Способ разработки рудных месторождений
Владельцы патента RU 2347072:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" (RU)
Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной выемке мощных крутопадающих рудных тел со слабой рудой или имеющей густую сеть трещин и слабых прослоев. Способ разработки рудных месторождений включает проходку подготовительно-нарезных выработок, подсечку блока, ослабление связи отрабатываемого массива с окружающим массивом, самообрушение отрабатываемого массива с периодическим его инициированием и выпуск обрушившейся горной массы. Инициирование отрабатываемого массива осуществляют путем образования отрезных восстающих на всю высоту блока. Выпуск руды осуществляют частями, равными объему свода естественного равновесия, причем отрезные восстающие размещают по площади блока на расстоянии между собой, равном диаметру эллипсоида выпуска руды. Изобретение позволяет повысить эффективность процесса самообрушения, снизить затраты на вторичное дробление, снизить потери руды при выпуске. 3 ил.
Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной выемке мощных крутопадающих рудных тел со слабой рудой или имеющей густую сеть трещин и слабых прослоев.
Известен способ этажного самообрушения руды (Именитов В.Р. Процессы подземных горных работ при разработке рудных месторождений. М.: Недра, 1984, с.414-419), при котором этаж разделяют на панели, длина которых в несколько раз превышает обычный поперечный размер блока, панель разрезают поперек щелью и затем постепенно подсекают по длине, вызывая этим самообрушение массива с отставанием на 20-60 м от подсечки.
Недостатком данного способа является большой объем подсечных работ и ограниченность применения - для более или менее выдержанных элементов залегания и сравнительно постоянном качестве руд.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ разработки рудных месторождений (а.с. №1169410, Е21С 41/06, бюл. №19, 1986), включающий проходку подготовительно-нарезных выработок, подсечку блока, ослабление связи отрабатываемого массива с окружающим массивом, самообрушение отрабатываемого массива с периодическим его инициированием и выпуск обрушившейся горной массы.
Недостатком известного способа является ограниченная управляемость процессом самообрушения руды по площади блока в связи с ослаблением отрабатываемого массива руды только в центре отрабатываемого блока.
Техническим результатом предлагаемого технического решения является повышение эффективности процесса самообрушения руды по всей площади блока и уменьшение высоты сводов зависания рудной массы за счет управления самообрушением рудной массы по всей площади блока.
Технический результат достигается тем, что в известном способе разработки рудных месторождений, включающем проходку подготовительно-нарезных выработок, подсечку блока, ослабление связи отрабатываемого массива с окружающим массивом, самообрушение отрабатываемого массива с периодическим его инициированием на высоту, равную высоте свода естественного равновесия, и выпуск обрушившейся горной массы, инициирование отрабатываемого массива осуществляют путем образования отрезных восстающих на всю высоту блока, а выпуск руды осуществляют частями, равными объему свода естественного равновесия, причем отрезные восстающие размещают по площади блока на расстоянии между собой, равном диаметру эллипсоида выпуска руды.
Инициирование обрушаемого массива путем образования отрезных восстающих на всей площади блока позволяет ускорить процесс деформации массива и способствует явлению самообрушения отрабатываемого массива по всей площади блока. Вокруг пройденных восстающих происходит локальная концентрация напряжений, которые предопределяют интенсивную деформацию массива, скалывание его и обрушение на площадях блока, расположенных между отрезными восстающими постепенно на всю высоту блока и по всей площади.
Размещение восстающих по площади блока на расстоянии между собой, равном диаметру эллипсоида выпуска руды, обеспечивает равномерное ослабление внутренних связей отрабатываемого массива и равномерное опускание самообрушающейся рудной массы по всей площади блока, происходит равномерная разгрузка массива.
Выпуск рудной массы частями в объеме свода естественного равновесия позволяет регулировать процесс самообрушения без высоких сводов зависания обрушенной рудной массы над выпускными дучками.
Предлагаемое техническое решение поясняется чертежами, где на фиг.1 приведен продольный разрез рудного тела с разбивкой на блоки; на фиг.2 - план обрушаемого блока на уровне подсечки; на фиг.3 - продольный разрез блока в режиме управления процессом самообрушения.
Технология отработки рудного тела по предлагаемому способу осуществляется следующим образом. Шахтное поле в пределах этажа разбивают на блоки. В нижней части каждого блока проводят комплекс подготовительно-нарезных выработок, включающий откаточный орт 1, камеры под доставочное оборудование 2, дучки 3, которые разворачивают в приемные воронки 4. Соосно с дучками 3 для интенсификации деформации массива и инициирования самообрушения руды проходят отрезные восстающие 5 секционным взрыванием глубоких скважин на всю высоту блока. Отрезные восстающие 5 проходят на расстоянии между собой, равном диаметру эллипсоида выпуска. Затем выше воронок выпуска 4 осуществляют горизонтальную подсечку блока 6.
Пройденные отрезные восстающие в пределах блока ослабляют массив руды, происходит локальная концентрация напряжений, которые вызывают деформацию массива.
В результате подсечки 6 под влиянием сил тяжести и давления налегающих пород ослабленный отрезными восстающими 5 массив блока увеличивает свою трещиноватость, и начинаются скалывание массива и самообрушение.
Самообрушение рудной массы происходит в объеме свода равновесия.
Степень измельчения рудной массы в процессе обрушения зависит от физических свойств руды, а также от скорости выпуска. От управления выпуском руды зависит протекание процесса обрушения массива.
По мере самообрушения массива производят выпуск обрушенной рудной массы 7 частями - объемом, равном своду обрушения.
Данная технология находит применение при отработке трещиноватой, однородной, хрупкой, не склонной к слеживанию и легко подвергающейся дроблению в процессе отработки руды.
Применение данной технологии при отработке мощных рудных тел, пронизанных трещинами кливажа, при правильном сочетании способов подсечки и отрезки с интенсивностью выпуска рудной массы приводит к постепенному обрушению массива, исключает оседание его огромными глыбами, которое сопряжено с большими затратами на вторичное дробление и сопровождается потерями руды при выпуске.
Способ разработки рудных месторождений, включающий проходку подготовительно-нарезных выработок, подсечку блока, ослабление связи отрабатываемого массива с окружающим массивом, самообрушение отрабатываемого массива с периодическим его инициированием и выпуск обрушившейся горной массы, отличающийся тем, что инициирование отрабатываемого массива осуществляют путем образования отрезных восстающих на всю высоту блока, а выпуск руды осуществляют частями, равными объему свода естественного равновесия, причем отрезные восстающие размещают по площади блока на расстоянии между собой, равном диаметру эллипсоида выпуска руды.
