СПОСОБ ОТВАЛООБРАЗОВАНИЯ ПРИ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
METHOD OF DUMPING AT OPEN DEVELOPMENT OF MINERAL DEPOSITS

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для отвалообразования при открытой разработке месторождений полезных ископаемых.
Известен способ отвалообразования при открытой разработке месторождений полезных ископаемых, включающий транспортирование породы и ее разгрузку под откос отвального фронта, формирование опережающих насыпей, наращивание их высоты, отсыпку породы между указанными насыпями. При этом опережающие насыпи отсыпают из крепких пород в виде ломаной линии отрезками, каждый из которых расположен под острым углом к направлению формирования отвального фронта, в промежутки между опережающими насыпями крепких пород отсыпают слабые породы с отставание фронта отсыпки не менее чем на разницу между заложением откоса слабых и откоса крепких пород (Патент РФ 2283957. Способ отвалообразования при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. МПК E21C 41/26, опубл. 20.09.2006).
Недостатком способа является пониженная устойчивость и ограниченная высота отвального яруса в связи со смешанной отсыпкой пород вскрыши и пастообразных хвостов обогатительного передела руд.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является способ отвалообразования при ведении горных работ, включающий выемку вскрышных пород, их транспортирование к месту отвалообразования и их разгрузку под откос отвального фронта, согласно изобретению разгрузку вскрышных пород и их укладку производят раздельными, расположенными параллельно друг к другу штабелями, на внутренние откосы которого разгружают наиболее мелкие породы вскрыши, а между ними складируют пастообразные хвосты после обогатительного передела руд, причем при укладке очередного штабеля складирование хвостов обогатительного передела руд осуществляют с предварительно сформированного штабеля, а расстояние между штабелями определяют по формуле
2
где  - коэффициент разрыхления вскрышных пород; C - высота штабеля вскрышных пород, м; 6 - естественный угол откоса штабеля вскрышных пород, град; в - ширина штабеля вскрышных пород по гребню, м;  - коэффициент вскрыши;  - коэффициент разрыхления руд (Патент РФ 2509891. Способ отвалообразования при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. МПК E21C 41/26, опубл. 20.03.2014). Выбираем его за прототип.
Недостатком прототипа является нерациональное использование земельных ресурсов, связанное с использованием не полного объема заполняемого пастообразными хвостами пространства, ограниченного штабелями вскрышных пород, при их складировании с предварительно сформированного штабеля.
Заявляемое изобретение позволит достичь технический результат, выраженный в повышении объема заполнения пастообразными хвостами пространства, ограниченного штабелями вскрышных пород, что, как следствие, приведет к рациональному использованию земельных ресурсов.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе отвалообразования при ведении горных работ, включающий выемку вскрышных пород, их транспортирование к месту отвалообразования и разгрузку под откос отвального фронта раздельными, расположенными параллельно друг к другу штабелями, на внутренние откосы которого разгружают наиболее мелкие породы вскрыши, а между ними складируют пастообразные хвосты после обогатительного передела руд, согласно изобретению складирование пастообразных хвостов в пространство, ограниченное штабелями вскрышных пород, производят вдоль центральной оси пространства, ограниченного штабелями вскрышных пород, с превышением точки выпуска A над верхней площадкой штабеля вскрышных пород, при этом высота заполнения пастообразными хвостами пространства, ограниченного штабелями вскрышных пород, не должна превышать значения, определяемого по формуле
пру
2
3
где h - высота штабеля вскрышных пород, м; а - расстояние между верхними бровками штабеля вскрышных пород, м; α - угол откоса штабеля вскрышных пород, град; h - высота превышения конуса пастообразных хвостов после уплотнения над верхней площадкой штабеля вскрышных пород, м; β - угол конуса пастообразных хвостов после уплотнения, град; β - угол конуса пастообразных хвостов после уплотнения и размыва осадками, град.
Складирование пастообразных хвостов вдоль центральной оси пространства, ограниченного штабелями вскрышных пород, с превышением точки выпуска «A» над верхней площадкой штабеля вскрышных пород позволит повысить объем заполняемого пастообразными хвостами пространства, ограниченного штабелями вскрышных пород, а соблюдение условий по высоте заполнения пастообразными хвостами пространства, ограниченного штабелями вскрышных пород, позволит избежать распространения пастообразных хвостов за пределы верхней площадки штабеля вскрышных пород.
к
1
зп
пру
2
3
Предлагаемый способ отвалообразования при открытой разработке месторождений полезных ископаемых поясняется графически на фиг. 1, где h - высота штабеля вскрышных пород, м; а - расстояние между верхними бровками штабеля вскрышных пород, м; α - угол откоса штабеля вскрышных пород, град; H - высота конуса пастообразных хвостов при складировании, м; β - угол растекания конуса пастообразных хвостов, град; h - высота заполнения пастообразными хвостами пространства, ограниченного штабелями вскрышных пород, м; h - высота превышения конуса пастообразных хвостов после уплотнения над верхней площадкой штабеля вскрышных пород, м; β - угол конуса пастообразных хвостов после уплотнения, град; β - угол конуса пастообразных хвостов после уплотнения и размыва осадками, град.
Способ осуществляется следующим образом.
к
1
зп
При открытой разработке месторождений полезных ископаемых ведут опережающую выемку крепких вскрышных пород из карьера и укладывают их штабелями высотой h, расположенными параллельно друг другу, создавая между ними пространство, на внутренние откосы штабеля укладывают наиболее мелкие породы вскрыши. В создаваемое пространство, ограниченное штабелями вскрышных пород, складируют пастообразные хвосты обогатительного передела руд вдоль центральной оси пространства, ограниченного штабелями вскрышных пород, с превышением точки выпуска «A» над верхней площадкой штабеля вскрышных пород, высотой H и углом растекания конуса пастообразных хвостов β, при этом высота заполнения пастообразными хвостами пространства h, ограниченного штабелями вскрышных пород, не должна превышать значения, определяемого по формуле
пру
2
3
где h - высота штабеля вскрышных пород, м; а - расстояние между верхними бровками штабеля вскрышных пород, м; α - угол откоса штабеля вскрышных пород, град; h - высота превышения конуса пастообразных хвостов после уплотнения над верхней площадкой штабеля вскрышных пород, м; β - угол конуса пастообразных хвостов после уплотнения, град; β - угол конуса пастообразных хвостов после уплотнения и размыва осадками, град.
Пример конкретного выполнения способа.
С целью полного раскрытия сущности и преимуществ предлагаемого изобретения приведен пример, где исходные данные приняты следующими: высота штабеля вскрышных пород - 30 м; расстояние между верхними бровками штабеля вскрышных пород - 80 м; угол откоса штабеля вскрышных пород - 35 град; высота конуса пастообразных хвостов при складировании - 40 м; угол растекания конуса пастообразных хвостов - 21 град; высота превышения конуса пастообразных хвостов после уплотнения над верхней площадкой штабеля вскрышных пород - 4,9 м; угол конуса пастообразных хвостов после уплотнения - 18 град; угол конуса пастообразных хвостов после уплотнения и размыва осадками - 5 град.
Определим высоту заполнения пастообразными хвостами пространства, ограниченного штабелями вскрышных пород, м
Предлагаемый способ позволяет повысить объем заполнения пастообразными хвостами пространства, ограниченного штабелями вскрышных пород, что, как следствие, приведет к рациональному использованию земельных ресурсов.