Способ разработки трубкообразных и мощных рудных тел

Изобретение относится к области горного дела и, в частности, к подземной разработке трубкообразных и мощных рудных тел. Способ разработки трубкообразных, мощных крутопадающих и пологопадающих рудных тел включает в себя подготовительные и нарезные работы, очистную выемку вертикальными прирезками по простиранию или вкрест простирания методом выбуривания запасов скважинами большого диаметра, выдачу руды и закладку выработанного пространства. При этом ширину прирезок принимают равной диаметру добычной скважины и ведут очистные работы в прирезках в три стадии. На первой стадии вынимаемую прирезку разбуривают по ее длине поперечными рядами взрывных вертикальных скважин на всю высоту этажа. Ровно посередине между пробуренными поперечными рядами взрывных скважин бурят одним из известных методов очистные скважины с магазинированием в каждой из них отбитой при бурении рудной массы за счет частичного ее выпуска. На второй стадии очистной выемки прирезки ведут выпуск замагазинированной в очистных скважинах рудной массы с последующим взрыванием поперечных рядов вертикальных скважин на всю высоту этажа и выдачей отбитой взрывом рудной массы. На третьей стадии производят закладку выработанного пространства прирезки твердеющей закладочной смесью. Предложенное изобретение обеспечивает повышение эффективности разработки, качества дробления добытой руды и создание безопасных условий ведения добычных работ при высоком уровне их механизации. 5 ил.

 

Изобретение относится к области горного дела и, в частности, к подземной разработке трубкообразных и мощных рудных тел.

Известен способ подземной разработки мощных рудных тел с выемкой руды камерами с использованием скважинной отбойки [1]. Недостатком данного способа следует считать достаточно высокий выход негабарита и высокую трудоемкость очистных работ.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ подземной разработки месторождений с выбуриванием рудных тел^; [2]. Недостатком данного способа являются ограниченная область применения и высокие потери руды в перемычках между добычными скважинами.

Целью изобретения является повышение эффективности разработки, качества дробления добытой руды и создание безопасных условий ведения добычных работ при высоком уровне их механизации.

Указанная цель достигается тем, что ширину прирезок принимают равной диаметру добычной скважины и ведут очистные работы в прирезках в три стадии: на первой стадии вынимаемую прирезку разбуривают по ее длине поперечными рядами взрывных вертикальных скважин на всю высоту этажа, расстояние между этими рядами принимают равным:

L_в=D+2W,

где L_в - расстояние между рядами взрывных скважин, м; D - диаметр скважины, м; W - величина ЛНС (линии наименьшего сопротивления), определяемая по известной методике, м.

Ровно посередине между пробуренными поперечными рядами взрывных скважин бурят одним из известных методов очистные скважины с магазинированием в каждой из них отбитой при бурении рудной массы за счет частичного ее выпуска в объеме, определяемом по формуле:

где V_в - объем выпускаемой на стадии бурения отбитой рудной массы, м³; Н - высота этажа, м; k_р - коэффициент разрыхления рудной массы при механическом разрушении массива; ΔL - длина скважины, необходимая для размещения и работы расширителя, м.

На второй стадии очистной выемки прирезки ведут выпуск замагазинированной в очистных скважинах рудной массы с последующим взрыванием поперечных рядов вертикальных скважин на всю высоту этажа и выдачей отбитой взрывом рудной массы. На третьей стадии производят закладку выработанного пространства прирезки твердеющей закладочной смесью.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана общая схема отработки очистного блока. На фиг.2 показана последовательность работ на первой стадии ведения очистной выемки. На фиг.3 показано горизонтальное сечение прирезки по завершении первой стадии ведения очистной выемки. На фиг.4 показано выполнение второй стадии ведения очистной выемки. На фиг.5 показано выполнение третьей стадии очистной выемки в прирезке.

Способ разработки трубкообразных и мощных рудных тел содержит отрабатываемый блок 1, междублоковые целики 2, отрабатываемые прирезки 3, верхнюю 4 и нижнюю 5 нарезные выработки, станок для бурения взрывных скважин 6, взрывные скважины 7, комплекс 8 для бурения пилотных 9 и очистных 10 скважин, расширитель 11, отбитую рудную массу 12, люковое устройство 13, погрузо-доставочную машину 14, рудную перемычку 15, твердеющую закладку 16, выработанное пространство 17.

Способ реализуется следующим образом. Добычные работы в отрабатываемом блоке 1, оконтуренном между блоковыми целиками 2, ведут путем последовательной выемки по простиранию или вкрест простирания вертикальных отрабатываемых прирезок 3. В каждой прирезке 3 известным способом, например с применением буровзрывных работ, проходят верхнюю 4 и нижнюю 5 нарезные выработки (фиг.1). Из верхней нарезной выработки 4 в отрабатываемой прирезке 3 бурят вертикальные поперечные ряды взрывных скважин 7 на всю высоту прирезки 3 на расстоянии друг от друга, определяемом по формуле:

L_в=D+2W,

где L_в - расстояние между поперечными рядами взрывных скважин в прирезке, м; D - диаметр очистной скважины (ширина прирезки), м; W - величина линии наименьшего сопротивления для реальных условий разработки, м.

Ровно посередине между рядами взрывных скважин 7 с применением известных средств, например бурового комплекса 8, бурят пилотную скважину 9, которую расширяют до диаметра очистной скважины 10 с помощью расширителя 11. Отбитую при работе расширителя 11 рудную массу 12 магазинируют в очистной скважине 10 на всю высоту отрабатываемой прирезки 3. Для этого при работе расширителя 11 из формируемой очистной скважины 10 ведут частичный выпуск отбитой рудной массы 12 в количестве, определяемом по формуле:

где V_в - объем отбитой рудной массы, выпускаемой из очистной скважины большого диаметра при ее бурении, м³; Н - активная высота этажа, м; k_р - коэффициент разрыхления рудной массы при механическом разрушении массива; ΔL - длина скважины до поверхности магазина, необходимая для размещения и работы расширителя, м; через люковое устройство 13 на нижней нарезной выработке 5 с уборкой отбитой рудной массы 12 с помощью известных погрузочно-транспортных средств, например, с применением погрузо-доставочный машины 14 (фиг.2). По окончании бурения всех очистных скважин 10 в отрабатываемой прирезке 3 производят в отступающем порядке отбойку рудных перемычек 15 между очистными скважинами 10 (фиг.3) с уборкой отбитой рудной массы 12 погрузо-доставочными машинами 14 (фиг.4). После выемки запасов отрабатываемой прирезки 3 ее полностью, вместе с верхней 4 и нижней 5 нарезными выработками, заполняют твердеющей закладкой 16 (фиг.5).

Источники информации

1. Именитов В.Р. Процессы подземных горных работ при разработке рудных месторождений. - М.: Недра, 1978. - 527 с. (рис.IV.11, стр.66-67).

2. Патент РФ №2059815 «Способ разработки крутопадающих подземных формаций». Заявка: 94026582/03, 01.08.1994. Опубликовано: 10.05.1996 (прототип).

Способ разработки трубкообразных, мощных крутопадающих и пологопадающих рудных тел, включающий в себя подготовительные и нарезные работы, очистную выемку вертикальными прирезками по простиранию или вкрест простирания методом выбуривания запасов скважинами большого диаметра, выдачу руды и закладку выработанного пространства, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и безопасности добычных работ, ширину прирезок принимают равной диаметру очистной скважины и ведут эти работы в три стадии: на первой стадии вынимаемую прирезку по длине разбуривают поперечными рядами взрывных вертикальных скважин на всю высоту этажа, расстояние между этими рядами определяют по формуле:
L_в=D+2W,
где L_в - расстояние между поперечными рядами взрывных скважин в прирезке, м;
D - диаметр очистной скважины (ширина прирезки), м;
W - величина линии наименьшего сопротивления для реальных условий разработки, м;
посередине между пробуренными поперечными рядами взрывных скважин бурят одним из известных методов с расширением пилотных скважин очистные скважины с магазинированием в каждой из них отбитой при бурении рудной массы за счет частичного ее выпуска в объеме, определяемом по формуле:
,
где V_в - объем отбитой рудной массы, выпускаемой из очистной скважины большого диаметра при ее бурении, м³;
Н - активная высота этажа, м;
k_p - коэффициент разрыхления рудной массы при механическом разрушении массива;
ΔL - длина скважины до поверхности магазина, необходимая для размещения и работы расширителя, м;
на второй стадии очистной выемки ведут массовый выпуск замагазинированной в очистных скважинах рудной массы с последующим взрыванием поперечных рядов взрывных скважин и выдачей отбитой рудной массы; на третьей стадии производят закладку выработанного пространства прирезки твердеющей закладочной смесью.