RU2204721C1

RU2204721C1 - Method of opencast mining of mineral beds

Info

Publication number: RU2204721C1
Application number: RU2001133694/03A
Authority: RU
Inventors: А.Г. Нецветаев
Original assignee: Нецветаев Александр Глебович
Priority date: 2001-12-17
Filing date: 2001-12-17
Publication date: 2003-05-20

Abstract

FIELD: mining industry; applicable in mineral opencast mining, particularly, coal mining. SUBSTANCE: method includes formation on opencast stripping and mining benches of workings platforms from which opencast flank is extended by extraction of enclosing rocks by stripping and mineral mining by mining slopes. Extraction of mineral from substandard sections of seams or from substandard interlayers, occurring in opencast flank to be worked is carried out from working platform of bench having outcrop of seam substandard section or substandard interlayer on its slope. Mineral winning is accomplished by driving of deep chambers or ring of deep chambers with the help of complex of seal deep mining with ladder-type conveyor plant. Extraction is carried out following the advance of stripping face of said bench. Stability of opencast overburden bench in winning of mineral by deep chambers is maintained by formation of interchamber pillars. EFFECT: increased amount of extracted mineral due to involving into mining of substandard in thickness seam sections and substandard interlayers. 3 cl

Description

Изобретение относится к области горно-добывающей промышленности и может быть использовано при открытой добыче полезного ископаемого, залегающего преимущественно в некондиционных горизонтальных или пологопадающих пластах, расположенных в подлежащих разносу бортах карьера. The invention relates to the field of mining and can be used for open mining, lying mainly in substandard horizontal or dipping formations located in the sides of the quarry to be separated.

В настоящее время открытым способом разрабатывается значительное число угольных месторождений. Однако при том, что открытый способ разработки позволяет увеличить полноту извлечения полезного ископаемого и снизить затраты на его добычу, остается малорентабельной или невозможной разработка тонких пластов полезного ископаемого, в частности угольных, являющихся пластами-спутниками разрабатываемых мощных пластов. Currently, a significant number of coal deposits are being developed by open pit mining. However, despite the fact that the open method of development allows to increase the completeness of mineral extraction and reduce the cost of its extraction, it remains unprofitable or impossible to develop thin layers of minerals, in particular coal, which are companion layers of developed powerful layers.

Изобретение направлено на создание способа выемки запасов полезного ископаемого, локализованных в некондиционных участках разрабатываемых пластов или в некондиционных пропластках, расположенных в бортах карьера. Эти запасы, как правило, экономически невыгодно извлекать при традиционных способах открытой разработки, когда вскрышные и добычные работы ведут с использованием высокопроизводительного оборудования, например роторных экскаваторов или мощных шагающих экскаваторов-драглайнов. The invention is directed to creating a method for extracting mineral reserves localized in substandard areas of developed formations or in substandard interlayers located on the sides of the quarry. These reserves, as a rule, are economically unprofitable to extract using traditional methods of open development, when overburden and mining operations are carried out using high-performance equipment, for example, rotary excavators or powerful walking dragline excavators.

Известен способ открытой разработки сближенных горизонтальных и пологих пластов (см. , например, а.с. СССР 1023087, МПК Е 21 С 41/28, опубл. 1983). Недостатком этого способа является то, что он ведет к увеличению объема вскрышных работ за счет переэкскавации пород вскрыши и при этом не решает задачу извлечения полезного ископаемого из маломощного пласта-спутника при разработке мощного пласта полезного ископаемого с помощью высокопроизводительного оборудования. There is a method of open development of close horizontal and flat formations (see, for example, AS USSR 1023087, IPC E 21 C 41/28, publ. 1983). The disadvantage of this method is that it leads to an increase in the volume of overburden due to over-excavation of overburden rocks and does not solve the problem of extracting minerals from a low-power satellite layer while developing a powerful mineral layer using high-performance equipment.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ открытой разработки пластов полезного ископаемого, включающий формирование рабочих площадок на вскрышных и добычных уступах карьера, разнос борта карьера выемкой вмещающих пород вскрышными заходками и выемкой полезного ископаемого добычными заходками вскрышным и добычным оборудованием, размещенным на рабочих площадках соответственно вскрышных и добычных уступов карьера, известный из авторского свидетельства СССР 926289, МПК 5 Е 21 С 41/28, опубл. 07.05.82, бюл. 17. The closest in technical essence to the proposed method is a method of open-pit mining of mineral strata, including the formation of working sites on overburden and mining ledges of the quarry, the spreading of the sides of the quarry by excavation of the host rocks by overburden penetrations and the extraction of minerals by mining entrances, overburden and mining equipment located on the working platforms respectively stripping and mining steps of the quarry, known from the author's certificate of the USSR 926289, IPC 5 E 21 C 41/28, publ. 05/07/82, bull. 17.

Этот способ позволяет осуществить разработку запасов полезного ископаемого, залегающего в сближенных пластах. This method allows for the development of mineral reserves lying in adjacent layers.

Недостатком данного способа открытой разработки пластов полезного ископаемого является то, что он также не решает задачу рентабельного извлечения полезного ископаемого, локализованного в некондиционных участках разрабатываемых пластов или в некондиционных пропластках, расположенных в бортах карьера, при ведении вскрышных и добычных работ мощным высокопроизводительным оборудованием. The disadvantage of this method of open-pit mining of mineral deposits is that it also does not solve the problem of cost-effective extraction of minerals located in substandard areas of the developed layers or in substandard interlayers located on the sides of the quarry during overburden and mining operations with powerful high-performance equipment.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение эффективности процесса добычи при открытой разработке за счет извлечения полезного ископаемого, находящегося в некондиционных пластах, причем указанное извлечение производится без нарушения основного процесса разработки мощного кондиционного пласта полезного ископаемого. The problem to which the present invention is directed, is to increase the efficiency of the mining process in opencast mining by extracting minerals located in substandard formations, moreover, said extraction is carried out without disturbing the main process of developing a powerful conditioned mineral stratum.

Технический результат, который может быть получен от использования изобретения, состоит в увеличении количества извлекаемого полезного ископаемого за счет вовлечения в разработку некондиционных по мощности участков пластов и некондиционных пропластков. The technical result that can be obtained from the use of the invention is to increase the amount of recoverable mineral by engaging in the development of substandard sections of reservoirs and substandard interlayers.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе открытой разработки пластов полезного ископаемого, включающем формирование рабочих площадок на вскрышных и добычных уступах карьера, разнос борта карьера выемкой вмещающих пород вскрышными заходками и выемкой полезного ископаемого добычными заходками соответственно вскрышным и добычным оборудованием, размещенным на рабочих площадках вскрышных и добычных уступов карьера, выемку полезного ископаемого из некондиционных участков пластов или из некондиционных пропластков, залегающих в подлежащем разносу борту карьера, ведут проходкой глубоких камер, осуществляемой посредством комплекса глубокой разработки пласта с многозвенной конвейерной установкой, который размещают на рабочей площадке уступа, имеющего выход некондиционного участка пласта или некондиционного пропластка полезного ископаемого на его откос, и по мере выемки полезного ископаемого из некондиционных участков пластов или из некондиционных пропластков перемещают вдоль уступа вслед за подвиганием забоя вскрышной заходки этого уступа. The specified technical result is achieved due to the fact that in the method of open-pit mining of mineral strata, which includes the formation of working sites on overburden and mining ledges of the quarry, the separation of the side of the quarry by excavation of the host rocks by overburden openings and the extraction of minerals by mining openings, respectively, overburden and mining equipment located on working sites of overburden and mining ledges of a quarry, extraction of minerals from substandard sections of formations or from substandard layers lying in the quarry side to be spaced are driven by deep chambers carried out by a deep-seam development complex with a multi-link conveyor installation, which is placed on a working platform of a ledge having an outlet of a substandard section of the reservoir or substandard interlayer of mineral on its slope, and as it is excavated minerals from substandard sections of formations or from substandard layers are moved along a ledge following the movement of the bottom face of the overburden of this mortar.

При выемке полезного ископаемого глубокими камерами целесообразно сохранять устойчивость вскрышного уступа карьера формированием междукамерных целиков. When mining minerals with deep chambers, it is advisable to maintain the stability of the overburden ledge of the quarry by the formation of interchamber pillars.

При отработке наклонных пластов возможно выемку полезного ископаемого из некондиционных участков пластов или из некондиционных пропластков, залегающих в подлежащем разносу борту карьера, вести веером глубоких камер, которые проходят с одной позиции комплекса глубокой разработки пласта без его перемещения по рабочей площадке. When working out inclined formations, it is possible to extract minerals from substandard sections of the strata or from substandard strata lying in the side of the quarry to be spaced, to fan with deep chambers that pass from one position of the deep formation development complex without moving it around the working platform.

В указанную совокупность включены признаки, каждый из которых необходим, а все вместе достаточны для достижения поставленного технического результата во всех случаях использования изобретения, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны. The indicated combination includes features, each of which is necessary, and all together are sufficient to achieve the set technical result in all cases of using the invention, to which the requested amount of legal protection applies.

Достижение указанного технического результата основано на том факте, что в настоящее время созданы новые комплексы глубокой разработки пласта с многозвенной конвейерной установкой, как, например, комплекс по патенту США 4014574, МПК Е 21 С 27/24, 1977 г., которые позволяют применять совершенно новые технологии добычи полезного ископаемого и успешно решать задачи по увеличению добычи полезного ископаемого при ведении открытых горных работ. The achievement of the indicated technical result is based on the fact that new complexes of deep development of the formation with a multi-link conveyor installation, such as, for example, the complex according to US patent 4014574, IPC E 21 C 27/24, 1977, which allow to use completely new mining technologies and successfully solve the problems of increasing mining in open pit mining.

Способ открытой разработки пластов полезного ископаемого осуществляется следующим образом. The method of open pit mining of mineral deposits is as follows.

При производстве вскрышных и добычных работ производят формирование рабочих площадок для размещения вскрышного и добычного оборудования, например роторного экскаватора или шагающего экскаватора. В случае, когда вскрышной уступ подсекает некондиционный по мощности участок разрабатываемого пласта полезного ископаемого или некондиционный пропласток, на его рабочей площадке монтируют комплекс глубокой разработки пласта с многозвенной конвейерной установкой. In the production of overburden and mining operations, the formation of working platforms for the placement of overburden and mining equipment, such as a rotary excavator or a walking excavator, is performed. In the case when the overburden ledge cuts off a section of the mineral layer under development that is substandard in capacity or substandard interbed, a deep reservoir development complex with a multi-link conveyor installation is mounted on its working site.

После монтажа указанного комплекса глубокой разработки пласта, включающего горный комбайн с врубовой головкой, шарнирно смонтированной на его раме, многосекционную конвейерную установку и перегружатель, приступают к выемке полезного ископаемого. Извлечение полезного ископаемого из некондиционного пропластка ведут непрерывной выемкой, посредством формирования глубоких выемочных камер горным комбайном указанного комплекса. В процессе выемки полезного ископаемого горный комбайн продвигается в забой и вслед за ним наращивают конвейерные секции, служащие одновременно для доставки на перегружатель отбитого врубовой головкой горного комбайна полезного ископаемого и для подачи горного комбайна на забой. After installation of the indicated complex of deep development of the formation, including a mountain harvester with a cutting head pivotally mounted on its frame, a multi-section conveyor installation and a reloader, they begin to excavate the mineral. Extraction of minerals from substandard interlayers is carried out by continuous excavation, through the formation of deep excavation chambers by a mountain processor of the specified complex. In the process of extracting minerals, the mining machine moves into the face and then conveyor sections are built up, which simultaneously serve to deliver the minerals beaten off by the cutting head of the mining combine and to feed the mining machine to the face.

Извлеченное полезное ископаемое посредством перегружателя загружают в транспортные средства и доставляют на поверхность. В качестве транспортных средств может быть использован автомобильный, железнодорожный или конвейерный транспорт. Предпочтительно ориентироваться на использование транспортной схемы, которая существует при разработке карьера. The extracted mineral is loaded onto vehicles by means of a reloader and delivered to the surface. As vehicles can be used by road, rail or conveyor transport. It is preferable to focus on the use of the transport scheme that exists when developing a quarry.

После выемки полезного ископаемого на предельную глубину выемочной камеры производят извлечение горного комбайна путем демонтажа конвейерных секций. В этот период выемка полезного ископаемого не производится. Затем горный комбайн перемещают вслед за подвиганием забоя вскрышной заходки этого уступа к месту формирования следующей выемочной камеры и цикл операций по извлечению полезного ископаемого в выемочной камере повторяется. Таким образом производят выемку полезного ископаемого на всем протяжении выхода некондиционного пласта полезного ископаемого на откос уступа. After the extraction of minerals to the maximum depth of the extraction chamber, the mining machine is removed by dismantling the conveyor sections. During this period, mineral extraction is not performed. Then, the mining machine is moved following the movement of the overburden face of the overburden of this ledge to the place of formation of the next extraction chamber, and the cycle of operations for extracting minerals in the mining chamber is repeated. In this way, the extraction of the mineral is carried out throughout the output of the substandard layer of the mineral to the escarpment of the ledge.

Поскольку выемочные камеры имеют глубину, как правило, в несколько раз большую, чем ширина вскрышной заходки, и для вскрытия выхода пласта на откос уступа необходимо отработать несколько вскрышных заходок, для повышения коэффициента использования комплекс глубокой разработки перемещают на рабочую площадку этого уступа, имеющего другой выход некондиционного участка пласта или некондиционного пропластка полезного ископаемого на его откос. В случае, если на данном уступе таких выходов нет, комплекс перемещают на рабочую площадку другого уступа, имеющего выход некондиционного участка пласта или некондиционного пропластка полезного ископаемого на его откос. Since the extraction chambers have a depth, as a rule, several times greater than the width of the overburden, and in order to open the formation exit to the escarpment of the ledge, several overburden approaches must be worked out, in order to increase the utilization rate, the deep development complex is moved to the working platform of this ledge, which has a different exit substandard section of the reservoir or substandard interlayer of mineral on its slope. In the event that there are no such exits on this ledge, the complex is moved to the working platform of another ledge having an outlet of a substandard section of the reservoir or an substandard interlayer of mineral to its slope.

При этом выемку полезного ископаемого из некондиционных участков пластов или из некондиционных пропластков производят вслед за подвиганием забоя вскрышной заходки этого уступа. Такая последовательность выполнения работ позволяет органично сочетать в едином комплексе высокопроизводительное вскрышное оборудование и комплекс глубокой разработки пласта, извлекающий запасы полезного ископаемого, локализованные в некондиционных участках разрабатываемых пластов или в некондиционных пропластках, расположенных в бортах карьера. In this case, the extraction of minerals from substandard sections of formations or from substandard interlayers is carried out following the movement of the face of the overburden of this ledge. Such a sequence of work allows organically combining high-performance overburden equipment and a deep reservoir development complex in a single complex, extracting mineral reserves located in substandard sections of the developed reservoirs or in substandard interlayers located on the sides of the quarry.

Сохранение устойчивости вскрышного уступа обеспечивают формированием междукамерных целиков, поперечное сечение которых рассчитывают в соответствии с установленным сроком поддержания вскрышного уступа в устойчивом состоянии. The stability of the overburden ledge is maintained by the formation of interchamber pillars, the cross section of which is calculated in accordance with the established period for maintaining the overburden ledge in a stable state.

Выемка полезного ископаемого из некондиционных участков пластов или из некондиционных пропластков, залегающих в подлежащем разносу борту карьера, может вестись также веером глубоких камер, которые проходят с одной позиции комплекса глубокой разработки пласта без его перемещения по рабочей площадке. В этом случае уменьшается частота передвижек комплекса глубокой разработки пласта и, следовательно, взаимозависимость со вскрышным и добычным комплексами. Кроме того, при такой технологии проведения работ появляется возможность отрабатывать наклонные пласты полезного ископаемого в местах их выхода на откос уступа. Mineral extraction from substandard sections of the strata or from substandard strata lying in the side of the quarry to be carried apart can also be carried out by a fan of deep chambers that pass from one position of the deep development complex without moving it around the working platform. In this case, the frequency of movement of the deep formation development complex and, consequently, the interdependence with overburden and production complexes is reduced. In addition, with this technology of work, it becomes possible to work out inclined strata of minerals in the places where they reach the escarpment of the ledge.

Claims

1. The method of open-pit mining of mineral strata, including the formation of working sites on overburden and mining ledges of the quarry, the separation of the sides of the quarry by excavation of the host rocks by overburden penetrations and the extraction of minerals by mining entrances, respectively, overburden and mining equipment located on the working platforms of overburden and mining ledges of the quarry , characterized in that the extraction of minerals from substandard sections of formations or from substandard interlayers lying in the subject spacing aboard a quarry, deep-hole mining is carried out by means of a deep formation development complex with a multi-link conveyor installation, which is placed on a working platform of a ledge having an outlet of an substandard section of the formation or substandard interlayer of minerals on its slope and, as the mineral is removed from substandard sections of the layers or from substandard interlayers, they are moved along the ledge following the movement of the bottom face of the overburden of this ledge.

2. The method according to p. 1, characterized in that the stability of the overburden ledge of the quarry during the extraction of minerals by deep chambers is maintained by the formation of inter-chamber pillars.

3. The method according to p. 1 or 2, characterized in that the extraction of minerals from substandard sections of formations or from substandard interlayers lying in the side of the quarry to be carried is carried out with a fan of deep chambers that pass from one position of the complex.