RU2038479C1

RU2038479C1 - Mineral deposit upland part exploitation method

Info

Publication number: RU2038479C1
Application number: RU93007899A
Authority: RU
Inventors: Альберт Васильевич Зубков
Original assignee: Альберт Васильевич Зубков
Priority date: 1993-02-10
Filing date: 1993-02-10
Publication date: 1995-06-27

Abstract

FIELD: mineral mining. SUBSTANCE: method involves opening of deposit upland part, drilling it out and blasting from underground workings so that ground-stepped face is formed, with face line inclination angle being equal to the angle of rest of broken rock massif; forming pile from rock massif sliding down the slope by dragline, with pile being disposed outside dangerous zone; working pile by mechanical spades followed by loading it into vehicles, with loading horizon being below upper mark of opened mineral for a value equal to dragline dip height. EFFECT: increased efficiency. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке нагорных частей угольных и рудных месторождений. The invention relates to the mining industry and can be used in the open development of upland parts of coal and ore deposits.

Известны способы открытой разработки месторождений с обуриванием массива из подземных выработок [1] и с поверхности уступов с последующей погрузкой породы и вывозом ее во внешние отвалы, а при отработке нагорных месторождений с последующей погрузкой и перевозкой руды до капитальных рудоспусков, по которым она перепускается самотеком на уровень подножья горы или на нижний вскрывающий горизонт [2] Недостатком последнего способа является развитие очистных работ с верха горы. Это влечет за собой увеличение срока ввода месторождения в эксплуатацию и большие затраты на вскрытие, когда нагорная часть месторождения вскрывается автодорогой и внутренними полутраншеями и заездами, а нижняя часть, если позволяет рельеф местности, железнодорожными или автомобильными тоннелями и вертикальными или наклонными рудоспусками. Транспортирование пород вскрыши во внешние отвалы по серпантинам нагорных дорог также чрезвычайно дорого. Known methods of open-pit mining of deposits with drilling an array of underground workings [1] and from the surface of the ledges with subsequent loading of the rock and transporting it to external dumps, and when mining upland deposits with subsequent loading and transportation of ore to major ore passages, through which it is transferred by gravity to the level of the foot of the mountain or to the lower opening horizon [2] The disadvantage of the latter method is the development of treatment works from the top of the mountain. This entails an increase in the term of putting the field into operation and high opening costs when the upland part of the field is opened by the road and internal trenches and rides, and the lower part, if the terrain allows, by rail or road tunnels and vertical or inclined ore passages. Transportation of overburden to external heaps along the serpentines of upland roads is also extremely expensive.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности в отношении перемещения пород вскрыши вниз является способ разработки нагорной части месторождений полезных ископаемых, включающий развитие фронта горных работ с отработкой массива уступами и транспортированием горной массы по рабочим площадкам уступов и сборным рудоскатам, размещенных на боковой поверхности разрабатываемого массива, по которой проводят магистральный рудоскат, а сборочными рудоскатами соединяют торцы рабочих площадок уступов с магистральным рудоскатом. Closest to the invention in technical essence with respect to moving overburden rocks downward is a method for developing the upland part of mineral deposits, including the development of a mining front with mining of ledges and transportation of rock mass along the working platforms of ledges and prefabricated ore shafts located on the side surface of the developed array, along which the main ore ore slope is conducted, and the assembly ore ore shafts connect the ends of the working platforms of the ledges with the main ore ore slope.

Недостатком этого способа является следующее:
большие материальные затраты на вскрытие нагорной части месторождения, связанные со строительством временных и постоянных автодорог на горных склонах, необходимых для доставки на верхние горизонты, карьера громоздкого оборудования, материалов и людей;
большие материальные затраты на строительство сборочных и магистрального рудоскатов, сложности с их эксплуатацией зимой, когда возможно смерзание пород и периодически может возникать необходимость в ликвидации образовавшихся заторов;
большое время на строительство автодорог и рудоскатов.The disadvantage of this method is the following:
high material costs for opening the upland part of the field associated with the construction of temporary and permanent roads on mountain slopes, necessary for delivery to the upper horizons, a career of bulky equipment, materials and people;
high material costs for the construction of assembly and main ore shafts, difficulties with their operation in winter, when rocks can freeze and periodically there may be a need to eliminate the resulting congestion;
great time for the construction of roads and ore mines.

Цель изобретения ускорить срок ввода месторождения в эксплуатацию и повысить эффективности его разработки. The purpose of the invention is to accelerate the term of putting the field into operation and increase the efficiency of its development.

Цель достигается тем, что при разработке нагорной части месторождения, включающей вскрытие, обуривание и взрывание массива горных пород полезного ископаемого (руды), перепуск отбитой горной массы самотеком вниз, погрузку и транспортировку горной массы нагорную часть месторождения вскрывают, обуривают и взрывают из подземных выработок, образуя почвоуступный забой под общим углом, равным углу естественного откоса отбитой породы, из сползающей самотеком вниз горной массы с помощью драглайна формируют навал, находящийся за пределами опасной зоны сдвигающейся горной массы, из которого механическими лопатками горную массу грузят в транспортные средства. The goal is achieved by the fact that when developing the upland part of the field, including opening, drilling and blasting a rock mass of minerals (ore), bypassing the rock mass by gravity down, loading and transporting the rock, the upland part of the deposit is opened, drilled and blasted from underground workings, forming a tillable face at a common angle equal to the angle of repose of the broken rock, a bulk outside the danger is formed from the rock mass sliding down by gravity down with the help of a dragline second sliding zone rock mass from which the vanes mechanical rock mass in the vehicle.

Для уменьшения потерь и разубоживания руды горизонт погрузки горной массы образуют на высотной отметке, находящейся ниже верхней отметки вскрываемого полезного ископаемого не более, чем на высоту черпанья драглайна. To reduce losses and dilution of ore, a rock mass loading horizon is formed at a height that is lower than the top mark of a mineral being uncovered no more than by the height of a dragline.

На чертеже приведен конкретный пример реализации предлагаемого способа. The drawing shows a specific example of the implementation of the proposed method.

Вскрытие месторождения начинают с подготовки площадки 1 на горизонте погрузки горной массы и проходки вентиляционно-ходовых 2 и буровых 3 выработок, из которых на подэтажах 4 разбуривают веера скважин 5. После взрывания зарядов ВВ в веерах скважин 5 отбитая горная масса 6 самотеком перемещается по откосу вниз, где из нее драглайном 7 формируют навал 8, из которого механической лопатой 9 горную массу отгружают в транспортное средство (на чертеже не показано). При этом верхняя отметка границы рудного тела 10 должна находиться ниже верхней отметки черпания драглайна 7. The opening of the field begins with the preparation of site 1 on the horizon of loading the rock mass and driving the ventilation-running 2 and 3 drilling workings, of which 4 fans are drilled on the floors 4. After the explosive charges are blown in the 5 fans, the broken rock 6 is gravity-moving along the slope down , where bulk 8 is formed from it with dragline 7, from which the rock mass is shipped to the vehicle with a mechanical shovel 9 (not shown in the drawing). In this case, the upper mark of the boundary of the ore body 10 should be below the upper mark of scooping dragline 7.

Вентиляционно-ходовые выработки 2 на подэтажах располагают так, чтобы отсыпаемые из них отвалы из пород с проходки не перекрывали нижерасположенные выработки. Проходку этих выработок можно начинать после прокладки по склону горы трубопровода со сжатым воздухом (на чертеже не показан), подготовки площадок для заброски на них вертолетом дизельных погрузочно-доставочных машин, а затем и буровых установок. Для доставки грузов и людей на первом этапе можно построить временную дорогу для обычных автомашин. В последующем подземные работы целесообразно вести, организовав доставку оборудования, материалов, людей, вентиляцию и т.п. через вертикальные или наклонные стволы. The ventilation and running workings 2 on the sub-floors are located so that the dumps from the rocks from the penetration that are poured from them do not overlap the downstream workings. The passage of these workings can begin after laying a pipeline with compressed air (not shown in the drawing) along the mountainside, preparing sites for helicopter loading of diesel loading and delivery vehicles, and then drilling rigs, on them. For the delivery of goods and people at the first stage, you can build a temporary road for ordinary cars. Subsequently, it is advisable to carry out underground work by organizing the delivery of equipment, materials, people, ventilation, etc. through vertical or inclined trunks.

Отбойку массива пород на подэтажах 4 необходимо вести по графику, обеспечивающему самотечную доставку горной массы по откосу вниз. Возможные зависания горной массы, особенно при смерзании, необходимо ликвидировать путем внеочередного взрывания веера скважин 5 на данном подэтаже. Blasting of the rock mass on floors 4 must be carried out according to a schedule that provides gravity delivery of rock mass downhill. Possible freezing of the rock mass, especially during freezing, must be eliminated by random blasting of the fan of wells 5 on this sub-floor.

Формировать откос массива пород под углом, большим угла естественного откоса, нецелесообразно по соображениям безопасности. В противном случае при заколе уступов или зависании, а потом сползании смерзшейся массы, эти обрушающиеся массы породы при движении с высоты в сотни метров могут накопить огромную кинетическую энергию со всеми вытекающими отсюда последствиями. To form a slope of the massif of rocks at an angle greater than the angle of repose is impractical for safety reasons. Otherwise, when killing the ledges or freezing, and then creeping in the frozen mass, these crumbling rock masses when moving from a height of hundreds of meters can accumulate tremendous kinetic energy with all the ensuing consequences.

После очередной отбойки слоя пород на подэтажах горная масса под углом естественного откоса (45-50^о) самотеком перемещается вниз. Этот поток регулируется с помощью драглайна, который подрезает откос внизу с помощью навещенного на него скрепера и формирует навал пород в зоне, не опасной по разлету скатывающихся по откосу кусков породы. В этих условиях высоту откоса можно не ограничивать, сделав ее 200-400-600 м и более и образовав горизонт погрузки у подножья горы, если в проектном контуре дно карьера находится на этом уровне или ниже.After another layer breaking rocks to rock mass substage angle of repose ^(45-50) is moved down by gravity. This flow is regulated by means of a dragline, which cuts the slope below using a scraper attached to it and forms a bulk of rocks in an area that is not dangerous for the expansion of pieces of rock sliding down the slope. Under these conditions, the height of the slope can not be limited by making it 200-400-600 m or more and forming a loading horizon at the foot of the mountain if the bottom of the quarry is at this level or lower in the design contour.

В этом случае, если при подвигании фронта очистных работ вскрывается рудное тело (полезное ископаемое) горизонт погрузки образуют на отметке, которая должна быть ниже верхней отметки вскрываемого рудного тела не более, чем на высоту черпанья драглайна. Это дает возможность убрать с вскрываемого рудного тела породу скрепером драглайна, особенно с его верхней отметки, а после его отбойки произвести зачистку остатков отбитой руды, что будет способствовать снижению разубоживания и потерь руды. In this case, if the ore body (mineral) is opened when the front of the treatment works is moved up, the loading horizon is formed at a mark that should not be lower than the upper mark of the ore body to be opened no more than by the height of the dragline. This makes it possible to remove the rock from the exposed ore body with a dragline scraper, especially from its upper mark, and after breaking it, clean out the remnants of the broken ore, which will help to reduce dilution and loss of ore.

Эффективность применения данного способа разработки можно пpодемонстрировать на примере отработки Удоканского месторождения, где абсолютный перепад высот в контурах карьера между тремя вершинами гор и межгорными долинами достигает 200-600 м. Крутизна склонов гор в нижней части достигает 40-45^о. Для вскрытия нагорной части месторождения в контурах карьера "Удокан" необходимо выполнить огромный объем работ по строительству временных и постоянных дорог с шириной полотна 30 м и тоннелей сечением 122 м² из расчета движения в нормальный период эксплуатации карьера автосамосвалов грузоподъемностью 150-180 т.The effectiveness of the application of this development method can be demonstrated by the example of mining the Udokan field, where the absolute height difference in the quarry contours between the three mountain peaks and intermountain valleys reaches 200-600 m. The steepness of the mountain slopes in the lower part reaches 40-45 ^o . To open the upland part of the deposit in the contours of the Udokan quarry, it is necessary to carry out a huge amount of work on the construction of temporary and permanent roads with a canvas width of 30 m and tunnels with a section of 122 m ² based on the movement during the normal period of operation of a dump truck with a loading capacity of 150-180 tons.

Стоимость строительства 1 км дороги в ценах до 1991 г. составляет 3 млн. руб. а 1 км тоннеля 3,3 млн.руб. Время прокладки автодорог первой очереди составит около 2,5 лет и только после этого начнется строительство карьера. The cost of building 1 km of the road in prices until 1991 is 3 million rubles. and 1 km of the tunnel is 3.3 million rubles. The construction time of the first stage roads will be about 2.5 years, and only after that the construction of the quarry will begin.

При применении предлагаемого способа разработки нет необходимости в строительстве указанных транспортных коммуникаций. Строительство карьера начинается с горных работ на площадке горизонта погрузки, т.е. у подножья горы, и одновременного вскрытия месторождения подземными выработками. When applying the proposed development method, there is no need for the construction of these transport communications. The construction of the quarry begins with mining at the site of the loading horizon, i.e. at the foot of the mountain, and at the same time opening the mine with underground workings.

При вскрытии хребта с торцовой части на высоту 200 м, средней его ширине 240 м, расположении подэтажей через 30 м, расположении вентиляционно-ходовых выработок в 100 м от склона торца хребта, их сечении 9 м² и буpовых выработок 16 м², себестоимости проходки выработок 20 руб/м³, полное вскрытие торцовой части хребта составит 3 млн.руб. Однако следует учесть, что очистные работы можно начинать после вскрытия одного из флангов торцовой части хребта и не на полную высоту. Поэтому затраты на вскрытие до начала очистной выемки не превысят 1 млн.руб. в ценах до 1991 г. а время проведения этих работ при скорости проходки 500-900 м/мес составляет 1-2 мес.When opening the ridge from the end part to a height of 200 m, its average width is 240 m, the location of sub-floors through 30 m, the location of ventilation and running workings 100 m from the slope of the end face of the ridge, their cross-section is 9 m ² and drilling workings 16 m ² , the cost of penetration workings of 20 rubles / m ³ , the full opening of the end part of the ridge will be 3 million rubles. However, it should be noted that the cleaning work can begin after opening one of the flanks of the end part of the ridge and not to the full height. Therefore, the costs of opening before the start of the treatment excavation will not exceed 1 million rubles. in prices until 1991, and the time of these works at a penetration speed of 500-900 m / month is 1-2 months.

Весь объем отбиваемой породы и полезного ископаемого из нагорной части месторождения перепускается к подножью горы самотеком без образования специальных рудоскатов и породоскатов, что также повышает эффективность разработки месторождения. The entire volume of chipped rock and minerals from the upland part of the field is bypassed to the foot of the mountain by gravity without the formation of special ore mines and rock mines, which also increases the efficiency of field development.

Claims

1. METHOD FOR THE DEVELOPMENT OF THE MOUNTAIN PART OF DEPOSITS OF MINERAL MINERALS, including opening, drilling and blasting a rock mass (minerals, ore), bypassing broken rock by gravity down, loading and transporting rock mass, characterized in that the mountainous part of the deposit is opened and opened they explode from later workings, forming a downhill face at a common angle equal to the angle of repose of the broken rock, a bulk is formed using dragline from gravity sliding downward by gravity, finding Go outside the danger zone of the moving rock mass, from which the rock mass is loaded into vehicles with mechanical shovels.

2. The method according to claim 1, characterized in that to reduce losses and dilution of the ore, the rock loading horizon is formed at a height that is lower than the upper mark of the mineral being uncovered by no more than a dragline scooping height.