Способ разработки наклонных рудных месторождений

Способ разработки наклонных рудных месторождений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: применяется при отработке рудных тел с углом падения от 20 до 50° и мощностью от 5 до 20м для снижения трудоемкости и повышения безопасности очистных работ. Сущность изобретения: отрабатывают первичные камеры горизонтальными слоями Е нисходящем порядке, а вторичные камеры со скважинной отбойкой и выпуском руды на породное днище, отбойку и отгрузку руды верхнего слоя первичной камеры ведут из разрезного штрека, пройденного в средней по мощности части рудного тела кровлеуступным забоем, отработку нижнего слоя ведут почвоуступным забоем из транспортной сбойки, проводимой из бурового штрека нижележащей вторичной камеры, буровые штреки вторичных камер смещают «верх по нормали от почвы рудного тела на величину, определяемую по расчетной формуле. Погрузочные орты проходят из буровых штреков нижележащей вторичной камеры через закладочный массив первичной камеры, из них оформляют рудоприемные пространства в форме конуса, одна образующая которого ортогональна почве погрузочного орта, а другая составляет с горизонтом угол, соответствующий углу естественного откоса отбитой руды. 1 з. п, ф-лы, 4 ил. СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 С 41/22

ГОСУДАРСТВЕННОЕ 1АТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО ССCP (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ 4

О

О Р у, Ы (21) 4930895/03 (22) 23,04.91 (46) 15.01.93. Бюл. N. 2 (71) Северо-Кзвказский горно-металлургический институт (72) А.И. Липовой, А.В, Пащенко, Т.М, Урумов, Э.В. Файдель и Д.А. Вовченко (73) Северо-Кавказский горно-металлургический институт (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1087665, кл. Е 21 С 41/22, 1983, Авторское свидетельство СССР

Nã 714012, кл. Е 21 С 41/22, 1980, (54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НАКЛОННЫХ

РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ (57) Использование: применяется при отработке рудных тел с углом падения от 20 до

50 и мощностью от 5 до 20м для снижения трудоемкости и повышения безопасности очистных работ. Сущность изобретения: отрабатывают первичные камеры горизонтальными слоями E нисходящем порядке, а

Изобретение о гносится к горнодобывающей промышленности и может применяться при отработке наклонных рудных месторождений.

Известен способ разработки наклонных рудных тел, включающий сооружение транспортных съе: дов, выемку руды первичными и вторич. ыми камерами по простиранию по всей высоте этажа с транспортиро зкой,зуды по транспортным сбойкам меж,у вы лележащими и нижележащими камерами, закладку первичных камер твердеюшей смесью, выемку вторичных камер по той >I е технологической схеме и их гидрозакладку. Основным недостатком данного способа является сложность, трудоем„, . Ж 1789025 АЗ вторичные камеры со скважинной отбойкой и выпуском руды на породное днище, отбойку и отгрузку руды верхнего слоя первичной камеры ведут из разрезного штрека, пройденного в средней по мощности части руд. ного тела кровлеуступным забоем, отработку нижнего слоя ведут почвоуступным забоем из TpBHGIIOpTHQA сбойки, проводимой из бурового штрека нижележащей вторичной камеры, буровые штреки вторичных камер смещают вверх по нормали от почвы рудного тела на величину, определя- емую по расчетной формуле. Погрузочные орты проходят из буровых штреков нижележащей вторичной камеры через закладочный массив первичной камеры, из них оформляют рудоприемные пространства в форме конуса, одна сбразующая которого ортогональна почве 110Epóço÷íoãо орта, а другая составляет с горизонтом угол, соответствующий углу естественного откоса отбитой руды. 1 з. гк ф-лы, 4 ил, кость и низкая производительность очистных работ. Это обусловлено цикличностью технологической схемы очистной выемки из-за применения мелкошпуровой отбойкой руды, характеризуемой тем, что до 40% трудозатрат приходится на маломеханизированные подготовительно-заключител ные операции при буэении, заряжании и взрывании шпуров. Кром того, сооруж<.ние транспортных ук оно осуществляется углубкой камер по простиранию путем р»збу.ривания и взрывания почвы камеры. 1акая технология требует тщательной зачистки почвы камеры, чс сто вручную, перед 1урением, постоянную откачку технологиче;кой воды на значительное расстояние, что еще

1789025

30

50 больше увеличиваеттрудоемкость очистных работ. Кроме того, отработка запасов наклонного рудного тела по схеме камера— целик системами с открытым очистным пространством требует для предотвращения преждевременных обрушений камер и разрушения целиков жесткости и прочности искусственных целиков, соизмеримых с прочностью и жесткостью естественных рудных целиков. Такое требование практически невыполнимо по многим причинам, Снижение разницы между прочностными свойствами искусственных и рудных целиков может быть достигнуто только за счет повышения прочности закладочного массива первичных камер, т. е. повышенного расхода цемента, а это существенно увеличивает себестоимость добычи, Отработка вторичных камер между искусственными опорами системами с открытым очистным пространством, вследствие этого, отличается низкой безопасностью очистных работ.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ разработки наклонных рудных тел, включающий проходку траншеи, подсекающей камеру, перемещение породы от ее проходки в нижележащую камеру, выпуск руды в траншею, расположенную под отрабатываемой камерой и ее транспортировку по транспортным выработкам, расположенным в породах лежачего бока. Недостатками этого способа являются низкая эффективность отработки запасов рудного тела из-за больших объемов подготовительно-нарезных горизонтальных и вертикальных выработок, проводимых в породах лежачего бока, возможности преждевременного обрушения руды из камеры, подсе- 4 ченной по всей площади, сложность, трудоемкость и низкая эффективность очистной выемки запасов, оставляемых в междукамерных ленточных целиках, Целью изобретения является снижение 4 трудоемкости и повышение безопасности очистных рабст, Поставленная цель достигается тем, что согласно известному способу, включающе- му отработку залежи камерами по простиранию, проведение буровых штреков, транспортных сбоек между вышележащими и нижележащими камерами и погрузочных ортов, формирование породного днища и рудоприемных пространств, бурение сква- 5 жин, отбойку руды взрыванием, отгрузку отбитой руды и закладку камер, в предлагаемом способе отработку рудной залежи осуществляют первичными и вторичными камерами, в первичных камерах происходят разрезные штреки в средней по мощности части, проведение буровых штреков во вторичных камерах осуществляют со смещением вверх по нормали от почвы рудного тела этих камер на отметку почвы рудного тела первичных камер, проведение погрузочных ортов из буровых штреков нижележащих вторичных камер производят на расстоянии от почвы рудного тела на границе смежных первичных и вышележащих вторичных камер не менее, чем на высоту сечения погрузочного орта, причем погрузочные орты проходят после закладки первичных камер через закладочный массив этих камер, формирование рудоприемных пространств производят в форме конуса, одна из образующих которого ортогональна почве погрузочного орта и проходит через нижнюю точку границы между заложенной первичной камерой и отрабатываемой вторичной камерой, а вторая оформлена под углом естественного откоса отбитой руды к горизонту, первичные камеры отрабатывают слоями в нисходящем порядке, при этом верхний слой отрабатывают из разрезных штреков, а нижний слой из транспортной сбойки, причем выработанное пространство первичных камер закладывают твердеющими смесями. после чего отрабатывают вторичные камеры с заполнением выработанного пространства гидросмесями. Величину смещения буровых штреков вторичных камер определяют по формуле

h=05b tga, где b — ширина камеры;

Q — угол падения залежи, Такая технология позволяет снизить трудоемкость очистных работ и повысить безопасность очистной выемки вторичных камер за счет отсутствия в камерах людей и оборудования.

B горнодобывающей промышленности известны способы отработки рудных ren c выпуском отбитой руды через выпускные воронки. Однако, известные конструкции днища камер предусматривают формирование воронок овалоконической или пирамидальной формы с горизонтальным расположением плоскости основания воронок, т. е. при ортогональном, по отношению к горизонтальной почве погрузочных ортов, расположения оси воронки. Кроме того, применение этих конструкций предусматривает обязательное оформление траншейной подсечки по всей площади камеры, следовательно, расположение воронок и подсечных траншей непосредственно в рудном теле. В указанных способах форма воронок, их размеры и схема оасположения регламен1789025 тируется мощностью рудного тела и типом применяемого при выпуске оборудования, В предлагаемом техническом решении рудоприемные пространства располагаются в один ряд, В этих условиях полнота выпуска и устойчивость днища камер обеспечиваются только формой воронок выпуска и их наклоном в сторону восстания рудного тела. Возможность реализации этих условий, в свою очередь, обеспечивается только величиной смещения буровых штреков вторичных камер вверх по нормали от почвы рудного тела, строго на определенную величину, зависящую от угла падения залежи. Эта величина для любых углов падения определяется по формуле h = 0,5 b щ а, где Ь вЂ” ширина камеры; и — угол падения рудного тела. Кроме того, наклон рудоприемных пространств в сторону восстания рудного тела так, чтобы одна их образующая была ортогональна почве погрузочных ортов, а вторая — составляла с горизонтом угол, соответствующий углу естественного откоса отбитой руды, является не только условием выпуска, но и решающим условием сохранения устойчивости кровли погрузочных ортов, следовательно, всей конструкции днища камеры.

На фиг, 1 показан разрез по почве залежи; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг.

3 — разрез Б-Б на фиг, 2; на фиг. 4 — разрез

 — В на фиг. 2.

Способ осуществляется в следующей последовательнос и операций. Рудную залежь 1 разрабатывают на первичные 2 и вторичные 3 камеры. Размеры камер и целиков рассчитывают по фактору устойчивости обнажений горных пород и целиков, а для первичных камер — и по фактору технических возможностей буровой техники, Из полевых транспортных съездов, расположенных на флангах выемочных панелей, проходят разрезные штреки 4 первичных камер 2. Из них отрабатывают верхний l o ризонтальный слой 5 по кровлеуступной схеме с мелкошпуровой отбойкой. Руду транспортируют по разрезным штрекам 4 на транспортный съезд и далее до рудоспуска. Одновременно с отработкой верхнего слоя проходят буровые штреки 6 вторичных камер 3, При этом буровые штреки 6 вторичных камер 3 см .щэют вверх по нормали от почвы рудного тела на высоту, определяемую по формуле h = 0,5 ° b - тц а, где Ь— ширина камеры; с — угол падения рудного тела. Эта величин» смещения позволяет пройти на фланге панели транспортную отбойку 7, почва которой располагается на той же высотной отметке, что и грузовая пло5

55 щадка нижнего горизонтального слоя 8 первичной камеры 2, из которой рассекается нижний слой и отрабатывается по почвоуступной схеме в обе стороны от транспортной сбойки 7 с отбойкой руды горизонтальными шпурами 9. Руду транспортируют по буровым штрекам 6 вторичных камер 3 до транспортного съезда и далеедо рудоспуска, После полнойотработки двух трех первичных камер 2 устанавливают изолирующие перемычки 10 и производят закладку выработанного пространства. После охватывания твердеющей смеси из буровых штреков 6 вторичных камер 3 через закладочный массив первичных камер 2 и в породах лежачего бока проходят погрузочные орты 11 до вышележащих вторичных камер 3. Одновременно с этим осуществляют обуривание запасов верхней вторичной камеры 3 комплектами вееров скважин 12. Из погрузочных ортов 11 путем обуривания и взрывания комплектов штанговых шпуров или вееров скважин 13 формируют рудоприемные пространства 14, обнажающие почву рудной залежи. При этом, рудоприемным пространствам 14 придают форму наклонного в сторону восстания рудного тела конуса за счет того, что одна его образующая проходит через чижнюю точку границы между заложенной первичной и отрабатываемой вторичной камер и ортогональна почве погрузочного ор а 11, а другая образующая оформляется под углом естественного откоса отбитой руды,В

Одновременно с этим проходят отрезную щель в камере 15 и производят взрывание вееров скважин 12. Отгрузку руды ведут в погрузочных ортах 11 и транспортируют по буровым штрекам 6 нижележащих вторичных камер 3, После полной отработки запасов камеры на погрузочных орта:: 11 оборудуют изолирующие валы или изолирующие перемычки 10 и производят гидрозакладку вторичных камер 3.

Предлагаемый способ ведения горных работ может применяться при отработке наклонных рудных тел мощностью до 20 м на любых глубинах. с любыми физико-механическими свойствами руд и вмещающих пород и с углом падения на 25 до 50 .

Применение способа обеспечивает по сравнению с прототипом следующие преимущества: снижение трудоемкости очистных работ за счет применения отработки первичных камер горизонтальными кровле- и почвоуступными слоями без углубки камер по простиранию и применения скважинной отбойки с выпуском руды через рудоприемные воронки;

1789025 гг г

Щиг.1 повышение безопасности очистных работ за счет исключения присутствия людей и оборудования в открытом очистном пространстве вторичных камер; возможность полной механизации всех 5 основных и вспомогательных технологических операций; возможность организации поточной технологии отработки вторичных камер, значит увеличения коэффициента использо- 10 вания самоходного оборудования, следовательно, интенсивности отработки запасов камер; снижение себестоимости добычи за счет снижения необходимой прочности за- 15 кладочного массива первичных камер, а также за счет снижения объема проходческих работ по проведению транспортно-доставочных выработок вторичных камер.

Формула изобретения 20

1. Способ разработки наклонных рудных месторождений, включающий отработку залежи камерами по простиранию, проведения буровых штреков, транспортных сбоек между вышележащими и нижеле- 25 жащими камерами и погрузочных ортов из буровых штреков нижележащих камер, формирование породного днища и рудоприемных пространств из погрузочных ортов, бурение скважин, отбойку руды взрыванием 30 скважин, отгрузку отбитой руды и закладку камер, отл ич а ю щи и с я тем, что, с целью снижения трудоемкости и повышения безопасности очистных работ, отработку рудной залежи осуществляют первичными и 35 вторичными камерами, в первичных камерах проходят разрезные штреки в средней по мощности части, проведение буровых штреков во вторичных камерах осуществляют со смещением вверх по нормали от почвы рудного тела этих камер на отметку почвы рудного тела первичных камер, проведение погрузочных ортов из буровых штреков нижележащих вторичных камер производят на расстоянии от почвы рудного тела на границе смежных первичных и вышележащих вторичных камер не менее чем на высоту сечения погрузочного орта, причем погрузочные орты проходят после закладки первичных камер через закладочный массив этих камер, формирование рудоприемных пространств производят в форме конуса, одна из образующих которого ортогональна почве погрузочного орта и проходит через нижнюю точку границы между заложенной первичной камерой и отрабатываемой вторичной камерой, а вторая оформлена под углом естественного откоса отбитой руды к горизонту, первичные камеры отрабатывают слоями в нисходящем порядке, при этом верхний слой отрабатывают из разрезных штреков, а нижний слой — из транспортной сбойки, причем выработанное пространство первичных камер закладывают твердеющими смесями, после чего отрабатывают вторичные камеры с заполнением выработанного пространства гидрозакладкой

2. Способ по и, 1, отличающийся тем, что величину смещения L буровых штреков вторичных камер определяют по формуле:

h= 0,5 ° Ь ° tg а, где Ь вЂ” ширина камеры а — угол падения рудного тела.

1789025 .4 -А

Составитель А,Пащенко

Техред М,Моргентал

Корректор З.Салко

Редактор А.Бер

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 85 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5