RU2761791C1 - Method for development of steeply dipping ore bodies limited in plan view - Google Patents

Abstract

FIELD: mining industry.

SUBSTANCE: invention relates to mining, namely to the method for mining ore bodies, and is intended for combined surface/underground mining of falling ore bodies limited in the plan view. The method includes establishing the contour of the development zone, conducting a spiral mine from the earth’s surface with a slope that makes it possible to use self-propelled equipment and mining a mineral deposit along the contour of the development zone with the formation of an explored space. The construction of an artificial fence by filling the explored space with a high-strength hardening load, the excavation of an array of minerals inside the fence. Artificial barriers are erected underground in the form of several isolated ledges, then the excavation of a mineral deposit is carried out in an open way in parallel with the build-up of the next round of barriers. The power of the created artificial barriers should increase gradually along with the increase of depth of development, it must match the value of the condition: m ≥ σ_comp × cos α / γ, where m is the normal power of the barriers, m; σ_comp - strength tabs on uniaxial compression, MPa; α is the angle of the ledge erected barriers, degrees.; γ is the share of the loads, kN/m³.

EFFECT: increase in the efficiency of the development of steeply dropping ore bodies limited in plan view with the construction of an advanced protection enclosure.

1 cl, 1 tbl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу, а именно к комбинированной (открыто-подземной) разработке ограниченных в плане крутопадающих рудных тел.The invention relates to mining, in particular to combined (open-underground) mining of steeply dipping ore bodies limited in terms of plan.

Известен способ разработки обводненных месторождений полезных ископаемых, включающих проведение этажных квершлагов, кольцевых дренажных выработок, бурение дренажных скважин, отработку рудного тела по контуру горизонтальными слоями на всю высоту водоносных горизонтов и последующую выемку руды в центральной части рудного тела системами с обрушением (А.С. № 949185. Способ разработки обводненных месторождений полезных ископаемых. Авторы: Дементьев И.В., Зайцев А.Т., Ильин А.М., Лешков В.Г., Подузов Б.П. - Заявка № 3219475/22-03 от 15.12.80).A known method for the development of watered mineral deposits, including the holding of storey cross-cuttings, ring drainage workings, drilling drainage wells, mining the ore body along the contour with horizontal layers to the entire height of the aquifers and the subsequent mining of ore in the central part of the ore body by systems with caving (A.S. No. 949185. Method for the development of watered mineral deposits Authors: Dementyev IV, Zaitsev AT, Ilyin AM, Leshkov VG, Poduzov BP - Application No. 3219475 / 22-03 dated 15.12.80).

Недостатком способа является невысокая интенсивность разработки месторождения из-за раздельной выемки запасов периферийной и центральной частей.The disadvantage of this method is the low intensity of field development due to the separate extraction of reserves in the peripheral and central parts.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ разработки месторождений полезных ископаемых, включающий определение контура зоны разработки, проведение выработок за контуром зоны разработки, отработку полезного ископаемого по контуру зоны разработки с образованием выработанного пространства, возведение крепи заполнением выработанного пространства твердеющей закладкой, выемку полезного ископаемого внутри крепи и его отгрузку, причем, проведение выработок за контуром зоны разработки осуществляют по спирали сверху вниз (А.С. № 1745931. Способ разработки месторождений полезных ископаемых. Авторы: Беркович В.Х., Дик Ю.А., Зобнин В.И., Подмарев К.Ш., Тарчевский Е.В. - Заявка № 4827141/03 от 07.07.92).The closest technical solution to the invention is a method of developing mineral deposits, including determining the contour of the development zone, conducting workings outside the contour of the development zone, mining the mineral along the contour of the development zone with the formation of a goaf, erecting a support by filling the goaf with a hardening backfill, excavation of a mineral inside lining and its shipment, moreover, the workings outside the contour of the development zone are carried out in a spiral from top to bottom (AS No. 1745931. Method of development of mineral deposits. Authors: Berkovich V.Kh., Dik Yu.A., Zobnin V.I. ., Podmarev K.Sh., Tarchevsky E.V. - Application No. 4827141/03 dated 07.07.92).

Недостатком данного способа является низкая эффективность разработки месторождения, связанная с необходимостью учета ряда ограничений при выборе конструкции искусственного ограждения.The disadvantage of this method is the low efficiency of field development, associated with the need to take into account a number of restrictions when choosing the design of an artificial fence.

Задачей заявленного способа является повышение эффективности разработки ограниченных в плане крутопадающих рудных тел с возведением опережающего искусственного ограждения (кольцевой бетонной крепи) за счёт:The objective of the claimed method is to increase the efficiency of the development of steeply dipping ore bodies limited in terms of the construction of an advanced artificial fence (ring concrete lining) due to:

- уменьшения толщины ограждения при использовании высокопрочных твердеющих закладочных смесей, что позволит снизить негативное воздействие его веса; - reducing the thickness of the fence when using high-strength hardening filling mixtures, which will reduce the negative impact of its weight;

- создания искусственного ограждения переменной толщины, изменяющейся с увеличением глубины отработки запасов месторождения. Это связано с тем, что величины сдвигающих и удерживающих сил (напряжений), воздействующих на ограждение, увеличиваются с глубиной, что даёт возможность увеличивать и мощность (толщину) ограждения постепенно с увеличением глубины разработки; - creation of an artificial fence of variable thickness, changing with an increase in the depth of development of the deposit's reserves. This is due to the fact that the magnitudes of the shear and holding forces (stresses) acting on the fence increase with depth, which makes it possible to increase the power (thickness) of the fence gradually with an increase in the depth of development;

- возведения искусственного ограждения в виде нескольких изолированных уступов, высота которых зависит от прочности используемой закладки, от углов наклона уступов и толщины ограждения, зависящей, в свою очередь, от соотношения возникающих горизонтальных и вертикальных напряжений (чем выше соотношение горизонтальных и вертикальных напряжений, тем больше должно быть отношение мощности ограждения к его высоте); - erection of an artificial fence in the form of several isolated ledges, the height of which depends on the strength of the bookmark used, on the slope angles of the ledges and the thickness of the fence, which, in turn, depends on the ratio of the arising horizontal and vertical stresses (the higher the ratio of horizontal and vertical stresses, the more there must be a ratio of the power of the fence to its height);

- значительного уменьшения объемов вскрышных работ и сокращения площади изымаемых из хозяйственного оборота земель.- a significant decrease in the volume of stripping work and a reduction in the area of land withdrawn from economic circulation.

Поставленная задача обеспечивается тем, что в способе разработки, включающим установление контура зоны разработки, проведение от земной поверхности спиральной выработки с уклоном, позволяющим использовать самоходное оборудование, и отработку месторождения полезного ископаемого подземным способом по контуру зоны разработки с образованием выработанного пространства, возведение искусственного ограждения (бетонной крепи) путем заполнения выработанного пространства высокопрочной твердеющей закладкой, выемку открытым способом массива полезного ископаемого внутри ограждения после возведения его первого витка в виде нескольких изолированных уступов, наращивание параллельно с выемкой руды следующего витка ограждений, при этом, мощность создаваемого искусственного ограждения должна увеличиваться постепенно одновременно с увеличением глубины разработки, она должна быть достаточной для компенсации вертикальных напряжений, зависящих от углов наклона уступов ограждения, прочности и удельного веса используемой закладки, и соответствовать по величине условию:The task is provided by the fact that in the development method, including the establishment of the contour of the development zone, drawing from the earth's surface a spiral working with a slope that allows the use of self-propelled equipment, and mining a mineral deposit by an underground method along the contour of the development zone with the formation of a goaf, construction of an artificial fence ( concrete lining) by filling the mined-out space with a high-strength hardening backfill, open-cut excavation of the mineral mass within the fence after erecting its first turn in the form of several isolated ledges, building up the next turn of the fence in parallel with the extraction of ore, while the power of the created artificial fence should increase gradually simultaneously with an increase in the depth of development, it should be sufficient to compensate for vertical stresses, depending on the angles of inclination of the fence ledges, strength and specific gravity of the the bookmark to be used, and meet the condition:

mm ≥ σ ≥ σ _{сж squeeze} × cos α / γ,× cos α / γ,

где m - нормальная мощность ограждения, м;where m is the normal thickness of the fence, m;

σ _сж - прочность закладки на одноосное сжатие, МПа; σ _SJ - Bookmarks strength uniaxial compression, MPa;

α - угол наклона уступа возводимого ограждения, град.; α is the angle of inclination of the ledge of the fence being erected, degrees;

γ - удельный вес закладки, кН/м³. γ is the specific weight of the bookmark, kN / m ³ .

Сущность способа поясняется чертежами, где на фиг. 1 - представлена технология возведения искусственного ограждения (кольцевой бетонной крепи), где 1 - спиральный съезд, 2 - камеры первой очереди, 3 - камеры второй очереди, 4 - буро-доставочные выработки, 5 - взрывные скважины, 6 - твердеющая закладка;The essence of the method is illustrated by drawings, where in Fig. 1 - the technology of construction of artificial fencing (circular concrete lining) is presented, where 1 - spiral ramp, 2 - cameras of the first stage, 3 - cameras of the second stage, 4 - drilling and delivery workings, 5 - blast holes, 6 - hardening backfill;

на фиг. 2 - показано изменение коэффициента запаса устойчивости бетонной крепи в зависимости от угла наклона уступа ограждения и его толщины, где график а) соответствует углу наклона уступа 50 град., а график б) - углу наклона уступа 70 град., а кривые 7, 8 и 9 - толщине крепи соответственно 10 м, 20 м и 30 м.;in fig. 2 - shows the change in the safety factor of the concrete lining depending on the angle of inclination of the fence ledge and its thickness, where graph a) corresponds to the angle of inclination of the ledge 50 degrees, and graph b) corresponds to the angle of inclination of the ledge 70 degrees, and curves 7, 8 and 9 - lining thickness, respectively, 10 m, 20 m and 30 m;

на фиг. 3 - показана предлагаемая конструкция искусственного ограждения в виде нескольких изолированных уступов;in fig. 3 - shows the proposed construction of an artificial fence in the form of several isolated ledges;

на фиг. 4 - представлен вариант комбинированного способа отработки Шемурского месторождения с крутыми нерабочими бортами, аin fig. 4 - a variant of the combined method of development of the Shemurskoye field with steep non-working sides is presented, and

на фиг. 5 - представлен вариант комбинированного способа отработки Ново-Шемурского месторождения, где 10 - проектный контур карьера, 11 - новый контур карьера, 12 - наклонный съезд, 13 - кольцевая бетонная крепь.in fig. 5 - a variant of the combined method of development of the Novo-Shemurskoye field is presented, where 10 is the design contour of the open pit, 11 is the new contour of the open pit, 12 is the inclined ramp, 13 is the ring concrete support.

Отработку ограниченного в плане крутопадающего рудного тела начинают с установления контура зоны разработки, за этим контуром проходят сверху вниз спиральную выработку 1 (фиг. 1). Параллельно спиральной выработке по контуру зоны разработки формируют выработанное пространство для сооружения искусственного ограждения (кольцевой бетонной крепи) путем последовательной отработки подземным способом камер первой 2 и второй 3 очередей. Для этого из спиральной выработки проходят буро-доставочные выработки 4, из которых разбуривают скважинами 5 и взрывают камерные запасы. Отбитую горную массу самоходным оборудованием вывозят по спиральной выработке на поверхность. После завершения выемки запасов и зачистки почвы отработанных камер их закладывают твердеющей смесью 6. Камеры второй очереди отрабатывают после достижения твердеющей закладкой нормативной прочности.The development of a steeply dipping ore body, limited in plan, begins with the establishment of the contour of the development zone, behind this contour a spiral mine 1 passes from top to bottom (Fig. 1). Parallel to the spiral excavation along the contour of the development zone, a worked-out space is formed for the construction of an artificial fence (ring concrete lining) by successive underground mining of chambers of the first 2 and second 3 stages. For this purpose, drilling-delivery workings 4 pass from the spiral workings, of which 5 are drilled out with wells and chamber reserves are blown up. The broken-off rock mass is transported by self-propelled equipment to the surface along a spiral working. After the completion of the extraction of reserves and the cleaning of the soil of the worked-out chambers, they are laid with a hardening mixture 6. The chambers of the second stage are worked out after the hardening filling reaches the standard strength.

Проветривание подготовительно-нарезных выработок осуществляют по нагнетательной схеме с подачей воздушной струи по вентиляционным скважинам, пробуренным с поверхности. После сооружения одного витка бетонной крепи приступают к отработке запасов внутри ограждения открытым способом. Параллельно с этими работами ведут наращивание следующего витка бетонной крепи. Таким образом, удается интенсивно отрабатывать, ограниченное в плане, крутопадающее рудное тело благодаря непрерывной выемке запасов руды в центральной и периферийной частях.The airing of the preparatory grooved workings is carried out according to the injection scheme with the supply of an air stream through the ventilation wells drilled from the surface. After the construction of one turn of concrete lining, they begin to develop reserves inside the fence by an open method. In parallel with these works, the next round of concrete lining is being built up. Thus, it is possible to intensively mine, limited in plan, steeply dipping ore body due to continuous mining of ore reserves in the central and peripheral parts.

Кроме описанного выше этажно-камерного варианта системы разработки при возведении искусственного ограждения в виде кольцевой бетонной крепи можно применять и систему разработки нисходящими горизонтальными слоями с закладкой. Выбор системы разработки зависит от свойств вмещающих пород и их устойчивости. In addition to the above-described storey-chamber version of the development system, when erecting an artificial fence in the form of an annular concrete lining, it is possible to use a development system with descending horizontal layers with a backfill. The choice of development system depends on the properties of the host rocks and their stability.

Необходимо отметить, что работа искусственного ограждения (кольцевой бетонной крепи) имеет существенное отличие от работы подпорных стенок любого типа, так как твердеющая закладочная смесь, используемая для создания ограждения, обеспечивает идеальный контакт бетонной крепи с вмещающими породами, что исключает опрокидывание искусственного ограждения.It should be noted that the work of an artificial fence (ring concrete lining) has a significant difference from the work of retaining walls of any type, since the hardening filling mixture used to create the fence ensures perfect contact of the concrete lining with the enclosing rocks, which excludes overturning of the artificial fence.

Для более точной оценки влияния пригрузки искусственным ограждением на устойчивость бортов карьера была выполнена серия расчетов по специальной методике В.Г. Зотеева путем построения поверхностей скольжения при расчете ограждающих дамб. Расчеты велись для уступов, имеющих угол откоса 50° и 70°. Глубина карьера в обоих вариантах составляла 200 м. Угол внутреннего трения массива и сцепление в нем были приняты равными соответственно 26° и 0,6 МПа, а плотность массива - 2,75 т/м³. Высота искусственного ограждения в расчетах менялась от 0 до 200 м с шагом 20 м. Толщина (нормальная мощность) бетонной крепи принималась одинаковой по всей высоте ограждения. При этом для каждой высоты ограждения просчитывался коэффициент запаса устойчивости при разной толщине крепи, которая принималась равной 10, 20 и 30 м. Результаты расчетов в виде графиков зависимости запаса устойчивости от высоты и мощности искусственного ограждения приведены на фиг. 2. Анализ графиков позволяет заключить, что по мере увеличения высоты искусственного ограждения величина коэффициента запаса устойчивости снижается по нелинейному закону, причем, это снижение происходит при различной толщине бетонной крепи. Выпуклый характер графиков и расхождение ветвей, соответствующих различной толщине ограждения, свидетельствуют о том, что интенсивность снижения устойчивости растет с увеличением высоты и толщины ограждения. При возрастании угла наклона борта уступа снижение коэффициента запаса при сооружении ограждения по всей высоте обнажения может достигать 12% и более.For a more accurate assessment of the effect of the surcharge by an artificial fence on the stability of the pit walls, a series of calculations was performed using a special method by V.G. Zoteev by constructing sliding surfaces when calculating enclosing dams. The calculations were carried out for benches with a slope angle of 50 ° and 70 °. The depth of the open pit in both variants was 200 m. The angle of internal friction of the rock mass and the adhesion in it were taken equal to 26 ° and 0.6 MPa, respectively, and the density of the rock mass was 2.75 t / m ³ . The height of the artificial fence in the calculations varied from 0 to 200 m with a step of 20 m. The thickness (normal thickness) of the concrete lining was taken to be the same over the entire height of the fence. At the same time, for each height of the fence, the safety factor was calculated for different thickness of the support, which was taken equal to 10, 20 and 30 m. The calculation results in the form of graphs of the dependence of the safety factor on the height and power of the artificial fence are shown in Fig. 2. Analysis of the graphs allows us to conclude that as the height of the artificial fencing increases, the value of the safety factor decreases according to a nonlinear law, and this decrease occurs with different thicknesses of concrete lining. The convex nature of the graphs and the divergence of the branches corresponding to different thickness of the fence indicate that the intensity of the decrease in stability increases with an increase in the height and thickness of the fence. With an increase in the angle of inclination of the side of the ledge, the decrease in the safety factor during the construction of the fence along the entire height of the outcrop can reach 12% or more.

Создаваемое искусственное ограждение имеет ограничение по высоте, определяемое прочностью используемой закладки, углом наклона и толщиной возводимого ограждения, а также величиной и соотношением первоначальных напряжений (чем выше соотношение горизонтальных и вертикальных напряжений, тем больше должно быть отношение толщины ограждения к ее высоте). Для того чтобы в принципе снять это ограничение, искусственное ограждение необходимо возводить в виде нескольких изолированных уступов (фиг. 3). Каждый из уступов может иметь свой наклон и толщину в соответствие с инженерно-геологическими характеристиками породного массива. Так как опорой каждой из частей ограждения будет являться более жесткий и прочный массив, то зоны концентрации напряжений будут разделены в пространстве. Кроме того, предлагаемая технология позволяет увеличить фронт работ по созданию искусственного ограждения, поскольку возведение ограждения на каждом из уступов может выполняться независимо от других. Однако при выборе конструкции искусственного ограждения необходимо учитывать очевидное ограничение, связанное с прочностью твердеющей закладки: вертикальные напряжения, вызываемые весом ограждения, не должны превышать прочность бетона на одноосное сжатие, составляющую обычно 3-5 МПа. The created artificial fence has a height limitation determined by the strength of the used bookmark, the angle of inclination and thickness of the fence being erected, as well as the magnitude and ratio of the initial stresses (the higher the ratio of horizontal and vertical stresses, the greater the ratio of the fence thickness to its height should be). In order to, in principle, remove this limitation, an artificial fence must be erected in the form of several isolated ledges ( Fig. 3). Each of the benches can have its own slope and thickness in accordance with the engineering and geological characteristics of the rock mass. Since the support of each of the parts of the fence will be a more rigid and durable massif, the stress concentration zones will be separated in space. In addition, the proposed technology makes it possible to increase the scope of work on the creation of an artificial fence, since the erection of a fence on each of the benches can be carried out independently of the others. However, when choosing the construction of an artificial fence, it is necessary to take into account an obvious limitation associated with the strength of the hardening fill: the vertical stresses caused by the weight of the fence should not exceed the uniaxial compressive strength of concrete, which is usually 3-5 MPa.

Пример конкретного применения способа разработкиAn example of a specific application of the development method

Основные положения предлагаемой технологии были использованы при проектировании отработки Шемурского и Ново-Шемурского месторождений медно-колчеданных руд, расположенных на восточном склоне Северного Урала. Находясь в 2÷5 км от заповедника «Денежкин Камень», они имеют слабую перспективу разработки традиционным способом в виду большой экологической опасности. Предлагаемая технология отработки - с минимальным нарушением недр - делает её весьма перспективной.The main provisions of the proposed technology were used in the design of mining Shemursky and Novo-Shemursky deposits of copper-pyrite ores located on the eastern slope of the Northern Urals. Located 2 ÷ 5 km from the Denezhkin Kamen reserve, they have a weak prospect of development in the traditional way in view of the great environmental hazard. The proposed mining technology - with minimal disturbance to the subsoil - makes it very promising.

Рудная зона Шемурского месторождения имеет мощность в северных и центральных частях до 200 м. Угол падения рудной залежи достигает 50°. Центральная часть месторождения выходит на поверхность. Вредные примеси в рудах представлены свинцом, мышьяком, сурьмой и фтором. Балансовые запасы медных руд категории С1 + С2 составляют 5,1 млн т.The ore zone of the Shemursky deposit has a thickness of up to 200 m in the northern and central parts. The dip angle of the ore deposit reaches 50 °. The central part of the deposit comes to the surface. Harmful impurities in ores are represented by lead, arsenic, antimony and fluorine. The balance reserves of C1 + C2 copper ores amount to 5.1 million tons.

Проект отработки Шемурского месторождения выполнен традиционным способом. Параметры карьера: глубина - 120 м, длина по простиранию - 630 м, ширина - 370 м. Объём добычи горной массы - 10720 тыс. м³, в том числе вскрыша - 8920 тыс. м³. Средний коэффициент вскрыши - 1,7 м³/т. Производительность карьера по руде - 800 тыс. т/год. Срок существования карьера - 8,5 лет.The Shemurskoye field development project was carried out in the traditional way. Open pit parameters: depth - 120 m, length along strike - 630 m, width - 370 m. The volume of rock mass production - 10,720 thousand m ³ , including overburden - 8920 thousand m ³ . The average stripping ratio is 1.7 m ³ / t. The open pit ore capacity is 800 thousand tons / year. The life of the quarry is 8.5 years.

После сравнения различных параметров искусственного ограждения (кольцевой бетонной крепи) наиболее оптимальной оказалась кольцевая крепь с верхней отметкой 750 м и наружным диаметром по верху 100 м, наружным диаметром по низу 50 м (отметка 620 м), высотой 120 м и толщиной 14 м (фиг.4). After comparing various parameters of artificial fencing (ring concrete lining), the most optimal was the ring lining with an upper mark of 750 m and an outer diameter at the top of 100 m, an outer diameter at the bottom of 50 m (mark 620 m), a height of 120 m and a thickness of 14 m (Fig. .4).

Технология возведения кольцевой крепи позволяет иметь одновременно в работе семь камер. К началу открытых горных работ внутри ограждения должны быть готовы, как минимум, два витка кольцевой крепи, т.е. необходимо отработать подземным способом 14 камер, для чего потребуется 3 года.The technology of erecting ring lining allows seven chambers to be operated simultaneously. Before the start of open pit mining, at least two rounds of ring lining should be ready inside the enclosure, i.e. it is necessary to work out 14 chambers underground, which will take 3 years.

Аналогичным вариантом предлагается отработать и Ново-Шемурское месторождение. Альтернативным проектному варианту является комбинированный вариант отработки, при котором центральная часть месторождения выше горизонта 240 м отрабатывается карьером до глубины 190 м. Объем горной массы составит 31,0 млн м³. Юго-Восточный участок месторождения ниже отметки 200 м отрабатывается по новой технологии (фиг. 5). Причем, календарный график подготовки, строительства и эксплуатации рудника составлен таким образом, что за время отработки карьера (до абсолютной отметки 200 м) будет сооружено подземным способом ограждение до отметки 50 м. Параметры ограждения примерно такие же, как и при отработке Шемурского месторождения.A similar option is proposed to develop the Novo-Shemurskoye field. An alternative design option is a combined mining option, in which the central part of the deposit, above the 240 m horizon, is mined by an open pit to a depth of 190 m. The volume of rock mass will be 31.0 million m ³ . The south-eastern section of the field below the 200 m mark is being mined using a new technology (Fig. 5 ) . Moreover, the calendar schedule for the preparation, construction and operation of the mine is drawn up in such a way that during the development of the open pit (up to an absolute elevation of 200 m), a fence will be built by an underground method up to a mark of 50 m. The parameters of the fence are approximately the same as in the development of the Shemursky deposit.

Затраты на возведение кольцевой бетонной крепи включают стоимость проходки наклонного съезда и подземной отработки камер с последующей закладкой их твердеющим материалом. Основные технико-экономические показатели отработки Шермурского и Ново-Шемурского месторождений с использованием предлагаемой открыто-подземной технологии разработки в сравнении с проектными традиционными вариантами приведены в таблице.The costs of erecting a circular concrete lining include the cost of driving an inclined ramp and underground mining of chambers, followed by their filling with hardening material. The main technical and economic indicators of the development of the Shermursky and Novo-Shemursky deposits using the proposed open-underground development technology in comparison with the traditional design options are given in the table.

Таблица 1. Сравнение технико-экономических показателей отработки Шемурского и Ново-Шемурского месторожденийTable 1. Comparison of technical and economic indicators of development of Shemursky and Novo-Shemursky deposits

Месторождение Field Наименование показателейThe name of indicators Ново-ШемурскоеNovo-Shemurskoe ШемурскоеShemurskoe показателейindicators ВариантOption ВариантOption проектныйproject предлагаемыйthe proposed проектныйproject предлагаемыйthe proposed Объем добычи горной массы, млн м³:The volume of rock mass production, mln m ³ : 247,0247.0 31,031.0 10,710.7 2,12.1 вскрышаoverburden 238,7238.7 27,627.6 8,98.9 -- рудаore 8,38.3 5,55.5 1,81.8 2,02.0 Себестоимость
1 м³ горной массы, руб.Cost price
1 m ^{3 of} rock mass, rub. 1026,61026.6 254,5254.5 193,0193.0 180,0180.0 Затраты на отработку месторождения, млн руб.Deposit development costs, RUB mln 8521,08521.0 1403,01403.0 347,5347.5 360,0360.0

Из таблицы следует, что при разработке месторождений по новой технологии объемы выемки горной массы в 5-8 раз меньше, чем при традиционной. Это происходит за счет снижения объемов вскрышных работ, что, в свою очередь, сводит к минимуму нарушение земель, затраты на добычные работы и решает многие экологические проблемы горного производства.It follows from the table that during the development of deposits using the new technology, the volume of rock mass excavation is 5-8 times less than with the traditional one. This is due to a decrease in the volume of stripping work, which, in turn, minimizes land disturbance, mining costs and solves many of the environmental problems of mining.

Проведенные исследования и предпроектные проработки по оценке экономической эффективности предлагаемого открыто-подземного способа разработки показали, что предложенная технология позволяет резко снизить затраты на добычу полезных ископаемых, сократить ущерб, наносимый горными работами окружающей среде и повысить интенсивность отработки месторождения.The conducted research and pre-design studies to assess the economic efficiency of the proposed open-pit mining method showed that the proposed technology can sharply reduce the cost of mining, reduce the damage caused by mining to the environment and increase the intensity of deposit development.

Claims (6)

Комбинированный - открыто-подземный способ разработки ограниченных в плане крутопадающих рудных тел, включающий установление контура зоны разработки, проведение от земной поверхности спиральной выработки с уклоном, позволяющим использовать самоходное оборудование, и отработку месторождения полезного ископаемого по контуру зоны разработки с образованием выработанного пространства, возведение искусственного ограждения путем заполнения выработанного пространства высокопрочной твердеющей закладкой, выемку массива полезного ископаемого внутри ограждения, отличающийся тем, что искусственное ограждение возводят подземным способом в виде нескольких изолированных уступов, затем открытым способом осуществляют выемку залежи полезного ископаемого параллельно с наращиванием следующего витка ограждений, при этом мощность создаваемого искусственного ограждения должна увеличиваться постепенно одновременно с увеличением глубины разработки, она должна быть достаточной для компенсации вертикальных напряжений, зависящих от углов наклона уступов ограждения, прочности и удельного веса используемой закладки, и соответствовать по величине условиюCombined - open-pit method of mining limited in terms of steeply dipping ore bodies, including establishing the contour of the mining zone, drawing a spiral mine from the earth's surface with a slope allowing the use of self-propelled equipment, and developing a mineral deposit along the contour of the mining zone with the formation of a goaf, construction of an artificial fencing by filling the mined-out space with a high-strength hardening backfill, excavation of an array of minerals inside the fence, characterized in that the artificial fence is erected by an underground method in the form of several isolated ledges, then an open method is used to excavate a mineral deposit in parallel with building up the next round of fences, while the power of the created artificial fencing should increase gradually simultaneously with an increase in the development depth, it should be sufficient to compensate for vertical stresses depending on the angle of inclination of the fence ledges, strength and specific gravity of the used bookmark, and correspond in size to the condition mm ≥ σ ≥ σ _{сж squeeze} ×× cos α / γ,cos α / γ, где m - нормальная мощность ограждения, м;where m is the normal thickness of the fence, m; σ _сж - прочность закладки на одноосное сжатие, МПа; σ _SJ - Bookmarks strength uniaxial compression, MPa; α - угол наклона уступа возводимого ограждения, град.; α is the angle of inclination of the ledge of the fence being erected, degrees; γ - удельный вес закладки, кН/м³. γ is the specific weight of the bookmark, kN / m ³ .

Images