Способ разработки месторождений полезных ископаемых

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1% Ol) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (51)5 E 2! С 45/00 ления. (46) 23.03.93 ° Бюл. !1" 11 (21) 470!959/03 (22) 07.06.89 (71) Научно-исследовательский институт по проблемам Курской магнитной аномалии им. Л. Д., Шевякова (72) А. И. Коваленко, С. Г, Лейзерович, О. Ф. Лебедев и В. А. Романенко (56) Авторское свидетельство СССР № 1318689, кл. Е 21 С 45/00, 1986.

Авторское свидетельство СССР № !323722, кл. E 21 C 45/00, 1986. (54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИ11 ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ (57) Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано для скважинной добычи полезИзобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано для добычи полезных ископаемых.

Известен способ добычи полезных ископаемых через скважины. Согласно этому способу рудная залежь вскрывается вертикальными скважинами, в них размещаются гидромониторные и пульпоподъемные агрегаты, производится размыв полезного иско паемого с образованием выемочной камеры и выдача пульпы на поверхность. Недостатком известного.способа являются большие затраты энергии на разрушение полезного ископаемого в связи с невозможностью использования горного дадмения для разрушения добываемых пород перед выемкой.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу является способ, содержащий вскрытие формации вертикальными и наклонными скважинами, размещение в них гидромониторных и пульпоподъемных ных ископаемых. Цель изобретения — снижение затрат при разработке мощных мес торождений за счет йспользовання горного давления. Для этого формацию вскрывают не менее чем двумя скважинами, проведенными эа зоной сдвижения пород при гидродобыче. При этом забои укаэанных скважин размещают на.расстоянии больше предельно допустимого по условиям устойчивости обнажения. Устанавливают в скважины гидро.добычное оборудование, осуществляют разрушение пород гидромониторной струей с образованием и подъемом пульпы на поверхность. По мере подъема пульпы происходит обрушение вышележа щей руды до полного ее извлечения. Добычные скважины, проведенные вие зоны сдвижения пород, сохраняются. 3 ил. агрегатов, размыв руды с образованием выемочной камеры в нижней части и выдачу пульпы на поверхность.

Недостатками этого способа являются размещение рабочих скважин в зоне сдвижения пород, разрушение вертикальных и наклонных добычных скважин в пределах продуктивной толщи в процессе ее разработки н при обрушенин вышележащих пород в добычные камеры,.что приводит к уменьшению объема добываемого полезного. ископаемого иэ одной скважины, т. е. к увеличению затрат на выемку, невозможность использования горного давления для разрушения добываемого полезного ископаемого перед размывом его напорной водой, так как проявление горного давления в виде обрушения выводит из строя пульпоподъемную колонну.

Цель изобретения — снижение затрат по выемке путем использования горного дав83375

l6

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, вкл5очающем вскрытие залежи наклонными скважинами, размещение в скважинах рабочих агрегатов, размыв руды с образованием выемочной полости между скважинами и выдачу пульпы на поверхность, определяют углы сдвнжения полезного ископаемого и вмещающих пород прн гидролобыче, скважинь! проходят за зоной сдви>кеи5я и их нижние концы размеща5от на расстоянии больше предельно до-. пустимого по условиям устойчивости обна>кения.

Прн гндромониторном размыве руды вокруг концов скважин образуется добычная камера, размеры которой доводятся до площади обнажения кровли, превышающей прелельно допустиму!о по условиям устойчивости. В случае, если предельно лопустимое обнажение превышаст двухкратный радиус размыва гидромониторных и пульпополъемных агрегатов, то остающийся между прискважинными добычными камерами целик разрушается в зависимости от его всличьч5ы разными способами. При величине целнка, остающегося между прнскважинными добычными камерамн, предельной по гндроразмыву, его разрушают с помощью высоконапорного воэлействиь. Прп величине целпка в межкамерном пространстве, соизмеримой с двухкратным радиусом размыва гилромопиторных и пульпоподьемных агрегатов, в него вводят нижний конец дополнительной наклонной скважины, пройденной в рулном теле пли во вмещающих породах со стороны.развития фронта работ эа зоной слпиже!шя очередного этапа. В ином случае разрушение целнка может вестись через одну нлн несколько лополнительных наклонных скважин методом взрывного воздействия снизу вверх от забоя скважин.

Послс образования добычной камеры, превышшощей прелельно допустимую по условиям устойчивости обнажения, происходит обрушение руды в добычную камеру в зону размыва и пульпоэабора для подъема.

По мере выемки обрушенной руды происходит лальне!!шее обрушение выц5ележац>е5! руды, вме5цшощпх пород и пород кровли.

Пр!! !ем 1>азмь5в н выемка ведутся до полного извлечения руды. Прн этом скоростью выемки руды иэ лобычной камеры можно регулировать темп разрушения пород в кровле камеры, а следовательно, н степень их нэмель 5ення. T11(как лобычные скважины располо>ксны вне зоны обрушения, то их работа осуществляется до полной отработки прилегаю!цего участка месторожления. Б процессе обрушения руды пронсхолйт ее лроблепие, что значитель|ю облегчает ее размыв и повышает производительность скважины. С помощью . дополнительных сва>кин обеспечивается большее обна>кение и более интенсивный размыв руды. а

Исхоля из изложенного следует, что указанные отличительные признаки являются существенными. В совокупности с ограничительными признаками они обеспечивают достижение поло>кительного эффекта, выраженного в цели изобретения.

Отсутствие отличительных признаков в известном способе говорит о соответствии заявляемого решения критершо «новизна»..

Признаки «скважины (для размещения

10 рабочих агрегатов) проходят за зоной сдвижения и их нижние концы размещают на, участке больше предельно допустимого обнажения» не встречены в других технических решениях.

Признак «определяют углы сдвижения руды и вмещающих пород» в принципе известен. Однако эти углы определяют не для использования горного давления, а для выхода нз этой зоны.

В данном способе скважины размещают

2О за зоной сдвижения для использования горного давления при доставке руды к нижним концам. Поэтому в совокупности с остальными данный признак проявляет новое качество, работающее на цель. Таким образом, данное изобретение соответствует критерию

«существенные отличия».

На фиг. 1 изображена схема в начальный период работы способа скважинной разработки в разрезе вкрест простирания рудной залежи; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; о на фиг. 3 — схема разработки на конечный период выемки участка (в разрезе).

На схемах сквах(инной разработки мощных месторождений изображены залежь 1, наклонные добычные скважины 2, пройденные в висячем и лежачем боках рудной эа3 лежи эа границей 3 сдвих(ения обрушающихся порол, дополнительные наклонные скважины 4, пройденные по простнранию рудного тела, добычная камера 5, образованная у концов скважин 2, добычные наклонные скважины 6 в висячем и лежачем

4О боках н дополнительные наклонные скважины 7 по простиранию для разработки следующего участка рудной залежи. Добычные 2 и б и дополнительные 4 и 7 скважины оборудуются гидромониторными и пульпоподъемными агрегатами.

Работа по способу происходит слелующим образом.

После проходки и оборудования скважип 2 и 4 гидромониторными и пульпоподьемнымн агрегатами осуществляют сбойку между концами скважин с образованием добычной камеры 5. По мере размыва и,о-. сти>кения площади обнажения кровли в камере 5, превышающей допустимую по условиям устойчивости, происходит обрушение руды в камеру, в результате которого руда

ББ в камере дробится, а вышележащая от камеры руда приходит в состояние сдвижения.

Ilo мере размыва и удаления иэ камеры 5 руды гидромониторными и пульпоподъем1683375

Формула изобретения

5 ными агрегатами скважин происходит дальнейшее обрушение, размыв и выемка и так до полной отработки всего участка рудной залежи, попадающей в зону отработки действующих скважин. В зависимости от потребности в работе может находиться такое количество скважин, которое требуется для обеспечения заданной производительности, В случае необходимости при разработке добычных камер с размерами, достаточными для образования обрушения в крепких рудах и для обрушения вышележащих слоев крепкой руды, могут применяться взрывные работы.

Использование . предлагаемого способа скважинной разработки позволяет при отработке месторождения в несколько раз уменьшить необходимое количество добычных и. дополнительных скважин в связи с их сохранностью до полной отработки запасов, снизить потери полезного ископаемого и энергии на разрушение руд, а также сущесте венно повысить производительность каждого гидромониторного и пульпоподъемного агрегатов благодаря разрушению под воздействием горного давления н дробленшо руды при обрушении.

Способ разработки месторождений полезных ископаемых, включающий вскрытие

10 формации наклонной скважиной, пройденной за зоной сдвижения пород при гидродобыче, установку в скважине гидродобычного оборудования, разрушение пород формации и выдачу пульпы на поверхность, отличающийся тем, что, с целью снижения затрат при разработке мощвйх месторождений .за счет использования горного давления, формацию вскрывают пе менее чем двумя скважинами с размещением их забоев на расстоянии больше предельно допустимо20 го по условиям устойчивости обнажения

Составитель Н. Чертова

Редактов Е. Савина . Техред Л. Кравчук Корректор М. Самборская

Заказ 1962 Тиран<, Подписное

В!!1!ИПг!! осударствен«ого комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, >К вЂ” 35, раун<сная паб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», r. Ужгород, ул. Гагарина, 101