Способ разработки рудных месторождений

 

Изобретение относится к разработке месторождений полого и наклонного залеганий . Цель - снижение затрат на поддержание буродоставочных выработок за счет адаптации формы ее кровли к напряженному состоянию горного массива Проходят вентиляционные, транспортные и буродоставочные выработки (ВДВ). Сечение ВДВ в зоне выпуска увеличивают ь вертикальном направлении. Руду отбивают б рением и взрыванием скважин слоями в зажатой среде на обрушенные породы До начала очистных работ определяют вертикальную и горизонтальную составляющие горного давления в призабойной части отрабатываемого рудного массива. Кровлю ВДВ оформляют по эллипсу с ориентацией длинной полуоси элпипса ьдот действия максимальных сжимающих напряжений и соотношением полуосей эллипса, равным соотношению главны напряжений в плоскости поперечного сечешя ВДВ При этом меньшая полуось проходит через пяту свод., кровли ВДВ Перед отбойкой очередного слоя руды в каждой скважине следующего слоя руды заряды В В размещают в кровле ВДВ на участках скважин от их устья до пересечения скважин указанным эллипсом Отбойку этих участков скважин в пределах следующего слоя руды производят совместно с взрыванием зарядов ВВ в скважинах очередного отбиваемого слоя руды Отбитую руду выпускают в торец ВДВ 7 ил С

СО.;ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sI>s Е 21 С 41/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРГ ГЕНИЯ

К АВТОРСКОЫУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4685575/03 (22) 25.04,89 (46) 15.04.91. Бюл, М 14 (71) Инстит>гг горного дсла AH КазССР (72) Ч. Г. Абу о в, А. Б, Айтбае в, С. M. Бе к t аев, M.Æ,Битимбаев, B.Í,Ãàá÷eíêo, Т,М.Ермеков, М.А.Каюпов, В.М.Киндиренка и В.А.Мосунов (53) 622.273 (088.8) (56) Авторское свидетельсгво СССР

М 356353. кл, Е 21 С 41/06, 1969.

Дехтярев С.И. и др. Перспективы развития техники и технологии подземной добычи железной руды на p

Горный журнал, N 3, 1971, с, 39 — 41, (54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ (57) Изобретение относится к разработке месторождений полого и наклонного залеганий, Цель — снижение затрат на поддержание буродоставочных выработок за счет адаптации формы ее кровли к напряженному состоянию горного массива. Проходят вентиляционные, транспортные и буродоставочные выработки (БДВ). Сечение БДВ в

Изобретение относится к горнорудной промышленности и может быть использовано при разработке рудных месторождений, преимущественно средней мощности, полого и наклонного залегания, с неустойчивыми породами кровли.

Цель изобретения — снижение затрат на поддержание буродоставочной выработки за счет адаптации формы ее кровли к напряженному состоянию fopHoco массива.

На фиг, 1 представлены вертикальный разрез отрабатываемого рудного блока по зоне выпуска увели-лп.ают в вертикальном направлении. Руду отбивают б:рением и взрыванием сква>кин слоями в зажатой сре, де на обрушенные породы. До начала очистных работ определяloT BBpTMKBëüíóþ и горизонтальную составляющие орного давления в призабойной части отрабатываемого рудного массива, Кровлю БДВ оформляют по эллипсу с ориентацией длинной полуоси эллипса вдол.: дайс> вия максимальных сжимающих напряжений и соотношением полуосей эллипса, равным соотношению главных напряжений в плоскости псперечного сече.-,ия БДВ. При этом меньшая полуось проходит через пяту свод; кровли БДВ. Перед отбойкой очередного слоя руды в àæäîé скважине следующего слоя руды заряды ВВ размещают в кровле

БДВ на участках скважин от их устья до пересечения скважин укаэанным эллипсом.

Отбойку этих участков скважин в пределах следующего слоя руды производят совместно с взрыванием зарядов ВВ в скважинах очередного отбиваемого слоя руды. Отбитую руду выпускают в торец БДВ. 7 «л. оси буродоставочной выработки после образования отрезной щели; на фиг. 2 — разрез

А-А фиг, 1; на фиг, 3 — разрез Б-Б фиг. 1 на стадии заряжания скважин зарядами ВВ; на фиг. 4 — вертикальный разрез отрабатываемого рудного блока по оси буродоставочной выработки на стадии выпуска отбитой руды; на фиг. 5 — вертикальный разрез отрабатываемого рудного блока по оси буродоставочной выработки на стадии заряжания скважин зарядами ВВ; на фиг. б — разрез

В-В фиг, 5; на фиг. 7 — разрез Г-Г фиг. 5.

1642004

Способ осуществляется следующим образом.

Проходят транспортные и вентиляционные выработки. В почве отрабатываемого рудного блока 1 проходят буродоставочную выработку 2 и формируют отрезную щель 3, заполненную обрушенными породами 4 кровли 5 (фиг. 1).

Из буродоставочной выработки 2 отрабатываемый рудный блок 1 разбуривают веерами скважин 6 (фиг, 1 и 2), которые заряжают зарядами ВВ и взрывают слоями в зажатой среде на обрушенные породы.

В процессе отбойки руды сечения буродоставочной выработки в зоне выпуска руды увеличивают в вертикальном направлении и оформляют ее кровлю по эллипсу с ориентацией длинной полуоси эллипса вдоль действия максимальных сжимающих напряжений и соотношением полуосей эллипса, равным соотношению главных напряжений в плоскости поперечного сечения буродоставочной выработки, при.этом меньшая полуось проходит через пяту свода кровли буродоставочной выработки, Определяют вертикальную о> и горизонтальную % составляющие горного давления и приэабойной части отрабатываемого рудного блока 1. Для этого используют один из известных геофизических методов, например метод ультразвукового прозвучивания, который заключается в следующем.

Для определения вертикальной составляющей горного давления в средней части двух соседних скважин 6, пробуренных в почве рудного блока 1, в одной вертикальной плоскости размещают источник 7 и приемник 8 ультразвуковых колебаний, которые сгединяют с известными геофизическими пр :борами. Определяют время прохождения ультразвуковых колебаний между источником 7 и приемником 8. Затем с помощью,звестных приемов определяют вертика ьную составляющую о> горного давления, Для опреления горизонтальной составляющей гт, горного давления в средней части двух соседних скважин 6, пробуренных в кровле рудного блока 1, в одной горизонтальной плоскости размещают источник 7 и приемник 8 ультразвуковых колебаний, которые соединяют с известными геофизическими приборами, Определяют время прохождения ультразвуковых колебаний между источником 7 и приемником 8.

Затем с помощью известных приемов определяют горизонтальную составляющую о, горного давления.

Перед отбойкой очередного слоя 9 руды в следующем слое 10 руды определяют, например, с помощью рулетки и отвеса вертикальное расстояние h от пяты свода 11 кровли до почвы 12 буродоставочной выработки 2 и ширину а участка буродоставочной выработки 2, Для каждой скважины 6 с номером i в следующем слое 10 руды в кровле буродоставочной выработки 2 определяют, например, с помощью угломера угол р наклона скважины к горизонту; определяют, например, с помощью рулетки и двух отвесов горизонтальное расстояние В от устья

10 расстояние hi от устья 13 скважины 6 до почвы 12 буродоставочной выработки 2, oriределяют по формуле С = hi- h вертикальное расстояние Ci от устья скважины 6 до горизонтальной плоскости которая проходит через пяту свода 11 кровли буродоставочной выработки 2 и которая пересекает плоскость Б-Б сечения по штрихпунктирной линии

25 (фиг. 3) Для каждой скважины 6 с номером! в следующем слое 10 руды в кровле буродоставочной выработки 2 определяют длину ti заряда BB 14, который в последующем должен быть размещен на участке скважины 6 от ее устья 13 до точки пересечения этой скважины 6 с находящимся в плоскости поперечного сечения буродоставочной выработки эллипсом, меньшая полуось которого проходит через пяту свода 11 кровли буродоставочной выработки 2, На фиг. 3 указанный эллипс изображен пунктирной линией.

Длину li заряда ВВ определяют по формуле

40 (х — x2i ) + (уц — yzi ) где х . = Bi — горизонтальное расстояние от устья 13 скважины 6 до оси буродоставочной выработки 2; уп = С вЂ” вертикальное расстояние от устья 13 скважины 6 до горизонтальной nRoскости, которая проходит через пяту свода

11 кровли буродоставочной выработки 2;

50 а/ 3

/У + гР », горизонтальное расстояние от точки пересечения скважины 6 с находящимся в плоскости поперечного сечения буродоставачной выработки эллипсом, меньшая полуось которого проходит через пяту свода

11 кровли буродоставочной выработки 2, до оси буродоставочной выработки 2;

13 скважины 6 до оси буродоставочнай вы15 работки 2, определяют, например,с по- . мощью рулетки и отвеса вертикальное

1642004

ggi = xgl tg p + p — вертикальное расстояние от точки пересечения скважины 6 с находящимся в плоскости поперечного сечения буродоставочной выработки эллипсом, меньшая полуость которого проходит через пяту свода буродоставочной выработки 2, до горизонтальной плоскости, которая проходит через пяту свода 11 кровли буродоставочной выработки 2; а а = — — величина меньшей гориэон2 тальной полуоси эллипса, которая проходит через пяту свода 11 кровли буродоставочной выработки 2; ,В = — — — величина большей верти3 Пв

2 ггг кальной полуоси эллипса, которая проходит через ось буродоставочной выработки 2;

)ri = Ci — Bi tg p — параметр, где а — ширина участка буродоставочной выработки 2 в следующем слое 10 руды;

p — угол наклона скважины 6 к горизонту;

l = 1,2..., N — номер скважины 6 в следующем слое 10 руды;

N — общее количество скважин 6 в следующем слое 10 руды.

Перед отбойкой очередного слоя 9 руды в каждой скважине 6 в следующем слое 10 руды в кровле буродоставочной выработки

2 располагают заряд ВВ 14 на участке скважины 6 от ее устья 13 до точки пересечения этойскважины 6 с находящимся в плоскости поперечного сечения буродоставочной выработки эллипсом, меньшая полуось которого проходит через пяту свода 11 кровли буродоставочной выработки 2, т.е. в каждой скважине б с номером i в следующем слое

10 руды в кровле буродоставочной выработки 2 от устья 13 скважины 6 располагают заряд ВВ 14 длиной li, Вычисленное по укаэанной выше формуле значение длины l обеспечивает размещение заряда ВВ 14 на участке скважины б от ее устья 13 до точки пересечения этой скважины 6 с эллипсом, меньшая полуось которого проходит.через пяту свода 11 кровли буродоставочной выработки 2. В скважинах 6 в очередном слое

9 руды размещают заряды ВВ 14 по всей длине скважин б.

Одновременно с взрыванием зарядов

BB 14 в очередном слое 9 руды взрывают заряды ВВ s скважинах 6 следующего слоя

10 руды. Взрывание зарядов BB 14 в отбиваемом слое 9 руды обеспечивает отбойку руды в зажатой среде в слое 9 и приводит к

55 смещению эоны опорного давления в сторону неотбитого массива рудного блока 1, Одновременное взрывание зарядов ВВ в следующем слое 10 руды обеспечивает придание кровле наиболее устойчивой эллипсовидной формы на участке буродоставочной выработки 2 у вновь образованного очистного забоя 15 (фиг. 4).

Осуществляют торцевой выпуск слоя отбитой руды под обрушенными породами 4 кровли 5 на буродоставочную выработку 2 и далее на откаточный горизонт шахты (фиг. 4). Аналогичным образом производят отбойку руды в последующих слоях (фиг. 5, би 7).

Формула изобретения

Способ разработки рудных месторождений, включающий проведение вентиляционных, транспортных и буродоставочных выработок, бурение скважин в рудном массиве, отбойку руды в забое взрыванием зарядов ВВ в скважинах, увеличение сечения буродоставочной выработки в зоне выпуска, отбойку руды слоями в зажатой среде на обрушенные породы и торцевой выпуск отбитой руды в буродоставочную выработку, отличающийся тем, что, с целью снижения затрат на поддержание буродоставочной выработки эа счет адаптации формы ее кровли к напряженному состоянию горчого массива, предварительно определяют вертикальную и горизонтальную составляющие горного давления в приэабойной части отрабатываемого рудного массива, увеличение сечения буродоставочной выработки осуществляют в вертикальном направлении и оформляют ее кровлю по эллипсу с ориентацией длинной полуоси эллипса вдоль действия максимальных сжимающих напряжений и соотношением полуосей эллипса, равным соотношению главных напряжений в плоскости поперечного сечения буродоставочной выработки, при этом меньшая полуось проходит через пяту свода кровли буродоставочной выработки, перед отбойкой очередного слоя руды в каждой скважине следующего слоя руды заряды ВВ размещают в кровле буродоставочной выработки на участках скважин от их устья до пересечения скважин указанным эллипсом, а отбойку этих участков скважин в пределах следующего слоя руды производят совместно с вэрыванием зарядов ВВ в скважинах очередного отбиваемого слоя руды.

1642004

57 71 AA„

ФИ1 7 --4 -4 2g b 72a277yg

Д - 4 72 Ц)цу2

J 1 g —. /ф 4 7 75 1 5 l,Î о ос ор О

ОООО О О

Со

Р О р о О

0 ООРОО

0 О ОО ОРОФОО о

О Ооо оо -, ñ ос"о о, ° сор о

О О ООР О

r ос о ,ояко ". .

71 132 72

Фи 3

Со о о

71 7,7 2 12

@HZ. 7

Составитель В.Черкашенинов

Редактор В.Трубченко Техред M.Ìîðãåíòàë Кар;;c; гор M.Ñàìáoðcêàÿ

Заказ 1427 Тираж 314 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретенилм и открчтивм ори -КНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r., жгоро . ул.Гагаоина, 101