СПОСОБ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ, ВКЛЮЧАЮЩИЙ ОТРАБОТКУ РУДНЫХ ТЕЛ В ЗОНАХ КОНТАКТА РУДЫ И ВСКРЫШИ ПОДУСТУПАМИ
STRIP MINING OF MINERALS INCLUDING WORKING OF ORE BODIES IN CONTACT BETWEEN ORE AND CAPPING IN SUB-BENCHES

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке крутопадающих рудных месторождений со сложной структурой оруденения.
Известен способ разработки рудных тел в зонах контакта руды и вскрыши подуступами (№2398111, опубликовано: 08.04.2009), включающий разделение продуктивного слоя в зонах контакта на подуступы с высотой, зависящей от угла наклона рудного тела, его мощности, и отработку с бурения скважин со стороны лежачего бока залежи на расстоянии от контакта по горизонтали, соответствующем минимальной площади теряемого треугольника руды.
Недостатком способа является то, что он связан с выполнением первоначально большого объема вскрышных работ со стороны висячего бока залежи при большой мощности рудного тела и не обеспечивает снижение потери руды при отработке контакта со стороны лежачего бока залежи.
Известен способ обработки взрывных блоков (№2012806, опубликовано 15.05.1994), включающий разработку взорванных пород за счет обеспечения возможности их селективной разработки эскаватором путем изменения угла контакта на согласованный с откосом уступа по достижении величины потерь руды и ее засорения таких же, как при разработке с согласованным падением контакта.
Недостатком известного способа является необходимость создания дополнительных взрывных скважин, что приводит к увеличению затрат на производство буровзрывных работ.
Известен способ открытой разработки сближенных наклонных пластов полезного ископаемого (№2062879, опубликовано 27.06.1996), включающий погоризонтное вскрытие верхнего пласта разрезной траншеей со стороны висячего бока экскаватором, отработку породного треугольника между бортом разрезной траншеи и кровлей верхнего пласта, отработку верхнего пласта, междупластья и нижележащего пласта с отставанием во времени и пространстве на глубину, равную глубине разрезной траншеи с отгрузкой горной массы в транспортные средства.
Недостатком известного способа является сложность технологии разработки ввиду привлечения дополнительного выемочного оборудования. Изобретение относится к разработке сближенных наклонных пластов и наименее пригодно при разработке рудных крутопадающих месторождений.
Известен способ обработки взрывных блоков (№2102598, опубликовано 20.01.1998), включающий выемку полезного ископаемого подуступами с отработкой последних заходками в прямом и обратном направлениях последовательно сверху вниз и отгрузку его в транспортные средства с целью повышения качества добываемого полезного ископаемого, сокращения потерь и уменьшения затрат на дробление путем тонкослоевого его фрезерования.
Недостатком способа является необходимость вовлечения в технологический процесс дополнительного выемочного оборудования (канатного скрепера), что приводит к увеличению затрат на производство выемочных работ.
Известен способ разработки приконтактных зон (Хохряков B.C. Открытая разработка месторождений полезных ископаемых. М.: Недра, 1982. - 280 с.), при осуществлении которого бурят скважины на высоту уступа и отрабатывают слой одинаково как со стороны лежачего бока, так и висячего.
Недостатком способа является то, что при этом не учитывается влияние ни угла падения рудного тела, ни его мощности, что приводит к повышенным потерям руды и ее разубоживанию.
Известен способ обработки взрывных блоков (№2012806, опубликовано 15.05.1994), принятый за прототип, включающий разработку взорванных пород за счет обеспечения возможности их селективной разработки эскаватором путем изменения угла контакта на согласованный с откосом уступа по достижении величины потерь руды и ее засорения таких же, как при разработке с согласованным падением контакта.
Недостатком известного способа является необходимость создания дополнительных взрывных скважин, что приводит к увеличению затрат на производство буровзрывных работ.
Техническим результатом является снижение потерь руды и ее разубоживания.
Технический результат достигается тем, что подготовка пород к выемке производится преимущественно валовым способом; в соответствии с технологией валового взрывания все три размера взрываемого блока (ширина, длина и высота) или некоторые из них устанавливают независимо от положения контактов и числа рудных тел; первоначально отгружается часть развала по кровле уступа с проходкой первой заходки по породе со стороны висячего бока рудного тела; в зависимости от условий залегания должна предусматриваться разработка 10-метрового добычного уступа в два подуступа по 5 м и с делением подуступа высотой 5 м; для повышения уровня селективной выемки при разработке маломощных рудных тел 5-метровый подуступ может быть отработан выемочными слоями по 2,5 м.
Способ поясняется фиг.1.
Фиг.1. Порядок отработки забоя подуступами. Порядковыми номерами показана очередность разработки.
Разрезная траншея проходится по рудной зоне с применением буровзрывных работ. Ширина разрезной траншеи H определяется параметрами применяемого технологического оборудования, а также количеством и выдержанностью контура рудных тел. Порядковыми номерами 1-7 (фиг.1) показана последовательность разработки подготовленного блока, разработка блока производится со стороны висячего бока рудного тела с последовательной отработкой подуступами. Проекты массовых взрывов на вскрышные, добычные и горно-подготовительные работы разрабатываются в соответствии с «Типовым проектом на производство массовых взрывов».
Взрывание рудных блоков с учетом минимального нарушения естественного залегания должно быть преимущественно валовым в зажатой среде. При валовом взрывании все три размера взрываемого блока (ширина, длина и высота) или некоторые из них устанавливают независимо от положения контактов разнотипных пород на основе общих технологических соображений. Раздельное взрывание необходимо, когда возможно осуществить разновременное или выборочное взрывание рудных тел и пород.
Многорядное короткозамедленное валовое взрывание блока может быть осуществлено подобранным (открытым) фронтом работ, в зажатой среде и с подпорной стенкой из неубранной взорванной породы.
Многорядное взрывание в зажатой среде обеспечивает более полное сохранение параметров залегания рудных тел после взрыва за счет меньшего коэффициента разрыхления пород после взрыва (Кр=1,05÷1,2).
На стадии экскавации руд из совместно взорванных сложных блоков сопутствует раздельная выемка руд для переработки на фабрике и по технологии кучного выщелачивания, непромышленных (убогих) руд и пустых пород. При этом добыча руд осуществляется при следующих основных условиях:
- взрывание породы и руды производится преимущественно валовым способом;
- положение контакта «руда-порода» и сортов руд определяется геологической службой с выставлением колышков на развале взорванной горной массы;
- экскавация горной массы в сложном забое всегда осуществляется в направлении от висячего бока рудного тела к лежачему, с обеспечением наименьших потерь и разубоживания руд. Отработка рудных тел (РТ) от лежачего бока залежи к висячему запрещается;
- в зависимости от условий залегания должна предусматриваться разработка добычного уступа в два подуступа по 5 м и с делением подуступа высотой 5 м. Для повышения уровня селективной выемки при разработке маломощных рудных тел 5-метровый подуступ может быть отработан выемочными слоями по 2,5 м;
- в соответствии с технологией валового взрывания все три размера взрываемого блока (ширина, длина и высота) или некоторые из них устанавливают независимо от положения контактов и числа РТ на основе требуемого объема готовой взорванной горной массы;
- первоначально отгружается часть развала по кровле уступа, с проходкой первой заходки по породе со стороны висячего бока РТ.
Выемке руд из совместно взорванных сложных блоков сопутствует раздельная выемка руд для переработки на фабрике и по технологии кучного выщелачивания, непромышленных (убогих) руд и пустых пород.
При раздельной выемке руда-порода сортировка (обособленная выемка и погрузка) осуществляется только по ширине забоя. При раздельной выемке кондиционное качество добытого полезного ископаемого достигается: правильным выбором способа, приемов сортировки и порядка отработки забоя, тщательной подготовкой забоя к взрыву, установкой экскаватора возможно ближе к забою.
При способе сортировки с раздельным черпанием руды и породы целесообразно разделение забоя на подуступы высотой по 4-5 м, отработку каждого подуступа вести слоями высотой 2-2,5 м. Для обеспечения нормативных потерь и разубоживания в заданных горно-геологических условиях выполняется расчет высоты слоя сортировки.
Раздельное черпание достигается регулированием толщины стружки и степени наполнения ковша и начинается обычно с верхней части забоя при условии, что высота забоя не превышает высоту черпания экскаватора (Нз<Нч).
Раздельная выемка характеризуется обособленной выемкой на величину максимального радиуса черпания экскаватора по ширине экскаваторной заходки с последующей погрузкой руд и пород. Выемка горной массы может быть осуществлена экскаватором ЭКГ или гидравлическим, с использованием которого селективная выемка может быть улучшена.