Способ разработки месторождений полезных ископаемых



Способ разработки месторождений полезных ископаемых
Способ разработки месторождений полезных ископаемых
Способ разработки месторождений полезных ископаемых
Способ разработки месторождений полезных ископаемых
Способ разработки месторождений полезных ископаемых
Способ разработки месторождений полезных ископаемых
Способ разработки месторождений полезных ископаемых
Способ разработки месторождений полезных ископаемых
Способ разработки месторождений полезных ископаемых
Способ разработки месторождений полезных ископаемых
Способ разработки месторождений полезных ископаемых
Способ разработки месторождений полезных ископаемых
Способ разработки месторождений полезных ископаемых
Способ разработки месторождений полезных ископаемых
Способ разработки месторождений полезных ископаемых
Способ разработки месторождений полезных ископаемых

 


Владельцы патента RU 2443864:

Еремин Георгий Михайлович (RU)

Изобретение относится к горному делу, в частности к способу подземной разработки полезных ископаемых. Техническим результатом является полнота отработки месторождения, недопущение ослабления окружающего массива выработанного пространства. При разработке месторождений полезных ископаемых в виде рудных тел делят рудные зоны по глубине на подэтажи и этажи и отрабатывают их сверху вниз с обрушением вышележащего массива пород или закладкой выработанного пространства инородным раздробленным материалом с меньшей прочностью и устойчивостью массива пород. Рудные тела разрабатывают снизу вверх слоевым способом с ограниченной выемочной мощностью слоя шпуровым способом из буровых ортов с применением механизмов бурения и конвейерного транспортирования рудного материала. Параметры отбиваемого слоя соответствуют приемной способности конвейеров, подающих материал в рудоспуск, а из него в транспортный подъемный сосуд. Разработку ведут, начиная с висячего бока залежи, и постепенно отрабатывают слой за слоем в сторону лежачего бока залежи. Для сбора материала, сползающего с конвейерного става и при разработке промежуточных слоев между выемочными по высоте и дробимыми позже, внизу создают траншеи. Из траншей по течкам подают материал на общий конвейер. 16 ил.

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых подземным способом в виде круто- и наклоннопадающих рудных тел различной мощности, а также в виде жил, кимберлитовых трубок и при строительстве крупномасштабных сооружений в подземном пространстве, хранилищ радиоактивных отходов и нефтегазового сырья.

Известен способ разработки месторождений полезных ископаемых, включающий отработку рудных залежей сверху вниз применением этажного обрушения [1].

Недостатком способа являются большие потери и разубоживание руды, достигающие 20-25%, и нарушение не только налегающих массивов пород, но и бокового массива вмещающих пород.

Известен способ разработки месторождений, включающий отработку рудного тела камерами с последующей закладкой их инородным материалом (хвостами обогатительных фабрик, отходами металлургической плавки и др.) [2].

Недостатком способа является недостаточное обеспечение устойчивости как самих камер при больших объемах взрыва в камерах, так и при их заполнении инородным материалом недостаточной прочности, и возможность сдвижения искусственного массива с глубиной работ может нарастать.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является способ, по которому отработку рудного тела ведется снизу вверх [3].

Недостатком способа является то, что хотя и разработка рудного тела ведется снизу вверх, однако окружающий массив выработанного пространства разрушается в связи с массовыми взрывами руды в этаже и не может считаться устойчивым для заданных целей.

Целью настоящего изобретения является достижение полноты отработки месторождения и недопущение ослабления окружающего массива выработанного пространства и создание выемок малой, средней и большой емкости.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе разработки месторождений полезных ископаемых в виде рудных тел, включающем деление рудных зон по глубине на подэтажи и этажи и отработку их сверху вниз с обрушением вышележащего массива пород или закладкой выработанного пространства инородным раздробенным материалом с меньшей прочностью и устойчивостью массива пород, а также разработки рудных тел снизу вверх с традиционной технологией дроблением руды в блоках массовым взрывом, нарушающим окружающий породный массив, отличающийся тем, что ведут разработку рудных тел снизу вверх слоевым способом с ограниченной выемочной мощностью слоя шпуровым (скважинным) способом из буровых ортов с применением механизмов бурения и конвейерного транспортирования рудного материала, причем параметры отбиваемого слоя соответствуют приемной способности конвейеров, подающих материал в рудоспуск, а из него в транспортный подъемный сосуд (например, скип), и разработку ведут начиная с висячего бока залежи и постепенно отрабатывают слой за слоем в сторону лежачего бока залежи, а для сбора материала, сползающего с конвейерного става, и при разработке промежуточных слоев между выемочными по высоте и дробимыми позже, внизу создают траншеи, из которых по течкам подают его на общий конвейер, а при небольшой высоте выемочного слоя потери и разубоживание руды снижаются в 5-10 раз (до 1,5-2% соответственно), и создается устойчивое выработанное пространство, которое в зависимости от мощности рудного тела может быть разделено на категории и использовано в народном хозяйстве и в военной сфере.

При традиционном способе разработки месторождений полезных ископаемых с обрушением или даже с закладкой выработанного пространства из-за образования значительной зоны нарушенных массивов вокруг выемки при применении значительного количества взрываемого ВВ большая площадь поверхности земли отчуждается и длительное время выпадает из-за невозможности ее использования, поскольку стенки откосов выработанного пространства могут обрушаться со временем.

За счет меньшей высоты выемочного слоя 2 м по сравнению с высотой подэтажа (20-30 м) и высотой этажа (90-100 м) потери руды и разубоживание снижаются на порядок (до 1-2%), и это позволяет достичь высокой эффективности работ.

При ведении работ таким способом можно получить выработанные пространства различной устойчивой формы и использовать в народном хозяйстве (строительстве объектов, хранилищ газа, нефти и радиоактивных отходов), в военных целях. Производительность участков может составить: при выемке блока объемом 2×2×2 м (8 м3) за смену (6 час) - 6-8 блоков, или в сутки агрегат обеспечивает добычу 56-60 м3 руды или около 180 т (объемный вес γ=3 т/м3). При 10-12 агрегатах, работающих на различных уровнях и по простиранию рудного тела, можно обеспечить производительность рудника около 0,8-1 млн. т/год.

На фиг.1-16 представлены разрезы и план предлагаемого способа с агрегатом, включающим перфораторы и сборный и транспортирующий блок с питателем (фиг.6 - фиг.10).

Фиг.2 - фиг.4 - разрезы и план выемочного слоя.

Фиг.5 - выемка слоев по высоте.

1 - рудное тело; 2 - подъемный (скиповой) ствол, 3 - вентиляционный ствол; 4 - горизонтальная вскрывающая выработка; 5 - съезды; 6 - буровые выработки; 7 - рудоспуск; 8 - траншея; 9 - питатель; 10 - конвейер; 11 - камера дозатора; 12 - питатель; 13 - скип; 14 - орт; 15 - агрегат с поворотным механизмом; 16 - перфораторы; 17 - поперечная основа, на которой смонтированы перфораторы; 18 - продольные направляющие, по которым перемещается блок перфораторов; 19 - гидравлика для перемещения блока перфораторов; 20 - направляющие стенки собирающего руду механизма; 21 - питатель; 22 - опорная пята (в виде колеса); 23 - скважины; 24 - конструкция агрегата; 25 - воронка сборочной траншеи; 26 - треугольник потерь руды при разработке этажом; 27 - треугольник примешиваемой породы; 28, 29 - соответственно треугольника руды и породы при выемке слоями; 30, 31, 32 - образуемые устойчивые пространства.

Пример выполнения

Способ разработки месторождений полезных ископаемых в виде рудных тел предлагаемым способом включает применение механизированного комплекса по бурению шпуров (скважин), соответствующих небольшой мощности выемочного слоя, и транспортирование отбитой массы конвейерами до сборочных рудоспусков, может быть реализован на большинстве разрабатываемых и готовящихся к разработке рудных тел с применением подземных выработок (стволов, съездов в глубоких зонах, буровых ортов) при ведении работ снизу вверх на рудниках, разрабатывающих железорудные, медно-никелевые и апатитовые месторождения, особенно средней и малой мощности, может быть применен предлагаемый способ практически везде, где применяются камерные системы, системы с подэтажным и этажным обрушением налегающих пород.

Первоначально рудное тело 1 вскрывается подъемным 2 и вентиляционным 3 стволами, проходятся горизонтальные вскрывающие выработки 4 и съезды 5, затем буровые выработки 6, рудоспуски 7, соответственно по простиранию слоя 8 и по высоте рудного тела на 2-3 выемочных слоя. Около подъемного ствола 2 оборудуется камера-дозатор 11 для загрузки скипа 13 питателем 12. В основании рудного тела оборудуется сборочная траншея 8, из которой питателем 9 руда конвейером 10 подается к стволу 2.

Выемку руды ведут проведением из буровых выработок 6 ортов 14 применением агрегатов, обладающих поворотным устройством 15, на верхней стороне агрегата смонтированы перфораторы 16, расположены на поперечине 17, перемещающейся по направляющим 18, с помощью гидравлики 19, с нижней стороны смонтировано корытообразное устройство 20 с питателем 21 в днище, а сам агрегат опирается на пяты 22, позволяющие перемещать агрегат. С помощью 8 перфораторов 16 бурятся скважины 23 на величину шага подвижки, соответствующего параметрам сетки скважин в ряду 0,5 м, а между рядами 0,3 м, что обеспечивает качество дробления и требуемый кусок для транспортирования питателем 21 и конвейером 10. После бурения скважин агрегат выводится из забоя, поворачивается и вводится в забой с питателем 21 и конвейерным комплексом, и при взрыве руда оказывается в корытообразном устройстве 24 и подается питателем 21 на сборочные конвейеры 10, которые доставляют руду на верхних горизонтах до рудоспусков 7. Отрабатывается заходка за заходкой в слое, затем на вышележащем слое, а промежуточный слой разбуривается по сетке 0,3×0,3 м, и обрушается руда в улавливающую траншею 8, с воронками 25, и далее питателем 9 и конвейером 10 доставляют к бункеру-дозатору 11.

Параметры выработок 2×2 м, сечение выработок могут быть квадратного сечения из-за устойчивости при малотрещиноватом массиве. При минимальном количестве ВВ при отработке заходки, меньших на 2-3 порядка, чем при отработке камер и блоков, окружающий массив не нарушается.

За счет меньшей высоты выемочного слоя 2 м по сравнению с высотой подэтажа (20-30 м) и высотой этажа (90-100 м) потери руды 26 и разубоживание 27 снижаются на порядок (до 1-2%), и это позволяет достичь высокой эффективности работ. При ведении работ таким способом можно получить выработанные пространства различной устойчивой формы 30, 31, 32, и пользоваться в народном хозяйстве (строительстве объектов, хранилищ газа, нефти и радиоактивных отходов), в военных целях. Производительность участков может составить: при выемке блока объемом 2×2×2 м (8 м3) за смену (6 час) - 6-8 блоков, или в сутки 1 агрегат обеспечивает добычу 56-60 м3 руды или около 180 т (объемный вес γ=3 т/м3). При 10-12 агрегатах, работающих на различных уровнях и по простиранию рудного тела, можно обеспечить производительность рудника около 0,8-1 млн. т/год.

Источники информации

1. Разработка апатитовых месторождений Хибин. М.: Недра, 1967. - С.13-26.

2. Едигарьев В.Г., Милехин Г.Г. Системы разработки рудных месторождений. Учебное пособие. Мурманск, 2004. - 106 с.

3. Геотехнологические проблемы комплексного освоения недр. Екатеринбург, 2009. - 200 с. (прототип).

Способ разработки месторождений полезных ископаемых в виде рудных тел, включающий деление рудных зон по глубине на подэтажи и этажи и отработки их сверху вниз с обрушением вышележащего массива пород или закладкой выработанного пространства инородным раздробленным материалом с меньшей прочностью и устойчивостью массива пород, а также разработку рудных тел снизу вверх с традиционной технологией дроблением руды в блоках массовым взрывом, нарушающим окружающий породный массив, отличающийся тем, что ведут разработку рудных тел снизу вверх слоевым способом с ограниченной выемочной мощностью слоя шпуровым (скважинным) способом из буровых ортов с применением механизмов бурения и конвейерного транспортирования рудного материала, причем параметры отбиваемого слоя соответствуют приемной способности конвейеров, подающих материал в рудоспуск, а из него в транспортный подъемный сосуд (например, скип) и разработку ведут, начиная с висячего бока залежи и постепенно отрабатывают слой за слоем в сторону лежачего бока залежи, а для сбора материала, сползающего с конвейерного става и при разработке промежуточных слоев между выемочными по высоте и дробимыми позже, внизу создают траншеи, из которых по течкам подают его на общий конвейер, и при небольшой высоте выемочного слоя потери и разубоживание руды снижаются в 5-10 раз (до 1,5-2% соответственно) и создается устойчивое выработанное пространство, которое в зависимости от мощности рудного тела может быть разделено на категории и использовано в народном хозяйстве и в военной сфере.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для отработки пластовых месторождений. .

Изобретение относится к области горной промышленности, а в частности к камерной разработке полезных ископаемых, в том числе к отработке калийных, магниевых и каменных солей.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при подземной разработке мощных пологих пластов полезных ископаемых с разделением их на слои.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке пластовых месторождений, например калийных, при обратном порядке отработки с неустойчивой непосредственной кровлей.

Изобретение относится к области горного дела, к подземной разработке месторождений твердых полезных ископаемых. .

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разработке мощных пологих пластов полезных ископаемых, главным образом угольных, слоевыми системами разработки в нисходящем порядке.

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для разработки тонких и маломощных крутопадающих жил. .

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для развития лавы из горной выработки, преимущественно из монтажной камеры, путем заезда механизированного комплекса под кровлю пласта в выемочном столбе.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке мощных крутых пластов с закладкой выработанного пространства. .

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при подземной разработке мощных крутопадающих залежей неустойчивых руд нисходящими слоями с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями.

Изобретение относится к области горного дела, и в частности к подземной разработке рудных месторождений

Изобретение относится к области горного дела и, в частности, к подземной разработке месторождений солей и руд

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для разработки мощных залежей слабых руд в условиях, где необходимо предупредить осадку покрывающих выработанное пространство руд и пород

Изобретение относится к горно-перерабатывающей промышленности и может быть использовано при обогащении руд

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для управления горным давлением при подземной разработке горизонтальных и пологих рудных залежей

Изобретение относится к горному делу в области подземной разработки полезных ископаемых, залегающих пологими пластами

Изобретение относится к горному делу, а именно к технологии разработки склонных к геодинамическим явлениям пологих и наклонных удароопасных пластов на участках ограниченной кондиционной мощности вплоть до выклинивания

Изобретение относится к горному делу в области подземной разработки полезных ископаемых, залегающих пологими пластами

Изобретение относится к горной промышленности, к способам подэтажной разработки крутых пластов с закладкой выработанного пространства

Изобретение относится к области горного дела и, в частности, к подземной разработке пологих и наклонных рудных тел в криолитозоне с использованием закладки твердыми отходами горно-обогатительного производства
Наверх