СПОСОБ ОТСТРОЙКИ НЕРАБОЧЕГО БОРТА КАРЬЕРА
CONSTRUCTION METHOD OF NON-WORKING OPEN-PIT WALL

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке рудных месторождений полезных ископаемых при формировании нерабочего борта карьера.
Известен способ отстройки нерабочего борта, включающий формирование нерабочих уступов, сооружение наклонных предохранительных берм и транспортного съезда (см. Галкин A.M., Галкин В.А., Попов В.Н. Опыт проектирования и строительства карьеров с наклонными предохранительными бермами - М.: Цветметинформация, 1977 - 35 с.).
Недостатками известного способа являются большие объемы горноподготовительных работ и отсутствие участков примыкания предохранительных берм к транспортному съезду, что затрудняет механизированную очистку берм от осыпей.
7
Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности является способ отстройки нерабочего борта карьера, включающий сооружение транспортного съезда и предохранительных берм с улавливающими выемками, причем предохранительные бермы выполняют на отдельных горизонтах в виде разделенных улавливающими площадками отдельных берм, имеющих форму усеченных призм, премыкающими к откосу уступа с разделением карьера на внешнюю и внутреннюю зоны. Во внешней зоне отстраиваются наклонные предохранительные бермы, а во внутренней горизонтальные (см. патент РФ №2171893 от 01.06.1999 г. МПК E21C 41/26).
Недостатками известного способа является значительный объем горноподготовительных работ во внутренней зоне карьера за счет отстройки предохранительных берм по всей протяженности транспортных съездов.
Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является сокращение горноподготовительных работ во внутренней зоне карьера, путем сокращения ширины участка сопряжения предохранительных берм с транспортным съездом.
Указанный результат достигается тем, что в известном способе отстройки нерабочего борта карьера, включающем формирование спиральных нерабочих уступов, транспортного съезда, горизонтальных и наклонных предохранительных берм, последние сооружают непосредственно в местах их примыкания к транспортному съезду, причем уклон участков наклонных предохранительных берм выбирают, основываясь на технических характеристиках используемых машин и механизмов, а транспортный съезд располагают так, что груженый транспорт имеет возможность продвигаться у нижней бровки вышележащего уступа, а порожний - у верхней бровки нижележащего уступа.
Кроме того, спиральный съезд располагают против часовой стрелки, а уклон участков наклонных предохранительных берм выбирают в пределах 160-180‰.
Совокупность указанных выше признаков исключает недостатки существующих способов отстройки нерабочего борта карьера - сокращают горноподготовительные работы во внутренней зоне карьера путем сокращения ширины участка сопряжения предохранительных берм с транспортным съездом.
Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами, где:
На фиг.1 изображен транспортный съезд в момент подхода к нему горных работ при отработке уступа в отметках 0,0-10,0.
На фиг.2 изображен транспортный съезд в момент подхода к нему горных работ при отработке уступа в отметках 10,0-20,0.
На фиг.3 изображен план карьера по известному способу (прототипу).
На фиг.4 изображен план карьера по предлагаемому способу.
Объемные модели известного и заявляемого способов (фиг.3, фиг.4) представлены в приложении 1.
На фиг.5 изображен совмещенный разрез А-А на фиг.3 и 4.
На фигурах (1-4) изображен транспортный съезд 1 с целиком 2. Наклонные предохранительные бермы 3 и 4 сооружены в местах примыкания их к транспортному съезду 1, а также сооружены горизонтальные предохранительные бермы 5 и 6. Внутренняя бровка транспортной бермы по прототипу 7 представлена для визуального сравнения с внутренней бровкой транспортной бермы по заявляемому способу.
При подходе горных работ к участку примыкания предохранительных берм к транспортному съезду 1 (фиг.1) оставляют целик 2, за счет которого сооружают наклонную берму 3, соединяющую транспортный съезд 1 с горизонтом 10,0, срабатывают уступ 0,0-10,0.
Затем (фиг.2) транспортный съезд 1 углубляют до горизонта 20,0 по обычной технологии, сооружают наклонную берму 4, срабатывают уступ 10,0-20,0 и формируют горизонтальные бермы 5 и 6.
При этом уклон наклонных берм 3, 4 ограничивают в соответствии с техническими характеристиками машин и механизмов, применяемых для очистки берм от осыпей и обрушений, а длину участка примыкания предохранительных берм к транспортному съезду принимают не менее 4-кратной ширины транспортного съезда.
Для раскрытия технической сущности и преимуществ предлагаемого способа приведен условный пример применительно к следующим условиям:
Исходные данные. Глубина карьера - 90 м.
Ширина транспортного съезда - 25 м.
Ширина предохранительных берм - 10 м.
Уклон транспортного съезда - 80‰.
Уклон наклонной бермы - 160‰.
При подходе горных работ к участку примыкания предохранительных берм к транспортному съезду 1 срабатывают уступ в горизонтах 0,0-10,0 и оставляют целик 2, за счет которого сооружают наклонную предохранительную берму 3 с уклоном 160‰. Место примыкания наклонной бермы к транспортному съезду 1 принимают 50 м от центра участка примыкания. Затем углубляют транспортный съезд 1 до гор. 20,0 с уклоном 80‰ и сооружают наклонную берму 4 в 50 м от центра участка примыкания с уклоном 160‰, срабатывают уступ в горизонтах 10,0-20,0 и формируют горизонтальные бермы 5 и 6.
Углубку транспортного съезда производят по обычной известной технологии проходки наклонных траншей или полутраншей (на чертеже не показано).
Объем вскрышных работ определяют следующим образом.
На фиг.4 показана внутренняя бровка 8 транспортной бермы по предлагаемому способу и внутренняя бровка 7 при отстройке борта карьера с горизонтальными предохранительными бермами (фиг.3). На фиг.5 показан совмещенный разрез А-А. Из фиг.3, 4, 5 видно, что при предлагаемом способе ширина транспортного съезда уменьшается, а следовательно уменьшается и объем горных работ, (либо увеличивается полезный объем карьера) который составляет для приведенного выше примера
a
где l,  - средняя длина и ширина исключаемого участка, соответственно 100 и 10 м;
Z - средняя глубина участка примыкания - 45 м;
n - количество участков примыкания в карьере - 3 шт.
Подставляя в формулу значения параметров, получим объем сокращения вскрышных работ
3
V=100*10*45*3=135000 м.
По аналогии с условным примером, можно определить возможное сокращение горноподготовительных работ для условий, например, Сибайского карьера, при условии:
Глубина карьера - 390 м.
Ширина транспортного съезда - 25 м.
Ширина предохранительных берм - 10 м.
Уклон транспортного съезда - 80‰.
Уклон наклонной бермы - 160‰.
3
Сокращение горноподготовительных работ составит: V=100*10*195*12=2340000 м.
Уменьшение объемов горноподготовительных работ определяют за счет сокращения технологии, применяемой при проходке наклонных траншей или полутраншей при сооружении наклонных предохранительных берм, которых по известному способу - 50% от общего объема.
По предлагаемому способу объем наклонных берм составляет 5% от общего объема горноподготовительных работ. По данным (Патент РФ №2171893 7 E21C 41/26. 2001) замена наклонных берм на горизонтальные снижает объем горноподготовительных работ на 60%.
Кроме улучшения технических и экономических показателей предприятия предлагаемый способ позволяет с площадок примыкания предохранительных берм к транспортному съезду машинам и механизмам заезжать на бермы и производить их механизированную очистку от осыпей и обрушений, что повышает безопасность труда на карьере.
Следовательно, применение предлагаемого способа отстройки нерабочего борта карьера позволяет существенным образом улучшить технические показатели карьера за счет снижения объемов горноподготовительных работ. Кроме того, предлагаемый способ позволяет повысить и безопасность труда за счет обеспечения механизированной очистки предохранительных берм от осыпей и обрушений.