Разработка специальных технологических схем для повторной эксплуатации крутопадающих месторождений открытым способом
Для вирішення проблеми вилучення «втраченої» корисної копалини з крутопадаючих родовищ, експлуатація яких раніше здійснювалася підземним способом, розроблені
 спеціальні технологічні схеми, що забезпечують залучення їх до повторної відробки
 відкритим способом для безпечного видобутк...
Gespeichert in:
| Datum: | 2009 |
|---|---|
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут проблем природокористування та екології НАН України
2009
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/14524 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Разработка специальных технологических схем для повторной эксплуатации крутопадающих месторождений открытым способом / И.В. Ботанцев // Екологія і природокористування. — 2009. — Вип. 12. — С. 109-113. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860116249576472576 |
|---|---|
| author | Ботанцев, И.В. |
| author_facet | Ботанцев, И.В. |
| citation_txt | Разработка специальных технологических схем для повторной эксплуатации крутопадающих месторождений открытым способом / И.В. Ботанцев // Екологія і природокористування. — 2009. — Вип. 12. — С. 109-113. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| description | Для вирішення проблеми вилучення «втраченої» корисної копалини з крутопадаючих родовищ, експлуатація яких раніше здійснювалася підземним способом, розроблені
спеціальні технологічні схеми, що забезпечують залучення їх до повторної відробки
відкритим способом для безпечного видобутку мінеральної сировини.
Для решения проблемы извлечения «потерянного» полезного ископаемого из крутопадающих месторождений, эксплуатация которых ранее осуществлялась подземным
способом, разработаны специальные технологические схемы, обеспечивающие вовлечение их в повторную отработку открытым способом для безопасной добычи минерального сырья.
For the decision of problem of extraction of «lost» useful iskopaemogo from krutopadayuschikh
deposits exploitation of which was before carried out by an underground method,
the special technological charts, providing involving them in the repeated working off the
opened method for the safe booty of mineral raw material, are developed.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:36:50Z |
| format | Article |
| fulltext |
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2009, Випуск 12
109
УДК 622.271.4
И.В. Ботанцев
РАЗРАБОТКА СПЕЦИАЛЬНЫХ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ
ДЛЯ ПОВТОРНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ
КРУТОПАДАЮЩИХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
ОТКРЫТЫМ СПОСОБОМ
Северный» ГОК «Укрмеханобр» ОАО «Мариупольский металлургический
комбинат им. Иллича», Кривой Рог, Украина
Для вирішення проблеми вилучення «втраченої» корисної копалини з крутопадаю-
чих родовищ, експлуатація яких раніше здійснювалася підземним способом, розроблені
спеціальні технологічні схеми, що забезпечують залучення їх до повторної відробки
відкритим способом для безпечного видобутку мінеральної сировини.
Для решения проблемы извлечения «потерянного» полезного ископаемого из кру-
топадающих месторождений, эксплуатация которых ранее осуществлялась подземным
способом, разработаны специальные технологические схемы, обеспечивающие вовле-
чение их в повторную отработку открытым способом для безопасной добычи мине-
рального сырья.
Разработка крутопадающих месторожде-
ний подземным способом характеризуется
значительными потерями минерального сы-
рья, достигающими – 40-50% от их общих
запасов. Особенности таких технологий
предопределяют в отработанном массиве
наличие подземных горных выработок и
пустот, образовавшихся в результате выемки
полезного ископаемого и, как следствие, не-
устойчивых или обрушенных массивов гор-
ных пород.
В этой связи доработка таких месторож-
дений открытым способом с целью извлече-
ния оставшегося в недрах минерального сы-
рья, считавшееся ранее безвозвратно поте-
рянным, представляет собой довольно
сложную проблему. Реализация этой цели
существующими технологиями открытой
разработки месторождений весьма затруд-
нительна, так как в неустойчивом породном
массиве под воздействием различных про-
цессов горного производства происходит
сдвижение горных пород, вызывающее об-
разование воронок обрушения. Эти негатив-
ные процессы, происходящие в рабочей зоне
карьера, а еще хуже в месте расположения
выездных коммуникаций, обеспечивающих
грузотранспортные связи, могут серьезно
отразиться на работе карьера. Длительность
остановки карьера зависит от объема работ
по устранению аварийной ситуации.
В этой связи, для извлечения «потерянно-
© Ботанцев И.В., 2009
го» полезного ископаемого из вышеуказан-
ных месторождений, необходима разработка
новых технологических схем, которые
должны обеспечить бесперебойную работу
карьера даже в случае возникновения ава-
рийной обстановки.
Проведенные исследования показывают,
что одним из наиболее приемлемых техно-
логических приемов для осуществления из-
влечения «потерянного» полезного иско-
паемого, является доработка таких месторо-
ждений наклонными слоями.
Сущность разработанной технологиче-
ской схемы, предназначенной для разработ-
ки крутопадающих месторождений с неус-
тойчивым состоянием массива горных по-
род, представленной на рисунке 1, заключа-
ется в следующем.
Формирование наклонных выемочных
слоев для отработки карьерного поля осуще-
ствляется в период его вскрытия. Для этого
в одном из торцов карьерного поля осущест-
вляют одновременную нарезку с поверхно-
сти несколько наклонных вскрывающих вы-
работок, угол наклона которых равен руко-
водящему углу наклона транспортных ком-
муникаций.
Эти вскрывающие выработки располага-
ются последовательно друг за другом по
простиранию пласта полезного ископаемого
и имеют трапециевидную форму в плане.
Верхним основанием выработок является
горизонтальная мощность пласта полезного
ископаемого, а нижнее увеличено относи-
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2009, Випуск 12
110
тельно верхнего на величину удвоенной ши-
рины транспортной бермы.
Длина вскрывающих выработок, каждая
из которых нарезает выемочный слой, зави-
сит от его высоты и угла его наклона к гори-
зонту. Определяется по формуле:
рi
h 1000⋅=l , м;
где h – высота нарезаемого слоя, м; pi – ру-
ководящий угол наклона выемочного слоя,
‰.
Для обеспечения безопасной эксплуата-
ции месторождения с нарушенной устойчи-
востью породного массива горную массу,
заключенную в контурах карьерного поля,
отрабатывают наклонными выемочными
слоями, которые сочетают в себе функции
выемочных слоев и транспортных коммуни-
каций. При этом рабочая зона карьера фор-
мируется поперечными добычными блока-
ми, которые являются верхним основанием
наклонных вскрывающих выработок и диа-
гональными блоками, образующиеся при
разносе боковых сторон этих выработок.
Рисунок 1 - Технологическая схема отработки карьерного поля
наклонными слоями с односторонним развитием фронта горных работ
В период основного срока службы карье-
ра вскрытие и подготовка наклонных вы-
емочных слоев к их отработке осуществля-
ется не в самой нижней части карьера, как
это общепринято при существующих спосо-
бах отработки крутопадающих месторожде-
ний, а в самой верхней части карьерного по-
ля, расположенной в противоположном тор-
це. В этом случае нарезка нового наклонно-
го слоя осуществляется путем проходки
двух горизонтальных съездов и разрезной
траншеей с организацией сквозного движе-
ния транспортных средств.
При таком формировании рабочей зоны
карьера достигается необходимая рассредо-
точенность горного оборудования (расстоя-
ние между поперечными экскаваторными
блоками составляет 350-400 м). Кроме того,
так как карьерное поле отрабатывается на-
клонными слоями, то: во-первых, попереч-
ный блок по наклонной плоскости посте-
пенно приближается к возможным пусто-
там, образованным подземными работами,
вследствие чего сдвижение горных пород
может произойти не по всей площади вы-
емочного слоя, а только в его самой нижней
точке. В этом случае объем разведочного
бурения с установкой датчиков наблю-
дения за состоянием горного массива рез-
ко снижается.
Во-вторых, в связи с тем, что угол на-
клона выемочных слоев равен руководяще-
му углу наклона транспортных коммуника-
ций, то устраняется необходимость не толь-
ко дублирования, но и проведения их вооб-
ще, так как по сути вся площадь наклонных
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2009, Випуск 12
111
слоев является транспортными коммуника-
циями. В этом случае сдвижение горных по-
род и, как следствие, образование воронок
обрушения не вызывает полной остановки
производственных процессов в карьере.
Следующим положительным моментом со-
вмещения функциональности выемочного
слоя с транспортными коммуникациями яв-
ляется обеспечение снижения дальности
транспортирования в рабочей зоне карьера,
так как транспортное средство из экскава-
торного забоя к пункту разгрузки перемеща-
ется по кратчайшему пути.
Технологическая схема, представленная
на рисунок 1, применяется в случае, если
подземные выработки (пустоты) расположе-
ны в одном из торцов карьерного поля. В
случае центрального расположения подзем-
ных выработок и возможных пустот преду-
сматривается применение технологической
схемы отработки карьерного поля наклон-
ными слоями с двухсторонним развитием
фронта горных работ (рисунок 2). Эта тех-
нологическая схема отличается от выше рас-
смотренной центральным вскрытием карь-
ерного поля и организацией встречного под-
вигания фронта горных работ со взаимной
отработкой наклонных выемочных слоев.
Рисунок 2 - Технологическая схема отработки карьерного поля
наклонными слоями с двухсторонним развитием фронта горных работ
Немаловажным достоинством этой тех-
нологической схемы является то, что в слу-
чае возникновения аварийной обстановки
(сдвижение горных пород, повлекшее обра-
зование воронок обрушения в любой части
карьерного поля, рисунок 3) производствен-
ная деятельность карьера не будет полно-
стью заблокирована. В этом случае произ-
водство горных работ будет оставлено толь-
ко в той части рабочей зоны карьера, где
произошло образование воронок обрушения
для проведения комплекса мероприятий по
ликвидации аварийной ситуации.
Рисунок 3 - Образование воронок обрушения при отработке карьерного поля
наклонными слоями
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2009, Випуск 12
112
В случае возможного интенсивного процесса сдвижения горных пород, вызывающего обра-
зование значительных воронок обрушения (обрушенное состояние массива горных пород),
карьерное поле разбивается на два крыла. Вскрытие карьерного поля осуществляется путем
нарезки наклонных слоев от центра карьерного поля в направлении его торцов (рисунок 4).
Рисунок 4 - Вскрытие карьерного поля наклонными выработками
при разбитии его на два крыла
Отработка месторождения осуществляет-
ся при двухстороннем развитии фронта гор-
ных работ от центра карьерного поля в на-
правлении его торцов. В этом случае имеет-
ся возможность как одновременной, так и
попеременной отработки крыльев карьерно-
го поля. Такое формирование рабочей зоны
обеспечивает непрерывность процесса про-
изводства горных работ, даже если в одном
из крыльев карьерного поля произошло ин-
тенсивное обрушение горных пород и осу-
ществляется комплекс мероприятий по уст-
ранению образовавшихся воронок обруше-
ния. Если же в результате значительного по
объемам сдвижения горных пород, как пра-
вило, может происходить в торце карьерно-
го поля и осуществлять открытую доработку
в этом месте будет нецелесообразно, то воз-
никает возможность осуществления частич-
ного внутреннего отвалообразования, ис-
пользуя при этом наклонные слои как
контрфорс (рисунок 5).
Рисунок 5 - Технологическая схема отработки карьерного поля
наклонными слоями с внутренним отвалообразованием
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2009, Випуск 12
113
В этом случае для развития внутреннего
отвала, при поярусной его отсыпке, в рабо-
чей зоне карьера предусматривается форми-
рование горизонтальных транспортных
берм по бортам карьера, отметки которых
соответствуют отметкам ярусов отвала.
Следующим достоинством разработанной
технологической схемы является то, что
вскрытие и подготовка наклонных слоев к
отработке осуществляется двумя горизон-
тальными полутраншеями и поперечной
разрезной траншеей с организацией сквоз-
ного движения транспортных средств. При
этом они располагаются в самом безопасном
месте – на самой верхней отметке наклон-
ных слоев, обеспечивая их отработку сверху
вниз. Нельзя не отметить тот положитель-
ный фактор, что при формировании рабочей
зоны карьера наклонными слоями, конечные
контуры карьерного поля также будут
сформированы уступами в сочетании с на-
клонными транспортными и предохрани-
тельными бермами, что по сравнению с тра-
диционным способом обеспечит снижение
объема вмещающих пород в этих контурах
до 10-15% при одинаковой предельной глу-
бине разработки месторождения.
Таким образом, разработанные техноло-
гические схемы для повторной отработки
крутопадающих месторождений, решают
поставленные перед ними задачи. Кроме
того, они являются ярким примером того,
как можно существенно увеличить мине-
ральную сырьевую базу, вовлекая в разра-
ботку подработанные подземными рабо-
тами участки месторождений, минеральное
сырье, на которых оно ранее считалось без-
возвратно потерянным.
I.V. Botantsev DEVELOPMENT OF THE SPECIAL
TECHNOLOGICAL CHARTS FOR
THE REPEATED EXPLOITATION
OF KRUTOPADAYUSCHIKH DEPOSITS
BY THE OPENED METHOD
«North» mining wooks «Ukrmekhanobr» OAS the «Mariupol metallurgical combine
the name of Illicha», Ukraine
For the decision of problem of extraction of «lost» useful iskopaemogo from krutopada-
yuschikh deposits exploitation of which was before carried out by an underground method,
the special technological charts, providing involving them in the repeated working off the
opened method for the safe booty of mineral raw material, are developed.
Надійшла до редколегії 14 вересня 2009 р.
Рекомендовано членом редколегії канд. техн. наук П.І. Копачем
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-14524 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | XXXX-0010 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:36:50Z |
| publishDate | 2009 |
| publisher | Інститут проблем природокористування та екології НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Ботанцев, И.В. 2010-12-24T13:16:22Z 2010-12-24T13:16:22Z 2009 Разработка специальных технологических схем для повторной эксплуатации крутопадающих месторождений открытым способом / И.В. Ботанцев // Екологія і природокористування. — 2009. — Вип. 12. — С. 109-113. — рос. XXXX-0010 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/14524 622.271.4 Для вирішення проблеми вилучення «втраченої» корисної копалини з крутопадаючих родовищ, експлуатація яких раніше здійснювалася підземним способом, розроблені
 спеціальні технологічні схеми, що забезпечують залучення їх до повторної відробки
 відкритим способом для безпечного видобутку мінеральної сировини. Для решения проблемы извлечения «потерянного» полезного ископаемого из крутопадающих месторождений, эксплуатация которых ранее осуществлялась подземным
 способом, разработаны специальные технологические схемы, обеспечивающие вовлечение их в повторную отработку открытым способом для безопасной добычи минерального сырья. For the decision of problem of extraction of «lost» useful iskopaemogo from krutopadayuschikh
 deposits exploitation of which was before carried out by an underground method,
 the special technological charts, providing involving them in the repeated working off the
 opened method for the safe booty of mineral raw material, are developed. ru Інститут проблем природокористування та екології НАН України Еколого-орієнтовані та ресурсозберігаючі технології, поводження з відходами Разработка специальных технологических схем для повторной эксплуатации крутопадающих месторождений открытым способом Article published earlier |
| spellingShingle | Разработка специальных технологических схем для повторной эксплуатации крутопадающих месторождений открытым способом Ботанцев, И.В. Еколого-орієнтовані та ресурсозберігаючі технології, поводження з відходами |
| title | Разработка специальных технологических схем для повторной эксплуатации крутопадающих месторождений открытым способом |
| title_full | Разработка специальных технологических схем для повторной эксплуатации крутопадающих месторождений открытым способом |
| title_fullStr | Разработка специальных технологических схем для повторной эксплуатации крутопадающих месторождений открытым способом |
| title_full_unstemmed | Разработка специальных технологических схем для повторной эксплуатации крутопадающих месторождений открытым способом |
| title_short | Разработка специальных технологических схем для повторной эксплуатации крутопадающих месторождений открытым способом |
| title_sort | разработка специальных технологических схем для повторной эксплуатации крутопадающих месторождений открытым способом |
| topic | Еколого-орієнтовані та ресурсозберігаючі технології, поводження з відходами |
| topic_facet | Еколого-орієнтовані та ресурсозберігаючі технології, поводження з відходами |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/14524 |
| work_keys_str_mv | AT botanceviv razrabotkaspecialʹnyhtehnologičeskihshemdlâpovtornoiékspluataciikrutopadaûŝihmestoroždeniiotkrytymsposobom |