Способ определения потерь и разубоживания руды твердеющей закладкой и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к горнодобывающей пром-сти и м.б. использовано для определения потерь и разубоживания руды твердеющей закладкой при слоевой выемке рудных тел заходками. Цель - повышение точности определения потерь и разубоживания . По длине отработанных заходок каждои очереди выделяют замерные участки и определяют их линейные размеры - длину и средние по длине участка высоту и ширину заходок. В рудных бортах заходок перпендикулярно к ним по установленной сетке бурят короткие шпуры. В каждый шпур вводят и закрепляют в нем цилиндрический корпус (ЦК) устр-ва для определения потерь и разубоживания руды. Устр-во представляет собой ЦК с размещенным внутри по длине всеченным конусом (К). При этом ЦК со стороны малого основания внутреннего К снабжен наружным усеченным К, большее основание которого присоединено к ЦК соосно ему. После закладки указанных заходок , набора закладочным массивом нормативной прочности и проведения смежных заходок вприсечку с заложенной производят съемку, например фотографирование , бортов в местах расположения устрва с последующим измерением диаметров сохранившихся после взрывной отбойки руды частей внутренних или наружных К каждого устр-ва. По измеренным диаметрам исходя из геометрических параметров устрва определяют показатели потерь и разубоживания руды с использованием предложенных математических зависимостей . 2 с.и. 2 з.п. ф-лы, 8 ил. / Ј -vl О Ю 00

СО!ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ь Е 21 С 41/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4776200/03 (22) 02.01.90 (46) 30,12.91. Бюл. М 48 (71) Всесоюзный научно-исследовательский горно-металлургический институт цветных металлов и Жезкентский горно-обогатительный комбинат (72) Л.С. Гребенщиков, И.Л. Жоглик, Б.В.

Чумаков, Г.M. Пустохин, В.M. Ткачев и C.È.

Келеманов (53) 622,273(088.8) (56) Сборник инструктивных материалов по охране и рациональному использованию полезных ископаемых.-м;: Недра. 1977, с, 14, 23.

Авторское свидетельство СССР

%254839, кл. 601 L, Е 21 D„1968. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТЕРЬ И

РАЗУБОЖИВАНИЯ РУДЫ ТВЕРДЕЮЩЕЙ

ЗАКЛАДКОЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к горнодобывающей пром-сти и м.б. использовано для оп. ределения потерь и разубоживания руды твердеющей закладкой при слоевой выемке рудных тел эаходками. Цель — повышение точности определения потерь и раэубоживания. По длине отработанных заходок кажИзобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано для определения потерь и раэубоживания в бортовых зонах контактной неопределенности при буровэрывном способе проходки горных выработок нисходящими слоями с твердеющей закладкой выработанного пространства... Ы 1761913 А1 дой очереди выделяют замерные участки и определяют их линейные размеры — длину и средние по длине участка высоту и ширину заходок. В рудных бортах заходок перпендикулярно к ним по установленной сетке бурят короткие шпуры. В каждый шпур вводят и закрепляют в нем цилиндрический корпус (ЦК) устр-ва для определения потерь и разубоживания руды. Устр-so представляет собой ЦК с размещенным внутри по длине всеченным конусом (К). При этом ЦК со стороны малого основания внутреннего К снабжен наружным усеченным К, большее основание которого присоединено к ЦК соосно ему. После закладки указанных заходок, набора закладочным массивом нормативной прочности и проведения смежных заходок вприсечку с заложенной производят съемку, например фотографирование, бортов в местах расположения устрва с последующим измерением диаметров сохранившихся после взрывной отбойки руды частей внутренних или наружных К ка>кдого устр-ва. По измеренным диаметрам исходя иэ геометрических параметров устрва определяют показатели потерь и разубоживания руды с использованием предложенных математических зависимостей. 2 с.и. 2 з.п. ф-лы, 8 ил.

Известен способ определения потерь и разубоживания руды, заключающийся в проведении в отдельных блоках замеров объемов теряемой руды и объемов примешиваемых пород и в использовании полученных данных для оценки потерь и разубоживания на всем запроектированном к отработке участке месторождения. п)пем непосредственного определения ве" 45 личин Вклиниваний руднОГО и скОЯОВ закла"

ДОЧНОГО МВССИВОВ.

ПоставленнаЯ цель ДостиГВBтсЯ ТВМ, чтО согласно способу определения потерь и

pa3 /ÎQ)t<èВания руды тверде<ощей заклад кой Г)ри нисходящей слоевой Выемке заходками, включающему выделение смежных замерных участков установленной длины в заходках первой, второй и третьей очередей, определение средней высоты и ширины Замерныx участков, Величин

Вклиниваний рудного и сколов закладочного массивов в бортовых зонах контактной неопределенности, расч8т plo полученным

Недостатком указанн<э(о способа является 8ГО высокая трудОемкость, связанная с замерами объемов теряемой руды и примешиваемых пород,.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения потерь руды и разубоживания от примешивания твердеющей закладки при сложном бортовом контакте рудного и закладочного массивов, Включающий выделение смежных замерных участков установленной длины B заходках первой, второй и Третьей очередей, съемку контуров борта.з заходок с маркшейдерской привязкой смежных контур эв В вертикальных плоскостях, определение ,редней высоты и ширины замерных участt

t

i"87 ЧОтеоь и разуооживания руды.

Недостатком данного способа является

fo, чтоон не обеспечивает BblcQKQA точности .)пределения потерь и разубоживания по

Величинам вклиниваний t))(äHQro и скблОВ заклаДОЧИОГО массивОВ в бортовых зонах

Г съН.ьаь ТtqОЙ Н8owР(а<)8ЛЕННОr TÓ ИЭ За ПО грешностей привязки сме>хных контуров в

Одной Вертикальной плоскости и погрешностей, ВОзникающих при Г )афическом сопо ставлении уменьшенных изображзний контУPQB. известно устрсйстВО (репер) для Опре, 8()ЕНИЯ СМВЩеиьИЙ И ДЕфОРМВЦИЙ QP8btX пород, Включанэщее цилиндрический Кор .II /c, внутри KQToool 0 )а<)мещен Ifc698) IHbtA конус, НВДОстатком этОГО устрОйства (pBABpa) является невозмОжность 8ГО применения для определения потерь и раэубоживания руды тВерд8ющей заклад((ОЙ В зОне KQHTBKГной неолределеннОсти.

)Мль изобретения — повышение точности опоеделвнкя потерь и разубоживания

ctg P/2 g аГ (аы — бь) 100 ; (Ц у, ььа а/2, at (Оа — ац) 2 HHL

100, (2} где ур и 1/з — объемная масса руды и твердеющей закладки;

Dtt — диаметр большего основ" íèÿ наружного конуса уст,эойства;

dt) — диаметр малого основания внутреннего конуса устройства; бы и dttt — диаметр оставшейся части конуса )-го устройства соответственно в руде и в закладке;

at — расстояние между смежными устройствами;

Q и р- углы вершин наружного и внутреннего конусов устройства: и — количество установленных устройств;

Н и 8 — средняя высота и ширина замерного участка;

L=at tTt — средняя длина замерного участка; в — количество рядов устройств по длине замерного участка.

Для достижения поставленной цели в устройстве для определения потеоь и раэубоживания руды твердеющей закладкой, включающем цилиндрический корпус с размещенным Внутри усеченным конусом, внутренняя поверхность корпуса выполнена в виде прямого конуса, повторяющего форму внутреннего усеченного конуса с выcomA, равной высоте корпуса, со стороны малого основания внутреннего конуса корпус соосно снабжен наружным усеченным конусом, большее основание которого примыкает к корпусу, внутренний конус изготовлен контрастным по цвету к наружному данным потерь и разубоживания, перед закладкой эаходок в рудных бортах перпендикулярно к ним бурят по установленной с8тк8 короткие шпуры, ВВОдят и закрепляют

В них цилиндрические корпуса устройств для определения потерь и разубоживания руды. После отработки заходок на контакте по одному или обоим бортам с закладочным массивом производят съемку, например фотографирование, бортов в местах располо- жения- устройств с измерением диаметра сохранившейся конусной части каждого устройства, Потери Il и разубоживание P no каждому из бортов определяют по формулам:

1701913

10

20 шпуров 4

35

45

55 конусу и корпусу, большее основание наружного конуса выполнено с диаметром, превышающим диаметр корпуса.

В формуле (1}

Ctg P/2 = lbl, (3) где Ibi — длина оставшейся в массиве части внутреннего конуса 1-го устройства, равная величине рудной корки, потерянной в закладочном массиве при отработке заходки.

В формуле (2)

Ctg а/2 = l

Бурение перед закладкой эаходок в рудных бортах перпендикулярно к ним коротких шпуров по установленной сетке позволяет разделить борт эамерного участка íà и элементарных блоков для обеспечения статистической обработки замерной информации.

Введение и закрепление в коротких шпурах цилиндрических корпусов устройств для определения потерь и разубоживания руды создает базу для непосредственного и более точного без съемки и совмещения уменьшенных изображений бортовых контуров смежных эаходок определения величин вклиниваний рудного и сколов закладочного массивов.

Съемка после отработки заходок второй и третьей очередей на контакте соответственно по одному или обоим бортам с закладочным массивом бортов в местах расположения устройств с измерением диаметра сохранившейся конусной части каждого устройства позволяет получить по формулам (3) и (4) величины вклиниваний рудного и сколов закладочного массивов и на их основе по формулам (1) и (2) определить потери и разубоживание по каждому из бортов, которые используются для оценки потерь и разубоживания на запроектированном к отработке участке месторождения с аналогичными горно-техническими условиями и технологией.

На фиг. 1 показана схема размещения шпуров и устройств в рудных бортах заходки 1-й очереди; на фиг. 2 — схема расположения устройств в эаходке 1-й очереди после закладки ее твердеющей смесью; на фиг. 3 и 4 — схемы расположения оставшихся в закладочном массиве частей устройств в заходке соответственно 2-й и 3-й очередей; на фиг. 5 и 6 — схема расположения устройств в зоне контактной неопределенности до и после отработки эаходки 2-й очереди; на фиг. 7 — разрез А — А на фи;. 3; на фиг. 8 — устройство.

На фиг. 1 — 8 приняты обозначения; 1, 2 н

3 — заходки пеовой, второй и третьей очередей с замерными участками; 4 — короткие шпуры; 5 — устройство для определения потерь и разубоживания руды; 6 — корпус устройства; 7 и 8 — внутренний и наружный конусы устройства; 9 — оставшиеся после отработки заходки части устройства; 10— закладочный борт заходки 2-й очереди; 11— участок скола закладки; 12 — участок вклинивания руды в закладочный массив; 13 — эаходка 2-й очереди; 14- рудный борт заходки

13 2-; 15 и 16 — закладочные бор а эаходки 3-й очереди.

В блоке, отрабатываемом системой нисходящих горизонтальных слоев с закладкой, выделяют смежные замерные участки установленной длины в заходках 1-й, 2-й и

3-й очередей, В противолежащих рудных бортах заходки 1-й очереди перпендикулярно к ним по установленной сетке бурят ве1тикально расположенные ряды коротких

Верхнюю и нижнюю границы сетки располагают от уровней кровли и почвы заходки на расстоянии радиуса действия устройства 5, равном половине принятс.-о размера сетки, т.е. at/2 (фиг. 7). Глубина l шпуров намного превышает длину в;линдрических корпусов б устройств 5, имеющих внутренний 7 и наружный 8 конусы (фиг, 8).

Затем вводят и закрепляют в шпурах цилиндрические корпуса устройств 5 для определения потерь и разубоживания руды (фиг. 1).

Длину каждого устройства принимают равной удвоенной ширине (2t, фиг. 5) зонь1 контактной неопределенности, определяемой экспериментальным путем (К, — проектный контур борта заходки). После закладки эа- ° ходки 1-й очереди и набора закладочным массивом допустимой прочности (фиг. 2) по контакту с ним отраоатывают заходку 2-й очереди по принятому паспорту буровзрывных работ. При этом оставшиеся части 9 устройства 5, расположенные в плоскости бортовой зоны контактной неопределенности (фиг. 3 и 6) непосредственно привязываloT каждый вертикальный бортовои контур заходки 2-й очереди K смежному бартова у контуру заходки 1-й очереди. Производят съемку борта 10 заходки 2-й очереди (фиг. 7) в местах расположения устройств с измерением диаметра dbl и d>l (фиг. 6) сохранившейся конусной части каждого устройства на участках скола 11 закладки и вклинивзний 12 руды в закладочный массив. Потери и разубоживание по борту 16определяют по формулам (1) и (2).

Одновременно с отработкой эаходки 2й очереди отрабатывают эаходку 13 также

2-й очереди (фиг. 3), в которой по рудному 5 борту 14 осуществляют маркшейдерскую привязку границ замерного участка. В борту

14 заходки 13 перпендикулярно к нему по установленной сетке бурят вертикально расположенные ряды коротких шпуров, ввс- 10 дят и закрепляют в них цилиндрические корпуса устройств 5.

После закладки заходок 2 и 13 второй очереди и набора закладочным массивом допустимой прочности отрабатывают эа- 15 ходку третьей очереди (фиг. 4). в которой определяют величины потерь и разубоживания по бор ам 15 и 16 в границах замерного участка.

Пример. Нз Орловском руднике 26 выемку руды буровэрывным способом вели

Системой I opinsollTe ib lblX CJ3068 C 38KA8p кой в эаходках шириной В=4 м и высотой Ч=3,5 M. Объемная масса Ið = 3.8 т/Fn, /э=2,9 т/м . Потери и раэубоживание руды 25 твердеющей закладкой в бортовых зонах контактной неопределенности (фи . 5, б) при данной технологии имели место в заходкэх

2-й и 3-й очередей (в заходках первой очереди контакт с закладочным массивом в бор- 36 тэх отсутствует). В эаходках 2-й очереди (контакт с закладочным массивом по одному борту) потери и рээубоживэние в бортовой зоне контактной нес Г ределенности определяли соответственно по одному борту. В за- 35 ходках 3-й очереди (контакт с закладочным массивом по двум бортам) потери и разубоживание определяли по каждому из этих бортов. В зэходках -й. 2-й и 3-й очередей выделяли смежные зэмерные участки. Дли- 46 на замерных участков равна удвоенной средней величине уходки забоя эа цикл, т.е.

L--5,О м, Шпуры для установки устройств бурили в рудных бортах ээходки перпендикулярно к ним по сетке 9,5х9,5 (а=6,5 м). 45

Диаметр шпуров 40 мм, Глубина 6,25 м. Количество шпуров по одному борту замерноI.Q участка 70, их суммарная длина

G,25x76=17,5 м. Диаметр большего основаниЯ нэРУжноГо кон /сз УстРойствэ Он=.50 мм диаметр малого основания внутреннего конуса устройства бь=5 мм. Углы вершин наружного g II /TpeHHего конусов c = 22 4о

P=8,290. Устройства изготавливали из твердеюиего цементно-песчаного раствора, 55 прочность на сжатие затзердевшего маъ риала равна или немного превышала прочность ззклэдочноГо массива. Внутренний

KQRQc изготавливали на Qcllose 66_#_loio Ueмента, а наружный конус и корпус устройства — с добавлением в раствор черного красителя. Длин- устройства равна удвоенной ширине эоны контактной неопределенности (2х0,2 м). Длина наружного конуса устройства 4=6,2 м. Устройство ввели в шпур на всю длину корпуса (1 =6,2 м) до упора в борт большего основания наружного конуса и закрепили на цементном растворе. После установки и закрепления всех устройств заходку первой очереди закладывали твердеющей смесью и после набора закладочным массивом прочности на сжатие 0,7-1,0 МПЭ отрабатывали заходку 2-й очереди, граничащую с указанным закладочным массивом на

g÷cIcTêe установки устройств.

В заходке 2-й очереди определяли средние фактические высоту и ширину эамерного участка, Производили съемку борта закладочного массива (фиг, 7) в заходке 2-й очереди с измерением диаметра сохранившейся конусной части каждого устройства.

Исходные данные (8=8,29"; бь=6,605 м;

L=5,Î м) и найденные -начения (Э =0,56 м;

В=4,06 м; H--3,50 м; оьэ9=6,023 м; бь42=6.012 м.; бьу=.О,ОЗО и, бьь2=6,025 м; дьб9=6,031 м; бь7о=6,634 м) подставили в формулу (1) для определения потерь руды в закладочном массиве, П=О,З %.

Исходные данные а = 11 4О; Он=6,65 м; у„-3,8 т/м ; уз=2,6 т/м .; .= 5,00 м) и найденные значения (Э =О 56 м; В=4,09 м; Н=3,50 м; он =6,016 м; он16=0,027 м; бн14=6,944 м;

dH15-=6,G18 м; бн16=6,622 м; dH24-=0,030 м; бнж=-9,035 м; дав=9,043 м; d<4I;=-0,641 м; бн4т=0,641 м; дн55=6,624 м; бнь6=0,619 м) подставляют в формулу (2) для определения разубоживания руды твердеющей закладкой, Р=6,23 р.

Затем аналогично определили величину потерь и раэубоживания на замерном участке в ээходке 3-й очереди по каждому из бортов, Полученные данные потерь н раэубоживэния в заходках 2-й и З-й.очередей используют для оценки потерь и раэубоживания на отрабатываемом rIQ BplnH$lTQA технолоГии блоке или его участке с соответствующим типом руды, идентичным свойствам закладочного массива и параметрам буровзрывной отбойки. Кроме того, полученные сведения о величине потерь и раэубоживания могут дать информацию о необходимости корректировки параметров буровзрывной отбойки v,. качества закладочНОГО МЗССИВЭ, Испол ьэование предложен ного с пособа и устройства для его осуществления по сравнению с прототипом позволяет rIQBbl1701913

ctgP/g f в1 (бы — бь) 1007ь, П100 $, Ур йН сить точность определения потерь и раэубоживания путем непосредственного беэ съемки и совмещения бортовых контуров смежных заходок определения величин вклиниваний рудного и сколов закладочного массивов.

Формула изобретения

1. Способ определения потерь и разубоживания руды твердеющей закладкой при слоевой выемке рудных тел заходками, включающий выделение замерных участков по длине отработанных заходок каждой очереди, определение их линейных размеров, установление величин вклинивания рудного и сколов закладочного массивов в бортах смежных эаходок и расчет показателей потерь и раэубоживания, отличающийся тем, что, с целю повышения точности определения искомых величин, перед закладкой эаходок в рудных бортах перпендикулярно к ним бурят сетку коротких шпуров, в каждый шпур вводят и закрепляют в нем цилиндрический корпус устройства для определения потерь и разубоживания руды, е после отработки смежных эаходок вприсечку с заложенной производят съемку, например фотографирование, бортов в мес ах расположения устройств с последующим измерением диаметра сохранившейся после взрывной отбойки руды конусной части каждого устройства, причем величину потерь П и разубоживания P руды по каждому из бортов определяют из выражений: где Q, Â- углы вершин наружного и внутреннего конусов устройства;

aI — расстояние между соседними устройствами (ш пурами);

5 d - диаметр малого основания внутреннего конуса устройства:

Π— диаметр большего основания наружного конуса устройства;

dg, бы — диаметр оставшейся части ко10 нуса i-ro устройства соответственно в руде и закладке; и — количество установленных устройств;

Н,  — средняя высота и ширина заходки

15 в пределах замерного участка; ур и 1/э — объемная масса руды и твердеющей закладки; — средняя длина замерного участка;

L=aI rn;

20 m — количество рядов устройств по длине замерного участка.

2, Устройство для определения потерь и разубоживания руды твердеющей закладкой, включающее цилиндрический корпус с

25 размещенным внутри усеченным конусом, отл и ч а ющеес ятем, что внутренняя поверхность корпуса выполнена в виде конуса, повторяющего форму внутреннего усеченного конуса, длиной, равной длине

З0 корпуса, а со стороны малого основания внутреннего конуса корпус снабжен наружным усеченным конусом, большее основание которого присоединено к корпусу соосно с ним.

З5 3. Устройство по и. 2, о т л и ч а ю ще ес я тем, что внутренний конус выполнен контрастным по цвету к наружному конусу и корпусу.

4, Устройство по п. 2, о т л и ч а ю щ е е40 с я тем, что большее основание наружного конуса выполнено с диаметром, превышающим диаметр корпуса. оо ° o О ° 0 .. o о. o. ° . О . О ° O. . o: .,О:0, O op: D e . о . .. ". . . ° .. o, c . "o- о .Р: о.."а p.

1701913

Составитель В.Черкашенинов

Редактор Л.Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор . О.Кравцова

Заказ 4521 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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