Способ разработки пологих и наклонных рудных тел

 

Изобретение относится к горнорудной пром-ти и м.б. использовано при подземной разработке пологих и наклонных рудных месторождений, залегающих в устойчивых вмещающих породах. Цель изобретения - снижение потерь и разубоживания руды и себестоимости добычи. В очистном блоке проходят доставочную (откаточную) выработку 2. Из нее за зоной сдвижения горного массива проходят восстающую буровую выработку 3 до сбойки с вентиляционной выработкой 4. Из выработки 3 бурят скважины 8 с размещением и последующим взрыванием в них зарядов ВВ. Руду отбивают слоями. Доставку руды до доставочной выpaбofки 1 осуществляют, используя силу взрыва и энергию потока воды, которую подают из выработки 3. Вода, смещиваясь с кусками отбитой руды, образует селевой поток, который перемещается в выработку 2. Из соседних выработок 2-4 проходят буровые камеры 14 и скважины для обрушения слоя налегающих нород. Породу обрушают с образованием откоса. При отработке каждой камеры в месте пересечения откоса обрушенных пород с почвой камеры путем взрывания нескольких недобуренных скважин образуют рудный уступ 9. После полной отработки камеры образуется подконсольное очистное пространство, ограниченное с одной стороны навалом обрущенных пород, с другой поверхностью рудного массива, сформированного под углом естественного откоса обрушенных пород, а сверху кровлей из налегающих пород в форме консоли. Последнюю формируют так. I С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 5ц 4 Е 21 С 41 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4123708/22-03 (22) 25.09.86 (46) 30.03.88. Бюл. № 12 (71) Институт горного дела АН КазССР (72) В. А. Исаков, В. Ф. Грибанов и Б. Т. Абдульдинов (53) 622.273 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 590456, кл. E 21 С 41/06 1975.

Авторское свидетельство СССР № 870714, кл. Е 21 С 41/06, 1979. (54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ПОЛОГИХ

И НАКЛОННЫХ РУДНЫХ ТЕЛ (57) Изобретение относится к горнорудной пром-ти и м.б. использовано при подземной разработке пологих и наклонных рудных месторождений, залегающих в устойчивых вмещающих породах. Цель изобретения — снижение потерь и разубоживания руды и себестоимости добычи. В очистном блоке проходят доставочную (откаточную) выработку 2. Из нее за зоной сдвижения горного массива проходят восстающую буровую выработку 3 до сбойки с вентиляционÄÄSUÄÄ 1384755 А 1 ной выработкой 4. Из выработки 3 бурят скважины 8 с размещением и последующим взрыванием в них зарядов ВВ. Руду отбивают слоями. Доставку руды до доставочной вырабо1 ки 1 осуществляют, используя силу взрыва и энергию потока воды, которую подают из выработки 3. Вода, смешиваясь с кусками отбитой руды, образует селевой поток, который перемещается в выработку 2. Из соседних выработок 2 — 4 проходят буровые камеры 14 и скважины для обрушения слоя налегающих пород. Породу обрушают с образованием откоса. При отработке каждой камеры в месте пересечения откоса обрушенных пород с почвой камеры путем взрывания нескольких недобуренных скважин образуют рудный уступ 9.

После полной отработки камеры образуется подконсольное очистное пространство, ограниченное с одной стороны навалом обрушенных пород, с другой поверхностью рудного массива, сформированного под углом естественного откоса обрушенных пород, а сверху кровлей из налегающих пород в форме консоли. Последнюю формируют так, А " а уу

1384755 чтобы нижняя ее часть являлась продолжением поверхности рудного массива. Для разгрузки породной консоли от опорного

Изобретение относится к горнорудной промышленности и может быть использовано при подземной разработке пологих и наклонных рудных месторождений„залегающих в устойчивых вмещающих породах.

Цель изобретения — снижение потерь и разубоживания руды и себестоимости добычи.

На фиг. 1 показан участок рудной залежи, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б на фиг. 1.

Пологую и наклонную залежи отрабатывают очистными блоками, которые в зависимости от высоты, угла падения, выдержанности элементов залегания, крепости вмещающих пород не разделяют или разделяют на подэтажи. Очистной блок по простиранию делят на камеры 1 (фиг. 1). Подготовительно-нарезные работы в очистном блоке заключаются в проходке доставочной (откаточной) выработки 2 (фиг. 1 и 3)

В ней транспортировку руды предусматривают самоходной машиной. Из доставочной выработки вверх по восстанию проходят буровой восстающий 3 до сбойки с вентиляционной выработкой 4 (фиг. 1 и 3). Очистные работы в блоке ведут в камерах без оставления наклонных ленточных целиков.

При отработке первой камеры из бурового восстающего на некотором расстоянии от доставочной выработки оформляют отрезную щель 5 (фиг. 2) длиной, равной ширине камеры, высотой, равной мощности рудного тела, шириной, например, равной

3 м. Ее отбивают из бурового штрека 6 (фиг. 1). Участки рудного массива между доставочной выработкой и отрезной щелью служат временными целиками 7 и обеспечивают устойчивость одной стенки и кровли доставочной выработки. Из бурового восстающего массив руды в пределах очистной камеры разбуривают комплектами скважин

8 (фиг. 1 — 3), располагаемых как по нормали к плоскости падения рудного тела и продольной оси камеры, так и под углом к ним.

Расстояние между комплектами скважин составляет, например, 1,5 — 3,0 м. Скважины бурят так, чтобы зарядами ВВ отбивались слои руды, боковые поверхности которых параллельны (или почти параллельны) и составляют с горизонталью угол, равный давления в налегающих породах в пределах отрабатываемой камеры проходят разгрузочную щель 1 з.п. ф-лы, 3 ил. углу естественного откоса навала обрушенных налегающих пород. При отработке каждой камеры в ее нижнем остром углу оставляется специальный рудный уступ 9. Он

5 оформляется путем недобуривания нескольких скважин до границ слоя в этом районе.

Доставку отбитой руды в пределах очистного пространства от места отбойки до доставочной выработки осуществляют в две очереди. Вначале доставку части отбитой руды производят под действием сил взрыва и собственного веса. После отбойки нескольких слоев руды на почве очистной камеры остается определенная ее масса; из которой образуется навал в форме треугольной приз1,5 мы, примыкающей к забою камеры. Максимальную высоту призма имеет у стенки забоя камеры или на незначительном расстоянии от нее. Эту массу удаляют с почвы камеры потоком воды, который подают в очистное пространство по почве бурового восстающего.

Резервуар 10 для воды монтируют в вентиляционной выработке 4 путем перекрытия ее части двумя герметичными перемычками 11 с затворами. Резервуар может быть

25 расположен от отрабатываемой камеры на значительном расстоянии и служить для отработки нескольких-камер. По мере приближения очистных работ к резервуару и погашения участка вентиляционной выработки перемычки демонтируют и затем возводят на другом ее участке. После смешивания потока воды с кусками руды образуется сель, который по почве камеры перемещается в доставочную выработку. Для создания кучного навала селевой массы в доставочной выработке на определенном расстоя35 нии от сопряжения с буровым восстающим ее участок перекрывается барьером 12 для остановки селя. На некотором расстоянии от барьера устанавливается фильтрующая перемычка 13. Через нее от селевой

4 массы отделяется вода и перепускается в специальный водосборник, дренажную систему выработок, канаву откаточной выработки и т.д.

Таким образом, камеры отрабатывают полностью. Затем отбивают целик 7 (фиг. 2)

45 и потоком воды руды смывают в доставочную выработку. Погрузку и доставку руды производят только в доставочной выработке, где обеспечиваются безопасные условия труда рабочих.

1384755

Из соседнего бурового восстающего, доставочной и вентиляционной выработок проходят буровые камеры 14 (фиг. 1 — 3). Из буровых камер бурят скважины 15 для обрушения слоя налегающих пород опреде ленной толщины. Породу обрушают так, что она полностью заполняет выработанное пространство и над ним создается «подушка» необходимой толщины. Куски обрушенной породы заполняют выработанное пространство полностью и подпирают боковую рудную стенку соседней камеры за счет того, что угол естественного откоса навала обрушенных пород равен углу, который боковая рудная стенка составляет с горизонталью. Для исключения размыва нижней части навала обрушенных налегаюших пород необходимо обеспечить такие условия, чтобы транспортировка смеси кусков руды с водой происходила в русле с жесткими стенками. С целью создания жесткой стенки русла предусматривается между навалом обрушенных пород и боковой рудной стенкой камеры оставлять рудный уступ-целик на всю длину очистной камеры.

Высоту уступа-целика определяют из выражения:

1 1н tga-tg (P„— ы) где Ьс — высота стенки уступа-целика, м;

1. — длина навала руды призматической формы на почве очистной камеры после отбойки нескольких слоев, м; а — угол падения рудного тела (наклона почвы камеры к горизонтали), град; „ — угол естественного откоса навала руды на почве очистной камеры, град.

После полной отработки камеры образуется подконсольное очистное пространство, ограниченное с одной стороны навалом обрушенных налегающих пород, с другой — стенкой рудного массива, сверху— кровлей из налегающих пород в форме консоли.

Навал пород является целиком с большой степенью податливости. Чтобы при отработке камеры исключить возможность значительных вывалов при неустойчивой непосредственной кровле, которые могут перекрыть в определенном районе очистное пространство камеры, предусматривают оставлять в камере столбчатые целики 16 на определенном расстоянии друг от друга.

Целики оформляют трапециевидной формы с площадью верхнего основания, большей, чем нижнего. Из буровых камер, пройМе денных из соседнего бурового восстаюшего, бурят скважины, заряжают их ВВ. Взрывают заряды и обрушают кровлю над очистным пространством так, чтобы нижняя

55 где hi — расстояние между гранью, образованной пересечением поверхностей кровли выработки, ее стенки и образующей зоны сдвижения массива, и почвой камеры, м;

Lp.. расстояние от крайней нижней точки консоли до границы зоны сдвижения массива консоли на отметке сопряжения кровли и стенки бурового восстающего, обращенной к зоне сдвижения, м;

Є— угол естественного откоса навала обрушенных налегающих пород, град, 1 — угол между горизонталью и образующей границы зоны сдвижения, град. часть консоли являлась продолжением боковой наклонной стенки соседней камеры и располагась к горизонтали под углом, равным углу естественного откоса навала обру5 шенных пород или близким к нему. Выполнить это условие необходимо для того, чтобы обеспечить площадный контакт нижней части консоли с навалом обрушеHllblx пород. Это приводит к повышению устойчивости консоли.

Для разгрузки породной консоли от опорного давления налегающих пород предусматривают ее нижнюю часть оформлять в форме выступа путем отрезки от основной породной части массива консоли щелью, 15 расположенной от крайней свободной поверхности консоли до образующей, являющейся продолжением рудной стенки камеры.

Эту операцию выполняют следующим образом.

Из буровых камер 14 (фиг. 2) бурят скважины 15 (фиг. 3). Концы их определенной длины заряжают ВВ и взрывают в направлении обрушенных налегающих пород.

В этом случае разрушение части породного массива происходит в зажиме, но для обра25 зования своеобразной щели достаточно лишь в ее пределах нарушить жесткую связь с окружающим монолитным массивом породы.

С целью исключения разрушения руд30 ного массива вокруг бурового восстающего, предназначенного для отработки очередной камеры, которое может быть вызвано сдвижением консоли по естественным трещинам, его проходят в части массива ру ды, расположенной за зоной возможного

35 сдвижения массива руды, при этом расстояние от нижней крайней точки консоли до границы зоны сдвижения консоли на отметке сопряжения кровли и стенки бурового восстающего, обращенной к зоне сдвижения, 4О определяют из выражения - ВЬ И1- т@Р 1рр

1384755

Формула изобретения

1. Способ разработки пологих и наклонных рудных тел, включающий проходку откаточной, вентиляционной и восстающей буровой выработок, бурение скважин в горном массиве и взрывание в них зарядов

ВВ, отбойку рудного массива слоями, доставку руды силой взрыва, подачу воды в очистное пространство камеры из бурового восстающего и транспортировку руды энергией потока воды, обрушение налегающих пород с образованием откоса пород, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь и разубоживания руды и себестоимости добычи, буровой восстающий проходят за зоной сдвижения горного массива, оформляют породную консоль и подконсольное очистное пространство между навалом обрушенных пород и поверхностью рудного массива, который формируют под углом естественного откоса обрушенных пород, в месте пересечения откоса обрушенных пород с почвой камеры образуют рудный уступ взрыванием недобуренных скважин, а породную консоль обрушением налегающих пород со стороны выработанного пространства формируют в продолжении поверхности рудного массива.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что рудную консоль разгружают от опорного давления проходкой разгрузочной щели в налегающих породах в пределах отрабатываемой камеры.

Б-Б

Составитель В. Черкашенинов

Редактор И. Рыбченко Техред И. Верес Корректор Л. Патай

Заказ 1117/27 Тираж 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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