ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ПРИ ВЕЕРНОМ ПОДВИГАНИИ ФРОНТА ГОРНЫХ РАБОТ

Катышев П.В.

Аспирант, Сибирский федеральный университет

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ПРИ ВЕЕРНОМ ПОДВИГАНИИ ФРОНТА ГОРНЫХ РАБОТ

Аннотация

В статье рассмотрены - результаты технологических решений и исследований их параметров обеспечивающих повышение эффективности разработки полезных ископаемых на пологопадающих месторождениях.

Ключевые слова: Веерное перемещение фронта работ, целик, пологопадающие месторождение, полезное ископаемое.

Katyshev P.V.

Postgraduate, Siberian Federal University

RESEARCH OF OPEN-CUT MINING WITH RADIAL ADVANCE OF EXTRACTION FRONT

 Abstract

The paper studies the technological solutions and their characteristics to ensure efficiency of developing slightly dipping mineral deposits.

Keywords: radial advance of extraction front, pillar, slightly dipping deposit, mineral.

При разработке угольных месторождений со значительными запасами, расположенных на обширных площадях с пологопадающим или горизонтальным расположением пласта, большое значение имеет вопрос установления порядка отработки и направления перемещения фронта горных работ.

Перспективной является разработка месторождений горизонтального и пологого залеганий при использовании веерного перемещения фронта горных работ, причем к достоинствам данного способа подвигания можно отнести исключение необходимости постоянного наращивания транспортных коммуникаций и стабилизация расстояния транспортировки полезного ископаемого.[1]

Однако на пологопадающих месторождениях прямоугольной формы при использовании веерной системы разработки неизбежно остаются целики полезного ископаемого, для их устранения был предложен данный технологический прием.

Одновременно с веерным подвиганием фронта работ отрабатывать целики полезного ископаемого выемочно погрузочным комплексом цикличного действия, с подвиганием горных работ в границах карьерного поля, отгрузкой полезного ископаемого на транспортные коммуникации, и складировании пустой породы в отвал. После продвижения фронта работ более 90° идёт перегон выемочно погрузочного комплекса цикличного действия на противоположный целик полезного ископаемого для дальнейшей отработки карьерного поля.

Данный технологический прием позволяет повысить эффективность отработки пологопадающих месторождений полезного ископаемого при веерной системе разработки.

Однако, для равномерной отработки карьерного поля необходимо определить объем целика полезного ископаемого вынимаемого техникой цикличного действия, для этого рассмотрим схему ведения горных работ в плане (Рис. 1)

Рис.1 - Схема ведения горных работ в плане; 1 капитальная траншея; 2 разрезная траншея; 3 транспортные коммуникации; 4 выемочно – погрузочный комплекс непрерывного действия; 5 отвал; 6 целик полезного ископаемого; 7 выемочно погрузочный комплекс цикличного действия; 8 граница карьерного поля.

На (Рис.1) видно, что при развитии веерной системы происходит изменение объема целика полезного ископаемого. Следовательно, для регулирования горных работ целесообразно определить изменения объема целика полезного ископаемого от угла поворота фронта горных работ.

Первоначально находим площадь клиновидной заходки:

                                                                         (1)

где:  – длина фронта работ, м;  – угол поворота фронта работ, град.

Продлевая линию контура клиновидной заходки, до границы карьерного поля, образуется треугольник(площадь клиновидной заходки и целика полезного ископаемого, м²) его площадь находится по формуле:

                                                                            (2)

где:  – длина фронта работ, м;  – угол поворота фронта работ, град.

Исходя из вышесказанного определяем объем целика полезного ископаемого:

                                                           (3)

где: H – средняя мощность полезного ископаемого, м.

С учетом данных формул была выведена математическая зависимость изменения объёма целика полезного ископаемого от угла поворота фронта горных работ (Рис.2).

Рис.2 - Изменение объёма целика полезного ископаемого от угла поворота фронта горных работ

Из (Рис.2) видно, что с увеличением угла поворота фронта горных работ возрастает площадь целика полезного ископаемого. Максимальный показатель объёма целика достигается при угле поворота фронта горных работ в 45^○ и при дальнейшем развитии уменьшается, это позволяет планировать распределение мощности выемочно-погрузочного комплекса цикличного действия, что в свою очередь определяет снижение трудоёмкости, повышение эффективности, рациональное извлечение полезного ископаемого и безопасного ведения горных работ.