RU2492324C1

RU2492324C1 - Method to define quarry borders

Info

Publication number: RU2492324C1
Application number: RU2012115011/03A
Authority: RU
Inventors: Виктор Сергеевич Федотенко; Анатолий Сергеевич Ненашев
Original assignee: Виктор Сергеевич Федотенко
Priority date: 2012-04-16
Filing date: 2012-04-16
Publication date: 2013-09-10

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: method, according to which quarry boards are shaped with slant angles equal to slant angles of working boards, and the quarry is expanded until the current stripping ratio reaches the value of the border stripping ratio. Points of the upper quarry contour are fixed in the final position, then, using the available position of the upper borders, the final depth is found, giving maximum possible value to slant angles of boards at the moment of completion of open works. At the moment of equality between the current stripping ratio and the border one, the slant angle of the working board is increased, provided that the current stripping ratio is equal to the border one.

EFFECT: expansion of quarry borders, development of more even mode of mining works.

1 ex, 2 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу, к области добычи полезных ископаемых открытым способом, в частности при открытой разработке угольных месторождений.The invention relates to mining, to the field of mining by open pit mining, in particular during open pit mining of coal deposits.

Известен способ определения границ карьера согласно которому бортам карьера придаются углы откоса, равные углам откоса рабочих бортов и расширяют карьер до тех пор пока текущий коэффициент вскрыши достигнет величины граничного коэффициента вскрыши. Таким приемом фиксируются точки верхнего контура карьера в конечном положении, затем по известному положению верхних бровок находят конечную глубину, придавая углам откоса бортов максимально возможную величину на момент погашения открытых работ [Ржевский В.В. Режим горных работ при открытой добычи угля и руды. - М.: Углетехиздат, 1957, - 200 с].A known method for determining the boundaries of the quarry according to which the sides of the quarry are given slope angles equal to the slope angles of the working sides and expand the quarry until the current stripping ratio reaches the value of the boundary stripping coefficient. This technique fixes the points of the upper contour of the quarry in the final position, then, using the known position of the upper edges, they find the final depth, giving the corners of the slope of the sides the maximum possible value at the time of repayment of open work [Rzhevsky V.V. The mining regime for open-pit mining of coal and ore. - M .: Ugletekhizdat, 1957, - 200 s].

Недостатком известного способа является малая конечная глубина карьера и малая граница карьера поверху, определяемая без учета возможностей управления профилем рабочего борта карьера в процессе разработки месторождения. Также к недостаткам следует отнести неравномерный режим горных работ, обусловленный наличием «пиковых» объемов вскрышных работ, при котором ухудшаются экономические показатели разработки, так как за сравнительно короткий период происходит концентрация большого числа горного и транспортного оборудования, энергомощностей, что приводит к переукомплектованию штатов рабочих и служащих, а также к дополнительному строительству вспомогательных цехов и бытовых сооружений, особенно остро ощущаются недостатки неравномерного режима горных работ на карьерах с относительно коротким сроком существования и при сооружении их в недостаточно освоенных районах страны.The disadvantage of this method is the small final depth of the quarry and the small boundary of the quarry on top, determined without taking into account the ability to control the profile of the working side of the quarry during the development of the field. The disadvantages include the uneven mining regime due to the presence of “peak” volumes of overburden operations, at which the economic development indicators deteriorate, since a large number of mining and transport equipment, energy capacities are concentrated in a relatively short period of time, which leads to understaffing of workers and employees, as well as to the additional construction of auxiliary workshops and domestic facilities, especially acutely felt the disadvantages of the uneven regime of mountain p Work in quarries with a relatively short life span and during their construction in underdeveloped areas of the country.

Техническим результатом изобретения является расширение границ карьера, а также создание более равномерного режима горных работ.The technical result of the invention is the expansion of the boundaries of the quarry, as well as the creation of a more uniform mining regime.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе определения границ карьера, согласно которому бортам карьера придают углы откоса, равные углам откоса рабочих бортов и расширяют карьер до тех пор, пока текущий коэффициент вскрыши достигнет величины граничного коэффициента вскрыши, фиксируют точки верхнего контура карьера в конечном положении, затем по известному положению верхних бровок находят конечную глубину, придавая углам откоса бортов максимально возможную величину на момент погашения открытых работ, согласно изобретению в момент равенства текущего коэффициента вскрыши граничному переходят к увеличению угла откоса рабочего борта, при условии, что текущий коэффициент вскрыши равен граничному.The specified technical result is achieved by the fact that in the method for determining the boundaries of the quarry, according to which the sides of the quarry give slope angles equal to the slope angles of the working boards and expand the quarry until the current stripping ratio reaches the value of the boundary stripping ratio, fix points of the upper contour of the quarry in the final position, then, according to the known position of the upper brows, find the final depth, giving the angles of slope of the sides the maximum possible value at the time of repayment of open work, according to When the current stripping ratio is equal to the boundary one, they begin to increase the slope of the working board, provided that the current stripping ratio is equal to the boundary.

Заявляемый способ поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично показан карьер, на фиг.2 - изменение текущего коэффициента вскрыши во времени.The inventive method is illustrated by drawings, where figure 1 schematically shows a quarry, figure 2 - change in the current stripping ratio in time.

Способ осуществляют следующим образом. Разработку месторождения начинают, расширяя карьер с первоначальным углом откоса рабочего борта (α) до глубины H₁ и момента времени T₁, при достижении которой текущий коэффициент вскрыши равен граничному (k_гр). Переходят к увеличению угла откоса рабочего борта (до угла β) до глубины Н₂ и момента времени Т₂, таким образом, что текущий коэффициент вскрыши равен граничному. Затем осуществляют погашение горных работ.The method is as follows. The development of the field begins by expanding the quarry with the initial slope angle of the working side (α) to a depth of H ₁ and a point in time T ₁ , at which the current stripping ratio is equal to the boundary (k _gr ). They go on to increase the slope angle of the working board (to the angle β) to the depth of H ₂ and the time T ₂ , so that the current stripping ratio is equal to the boundary. Then carry out the repayment of mining.

Увеличение угла откоса рабочего борта от α до β в течение периода времени с T₁ до Т₂ происходит не одноактно, переход осуществляется поэтапно таким образом, чтобы текущий коэффициент вскрыши оставался равным граничному. Величина угла β ограничивается прочностными характеристиками вмещающих пород и определяется из условия обеспечения безопасного ведения горных работ. Одним из возможных способов увеличения угла откоса рабочего борта является увеличение высоты уступа.The increase in the slope angle of the working side from α to β during the period of time from T ₁ to T ₂ does not occur in one step, the transition is carried out in stages so that the current stripping ratio remains equal to the boundary. The angle β is limited by the strength characteristics of the enclosing rocks and is determined from the conditions for ensuring safe mining. One of the possible ways to increase the slope of the working board is to increase the height of the ledge.

Описанный переход к рабочему борту с увеличенным углом откоса позволяет расширить границу карьера поверху на величину Ш₂-Ш₁, увеличить конечную глубину карьера на величину ΔH_макс и как следствие увеличить продолжительность эксплуатации месторождения с Т_ф1 до Т_ф2.The described transition to the working board with an increased angle of slope allows expanding the open pit boundary by an amount of Ш ₂ -Ш ₁ , increasing the final open pit depth by ΔH _max and, as a result, increasing the life of the field from T _f1 to T _f2 .

При этом заявленный способ позволяет на протяжении промежутка времени с T₁ до Т₂ добиться выравнивания режима горных работ, сделать его более равномерным тем самым предотвратить скачкообразные изменения объема вскрыши.Moreover, the claimed method allows for a time interval from T ₁ to T ₂ to achieve equalization of the mining regime, to make it more uniform, thereby preventing spasmodic changes in the volume of overburden.

Пример конкретного применения способа. При отработке месторождения угля с суммарной горизонтальной мощностью пластов 35 м, длиной карьерного поля 6 км, производственной мощностью 1 млн тонн угля в год с формированием рабочего борта с углом откоса α=20 градусов (такой угол откоса достигается при высоте уступа 15 метров) текущий коэффициент вскрыши достигнет значения граничного на T₁=24 год эксплуатации карьера. Увеличение угла откоса рабочего борта до β=27 градусов (достигается при увеличении высоты уступа до 30 метров, при этом вмещающие породы разрезов Кузбасса способны обеспечить устойчивое положение борта) позволит в течение 12 лет до момента времени Т₂=36 год работать с постоянным текущим коэффициентом вскрыши равным граничному. При последующем погашении горных работ достигается конечная глубина карьера Н_макс2=226 метров и ширина карьера поверху Ш₂=850 метров, что на 32 метра больше глубины, на 41 метр больше ширины поверху соответственно, достигаемых, согласно известного способа.An example of a specific application of the method. When mining a coal deposit with a total horizontal thickness of seams of 35 m, a career field length of 6 km, a production capacity of 1 million tons of coal per year with the formation of a working side with a slope angle of α = 20 degrees (this slope angle is reached at a step height of 15 meters), the current coefficient overburden will reach the boundary value at T ₁ = 24 year quarry operation. An increase in the slope angle of the working side to β = 27 degrees (this is achieved by increasing the height of the ledge to 30 meters, while the enclosing rocks of the Kuzbass sections can ensure a stable position of the side) will allow working with a constant current coefficient for 12 years until the time T ₂ = 36 stripping equal to the boundary. With the subsequent repayment of mining, the final pit depth N _max2 = 226 meters and the pit width on top of W ₂ = 850 meters are reached, which is 32 meters more than the depth, 41 meters more than the width on top, respectively, achieved according to the known method.

Заявляемый способ позволяет расширить границы карьерного поля по глубине и поверху, а также создать равномерный благоприятный режим горных работ.The inventive method allows to expand the boundaries of the quarry field in depth and on top, as well as create a uniform favorable mining regime.

Claims

The method of determining the boundaries of the quarry, including giving the sides of the quarry slope angles equal to the slope angles of the working sides, and expanding the quarry until the current stripping ratio reaches the boundary stripping ratio, fixing the point of the upper contour of the quarry in the final position, finding the final depth from the known position upper brow, giving the angles of slope of the sides the maximum possible value at the time of repayment of open work, characterized in that at the time of equality of the current stripping ratio boundary proceeds to increase the angle of repose of the working board, provided that current ratio is equal to the boundary.