верхнем уступе 5, скважины, соответствующие высоте уступа 6, скважины, соответствующие высоте спаренных уступов - глубокие скважины 7, верхнюю площадку нижнего уступа 8, нижнюю кромку верхнего уступа 9, верхнюю площадку верхнего уступа 10, нижнюю кромку вышележащего уступа 11, транспортную полосу 12, боковые проезды 13, задний проезд 14, боковые ряды скважин 15.

Способ реализуется следующим образом.

С верхней площадки нижнего уступа 8 до нижней кромки верхнего уступа 9 и по боковому проезду 13 бурят скважины 6. С верхней площадки верхнего уступа 10 бурят скважины 6 и глубокие скважины 7 в центральной части обуриваемой площадки. Последний ряд глубоких скважин 7 отстоит от нижней кромки вышележащего уступа 11 на удвоенную ширину транспортной полосы 12 на рабочих уступах карьера. Последний ряд скважин 6 отстоит от нижней кромки вышележащего уступа 11 на ширину транспортной полосы 12. Остается необуренным объем 5, поверхность которого является транспортной полосой 12 по верхней площадке верхнего уступа 10 после взрыва. Ширина обуриваемых боковых 13 и заднего 14 проездов равна ширине транспортной полосы 12 на рабочих уступах карьера. Боковые ряды скважин 15 обуривают в виде диагональных рядов. После взрыва горную массу, отбитую на уступах переменной высоты, убирают экскаваторами в два слоя.

Перечень последовательностей

1 - блок переменной высоты

2 - объединяющая два уступа центральная часть блока

3 - одноуступная часть блока по нижнему уступу

4 - одноуступная часть блока по верхнему уступу

5 - необуренный объем на верхнем уступе

6 - скважины, соответствующие высоте уступа

7 - скважины, соответствующие суммарной высоте спаренных уступов, - глубокие скважины

8 - верхняя площадка нижнего уступа

9 - нижняя кромка верхнего уступа

10 - верхняя площадка верхнего уступа

11 - нижняя кромка вышележащего уступа

12 - транспортная полоса

13 - боковые проезды

14 - задний проезд

15 - боковые ряды скважин

Источники информации

1. Ржевский В.В., Новожилов М.Г., Юматов Б.П. Научные основы проектирования карьеров. М., Недра, 1971, 597 с.

2. Друкованый М.Ф. Методы управления взрывом на карьерах. М., Недра, 1971, 415 с.