Способ отработки рудных тел

 

Изобретение относится к горнодобывающей пром-ти. Цель - повышение извлечения чистой руды и уменьшение количества погрузочных выработок (ПВ) в блоке за счет формирования поверхности отбитой руды на границе с обрушенной породой в форме фигур выпуска, увеличение плотности руды в зоне потока под ПВ и уменьшение ее плотности между этими выработками . Проходят буровые и ПВ. Массив блока разбуривают глубокими скважинами . Отбойку руды осуществляют взрыванием зарядов взрывчатого вещества в скважинах. Верхнюю часть блока отбивают с опережением. Основную часть запасов отбивают крутонаклонными слоями в зажиме с форсированием временного рудного выступа, в который затем отбивают послойно и ведут торцевой выпуск руды под обрушенными породами. Столбы I очереди отбивают над ПВ на обрушенную породу. Ширину слоев в столбе I очереди уменьшают в глубь столба от ширины, равной расстоянию между осями ПВ на границе с обрушенной породой, до ширины ПВ на границе со следующим столбом I очереди . Столбы II очереди отбивают между ПВ на отбитую руду смежных столбов I очереди, что позволяет за счет соударения кусков повысить качество дробления. 6 ил. & (Л С 00 4 Oi СО 4;

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1511 4 Е 21 С 41/06 ь ь

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4068365/22-03 (22) 03.04.86 (46) 23.10.87. Бюл. Ф 39 (71) Институт физики и механики горных пород АН КиргССР (72) Н.В,Дронов (53) 622.273 (088,8) (56) Именитов В.р. Технология, механизация и организация производственных процессов при подземной разработке рудных месторождений. — И.: Недра, 1973, с. 360.

Авторское свидетельство СССР

i¹ 1010399, кл. Е 21 С 41/06, 1981. (54) СПОСОБ ОТРАБОТКИ РУДНЬИ ТЕЛ (57) Изобретение относится к горнодобывающей пром-ти. Цель — повышение извлечения чистой руды и уменьшение количества погруэочных выработок (ПВ) в блоке эа счет формирования поверхности отбитой руды íà границе с обрушенной породой в форме фигур выпуска, увеличение плотности руды в зоне потока под ПВ и уменьше„„Я0„„1 4 794 А1 ние ее плотности между этими выработками. Проходят буровые и ПВ. Г1ассив блока разбуривают глубокими скважинами. Отбойку руды осуществляют взрыванием зарядов взрывчатого вещества в скважинах. Верхнюю часть блока отбивают с опережением. Основную часть запасов отбивают крутонаклонными слоями в зажиме с форсированием временного рудного выступа, в который затем отбивают послойно и ведут торцевой выпуск руды под обрушенными породами. Столбы I очереди отбивают над ПВ на обрушенную породу ° Ширину слоев в столбе I очереди уменьшают в глубь столба от ширины, равной расстоянию между осями ПВ на границе с обрушенной породой, до ширины ПВ на границе со следующим столбом I очереди ° Столбы II очереди отбивают между ПВ на отбитую руду смежных столбов I очереди, что позволяет за счет соударения кусков повысить качество дробления. 6 ил °

6794

35

45

1

134

Изобретение относится к горно-д0" бывающей промьппленности и может быть использовано при подъемной отработке крутопадающих или мощных полого залегающих месторождений системами с отбойкой руды в зажиме и обрушением вмещающих пород.

Цель изобретения - снижение потерь, повышение извлечения чистой руды и уменьшение количества погруэочных выработок в блоке за счет формирования поверхности отбитой руды на границе с обрушенной породой в форме фигур выпуска, увеличения плотности руды в зоне потока над погруэочными выработками и уменьшения ее плотности между этими выработками.

На фиг.1 показана отбиваемая секция, продольный разрез, параллельный фронту очистной выемки; на фиг.2 сечение А-А на фиг,1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг.2; на фиг. 4 — разрез В-В на фиг. ) и 2; на фиг.5 — схемаотбойки слоев в столбах I u II очередей и положение границы отбитой руды по очередям отбойки и слоям, горизонтальное сечение; на фиг, 6 — рациональное расположение эллипсоидов чистой руды в горизонтальном сечении на высоте максимального их развития.

На чертеже обозначены столбы I и II соответственно первой и второй очередей отбойки, волнистая поверхность 1 отбитой руды на границе с обрушенной породой, образующая 2 эллипсоида чистой руды, уплотненная руда 3 над погруэочными выработками, относительно разрыхленная руда 4 между погруэочными выработками, слои I -I столба I очереди отбойки, слои II

II„ столба II очереди, положения

I -I контура отбитой руды соответственно после отбойки I I слоев столба I очереди (I„ совпадает с

I) положение II контура отбитой руды после отбойки последнего (n-го) слоя столба II очереди, толщина m отбиваемого столба, толщина ть отбитого (выпускаемого) столба, расстояние F между погрузочными вырамалые оси а, Ь трехосного эллипсоида чистой руды, высота Н выпускаемого столба (большая ось эллипсоида), образующая 5 воронки прогиба верхнего контакта руды, временный рудный выступ б,точка А излома контура отби1 той руды, точка В пересечения смежных эллипсоидов выпуска (сов падае т сА), Способ осуществляется следующим образом.

Проходят буровые и погрузочные выработки, массив блока разбуривают. глубокими скважинами. Отбойку руды

1 осуществляют взрыванием зарядов ВВ в скважинах, Верхнюю часть блока отбивают с опережением, отбойку основной части запасов осуществляют круто наклонными слоями в зажиме с формированием временного рудного выступа, который .затем отбивают послойно и ведут торцевой выпуск руды под обрушенными породами °

Отработка рудного тела начинается от отработанного и заполненного обрушенной породой блока или отрезной щели.

Вначале на обрушенную породу отбивается верхняя часть блока. Шаг отбойки верхней части блока выбирается таким, чтобы при выпуске руды воронка прогиба верхнего контакта 5 развивалась свободно, не касаясь массива.

Отбитая в верхней части блока руда магазинируется.

Затем слоями I I„ отбивают столбы I очереди на всю толщину и высоту столба. Для этого с коротким замедлением взрываются веера скважин, пробуренных из погрузочных выработок (фиг.1, 2 и 5).

За счет недозаряда на 4-6 м нижней части скважин над погруэочными выработками оставляют рудный выступ

6 (фиг.4), Отбойка столбов I очереди с оставлением рудного выступа может осуществляться также вэрыванием нисходящих скважин, пробуренных из верхних буровых выработок (не показано).

55 ботками, ширина m no o HoH Bb>работки; большая m (на контакте с обрушенной породой) и малая m (на гра1 нице со следующим столбом) ширина столба I очереди,,ширина m столба II очереди на границе со следующим столбом, расстояние d между бортами смежных погрузочных выработок,..Отбитая в столбах 1 очереди руда над погруэочными выработками раэрыхляется и вдавливается в обрушенную породу, образуя криволинейную поверхность на контакте с обрушенной породой I „ (фиг. 2 и 5). Криволинейность поверхности отбитой руды обеспечивается за счет уменьшения! 14 вглубь столба шириньt каждого последующего слоя, отбилаемого в столбе

I Очереди. !!аксимальная ширина слОЯ на границе с обрушенной породой равна расстоянию между осями погруэочных выработок. При этом максимальное действие взрыва ориентировано на середину секции, где руда получает .максимальную подвижку в сторону обрушенной породы. По границам столба энергия взрыва расходуется в основном на отрыв руды от массива, поэтому здесь руда получает минимальную подвижку. Схема постадийного формирования криволинейной поверхности руды показана на фиг.5. Взрыванием первого веера наиболее широкий слой I, разрыхляется, за счет этого происхо-! дит подвижка руды до линии I, (фиг.5) . Контур руды почти по всей ширине слоя перемещается параллельно первоначальной поверхности массива, Только у границ слоя из-за потери энергии взрыва на отрыв руды подвижка уменьшается, это обуславливает искривление контура только на этих участках (у границ слоя). На отбитый слой I, с коротким замедлением взрывается слой I меньшей ширины.

При этом уплотняется отбитая руда слоя I и происходит дополнительная

2 подвижка поверхности руды на участке, соответствующем ширине слоя I2.

Прямолинейный контур отбитой руды теперь равен только ширине слоя I

Положение контура после отбойки второго слоя на фиг. 5 показано линией

I . Затем отбивается еще более уз2 кий третий слой, что вызывает подвижку контура в еще более узкой зоне и т.д. При каждом последующем взрыве величина подвижки уменьшается (фиг.5) .

После отбойки последнего слоя I„

1 прямолинейный контур I„ сохраняется только на отрезке, равном ширине последнего слоя ш, который равен ширине погрузочной выработки т

Общая величина (глубина) подвижки контура руцы в средней части столба очереди определяется величиной коэффициента разрыхления руды при многорядной отбойке в зажиме К, Она равна тп — m = (К вЂ !)m.

На следующем этапе взрыванием скважин, пробуренных из нижних буровых выработок, отбивают столбы II очереди (фиг.1, 2 и 5) между погру5794 зочными выработками. Отбойку производят короткозамедленно слоями II,, II2, II, II на отбитую руду смежных столбов (на фиг. 5 направление

C) отбойки показано стрелками), Так как плоскости вееров скважин расположены параллельно массиву (перпендикулярно буровым выработкам), в очереди слои, взрываемые с одинаковым замедлением, включают скважины разных вееров. Вначале отбивают наиболее широкие слои II граничащие с двух сторон с отбитой рудой очереди. Затем отбивают более узкие слои II и т.д.

После отбойки последнего слоя II контур столба II очереди займет положение 11„ (фиг.5). Так как отбойка во вторую очередь направлена под углом к плоскости массива, а также из-эа большой поверхности обнажения, отбойка столба II очереди практически не вызывает подвижки внешнего контура руды, отбитой в первую очередь.

Окончательное положение контура отбитой руды показано волнистой линией, Эта линия практически соответствует

I (фиг. 2 и 6) контуру I„°

Так как увеличение объема столЗ0 ба I очереди при отбойке происходит практически без подвижки внешнего контура, то это вызывает дополнительное уплотнение руды, отбитой в первую очередь. За счет этого над погрузочными выработками образуются эоны

3 повьш енной плотности (фиг,2) . Коф фициент раэрыхления в этих зонах К меньше первоначального К . В то же время руда, отбитая во вторую оче. 40 редь, имеет больший (чем К ) коэффициент раэрыхления, так кзк при отбойке в зажиме в районе расположения заряда, взрываемого в последнюю очередь, руда получает наибольшее разрыхление ° Степень разрьгхления руды

45 возрастает в направлении от контура

II к месту расположения заряда поси леднего слоя 1?h В целом между погрузочными выработками формируются зоны с относительно более высоким

50 разрыхлением руды. На фиг. 2 эти эоны условно обозначены цифрой 4 и показаны кусками большей крупности. .Средний коэффициент разрыхления в зонах 4 близок к К, т.е, коэффициенту, 55 соответствующему обычной многорядно р ф ° ° ной отбойке в зажиме с большим числом рядов (в данном случае их число равно 2 n).

5 l3

Раздельная отбойка столбов первой и второй очередей может осуществляться как за один взрыв путем подбора замедлений между очередями и слоями в очередях, так и путем поочередного проведения взрывов по очередям.

Отбойка столбов II очереди в сторону отбитой руды позволяет эа счет соударения кусков повысить качество ее дробления, что благоприятно как с точки зрения извлечения, так и для повышения производительности труда на выпуске.

Улучшение дробления руды способствует и шахматное расположение скважины при отбойке столба II очереди (фиг.5) .

После отбойки секции взрывом одного ряда скважин в рудном выступе

6 образуют выпускную щель (фиг.4).

При этом одновременно взрывают части скважин, оставшиеся после отбойки секций первой очереди, и дополнительные скважины.

При первом положении выпускной щели производят полный выпуск отбитой руды. Выпуск прекращают в момент начала разубоживания.

Положение первой выпускной щели выбирают (за счет изменения длины рудного выступа) с таким расчетом, чтобы образующая эллипсоида чистой руды 2 совпала с выступающей (наиболее удаленной от массива) границей руды с обрушенной породой (фиг ° 2, 4 и 6), Погрузку (забор) руды по ширине погрузочной выработки ведут с одинаковой интенсивностью. Поэтому фигуре выпуска по фронту выработки формируется практически плоской (в горизонтальном сечении), за счет этого она получает форму трехосного эллипсоида, вытянутого вдоль секции (фиг.6), Плоская часть фигуры выпуска m совпадает с плоским участком руднол го контура, также формирующегося против торца выработки и имеющего ширину m (фиг, 5 и 6), Это способствует повышению показателей извлечения, Формирование вытянутой формы эллипсоида способствует также и различие коэффициентов разрыхления руды, Между погрузочными выработками руда менее уплотнена, поэтому здесь она имеет меньшую связность и конструктивную прочность ° Благодаря этому эллипсоид получает большое развитие

46794

6 вдоль столба. Это позволяет увеличить расстояние между погрузочными выработками без снижения показателей извлечения. Этому же способствует волнистая поверхность рудного контура, при которой не остаются треугольные столбы по всей высоте секции эа пределами смежных фигур выпуска.

Выпуск руды при первом положении выпускной щели продолжают до начала раэубоживания.

Вести выпуск после начала разубоживания не имеет смысла, так как при этом частично извлекается (вместе с породой) только руда, находящаяся на рудном выступе. Но эту руду более целесообразно извлечь путем отработки следующего слоя в рудном выступе.

Поэтому в момент начала раэубоживания при первом положении щели выпуск прекращают и отбивают следующий ряд скважин в рудном выступе и полностью выпускают руду, оставшуюся на высту25 пе в виде откоса. Так поочередно отрабатывают остальные слои в выступе.

При отработке слоев рудного выступа выпуск ведут до критического раэубоживания.

3р После отработки секции и рудного выступа граница эамаганиэированной руды в верхней части блока принимает криволинейную форму 5, благоприятную для вписывания эллипсоида чистой руды при отработке следующей секции.

Основные параметры способа устанавливают в следующем порядке.

По известной высоте блока принимают высоту выпускаемого столба Н .

4 Она приравнивается к большей оси эллипсоида выпуска, По соотношению осей эллипсоида

Н8 выбирается его малая ось а.

Толщину отбитого столба принимают равной а, Зная коэффициент разрыхления руды при многорядной отбойке в зажиме

Кр, определяют тоЛщину отбиваемого и столба m =

Кр

Из фиг.5 видно, что в точке излома А рудный контур при отбойке

55 практически не смещается. Для практических целей принимают, что точка

А расположена на границе отбиваемой секции. По условиям выпуска необходимо, чтобы точка В - пересечения

1346794 фиг.1 смежных эллипсоидов совпала с точкой

А излома рудного контура.

Проводя иэ угла погрузочной выраа ботки радиусом R = --- полукруг, 1 находят точку А пересечения зллипсоида с границей.

Совмещая с этой точкой образующую смежного эллипсоида, графически находят рациональное расстояние между погрузочными выработками 1. Зная

m, находят d.

По известным величинам I, m,, d определяют ширину столбов I u II очереди: ш = 2, m = ш, mit Й.

Исходя из толщины секции m, определяют расстояние между веерами и количество слоев в столбах ° формула изобретения

Способ отработки рудных тел, включающий проходку буровых и погруэочных выработок, разбуривание массива блока глубокими скважинами, заряжение их зарядами взрывчатого вещества, взрывную отбойку запасов руды, опережающую отбойку верхней части блока, отбойку основноРР части круто наклонными слоями в зажиме с формированием временного рудного высту5 па послойную отбойку выступа и торцовый выпуск руды под обрушенными породами, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь, повышения извлечения чистой руды и уменьшения количества погрузочных выработок в блоке за счет формирования поверхности отбитой руды на границе с обрушенной породой в форме фигур выпуска, увеличения плотности руды в зоне потока над погрузочными выработками и уменьшения ее плотности между этими выработками, запасы отбивают столбами, при этом столбы первой очереди отбивают над погрузочными выработками на обрушенную породу, причем ширину слоев в столбе уменьшают в глубь столба от ширины, равной расстоянию между осями погрузочных выработок на границе с обру25 шенной породой, до ширины погрузочной выработки на границе со следующим столбом, а столбы второй очереди отбивают между погрузочными выработками на отбитую руду смежных столбов

3п первой очереди.

1346794

О

Р О О

О О

ООО о

Оооо О оОО ос7 О O о,Оооо о

00 о оО ооо

g 0Оо 00

ОО,000 оООО0 о ооо о о ао ро, О Оо 0, о оо (7) аоо ооуоо

0g о

00Р g о о

C) С7 О О оо О <7 о Оо о, 00 0-ОООООО

0Ор 0 ООО О

Е О ОооО о ОО

0 Og.0 0

OО

0 00

Ооо 00 О

000 00 0 00

0 0

00 0 О р о 0 0

00 о О оо

6> 0 оо ооо

Рро ооp оо оoo ооо оо ооО оо о о о ооо оО у Ь

00 о

0 руу

Р

40 ð оо,о g ооо о

4 Фоо о оо оооо

Ро ар о9 0

0ll 40

Qo Оо ооо ра

0о 00

ОВ Оо

08 00

Оо ОО

ОО Ооо

ОО

oQ оо

ОО оо оо

0 00 ооо оо о е.

Р oî о 0000, о" ооо о 0 оо оо ooo o

og 0о

О оОО Оо

О 0 О

o0 0gO

00000 о о

oîoooo 0 о оооо о ,оо 00 00 о о ооо0 о о ооо00 ооо

o0d 0 00 ооОО Ооо

04î Оо

О о О Ь ооо ос ооо 4 у О со О оо ооо Ооро

04 4о4

О

О О оро о90ССо 04044 ие,о оооо р оо оооо р р рро рг "о ооо/ о а oo °

О ррррр е о0

Р 4ФОО.+O

1 3 46794

Фиг. 5

1346794

Составитель В . Черкашенинов

Редактор Н.Лазаренко Техред A. Кравчук

Корректор А.Ильин

Подписное

Тираж 452

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

)13035, москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Заказ 5105/32

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4