способ формирования внешнего отвала при открытой разработке месторождений полезных ископаемых

Формула изобретения

СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ВНЕШНЕГО ОТВАЛА ПРИ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ, включающий формирование пионерных насыпей и отвальных въездов по проектному контуру карьера, укладку железнодорожных путей и тупиков, поярусную отсыпку отвальных пород, отличающийся тем, что, с целью рационального использования площади горного отвода под отвал в местах расположения транспортных коммуникаций за счет обеспечения возможности отсыпки в указанном месте отвала, сооружают тоннель под действующими транспортными коммуникациями, причем тоннель сооружают в пределах проектного контура отвала, отсыпку отвала ведут после сооружения тоннеля.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых.

При производстве открытых горных работ возникает необходимость в формировании отвалов вскрышных пород. Для этого требуются значительные площади горного отвода. При отсутствии площадей вблизи карьера отвалы приходится удалять на расстояния 10-15 км. Кроме того, стоимость земли под отвалы постоянно увеличивается и уже достигает 150-200 тыс. руб. /га.

Территория для формирования внешнего отвала может быть также занята воздушной линией электропередач (ЛЭП), водопроводом, газопроводом и т. п. , которые нужно выносить. Все это ведет к удорожанию добываемого сырья, к утяжелению показателей народнохозяйственной экономики. Известны способы формирования отвалов с использованием железнодорожного, автомобильного и конвейерного видов транспорта с отсыпкой пионерских насыпей, съездов, многоярусным складированием вскрышных пород [1,2] . При этом предварительно производят вынос с территории, отведенной под отвалы, всех транспортных коммуникаций, ЛЭП, водопроводов, газопроводов и т. п.

При невозможности переноса транспортных и прочих коммуникаций, и ЛЭП, а также при отсутствии площадей под отвалы вблизи карьера вскрышные породы приходится транспортировать на более удаленные участки, расширять площади горного отвода.

Известен также способ открытой разработки месторождений с расположением конвейерного подъемника в закрытой галерее с последующей засыпкой наклонной траншеи и галереи вскрышными породами [3] .

При этом внутреннее отвалообразование производят снизу вверх. Объем складируемых пород относительно невелик (десятки-сотни тыс. м³). Складирование носит разовый характер и по существу не решает принципиальных вопросов отвалообразования значительных объемов вскрыши. Способ предназначен только для карьеров, разрабатываемых с использованием конвейерных подъемников.

Одним из направлений улучшения использования площадей под отвалы может быть увеличение емкости и высоты отвала за счет формирования пионерной насыпи вдоль проектных границ отвала [4] .

Однако при этом необходимость переноса транспортных и прочих коммуникаций и воздушных ЛЭП с территории отвалов сохраняется.

Целью изобретения является сокращение расстояния транспортирования вскрышных пород и более рациональное использование площади горного отвода за счет создания возможности размещения отвала в местах расположения транспортных и прочих коммуникаций и воздушных ЛЭП.

Поставленная цель достигается тем, что согласно предлагаемому способу формирования внешнего отвала при открытой разработке полезных ископаемых, включающему формирование пионерных насыпей и отвальных въездов по проектному контуру карьера, укладку железнодорожных путей и тупиков, поярусную отсыпку отвальных пород, предложено сооружать тоннель над действующими транспортными коммуникациями, причем тоннель сооружают в пределах проектного контура отвала, отсыпку отвала ведут после сооружения тоннеля, от нижележащих ярусов к вышележащим с засыпкой сооруженных тоннелей. Тоннель сооружают участками по мере подвигания фронта отвальных работ вдоль транспортных коммуникаций.

На фиг. 1 показан общий вид отвала в плане на первом этапе формирования; на фиг. 2 - то же, на стадии формирования третьего яруса; на фиг. 3 - сечение по А-А на фиг. 2.

Способ осуществляется следующим образом. Над железнодорожными путями 1 сооружают поверхностный тоннель 2, в который при необходимости помещают воздушные ЛЭП 3 в виде кабелей 4, а также при необходимости водопровод, газопровод и прочее. По проектному контуру 5 отвала формируют въезды 6 и пионерные насыпи 7 и ведут последовательную отсыпку вскрышных пород от нижележащих ярусов к вышележащим с засыпкой сооруженного тоннеля 2. Последний сооружают участками по мере необходимости при формировании въездов 6, пионерных насыпей 7 и засыпают на высоту первого яруса 8. Формирование отвала производят в пределах конечного контура 5 с использованием отвальных тупиков 9. После сооружения поверхностного тоннеля 2 на всю длину и отсыпки первого яруса отвала 8 формируется второй ярус отвала 10, а затем все остальные.

Использование предлагаемого способа формирования отвалов позволяет более рационально и полно использовать площадь горного отвода, сократить средние расстояния транспортирования вскрышных пород до внешних отвалов, снизить потребность карьеров в дополнительных площадях под отвалы, улучшить технико-экономические показатели открытых горных работ с внешним отвалообразованием.

Предлагаемый способ применим также при автомобильно-бульдозерном и конвейерном отвалообразовании.

Использование предлагаемого способа перспективно также при прохождении железнодорожных путей МПС вблизи карьера, когда эти пути попадают в зону безопасного ведения буровзрывных работ, ограничивая подвигание фронта работ и углубку карьера (Карагайский карьер, карьер Белый Камень и др. ). (56) Русский И. И. Отвальное хозяйство карьеров. М. : Недра, 1971, с. 240.

М. Г. Новожилов и др. Высокопроизводительные глубокие карьеры. - М. : Недра, 1984, с. 140-153.

Авт. св. N 825954, кл. E 21 C 41/00, 1979.

Авт. св. N 949177, кл. Е 21 С 41/02, 1980.