Способ разработки мощных месторождений полезных ископаемых при камерной системе разработки

Способ разработки мощных месторождений полезных ископаемых при камерной системе разработки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОИ:КОМУ СВЙДВТааЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Уесяублик (11) 496365 ми

E а т, (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено26.01.73 (21) 1876440/22-3 с присоединением заявки № (23) Приоритет(513 N. Ka Е 21с 41/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР аа далем нзааратений и открьтий (53) УДК 622.272,12 (088.8) (43) Опубликовано25 12 75 Бюллетень № 47 (4Ь) Дата опубликования описания 2402.76

Л. К. Вертлейб, Ю. П. Вильный,;Р. М. Гамберг, Д. М. Казикаев, В, И. Масокин, И. Т. Родзевилло, Г. Г. Суржин, В. С. Уралов, Г. И. Чухлов и Г. В. Щавинский (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно конструкторский институт

P1) Даявительпо осУшению местоРождений полезных ископаемых, специальным гоРным работам, рудничной геологии и маркшейдерскому делу (54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МОЩНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ

ИСКОПАЕМЫХ ПРИ КАМЕРНОЙ СИСТЕМЕ РАЗРАБОТКИ

Изобретение относится к горному делу, а именно к способам разработки мощных месторождений полезных ископаемых при камерной системе разработки крепких руд, не склонных к слеживанию и самовозгорар- нию, например железистых кварцитов, где обязательным условием обработки является сохранение устойчивости вышележащих пород с помощью оставляемых целиков для предотвращения прорывов подземных вод или сохранения дневной поверхности.

Известен способ разработки мощных рудных тел камерными системами, вклю чающий выемку полезного ископаемого и оставление целиков, при этом камерам придают прямоугольную (или близкую к ней) форму отбойкой вертикальных слоев.

Образующиеся при этом плоские междукамерные и панельные целики служат для поддержания выработанного пространства и вышележащих пород.

Однако при осуществлении способа наблюдаются большие потери полезного ископаемого в междукамерных и панельных целиках, невысокая сейсмическая устойчи-1

Ф

i вость плоских целиков больших размерсж от воздействия массовых, взрывов и, как следствие, возможный пробой (разрушение, целиков, повышенный выход негабарита эа счет отслоений полезного ископаемого от плоских стенок целиков по трещинам массива и низкое качество дробления руды.

11ель изобретения - снизить потери полезного ископаемого и повысить несу1р шую способность целиков.

Это достигается тем, что центры камер в плане располагают по углам равностороннего треугольника, KaMepaM npHllaют форму, близкую к цилиндрической, а

1к полезное ископаемое отбивают концентрическими своими с ис опьчованием аф. фекта встречного ровненько несравненного выброса в„центр камеры, На фиг. 1 изображено взаимное положе- ние основных подпотовительных выработок и камер на откаточном горизонте при различных стадиях отбойки полезного ископаемого; на фиг. 2 положение этих же выработок на вентиляционно-буровом

25 горизонте в различных стадиях подготов«

3 ки; на фиг. 3 показан вертикальный разрез камеры А-А на фиг. 1 (через один иэ рудовыпусков); на фиг. 4 - сечение по Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - вертикальный веер скважин (сечение по В-В на 5 фиг. 4); на фиг, 6 - вертикальный разрез амеры на промежуточной стадии отбойки полезного ископаемого (разрез по Г-Г на фиг. 1 ).

Отработка участка месторождения предлагаемым способом может быть осущест( влена следующим образом.

Проведением основных откаточных штреков 1 на откаточном горизонте и вентиля1 ционных штреков 2 на вентиляционном гори- б зонте отрабатываемый участок полезного ископаемого 3 разбивают на панели, в границах каждой из которых будут отрабатываться очистные камеры 4 (фиг. 1 и 2), расположенные по углам равносторонних треугольников О, О, 0 (см, фиг. 1).

Подготовка будущих очистных камер 4 йос аботкена откаточном го неонте 7см. р р фиг.1) заключается в проведении из откаточного штрека 1 параллельно линии 5 соединя-t юшей центры будущих камер, откаточных ооп I тов — заездов 6. На каждую камеру 4 прохо дят две спаренные камеры 7 для размещения вибропитателей. Камеры 7 разделывают далее в рудовыпуски 8.- зо

На буровом горизонте (cM. фиг. 2) иэ вентиляционного штрека 2 проходят две (. взаимно - перпендикулярные буровые выработки 9 и 10 через центр будущей очистной камеры 4 до ее границ (см. фиг. 4) . По;ц периметру камеру 4 окойтуривает обходной (вентиляционно-буровой) выработкой 1 1, пройденной по окружности. Камера в этом случае получает форму цилиндра. Возможно также оконтуривание камеры в виде правиль 40 ного восьмиугольника, однако извлечение полезного ископаемого из камеры в этом случае будет несколько меньшим.

На каждую группу из трех камер, напри мер, в центре междукамерного целика прохо р дят одну из вентиляционных сбоек 12, из которой секционным вэрыванием глубоких скважин проводят вентиляционный восстающий 13, сбиваемый в дальнейшем вентиляционными сбойками 12 с обходными выра- 50 ботками 11 соответствующих камер (см. фиг. 2). Для улучшения вентиляции буровых

ГОризОнтОВ, а также ocMQTp& и съемки Очи стных камер 4, обходные выработки 11 соединяют между собой сбойками 14. 45

В зависимости от принятой высоты этажа последний выработками 2, 9, 10, 11, 12 и 14 (см. фиг. 3 и 6) делят на два или несколько подэтажей, аналогичных основному буровому горизонту. Обуривание камеры Ж

4 взрывными скважинами 15 производят из буровых выработок 9 и 10 комплектами вертикальных вееров 16 и 17 с клиновым врубом (см, фиг, 4 и 5), при этом под комплектом вееров скважин понимается два веера скважин, пробуренных из одной выработки и одинаково удаленных от продольной оси камеры. Угол развертки вееров (клина) зависит от схемы подготовки и при наличии только двух радиальных буровых выработок 9 и 10 составляет Я о щ135 (см. фиг. 4). Расстояние между веерами и торцами скважин в веере зависит от

: конкретных горно-геологических условий и обычно составляет 3-5 м.

Днище камеры 18 в виде конуса с дву мя рудовыпусками 8 разбуривают вертикальными веерами нисходящих скважин с клиновым врубом и формируют его последовательно с отбойкой полезного ископаемого в камере. Коническую поверхность днища оформляют торцами скважин соответствующей длины в каждом отбиваемом слое.

:Свод 19 камеры в описываемом варианте обуривают веерами восходящих скважин с клиновым врубом и формируют его последовательно в .процесса отбойки слоев в, камере.

Оконтуриваюшие камеру вертикальные нисходящие скважины 20 бурят двумя коль цревйми рядами йз обходной кольцевой выработ ки 11.Началу очистных работ в камере

4, предшествует проведение отрезного восстающего.21 круглого сечения в центре

1камеры, который проводят путем секцион ного взрывания параллельных гкважин (см.1 фиг. 2, 3 и 4). Первый кольцевой слой полезного ископаемого отбивают на компенсационную: камеру 22,круглого сечения, которую, создают расщирением отрезного восстающего 21 путем взрывания расположенных вокруг него параллельных скважин 23.

Отбойку кольцевых слоев в пределах подэтажа осуществляют вэрыванием ВВ в скважинах беэ замедлений между отдельными веерами комплектами буровых скважин, что обеспечивает одновременность встричного движения отбитой рудной массы к центру (фокусу) камеры 4. Отбойку "кольцевых слоев по всем подэтажам производят с замедлением снизу вверх, т.е. первым взрывают нижний подэтаж, затем второй снизу и далее очередной слой в пределах свода 19 камеры 4. Днище 18 камеры 4 взрывают предварительно с опережением на один слой с целью заполне» ния конусообразной воронки отбитой рудой

24, Перед отбойкой кольцевых слоев в

496365 камере 4 на всю высоту последней в дни-f ше 18 необходимо выдерживать рудную подушку над воронками выпуска на отметках торцов нисходящих вееров скважин, оформляющих конусообразную поверхность дниша. Паспорт взрывных работ различен для последовательной отбойки каждого слоя руды по направлению от центра камеры к ее границам.

Расположение веерных комплектов сква- жин с клиновым врубом с одновременным взрыванием всех скважин в слое или по крайней мере противолежащих комплектов вееров позволяет достичь высокий эффект

I дробления горной массы эа счет огромной концентрации энергии движущейся .массы руды в, центр (фокус) камеры и в целом .;,повышает коэффициент полезного действия взрыва.

Сечение камер в виде восьмиугольника (в пределе круга) позволяет обеспечить . высокую устойчивость камер при динамических нагрузках. При взрыве ударная волна направлена под острым углом к плоскости

25 обнажения стенок камеры, что значительно снижает откольные явления.

Целик сложной формы переменного сече-ния обладаея высокой собственной резонанс - ной частотютой, значительно большей, чем собственная частота колебаний плоских це6 ликов, Сейсмическая устойчивость таких целиков значительно выше, чем плоских цеаиков .(Расположение буровых выработок 9 и 1< в створе двух плоскостей обнажения (клина) гарантирует их сохранность в месте сопряжений с камерами.

Устойчивая конструкция целиков при расположении камер в плане по углам равносторонних треугольников снижает потери в целиках и гарантирует воэможность применения увеличенной высоты этажа.

Формула изобретении

Способ разработки мощных месторождений полезных ископаемых при камерной системе разработки, включающий выемку полезного ископаемого с оставлением целиков,отличающийся тем,что,с целью снижения потерь полезного ископаемого. и повышения несущей способноСти целиков, центры камер в плане располагают по углам равностороннего треугольника, камерам придают форму, близкую к цилиндрической, а полезное ископаемое отбивают концентрическими слоями с использованием эффекта встречного радиально направленного выброса в центр камеры, Заказ 1 73. Изд. Ж М Тира® 8

Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 1130%, Раушская наб., 4

Предприятие «Патент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24