СПОСОБ БУЛЬДОЗЕРНОЙ ВСКРЫШИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
METHOD OF BULLDOZER CAPPING OF MINERAL FIELDS

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при выемке бульдозерами пород на россыпных и пластовых месторождениях.
Известен способ вскрытия россыпи бульдозером (Лешков В.Г. Разработка россыпных месторождений. Москва, Горная книга, 2007, с 294-295), который принят за аналог, как близкое к заявленному техническое решение. В известном способе вскрытие россыпи при бульдозерно-скреперной разработке производят сплошными выездами по мере углубления разреза, его откосы попутно с выемкой породы выполаживаются до уклона 0,2-0,38, позволяющего бульдозерам и скреперам выезжать из разреза в любом месте.
Недостатком данного способа вскрытия является необходимость выемки пород при разносе борта за контуром разреза, объем которых существенно возрастает с увеличением глубины разработки. Если разнос бортов осуществляется на вскрышном горизонте, то возрастает объем вскрыши. В случае разноса бортов на добычном горизонте увеличивается разубоживание, что особенно заметно при разработке узких россыпей. Поэтому вскрытие сплошным выездом при расположении отвалов вскрышных пород на бортах разреза целесообразно применять при мощности уступа до 3 м.
Известен способ вскрытия россыпи бульдозером (Потемкин С.В. Разработка россыпных месторождений. Москва, Недра, 1995, с.146-147), который принят за прототип, как наиболее близкое к заявленному техническое решение. В известном способе вскрытие россыпи при бульдозерно-скреперной разработке производят сплошными или отдельными выездами с глубиной разработки: до 4-5 м с выполаживанием борта (создание сплошного выезда вдоль всего борта). Сплошные выезды по отношению к ширине разреза могут быть расположены различно: могут находиться целиком за пределами разреза (полный или 100% разнос); в пределах разреза (отсутствие разноса) и наполовину или частично вне разреза (половинный или частичный разнос). Когда ширина разрабатываемого участка менее 80 м (на одну сторону), наиболее целесообразен полный разнос, в случае большей ширины - частичный разнос или даже его отсутствие.
Недостатком известного способа является не целесообразная разработка сплошными или отдельными выездами, высокая стоимость работ, так как породу для укладки в отвал приходится перемещать на большие расстояния.
Задача изобретения заключается в повышении эффективности вскрышных работ бульдозерным методом.
Достигается это тем, что в способе бульдозерной разработки россыпных месторождений полезных ископаемых, включающем вскрышные работы со сплошными поперечными заходками бульдозеров и расположением отвалов на бортах разреза, добычные работы, обогащение песков, согласно изобретению, вскрышные работы полезных ископаемых ведут отработкой на расстоянии от точки пересечения линии выезда с линией контура поверхности песков до точки пересечения линии откоса уступа с линией контура поверхности песков при условии:
B
0≤A≤H·(ctgα-ctgγ),
B
где А - расстояние от точки пересечения линии выезда с линией контура поверхности до точки пересечения линии откоса уступа с линией контура поверхности песков; H- мощность вскрыши, м; α - угол между линией контура поверхности песков и линией выезда; у - угол между линией контура поверхности песков и борта карьера, а образуемые торфа внутреннего выезда убирают послойно сверху вниз продольными заходками бульдозера с последующим транспортированием их в отвалы, при этом объем породы, транспортируемой при создании внутреннего выезда во внешний отвал определяют из формулы:
где А - расстояние от точки пересечения линии выезда с линией контура поверхности песков до точки пересечения линии откоса уступа с линией контура поверхности песков; α - угол между линией контура поверхности песков и линией выезда; у - угол между линией контура поверхности песков и борта карьера.
Сущность изобретения поясняется чертежами,
на фиг.1, 2 показаны схемы осуществления заявляемого способа;
на фиг.3, 4, 5 - сечения по А-А, Б-Б на фиг.1, В-В на фиг.2;
где: 1 - площадка, сформированная после выемки торфов;
2 - внутренний, поперечный выезд бульдозера при выполнении вскрытия месторождения;
3 - внешний выезд бульдозера при выполнении вскрытия месторождения;
4 - сформированный отвал после выемки;
5 - бульдозер, выполняющий внутренний выезд;
6 - бульдозер, выполняющий внешний выезд;
7 - отвалы бортов разреза.
Способ осуществляется следующим образом.
Бульдозерную разработку россыпных месторождений ведут отработкой расстояния от точки пересечения линии выезда с линией контура поверхности песков В до точки пересечения линии откоса уступа с линией контура поверхности песков С, породу подрезают и перемещают внешним выездом 3 бульдозером 6 и укладывают в отвал 4, при условии:
B
0≤A≤H·(ctgα-ctgγ),
B
где А - расстояние от точки пересечения линии выезда с линией контура поверхности; H- мощность вскрыши, м; α - угол между линией контура поверхности песков и линией выезда; у - угол между линией контура поверхности песков и борта карьера, как показано на фиг.3 по сечению А-А.
Угол выезда α-бульдозера зависит от типа используемой техники и принимается по «Единым нормам выработки»:
α=Q/(7,4419+0,0257*Q), град.
После этого приступают к выполнению отработки торфов. На фиг.1,4 сечения Б-Б, на площадке 1, сформированной после выемки, породу убирают послойно сверху вниз продольными заходками бульдозера 5 внутренним выездом 2, и далее с последующим транспортированием породы на отвалы бортов разреза 7.
Данную отработку эффективно выполнять в количестве не менее двух бульдозеров 5, 6, один из которых перемещает породу внутренним, поперечным выездом 2, а второй ее перемещает внешним выездом 3, в отвал 4.
Далее оставшуюся породу послойно снимают и перемещают ее внутренним, поперечным выездом 2, а второй внешним выездом в ранее спланированный отвал 4, как показано на фигуре 2, 5 по сечению В-В.
Использование заявляемого способа по сравнению с известным техническим решением позволит минимизировать затраты на вскрышу и получить дополнительный доход при вторичной выемке, а также уменьшить площади, занимаемые бульдозерными отвалами. При этом производительность вскрыши месторождений возрастет с соответствующим снижением себестоимости работ.
Достижением технического результата является сокращение расстояния перемещения пород в формируемые отвалы, уменьшение необходимого объема выемки, уменьшение разноса бортов карьера, а также возможность удаления внутреннего выезда бульдозера, который определяется при положительном значении дохода (D):
В
BB
ДР
0
ХХ
ВВ
D=С·V·Ц-З-З-З+З,
В
BB
др
0
хх
вв
3
3
где D - дополнительный доход, получаемый при вторичной выемке торфов, руб.; С- содержание полезного компонента в торфах, г/м; V- объем внутреннего выезда, м; Ц - оптовая цена полезного компонента, руб.; З- затраты, связанные с добычными работами, руб.; З- затраты на обогащение полезного компонента, руб.; З- затраты на хвостохранилище, руб.; З- затраты, приходящиеся на вторичную выемку торфов, руб., а организации выезда бульдозеров производят комбинированным выездом, при котором параметры выезда бульдозера определяются из условия:
ТР
РБ
ВВ
З=З+З+З+У→min,
тр
рб
вв
где З - общие затраты, связанные со вскрышей торфов, руб.; З- затраты на транспортирование торфов, руб.; З- затраты, связанные с разносом бортов карьер, руб.; З- затраты, связанные со вторичной выемкой, руб.; У - затраты на оплату дополнительных площадей земли, занимаемых под отвалы торфов, руб.