Технологические схемы ведения горных работ в зонах обрушения при открытой разработке крутопадающих рудных месторождений
Статья направлена на обоснование технологии ведения горных работ в зонах обрушения при совместной (открытой и подземной) разработке крутопадающих рудных месторождений. Рассмотрены направления развития горных работ на участках воронкообразования: от воронки, к воронке, с понижением горных работ во...
Gespeichert in:
| Datum: | 2013 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
2013
|
| Schriftenreihe: | Геотехнічна механіка |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/60035 |
| 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: | Технологические схемы ведения горных работ в зонах обрушения при открытой разработке крутопадающих рудных месторождений / М.С.Четверик, Е.А. Ворон, Е.С. Левченко, Г.В. Перетятько // Геотехнічна механіка: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2013. — Вип. 110. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-60035 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-600352014-04-12T03:01:13Z Технологические схемы ведения горных работ в зонах обрушения при открытой разработке крутопадающих рудных месторождений Четверик, М.С. Ворон, Е.А. Левченко, Е.С. Перетятько, Г.В. Статья направлена на обоснование технологии ведения горных работ в зонах обрушения при совместной (открытой и подземной) разработке крутопадающих рудных месторождений. Рассмотрены направления развития горных работ на участках воронкообразования: от воронки, к воронке, с понижением горных работ вокруг воронки. Изложена технология ведения горных работ в зонах обрушения. Приведены разработанные технологические схемы ведения горных работ в зонах воронкообразования с использованием различных типов выемочнопогрузочного и транспортного оборудования, с учетом горногеологических и горнотехнических условий отработки и безопасного выполнения технологических процессов. Стаття спрямована на обґрунтування технології ведення гірничих робіт у зонах обвалення при спільній (відкритій і підземній) розробці крутопадаючих рудних родовищ. Розглянуто напрямки розвитку гірничих робіт на ділянках воронкоутворення: від воронки, до воронки, з пониженням гірничих робіт навколо воронки. Викладено технологію ведення гірничих робіт у зонах обвалення. Наведено розроблені технологічні схеми ведення гірничих робіт у зонах воронкоутворення з використанням різних типів виїмкововантажного і транспортного устаткування, з урахуванням гірничогеологічних і гірничотехнічних умов відпрацювання та безпечного виконання технологічних процесів. This paper presents a technology for mining in caving zones at combined ( opencast and underground) mining of steep ore deposits. Routes for mining operations in areas with cone formation are considered: from the cone, to the cone, with deepening of mining operations around the cone. The authors present their technology for mining works in caving zones and technological schemes for mining in zones with cone formation by using different types of mining, loading and hauling equipment with taking into account geological, mining and engineering conditions and providing safety technological processes. 2013 Article Технологические схемы ведения горных работ в зонах обрушения при открытой разработке крутопадающих рудных месторождений / М.С.Четверик, Е.А. Ворон, Е.С. Левченко, Г.В. Перетятько // Геотехнічна механіка: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2013. — Вип. 110. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. 1607-4556 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/60035 [622.271+622.274]:622.026.7 ru Геотехнічна механіка Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| description |
Статья направлена на обоснование технологии ведения горных работ в зонах обрушения при совместной (открытой и подземной) разработке крутопадающих рудных месторождений. Рассмотрены направления развития горных работ на участках воронкообразования: от воронки, к воронке, с понижением горных работ вокруг воронки. Изложена технология ведения горных работ в зонах обрушения. Приведены разработанные технологические схемы ведения горных работ в зонах воронкообразования с использованием различных типов выемочнопогрузочного и транспортного оборудования, с учетом горногеологических и горнотехнических условий отработки и безопасного выполнения технологических процессов. |
| format |
Article |
| author |
Четверик, М.С. Ворон, Е.А. Левченко, Е.С. Перетятько, Г.В. |
| spellingShingle |
Четверик, М.С. Ворон, Е.А. Левченко, Е.С. Перетятько, Г.В. Технологические схемы ведения горных работ в зонах обрушения при открытой разработке крутопадающих рудных месторождений Геотехнічна механіка |
| author_facet |
Четверик, М.С. Ворон, Е.А. Левченко, Е.С. Перетятько, Г.В. |
| author_sort |
Четверик, М.С. |
| title |
Технологические схемы ведения горных работ в зонах обрушения при открытой разработке крутопадающих рудных месторождений |
| title_short |
Технологические схемы ведения горных работ в зонах обрушения при открытой разработке крутопадающих рудных месторождений |
| title_full |
Технологические схемы ведения горных работ в зонах обрушения при открытой разработке крутопадающих рудных месторождений |
| title_fullStr |
Технологические схемы ведения горных работ в зонах обрушения при открытой разработке крутопадающих рудных месторождений |
| title_full_unstemmed |
Технологические схемы ведения горных работ в зонах обрушения при открытой разработке крутопадающих рудных месторождений |
| title_sort |
технологические схемы ведения горных работ в зонах обрушения при открытой разработке крутопадающих рудных месторождений |
| publisher |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| publishDate |
2013 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/60035 |
| citation_txt |
Технологические схемы ведения горных работ в зонах обрушения при открытой разработке крутопадающих рудных месторождений / М.С.Четверик, Е.А. Ворон, Е.С. Левченко, Г.В. Перетятько // Геотехнічна механіка: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2013. — Вип. 110. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. |
| series |
Геотехнічна механіка |
| work_keys_str_mv |
AT četverikms tehnologičeskieshemyvedeniâgornyhrabotvzonahobrušeniâpriotkrytojrazrabotkekrutopadaûŝihrudnyhmestoroždenij AT voronea tehnologičeskieshemyvedeniâgornyhrabotvzonahobrušeniâpriotkrytojrazrabotkekrutopadaûŝihrudnyhmestoroždenij AT levčenkoes tehnologičeskieshemyvedeniâgornyhrabotvzonahobrušeniâpriotkrytojrazrabotkekrutopadaûŝihrudnyhmestoroždenij AT peretâtʹkogv tehnologičeskieshemyvedeniâgornyhrabotvzonahobrušeniâpriotkrytojrazrabotkekrutopadaûŝihrudnyhmestoroždenij |
| first_indexed |
2025-07-05T11:09:14Z |
| last_indexed |
2025-07-05T11:09:14Z |
| _version_ |
1836805002098638848 |
| fulltext |
УДК [622.271+622.274]:622.026.7
20
Четверик М.С., д-р техн. наук, профессор
Ворон Е.А.
Левченко Е.С.
(ИГТМ НАН Украины)
Перетятько Г.В. (НАН Украины)
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ВЕДЕНИЯ ГОРНЫХ РАБОТ В ЗОНАХ
ОБРУШЕНИЯ ПРИ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКЕ КРУТОПАДАЮЩИХ
РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Четверик М.С., д-р техн. наук, професор
Ворон О.А.
Левченко К.С.
(ІГТМ НАН України)
Перетятько Г.В. (НАН України)
ТЕХНОЛОГІЧНІ СХЕМИ ВЕДЕННЯ ГІРНИЧИХ РОБІТ У ЗОНАХ
ОБВАЛЕННЯ ПРИ ВІДКРИТІЙ РОЗРОБЦІ КРУТОПАДАЮЧИХ
РУДНИХ РОДОВИЩ
Chetverik M.S., D.Sc. (Tech.), Professor
Voron Ye.A.
Levchenko Ye.S.
(IGTM NAS of Ukraine)
Peretyatko G.V. (NAS of Ukraine)
TECHNOLOGICAL SCHEMES FOR MINING IN CAVING ZONES AT
STRIPPING STEEP ORE DEPOSITS
Аннотация. Статья направлена на обоснование технологии ведения горных работ в зо-
нах обрушения при совместной (открытой и подземной) разработке крутопадающих рудных
месторождений.
Рассмотрены направления развития горных работ на участках воронкообразования: от
воронки, к воронке, с понижением горных работ вокруг воронки.
Изложена технология ведения горных работ в зонах обрушения. Приведены разработан-
ные технологические схемы ведения горных работ в зонах воронкообразования с использо-
ванием различных типов выемочно-погрузочного и транспортного оборудования, с учетом
горно-геологических и горнотехнических условий отработки и безопасного выполнения тех-
нологических процессов.
Ключевые слова: открытая и подземная разработка руд, воронка обрушения, нерабочий
борт карьера, технология ведения горных работ, экскаватор.
Введение. Добычу руд в Криворожском железорудном бассейне в разное
время его освоения осуществляли подземными либо открытыми рудниками. В
связи с этим, дальнейшее развитие открытых горных работ и доработка карье-
20
© Четверик М.С., Ворон Е.А., Левченко Е.С., Перетятько Г.В., 2013
ров сопровождается тем, что отдельные борта попадают в зону обрушения и
воронкообразования. Выход зоны сдвижения на борт карьера в виде воронок
происходит не только в зоне влияния подземной добычи, а и при совместной
(открытой и подземной) разработке. Подземная разработка залежи производит-
ся способом с обрушением кровли. В результате подработанная геологическая
толща подвергается процессу сдвижения. В ней возникают трещины, пустоты,
воронки обрушения, которые выходят на борт карьера. Геодинамические про-
цессы опасны в своем проявлении (неустойчивое положение откосов, уступов,
комплексов оборудования и жизни людей) и создают дополнительную пробле-
му при ведении горных работ, так как в рабочей зоне карьера первичные и вто-
ричные воронки препятствуют движению горнотранспортного оборудования,
подвиганию борта (разнос), добычи полезного ископаемого.
Производственная необходимость ведения горных работ в зонах обрушения
обуславливает потребность применения современных методов освоения место-
рождений и обоснования технологии ведения горных работ при совместной от-
крытой и подземной разработке крутопадающих месторождений.
Анализ результатов исследований. Анализ ряда работ отечественных и
зарубежных исследователей и опыта горнорудных предприятий по добыче при-
родно-богатых руд показал, что последовательность применения открытого и
подземного способов разработки определяется с учетом требуемой производи-
тельности карьера и специфики месторождения [1-3].
Практический интерес представляют ряд выполненных исследований, по-
священных особенностям открыто-подземной разработки по следующим на-
правлениям: ведение совместной разработки рудных месторождений (Куликов
В.В., Кузьмин Е.В., Полищук А.К.); подработка карьеров и выбор способов на-
блюдений за устойчивостью их поверхностей (Сазонов В.А., Коваль А.И. и др.);
расчет деформаций массива горных пород под влиянием подземных разработок
(Авершин С.Г., Филоненко М.А., Рыжов П.Н. и др.); определение устойчивости
бортов карьера и деформаций подработанного породного массива, обеспечение
безопасного ведения открытых горных работ в зонах обрушения (Щелка-
нов В.А, Казикаев Д.М., Черный Г.И., Фисенко Г.Л. и др.) [2, 4, 5]. Наиболее
полные результаты исследований по перечисленным направлениям достигнуты
научными сотрудниками ВНИМИ (г. Санкт-Петербург, Россия), НИГРИ, ГВУЗ
«КНУ», ГП «ГПИ «Кривбасспроект» (г. Кривой Рог, Украина) на месторожде-
ниях Кривбасса, Рудного Алтая и Северного Кавказа.
Установлено, что подработка бортов карьеров возможна при совмещении
подземных и открытых горных работ в одной вертикальной плоскости, либо
при ведении открытых горных работ в зоне погашенных подземных выработок.
Рекомендуется при совмещении горных работ в одной вертикальной плоскости
вести отработку руд подземным способом с закладкой выработанного про-
странства.
Постановка задачи. В соответствии с действующими с 1975 г. «Правилами
охраны…» [5] в настоящее время строительство новых объектов, расширение
действующих карьеров, частично или полностью расположенных в зонах под-
работки подземными горными работами, с целью сохранения части селитебной
территории городов ведется ограничено, проводят расконсервацию временно
нерабочих бортов карьера. При этом «расконсервированные» временно нерабо-
чие борта карьера могут попадать в зону обрушения и воронкообразования по-
этому возникает необходимость разработки и применения новых безопасных
технологий и технологических схем ведения горных работ в зонах обрушения
что является задачей данных исследований.
Изложение материала и результаты.
*21
По результатам исследований, вы-
полненных научными сотрудниками ГП «ГПИ «Кривбасспроект», НИГРИ и
ГВУЗ «КНУ» было установлено, что в настоящее время актуальным является
продолжение развития горных работ в карьере №1 ПАО «ЦГОК». Среди горно-
рудных предприятий Кривбасса Центральный ГОК менее всего обеспечен
сырьевой базой, а карьеры имеют наиболее высокий коэффициент вскрыши и
сложные горнотехнические условия разработки. Существенного прироста запа-
сов по карьеру № 1 можно достичь путем расконсервации запасов железистых
кварцитов объемом свыше 200 млн. т., оставленных в подработанном подзем-
ными работами восточном борту. Однако ситуация осложняется тем, что этот
борт до сих пор подрабатывается подземными горными работами шахт «Ок-
тябрская» ПАО «Криворожжелезрудком» и шахтой им. Фрунзе, происходят об-
рушения горных пород с выходом воронок на рабочий борт [6, 7].
Для того чтобы воронкообразование не приводило к несчастным случаям,
специалистами (НИГРИ и ГП «ГПИ «Кривбасспроект») рекомендовалось про-
водить интенсивное понижение горных работ по восточному борту, приводя
его в нерабочий. Однако возникла необходимость разносить нерабочий борт,
что требует применения особой технологии ведения горных работ в зонах во-
ронкообразования.
Авторами статьи рекомендуется следующая технология ведения горных ра-
бот в зонах обрушения. Вначале необходимо выявить параметры образовав-
шихся нарушений (пустоты, трещины, воронки и др.). Для этого предлагается
использовать следующие методы: геофизический метод – для выполнения кон-
троля за состоянием бортов карьера; метод радарного контроля с использовани-
ем радарных систем контроля (SSR) – GroundProbe; метод лазерного сканиро-
вания бортов карьеров; метод электрометрических наблюдений; метод регист-
рации естественных импульсов электромагнитного поля земли РЕИЭПЗ
(ЕИЭМПЗ) и метод резонансно-акустического профилирования (РАП).
Затем определяется направление перемещения горных работ при работе в
зонах обрушения, исходя из конкретных условий с учетом обеспечения безо-
пасности и эффективности их проведения. При этом следует выделить, что в
зонах обрушения горных пород развитие горных работ разрешается только по-
сле принудительного погашения пустот.
Направления перемещения горных работ с отработкой околовороночного
21*
В разработке технологии производства горных работ в зоне воронок обрушения принима-
ли участие кандидаты техн. наук А.П. Семенов и О.А. Медведева).
пространства в этих зонах могут быть такими:
- к воронке (рис. 1 а);
- от воронки (рис. 1 б);
- комбинированное – вначале к воронке, а затем от нее;
- с понижением вокруг воронки (рис. 1 в).
а) б) в)
а) к воронке; б) от воронки; в) с понижением горных работ вокруг воронки
Рис. 1 - Направления перемещения горных работ при отработке
околовороночного пространства
Кроме того, могут применяться технологии горных работ, направленные на
засыпку воронок обрушения.
В зависимости от горно-геологических и горнотехнических условий место-
рождения, применяемого в отечественной и мировой практике выемочно-
погрузочного и транспортного оборудования [8], с учѐтом обеспечения безо-
пасного ведения работ [9] возможно применение различных технологических
схем ведения горных работ в зонах обрушения (воронкообразования)
(см. рис. 2-5). Выбор выемочно-погрузочного и транспортного оборудования в
зависимости от параметров воронок обрушения, а также параметры предлагае-
мых технологических схем представлены в табл. 1 и 2.
Ведение горных работ по направлению к воронке обрушения, ранее запол-
ненной горной массой, с размещением отвально-погрузочного оборудования и
автотранспорта на нижележащем уступе по схеме, приведенной на рис. 2, осу-
ществляется следующим образом. Экскаватор прямая механическая лопата с
удлиненным оборудованием (тип подбирается в соответствии с табл. 1 для кон-
кретных условий), производит заходку вокруг воронки. Выемка горной массы
из воронки производится на максимально возможный радиус черпания. При
переходе на нижележащий горизонт снова производится заходка экскаватора,
при этом диаметр воронки будет меньше. Отработка по данной схеме возможна
для условий неглубоких воронок обрушения (см. табл. 1). Недостатком данной
технологии является то, что часть горной массы соскальзывает в центр воронки
под углом естественного откоса, что является небезопасным этапом при выпол-
нении горных работ.
Таблица 1 –Выбор выемочно-погрузочного и транспортного оборудования в зависимости
от параметров воронок обрушения
Тип
Выполняемые
технологиче-
ские операции
Место рас-
положения
оборудова-
ния в рабо-
чей зоне
Рекомендуемое выемочно-
погрузочное и транспорт-
ное оборудование
При-
меча-
ние
Геометрические
параметры воро-
нок
диа-
метр
ворон-
ки dв,
м
абсо-
лютная
глубина
воронки
Нв, м
1 2 3 4 5 6
Малые
8÷30 до 15 Ведение гор-
ных работ к
воронке или от
воронки
На ниже-
лежащем
уступе
Экскаваторы типа
ЭКГ-3,2; 4,6Б; ЭГ-4;6.
Автосамосвалы типа
КамАЗ 5511, БелАЗ 540А,
КрАЗ 6510.
Сх.1
(рис. 2)
Понижение
горных работ
вокруг воронки
На выше-
лежащем
уступе
Универсальный экскаватор
типа ЭО-4112А-1.
Автосамосвалы типа
КрАЗ 256Б, МАЗ-503А.
Сх.2
(рис. 3)
Ведение гор-
ных работ на-
правленных на
засыпку ворон-
ки
На рабочем
участке,
уступе воз-
ле зоны
обрушения
Драглайны типа
Э-1251Б, Э-2503В, ЭДГ-
3,2.30А. Автосамосвалы
типа КрАЗ 6510, МАЗ-
503А, КамАЗ 5511. Бульдо-
зер Д-694А, ДЗ-27С.
Сх.3,4
(рис.4,
5)
Средние
30÷50 15÷30 Ведение гор-
ных работ к
воронке или от
воронки
На ниже-
лежащем
уступе
Экскаваторы типа
ЭКГ-4,6Б;5У;8.
ЭГО-150.
Автосамосвалы типа
БелАЗ 540А, БелАЗ 548.
Сх.1
(рис.2)
Понижение
горных работ
вокруг воронки
На выше-
лежащем
уступе
Экскаваторы типа
ЭГО-150.
Автосамосвалы типа
БелАЗ 540А, БелАЗ 548.
Сх.2
(рис. 3)
Ведение гор-
ных работ на-
правленных на
засыпку ворон-
ки
На рабочем
участке в
зоне обру-
шения
Драглайны типа Э-2503;
ЭШ-5/45М; 6,5/45У; 6/60.
Автосамосвалы типа
БелАЗ 540А, БелАЗ548,
МАЗ 6501А.
Бульдозер
ДЗ-25 (Д-552С).
Сх.3
(рис.4,
5)
Продолжение таблицы 1.
1 2 3 4 5 6
Большие
50÷80 и
свыше
25÷45 Ведение
горных ра-
бот к во-
ронке или
от воронки
На выше-
лежащем
уступе
Экскаваторы типа
ЭКГ-5У;6,3Ус;8.
ЭГО-150; 250.
Автосамосвалы типа
БелАЗ 540А, БелАЗ 548,
МАЗ-6501А.
Сх. 1
(рис.2)
Понижение
горных ра-
бот вокруг
воронки
На выше-
лежащем
уступе
Экскаваторы типа ЭГ-
12,20;
Н185;241 (фирма «Demag»).
ЭГО-150;250, ЕС 460В.
Автосамосвалы типа
БелАЗ 540А, БелАЗ 548,
МАЗ-6501А.
Сх. 2
(рис. 3)
Ведение
горных ра-
бот на-
правлен-
ных на за-
сыпку во-
ронки
На рабочем
уступе в
зоне обру-
шения
Драглайн типа ЭШ-
6/60;10/60;10/70А.
Автосамосвалы типа Бе-
лАЗ 540А, БелАЗ 548;
БелАЗ 7540А, МАЗ-6501А.
Бульдозеры ДЗ-34С
(Д-572С)
Сх. 3
(рис.4,5)
Таблица 2 - Параметры технологических схем
Наименование Символ Примечание
1 2 3
Высота уступа Ну
Устанавливается в зависимости от горно-геологических
условий разрабатываемого месторождения
Угол устойчивого откоса
уступа, град
𝜑 Устанавливается проектом
Угол уступа в рабочем
состоянии, град
αу Устанавливается проектом
Минимальная ширина
площадки рабочей зоны,м
Шрз Определяется в зависимости от выбранного типа вы-
емочно-погрузочного обор.и транспортного средства
Минимальная ширина
рабочей площадки, м
Шрп Определяется в зависимости от выбранного типа вы-
емочно-погрузочного и транспортного оборудования
Ширина вкрышной захо-
дки , м
А Определяется в зависимости от высоты подрабатывае-
мого уступа
Ширина бермы безопас-
ности, м
bб Определяется в зависимости от выбранного типа вы-
емочно-погрузочного и транспортного оборудования
Радиус выгрузки, м Rв Устанавливается проектом в зависимости от выбранно-
го типа выемочно-погрузочного оборудования
Радиус черпания, м Rч Устанавливается проектом в зависимости от выбранно-
го типа выемочно-погрузочного оборудования
Расстояние от оси дви-
жения автотранспорта до
нижней/верхней бровки
уступа, м
c2 Устанавливается проектом в зависимости от выбранно-
го средства
Продолжение таблицы 2
1 2 3
Расстояние от оси хода
экскаватора до нижней
бровки экскаваторной
заходки, м:
внутренней
внешней
a1
a2
Определяется в зависимости от выбранного типа вы-
емочно-погрузочного оборудования и транспортного
средства
Ширина разгрузочной
площадки автосамосва-
ла, м
а Определяется расчетом в зависимости от выбранного
типа транспортного средства и горно-геологических
условий разрабатываемого месторождения
Ширина площадки для
разворота автосамосва-
ла, м
Б
а
Определяется в зависимости от выбранного типа вы-
емочно-погрузочного оборудования и транспортного
средства
Ширина площадки для
разворота бульдозера, м
Б
б
Определяется в зависимости от выбранного типа вы-
емочно-погрузочного оборудования и транспортного
средства
Рис. 2 - Технологическая схема ведения горных работ в зоне воронки обрушения с при-
менением экскаватора - прямая механическая лопата и автотранспорта
1 - репер на поверхности или в горной выработке для выполнения маркшейдерско-
геодезического контроля за состоянием воронок обрушения, 2 - воронка обрушения, 3 - экс-
каватор - прямая механическая лопата, 4 - автосамосвал, 5 - добычной или вскрышной уступ
Рис. 3 - Технологическая схема ведения горных работ в зоне воронки обрушения с при-
менением экскаватора - обратная механическая лопата и автотранспорта
1 – репер на поверхности или в горной выработке для выполнения маркшейдерско-
геодезического контроля за состоянием воронок обрушения, 2 – воронка обрушения, 3 – экс-
каватор - обратная механическая или гидравлическая лопата, 4 – автосамосвал, 5 – добычной
или вскрышной уступ
Для более безопасного выполнения технологических процессов в зоне
сформированной воронки обрушения, предлагается применение экскаватора
обратная механическая или гидравлическая лопата (тип подбирается в соответ-
ствии с табл. 1 для конкретных условий), с размещением карьерного оборудо-
вания на вышележащем уступе по схеме на рис. 3. В результате можно увели-
чить высоту отрабатываемого уступа и уменьшить количество транспортных
горизонтов. При этой схеме расположения оборудования горная масса, выни-
маемая из воронки, погружается верхней погрузкой непосредственно в автомо-
бильный транспорт. Недостатком этой технологии является то, что снижается
производительность экскаватора на 10-15% по сравнению с экскаваторами,
оборудованными прямой лопатой.
Рис. 4 - Технологическая схема ведения горных работ по засыпке воронки обрушения
одновременно с выемкой полезного ископаемого или вскрыши на добычном уступе
с применением драглайна и автотранспорта
1 – репер на поверхности или в горной выработке для выполнения маркшейдерско-
геодезического контроля за состоянием воронок обрушения, 2 – воронка обрушения, 3 –
драглайн, 4 –автосамосвал,5 – бульдозер, 6 – добычной или вскрышной уступ,7 – склад на-
копитель для размещения вскрышных пород или полезного ископаемого, 8 – дополнитель-
ный экскаватор, 9 – бурты для хранения горной массы (вскрышных пород)
Рис. 5 – Технологическая схема ведения горных работ по засыпке воронки обрушения с
применением драглайна и бульдозера
1 – репер на поверхности или в горной выработке для выполнения маркшейдерско-
геодезического контроля за состоянием воронок обрушения, 2 – воронка обрушения, 3 –
бульдозер, 4 – драглайн, 5 – добычной или вскрышной уступ
Для экскавации горных пород, с засыпкой воронки обрушения и одновре-
менной выемкой вскрышных пород по схеме на рис. 4, целесообразно исполь-
зовать экскаватор драглайн (тип подбирается в соответствии с табл. 1 для кон-
кретных условий), оборудованный ковшом специальной конструкции и имею-
щий значительный радиус черпания, и автосамосвал грузоподъемностью не бо-
лее 40 т. По данной схеме экскавация горной породы в зоне расположения во-
ронки обрушения производится следующим образом. Драглайн, дополнитель-
ный экскаватор, автосамосвалы и бульдозер располагают на безопасном рас-
стоянии от воронки. Драглайном осуществляются добычные или вскрышные
работы с разгрузкой горной массы во временный склад накопитель. После чего
горная масса выгружается дополнительным экскаватором типа ЭКГ или ЭГО,
далее вскрышные породы транспортируются и выгружаются в воронку обру-
шения, таким образом выполняется засыпка воронки. Недостатком применяе-
мой схемы является то, что драглайн не может самостоятельно осуществлять
погрузку в транспортные средства. Для этого необходимо создание перегрузоч-
ного склада и применение дополнительного экскаватора, который бы перегру-
жал горную массу из склада в автосамосвалы.
В производственном процессе возможно комбинирование предлагаемых
технологических схем в зависимости от горно-геологических и горнотехниче-
ских условий ведения горных работ.
Предложенные технологические схемы позволяют решить проблемы, свя-
занные с ведением горных работ в рабочих зонах карьера с наличием воронок
обрушения, восстановить движение горнотранспортного оборудования, возоб-
новить технологические процессы при подвигании борта (разносе) и добычи
полезного ископаемого при условии соблюдения специальных мер и правил
безопасности [5, 9].
Выводы. В бортах карьеров, подрабатываемых подземными работами, с
выходом на них воронок обрушения, необходимо устанавливать параметры зон
обрушения. Направление развития горных работ в зоне формирования воронок
определяется в зависимости от параметров зон обрушения, имеющегося горно-
добычного и транспортного оборудования, геологических особенностей место-
рождения и перспективных планов развития горных работ.
Особенностью разработанных технологических схем является то, что они
подходят для всех характерных условий развития горных работ, а также учиты-
вают обеспечение безопасности.
Предложенная технология ведения открытых горных работ позволяет под-
держивать и наращивать производственные мощности карьера в условиях ос-
ложнения работ наличием воронок обрушения.
–––––––––––––––––––––––––––––––
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Гавриленко, Ю. Н. Об условиях образования провалов на земной поверхности над горизон-
тальными и наклонными выработками / Ю.Н. Гавриленко, О.А. Улицкий, А. В. Шиптенко // Прояв-
ление горного давления: Сб. научн. тр. – Донецк, 1999. – Вып.32. - С. 110 – 115.
2. Казикаев, Д.М. Геомеханические процессы при совместной и повторной разработке руд / Д.М.
Казикаев. - М.: Недра, 1981. – 288 с.
3. Murchision Goldfield, Australia [Электронный ресурс] / Режим доступа: http: // mining-
technology. com/projects. – Загл. с экрана.
4. Куликов, В.В. Совместная и повторная разработка рудных месторождений / В.В. Куликов. -
М.: Недра, 1972. – 328 с.
5. Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных разрабо-
ток в Криворожском железорудном бассейне. Л.: ВНИМИ, 1975. – 68 с.
6. Четверик, М.С. Вскрытие глубоких горизонтов карьеров при комбинированном транспорте /
М.С. Четверик. – Киев: Наукова думка, 1986. – 188 с.
7. Несмашный, Е.А. Устойчивость борта Глееватского карьера, подработанного подземными
горными работами, при расширении его границ. / Е.А.Несмашный, А.А.Романенко, А.В.Болотников //
Металлургическая и горнорудная промышленность. – 2012. - №3. - С. 76-79.
8. Мировая горная промышленность 2004 – 2005: история, достижения, перспективы. – М.: НТЦ
«Горное дело», 2005. – 376 с.
9. Правила охраны труда при разработке месторождений полезных ископаемых открытым спо-
собом НПАОП 0.00-1.24-10 [Электронный ресурс] /Режим доступа: http://ohranatruda.in.ua/pages/3141.
–Загл. с экрана.
REFERENCES
1. Gavrilenko, Yu.N., Ulitskiy, O.A., Shiptenko, A.V. (1999), “On the conditions of formation of dips in
the ground surface above the horizontal and inclined mine working”, Proyavleniye gornogo davleniya,
no.32, pp.110 – 115.
2. Kazikayev, D.M. (1981), Geomekhanicheskiye protsesy pri sovmestmnoy i povtornoy razrabotke rud
[Geomechanical processes during the joint and re-development of ores], Nedra, Moscow, Russia.
3. Murchision Goldfield, Australia (2013), Retrieved from: http://www.mining-technology. com/projects
(Accessed 10 July 2013).
4. Kulikov, V.V. (1972), Sovmestnaya i povtornaya razrabotka rudnykh mestorozhdeniy [Joint and re-
development of ore deposits ], Nedra, Moscow, Russia.
5. Pravila okhrany sooruzheniy i prirodnykh obyektov ot vrednogo vliyaniya podzemnykh razrabotok v
Krivorozhskom zhelezorudnom baseyne [Rules for protection of structures and natural objects from the harm-
ful effects of underground mining in the Krivoy Rog iron ore basin], (1975), BNIMI, Leningrad, USSR.
6. Chetverik, M.S. (1986), Vskrytiye glubokikh gorizontov karyerov pri kombinirovanom transporte [Opening
the deeper horizons of quarries at the combined transport], Naukova dumka, Kiev, USSR
7. Nesmashnyi, E.A., Romanenko, A.A. and Bolotnikov, A.V. (2012), “The stability of the Board of Gleevatka
Career Worked by Underground Mining Operations while Expanding its Borders”, The Metallurgical and mining
industry, no. 3, pp. 76-79.
8. The global mining industry 2004 - 2005: History, Achievements, Prospects (2005), NTTS Gornoye
delo, Moscow, Russia.
9. Pravila okhrany truda pri razrarotke mestorozhdeniy poleznikh iskopaemykh otkrytim sposobom
NPAOP 0.00-1.24-10, Retrieved from: http://www.ohranatruda.in.ua/pages/3141 (Accessed 10 July 2013).
–––––––––––––––––––––––––––––––
Об авторах
Четверик Михаил Сергеевич, доктор технических наук, профессор, заведующий отделом Геомехани-
ческих основ технологий открытой разработки месторождений, Институт геотехнической механики
им. Н.С. Полякова Национальной академии наук Украины (ИГТМ НАН Украины), Днепропетровск, Ук-
раина, chetverik.mihail@inbox.ru
Ворон Елена Анатольевна, инженер в отделе Геомеханических основ технологий открытой разработ-
ки месторождений, Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова Национальной академии наук
Украины (ИГТМ НАН Украины), Днепропетровск, Украина, ElenaVoronIGTMNANU@meta.ua
Левченко Екатерина Сергеевна, инженер в отделе Геомеханических основ технологий открытой раз-
работки месторождений, Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова Национальной академии
наук Украины (ИГТМ НАН Украины), Днепропетровск, Украина, kateryna_t_86@mail.ru
Перетятько Галина Владимировна, главный специалист сектора физико-технических наук Научно-
организационного отдела НАН Украины, Национальная академия наук Украины (НАН Украины), Киев,
Украина.
About the authors
Chetverik Mikhail Sergeyevich, Doctor of Technical Sciences (D. Sc), Professor, Head of Department of Geo-
mechanics of Mineral Opencast Mining Technology, M.S. Polyakov Institute of Geotechnical Mechanics under the
http://ohranatruda.in.ua/pages/3141
National Academy of Sciences of Ukraine (IGTM, NASU), Dnepropetrovsk, Ukraine, chetverik.mihail@inbox.ru
Voron Yelena Anatolyevna, Engineer in Department of Geomechanics of Mineral Opencast Mining Technolo-
gy, M.S. Polyakov Institute of Geotechnical Mechanics under the National Academy of Sciences of Ukraine (IGTM,
NASU), Dnepropetrovsk, Ukraine, ElenaVoronIGTMNANU@meta.ua
Levchenko Yekaterina Sergeyevna, Master of Science, Engineer in Department of Geomechanics of Mineral
Opencast Mining Technology, M.S. Polyakov Institute of Geotechnical Mechanics under the National Academy of
Sciences of Ukraine (IGTM, NASU), Dnepropetrovsk, Ukraine, kateryna_t_86@mail.ru
Peretyatko Galina Vladimirovna, Chief Specialist in Department of Physics and Technical and Mathematics
Sciences of Research and Organizational Department, the National Academy of Sciences of Ukraine (NASU), Kiev,
Ukraine, Peretyatko@nas.gov.ua.
–––––––––––––––––––––––––––––––
Анотація. Стаття спрямована на обґрунтування технології ведення гірничих робіт у зо-
нах обвалення при спільній (відкритій і підземній) розробці крутопадаючих рудних родовищ.
Розглянуто напрямки розвитку гірничих робіт на ділянках воронкоутворення: від ворон-
ки, до воронки, з пониженням гірничих робіт навколо воронки.
Викладено технологію ведення гірничих робіт у зонах обвалення. Наведено розроблені
технологічні схеми ведення гірничих робіт у зонах воронкоутворення з використанням різ-
них типів виїмково-вантажного і транспортного устаткування, з урахуванням гірничо-
геологічних і гірничотехнічних умов відпрацювання та безпечного виконання технологічних
процесів.
Ключові слова: відкрита і підземна розробка руд, воронка обвалення, неробочий борт
кар'єру, технологія ведення гірничих робіт, екскаватор.
Abstract. This paper presents a technology for mining in caving zones at combined (opencast and
underground) mining of steep ore deposits.
Routes for mining operations in areas with cone formation are considered: from the cone, to the cone,
with deepening of mining operations around the cone.
The authors present their technology for mining works in caving zones and technological
schemes for mining in zones with cone formation by using different types of mining, loading and
hauling equipment with taking into account geological, mining and engineering conditions and pro-
viding safety technological processes.
Keywords: opencast and underground mining of ores, crater of caving, a non-working board of
quarry, technology of conduction of mining works, excavator.
Статья поступила в редакцию 09.09.2013
Рекомендовано к публикации д.т.н., проф. В.П. Надутым
mailto:Peretyatko@nas.gov.ua
|