Способ разработки маломощных пологих залежей

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной добыче руд цветных и ценных металлов на тонких и маломощных пологих залежах. Цель изобретения - повышение полноты и качества извлечения рудной массы при разработке крепких руд за счет управляемого разрушения целиков (Ц). Панель подготавливают проходкой горных выработок, из которых по рудному телу в средней его части бурят скважины (С) на одинаковом расстоянии одна от другой, равном 4 - 6 диаметрам. При этом С бурят диаметром, в 2-3 раза меньшим выемочной мощности. Затем между этими С тем же диаметром бурят в той же плоскости дополнительные С. Пробуренные С на участке длиной, большей размера допустимого пролета обнажения, который определяют по специальному математическому выражению, расширяют путем разбуривания диаметром, равным мощности рудного тела. После саморазрушения образованных Ц расширенные С раскрепляют на расстоянии одна от другой, равном размеру допустимого пролета обнажения. Разрушенные Ц и гребни между ними доразрушают до контура рудного тела и извлекают горную массу с доставкой ее, например, обратным ход

бекбаев серикбай

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1535994 А 1 (51)5 E 21 С 41/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 работок, иэ которых по рудйому телу в средней его части бурят скважины (С) на одинаковом расстоянии одна от другой, равном 4-6 диаметрам. При этом С бурят диаметром, в 2-3 раза меньшим выемочной мощности. Затем между этими С тем же диаметром бурят . в той же плоскости дополнительные С. Пробуренные С на участке длиной, большей размера допустимого пролета обнажения, который определяют по специальному математическому выражению, расширяют путем разбуривания диаметром, равным мощности рудного тела. После саморазрушения образованных Ц расширенные С раскрепляют на расстоянии одна от другой, равном размеру допустимого пролета обнажения. Разрушенные Ц и гребни между ними доразрушают до контура рудного С тела и извлекают горную массу с доставкой ее, например, обратным ходом бурового инструмента, гидромонитором с обработкой рудной массы поверхностно активными веществами. Целесообразным направлением бурения С является нормальное направлению действия тектонических сил. 3 з.п.ф-лы, 3 ил. (21) 4391 077/23-03 (22) 01. 02. 88 (46) 15. 01. 90. Бюл. М- 2 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, .проектный и конструкторский институт горного дела цветной металлургии и Ловоэерский горно-обогатительный комбинат (72) Ю.В. Михайлов, С.И. Симаков, И.С. Паньшин, A.Á. Попов, И.Г. Аргамаков и И.И. Бессонов (53) 622.274(088.8) (56) Попов Г.Н. и др.Технология и техника разработки рудных месторождений осадочного происхождения. М.: Недра, 1975, с. 162-170. (54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МАЛОМОЩНЫХ

ПОЛОГИХ ЗАЛЕЖЕЙ (57) Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной добыче руд цветных и ценных металлов на тонких и маломощньм пологих залежах. Цель изобретения — повышение полноты и качества извлечения рудной массы при разработке крепких руд за счет управляемого разрушения целиков (Ц). Панель подготавливают проходкой горных вы1535994

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке тонких и маломощных пологих залежей крепких руд, при добыче руд цветных и ценных металлов.

Целью изобретения является повышение полноты и качества извлечения рудной массы прн разработке крепких руд за счет управляемого разрушения целиков.

На фиг. 1 представлена схема разработки в проекции на вертикальную плоскость; на фиг. 2 — разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 3 — увеличенный разрез В-В на фиг. 2.

В массиве горных пород 1 проходят горные выработки 2 по рудному телу 3.

Из выработки 2 бурят параллельные скважины 4, вначале диаметром в 2-3 раза меньше выемочной мощности, на одинаковом расстоянии одна от другой равном -6 их диаметрам. Затем между пробуреннымИ скважинами бурят скважи- 25 ны 5 указанным диаметром в той же плоскости в средней части. После этого скважины расширяют до размеров выемочной мощности 6 расширителем, причем расширение скважин проводят на расстоянии от первоначальной скважины, большем допустимого обнажения, и после саморазрушения целиков 7 скважины раскрепляют на одинаковом расстоянии одна от другой креплением 8.

Рудные цлики 7 после этого доразрушают до конутров выемочной мощности и извлекают из очистного пространства.

Способ осуществляется следующим

40 образом.

В горном массиве 1 из выработки 2 по рудному телу 3 бурят параллельные скважины 4 диаметром, в 2-3 раза меньшим выемочной мощности, на одина45 ковом расстоянии одна от другой и равном 4-6 их диаметрам. Это позволя- ет обеспечить точность бурения за счет исключения влияния концентраций напряжений в горном массиве, которые

50 распространяются на 1-2 диаметра от сферической выработки, тем самым обеспечивается равномерность нагрузки ка по вертикали, так и по горизонтали.

Затем бурят скважины в средней части между пробуренными в той же плоскости скважинами диаметром, в

2-3 раза меньшим выемочной мощности, что обеспечивает равномерность нагруэки по горизонтали и создает условия бурения беэ отклонения скважин от заданного направления.

В результате в горном массиве образуется поле напряжений с последовательным распределением зон концентрации между пробуренными скважинами в результате суммирования опорного давления от влияния соседних скважин одна на другую. Это приводит к деформации в рудном теле, нарушению сплошности целиков.

Расширение пробуренных скважин до размеров выемочной мощности на расстоянии, большем допустимого пролета, приводит к разрушению целиков за счет образования критических нагрузок при бурении за пределами допустимого пролета обнажения, После разрушения целиков, выражающегося в потрескивании, отделении чешуйчатых частиц руды, появлении микро- и макро- трещин, разбуренные скважины последовательно упрочняют на одинаковом расстоянии допустимого пролета обнажения одна от другой.

Допустимый пролет обнажения определяется по формуле, которая выведена на основе общей теории о горном давлении и переведена после некоторых преобразований для условий, возникающих при бурении скважин в пологом рудном теле на глубинах 300-1000 м и коэффициенте Пуансона р = О, 17-0, 3.

Общий вид формулы

- 6, 0(г ч.. D + р)

I><.П вЂ” 0,8(.. .D V +C.,) где L — расстояние между раскрепляемыми скважинами, м; у — удельный вес пород кровли, кFI/MЗ °

g — коэфйициент глубины разработки, = 0,6-0,12, соответственно для глубин 300-1000 м;

D — диаметр раэбуриваемых сква жин, обеспечивак1щих выемочную мощность залежи, м; сопротивление пород кровли

P растяжению, ИПа.

4 — коэффициент бокового распора, = 0,2-0,4.

Для общего случая может быть применена формула вида (О 1 4-0, 23) ст D

1535994 где L

Причем бурение скважин осуществляют перпендикулярно направлению тектонических сил, что обеспечивает максимальное использование горного давления для разрушения целиков, Поскольку горные выработки, из которых осуществляют бурение скважин, имеют большие параметры выемочной мощности, то в некоторых случаях необходимо обеспечить их устойчивость.

Это достигается креплением их существующим способом, крепление осуществляют по сопряжению с упрочняемыми скважинами, чем обеспечивается устойчивость кровли выработок с учетом допустимого пролета обнажения.

Существенным вопросом при добыче полезного ископаемого выбуриванием пологими скважинами является доставка рудной массы. Для обеспечения максимальной выемки рудной массы при ее накоплении осуществляют выдавливание ее обратным ходом бурового инструмента с одновременным вращением нижней части расширителя, выполненного в виде шнека. Для обеспечения подвижности рудной массы одновременно с этим в нее подают поверхностно-активные вещества.

35 величина допустимого пролета, м; объемный вес пород, т/м ; диаметр расширения скважины до выемочной мощности, м; верТикальная мощность налегающих пород, оказывающих давление на целик, м, Формула изобретения

1. Способ разработки маломощных пологих залежей, включающий проведение горных выработок, бурение из них параллельных скважин по рудному телу с формированием рудных целиков и гребней между ними и доставку выбуренной рудной массы иэ очистного пространства, отличающийся тем, что, с целью повьш ения полноты и качества извлечения рудной массы при разработке крепких руд эа счет управляемого разрушения целиков, бурение скважин осуществляют в средней части рудной залежи диаметром, в 2-3 раза меньшим выемочной мощности, на одинаковом расстоянии, равном 4-6 их диаметрам, 5 одна от другой по всей длине панели, затем бурят скважины указанным диаметром в той же плоскости в средней части между пробуренными скважинами, 10 после чего скважины раэбуривают диаметром, равным выемочной мощности, на расстоянии, большем допустимого пролета обнажения, до саморазрушения целиков, после чего скважины раскрепляг на расстоянии одна от другой, равном допустимому пролету обнажения, а рудные целики и гребни между ними доразрушают до контура выемочной мощности и извлекают из очистного прост20 ранства.

2. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и и я тем, что скважины бурят перпендикулярно направленио, à рас25 крепление скважин (между почвой и кровлей) проводят на расстоянии I, одна от другой, определяемом по формуле

6,0()" 1 D +бр)

tyqD — 0,8 yq, В +ЬД ™ где 1 — удельный вес пород кровли, КН/мэ; l — коэффициент глубины разработки, q = О, 6-0, 12;

D — диаметр раэбуриваемых скважин, обеспечивающих выемочную мощность залежи, м; коэффициент бокового распора, 40 4 = 0,2-0,4. сопротивление пород кровлиP растяжению, MIIa.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что крепление выработ45 ки, из котовой осуществляют бурение скважин, выполняют в местах сопряжений с раскрепленными скважинами.

4. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что доставку рудной

50 массы осуществлт обратным ходом бурового инструмента и подачей поверхностно-активных веществ в рудную массу.

1535994

Составитель А. Логинский

ТехРед М. Ходанич

Редактор О. Спесивых

Корректор М. Максимишинец

Заказ 90 Тиржк 396 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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