Способ подземной разработки жильных месторождений



Способ подземной разработки жильных месторождений
Способ подземной разработки жильных месторождений
Способ подземной разработки жильных месторождений
Способ подземной разработки жильных месторождений
Способ подземной разработки жильных месторождений
Способ подземной разработки жильных месторождений
Способ подземной разработки жильных месторождений

 


Владельцы патента RU 2487998:

Учреждение Российской академии наук Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук (УРАН ИПКОН РАН) (RU)

Изобретение относится к области горного дела, к подземной разработке сложных жил, имеющих оруденение во вмещающих породах. Разработку рудных тел ведут в три стадии. На первой стадии балансовые запасы блока либо ограничивают по простиранию рудными целиками и отрабатывают горизонтальными слоями или вертикальными прирезками, либо, при высоком содержании полезного компонента в балансовых запасах жил, рудные целики заменяют на искусственные, которые возводят до начала отработки блока, размер которых по линии простирания жилы определяют из условия предотвращения потерь продуктивных растворов на стадии выщелачивания. На второй стадии на образованное очистное пространство, используемое в качестве компенсационного, по всей площади очистного блока отбивают забалансовые запасы оруденелых вмещающих пород в висячем и лежачем боках блока путем последовательного одновременного взрывания слоев со стороны висячего и лежачего бока навстречу друг другу. Толщину отбиваемого с каждой стороны очистного пространства слоя определяют по формуле. На третьей стадии производят гидроизоляцию выработок нижнего горизонта, извлекают из отбитых оруденелых вмещающих пород висячего и лежачего боков полезные компоненты методом выщелачивания и оставляют горную массу в качестве закладки выработанного пространства. Изобретение позволяет повысить полноту извлечения запасов месторождений. 6 ил.

 

Изобретение относится к области горного дела и, в частности, к подземной разработке жильных месторождений, представленных сложными жилами, имеющими оруденение во вмещающих породах.

Известен способ подземной разработки сложных жил с валовой выемкой балансовой части запасов жилы [1]. Недостатком данного способа является то, что при наличии оруденения во вмещающих породах эта часть потенциальных запасов необратимо теряют после отработки рудной жилы.

Наиболее близким до технической сущности и достигаемым результатам является способ разработки месторождений с блоковым выщелачиванием полезного компонента (прототип) [2]. Недостатком данного способа является невысокий, по сравнению с перерабатывающими обогатительными гидрометаллургическими предприятиями, коэффициент извлечения полезного компонента при подземном выщелачивании всего объема запасов руды.

Целью изобретения является повышение полноты извлечения запасов месторождений, представленных сложными жилами, залегающими в оруденелых вмещающих породах. Поставленная цель достигается тем, что разработку рудных тел таких месторождений ведут в три стадии. На первой стадии балансовые запасы блока, ограниченного по простиранию рудными целиками, отрабатывают одним из известных способов, например, сплошной системой разработки с отбойкой руды вертикальными прирезками из восстающих. На второй стадии на образованное очистное пространство, используемое в качестве компенсационного, по всей площади очистного блока отбивают забалансовые запасы оруденелых вмещающих пород в висячем и лежачем боках блока путем последовательного взрывания слоев со стороны висячего и лежачего бока навстречу друг другу, при этом суммарную толщину слоев обуренных оруденелых вмещающих пород, прирезаемых со стороны висячего и лежачего бока, определяют по условиям заполнения очистного пространства по формуле:

M П = M Б к р 1 ,

где M П - суммарная толщина слоев обуренных оруденелых вмещающих пород, прирезаемых со стороны висячего и лежачего бока, м; МБ - ширина очистного пространства, м; кр - коэффициент разрыхления при взрывном разрушении оруденелых вмещающих пород, ед.

Для получения эффекта дополнительного дробления отбиваемых оруденелых вмещающих пород до крупности, обеспечивающей эффективное выщелачивание, за счет использования кинетической энергии соударения при встречном движении отбитых оруденелых вмещающих пород, толщину отбиваемого с каждой стороны очистного пространства слоя определяют по формуле:

W П = q 1 / 3 cos ( 90 α ) A m 3 δ 2 γ d 2 m , м

где WП - толщина отбиваемого слоя, м; А - коэффициент, зависящий от свойств разрушаемого материала, ед.; m - коэффициент, зависящий от типа ВВ, ед.; γ - объемный вес разрушаемого материала, ед.; d - средний диаметр куска при дроблении под выщелачивание, м; δ - удельный расход энергии на образование новой поверхности, Дж/м2 ; q - удельная энергия заряда, Дж/м; α - угол падения рудного тела, град.

На третьей стадии производят гидроизоляцию выработок нижнего горизонта, извлекают из отбитых оруденелых вмещающих пород висячего и лежачего боков полезные компоненты известным методом выщелачивания и оставляют горную массу в качестве закладки выработанного пространства.

При отработке жил с высоким качеством руды в балансовой части запасов, когда потери в рудных междублоковых целиках экономически недопустимы, возводят до начала отработки блока с обеих сторон по его границам искусственные целики одним из известных методов, например путем отработки балансовой части запасов жилы сплошной системой разработки с отбойкой руды вертикальными прирезками из восстающих с последующей твердеющей закладкой. Размер этих целиков по линии простирания жилы определяют из условия предотвращения потерь продуктивных растворов на стадии выщелачивания:

LП=2кфТв(H-h),

где LП - размер искусственных целиков по линии простирания жилы, м; кф - коэффициент фильтрации продуктивного раствора для материала целика; Tв - время выщелачивания блока, сут.; Н и h - соответственно, высота этажа и этажной выработки, м.

Размер целика вкрест простирания равен ширине очистного пространства при отработке балансовой части запасов жилы.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 показан общий вид очистного блока на первой стадии разработки с рудными междублоковыми целиками. На фиг.2 показано вертикальное сечение очистного блока на первой стадии разработки. На фиг.3 показано вертикальное сечение очистного блока при послойной встречной отбойке слоев со стороны висячего и лежачего бока навстречу друг другу на второй стадии отработки блока. На фиг. 4 показан общий вид очистного блока на третьей стадии его отработки методом выщелачивания. На фиг.5 показано вертикальное сечение блока после выщелачивания полезного компонента из оруденелых вмещающих пород на третьей стадии отработки блока с оставлением горной массы в виде закладки. На фиг.6 показано формирование искусственного междублокового целика.

Способ подземной разработки жильных месторождений содержит верхнюю 1 и нижнюю 2 этажные выработки, рудную жилу 3, балансовую часть запасов жилы 4, забалансовые оруденелые вмещающие породы 5, очистной блок 6, рудные междублоковые целики 7, восстающие 8, отбитую руду 9, буровые рассечки 10, очистное пространство 11, взрывные скважины 12, отбиваемые слои 13, отбитые оруденелые вмещающие породы 14, гидроизолирующие перемычки 15, выщелачивающий раствор 16, продуктивный раствор 17, закладку 18, искусственный целик 19, твердеющую закладку 20.

Способ осуществляется следующим образом. После проходки верхней 1 и нижней 2 этажных выработок рудную жилу 3, состоящую из балансовой часть запасов жилы 4 и забалансовых оруденелых вмещающих пород 5, разделяют на очистные блоки 6 с рудными междублоковыми целиками 7. Балансовую часть запасов 4 жилы 3 отрабатывают одним из известных способов, например сплошной системой разработки с отбойкой руды вертикальными прирезками из восстающих 8 (фиг.1). Одновременно с отработкой балансовой части запасов 4 жилы 3 или после нее из буровых рассечек 10 производят обуривание оруденелых вмещающих пород 5 взрывными скважинами 12 с обеих сторон балансовой части запасов 4 жилы 3. Суммарную толщину слоев обуренных оруденелых вмещающих пород 5, прирезаемых со стороны висячего и лежачего бока, определяют по условиям заполнения очистного пространства 11 по формуле:

M П = M Б к р 1 ,

где M П - суммарная толщина слоев обуренных оруденелых вмещающих пород, прирезаемых со стороны висячего и лежачего бока, м; МБ - ширина очистного пространства, м; кр - коэффициент разрыхления при взрывном разрушении оруденелых вмещающих пород, ед. (фиг.2).

После окончания отработки балансовой части запасов 4 жилы 3 и выпуска отбитой руды 9 производят заряжание взрывных скважин 12 и начинают отбойку оруденелых вмещающих пород 5 последовательно слоями 13 с обеих сторон очистного пространства 11 навстречу друг другу (фиг.3). Для получения эффекта дополнительного дробления отбиваемых оруденелых вмещающих пород 5 до крупности, обеспечивающей эффективное выщелачивание, за счет использования кинетической энергии соударения при встречном движении отбитых оруденелых вмещающих пород 14, толщину отбиваемого с каждой стороны очистного пространства 11 слоя 13 определяют по формуле:

W П = q 1 / 3 cos ( 90 α ) A m 3 δ 2 γ d 2 m , м

где WП - толщина отбиваемого слоя, м; А - коэффициент, зависящий от свойств разрушаемого материала, ед.; m - коэффициент, зависящий от типа ВВ, ед.; γ - объемный вес разрушаемого материала, ед.; d - средний диаметр куска при дроблении под выщелачивание, м; δ - удельный расход энергии на образование новой поверхности, Дж/м2; q - удельная энергия заряда, Дж/м; α - угол падения рудного тела, град.

После отбойки оруденелых вмещающих пород 5 с обеих сторон очистного пространства 11 производят установку гидроизолирующих перемычек 75 на нижней 2 этажной выработке и заполняют очистной блок 6 выщелачивающим раствором 16 на срок, необходимый по условиям выщелачивания, после чего полученный продуктивный раствор 17 сливают из очистного блока 6 и отправляют на последующую переработку (фиг.4), оставляя отбитые вмещающие породы 14 в качестве закладки 18 (фиг.5).

При отработке жил 3 с высоким качеством руды в балансовой части запасов 4, когда потери в рудных междублоковых целиках 7 экономически недопустимы, возводят до начала отработки блока 6 с обеих сторон по его границам искусственные целики 19 одним из известных методов, например путем отработки балансовой части запасов 4 жилы 3 сплошной системой разработки с отбойкой руды вертикальными прирезками из восстающих с последующей твердеющей закладкой 20 (фиг.6). Размер этих целиков по линии простирания жилы (LП) определяют из условия предотвращения потерь продуктивных растворов на стадии выщелачивания:

LП=2кфТв(H-h),

где кф - коэффициент фильтрации продуктивного раствора для материала целика; Тв - время выщелачивания блока, сут.; Н и h - соответственно, высота этажа и этажной выработки, м.

Размер целика вкрест простирания равен ширине очистного пространства при отработке балансовой части запасов жилы.

Источники информации

1. Агошков М.И., Мухин М.Е., Назарчик А.Ф., Мамсуров Л.А., Рафиенко Д.И. Системы разработки жильных месторождений. М.: Госгортехиздат, 1960. 376 с. (стр.99 рис.49).

2. Кротков В.В., Лобанов Д.П., Нестеров Ю.В., Абдульманов И.Г. Горно-химическая технология добычи урана. М.: ГЕОС, 2001. 368 с. (стр.92-94).

Способ подземной разработки жильных месторождений, залегающих в оруденелых вмещающих породах, выемочными блоками с междублоковыми целиками, включающий в себя подготовку, нарезку, очистную выемку, доставку руды и управление горным давлением, отличающийся тем, что отработку блока ведут в три стадии: на первой стадии балансовые запасы блока либо ограничивают по простиранию рудными целиками и отрабатывают горизонтальными слоями или вертикальными прирезками, либо, при высоком содержании полезного компонента в балансовых запасах жил, рудные целики заменяют на искусственные, которые возводят до начала отработки блока, при этом размер целиков по линии простирания жилы определяют по формуле:
LП=2кфТв(H-h), м,
где LП - размер искусственных целиков по линии простирания жилы, м;
кф - коэффициент фильтрации для материала целика, ед.;
Тв - время выщелачивания единичного блока, сут;
Н - высота этажа, м;
h - высота этажной выработки, м;
а размер вкрест простираний принимают равным ширине очистного пространства МБ, при отработке балансовой части запасов жилы, на второй стадии на образованное очистное пространство, используемое в качестве компенсационного, по всей площади очистного блока отбивают забалансовые запасы оруденелых вмещающих пород в висячем и лежачем боках блока путем последовательного взрывания слоев со стороны висячего и лежачего бока навстречу друг другу, при этом суммарную толщину слоев обуренных оруденелых вмещающих пород, прирезаемых со стороны висячего и лежачего бока, определяют по условиям заполнения очистного пространства по формуле:
M П = M Б к р 1 ,
где M П , - суммарная толщина слоев обуренных оруденелых
вмещающих пород, прирезаемых со стороны висячего и лежачего бока, м;
МБ - ширина очистного пространства, м;
кр - коэффициент разрыхления при взрывном разрушении оруденелых вмещающих пород, ед.,
а дополнительное дробление отбиваемых оруденелых вмещающих пород до крупности, обеспечивающей эффективное выщелачивание, обеспечивают за счет использования кинетической энергии соударения при встречном движении отбитых оруденелых вмещающих пород, для чего толщину отбиваемого с каждой стороны очистного пространства слоя определяют по формуле:
W П = q 1 / 3 cos ( 90 α ) A m 3 δ 2 γ d 2 m , м ,
где WП - толщина отбиваемого слоя, м;
А - коэффициент, зависящий от свойств разрушаемого материала, ед.;
m - коэффициент, зависящий от типа ВВ, ед.;
γ - объемный вес разрушаемого материала, ед.;
d - средний диаметр куска при дроблении под выщелачивание, м;
δ - удельный расход энергии на образование новой поверхности, Дж/м;
q - удельная энергия заряда, Дж/м;
α - угол падения рудного тела, град;
на третьей стадии производят гидроизоляцию выработок нижнего горизонта, извлекают из отбитых оруденелых вмещающих пород висячего и лежачего боков полезные компоненты известным методом выщелачивания и оставляют горную массу в качестве закладки выработанного пространства.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к подземной разработке полезных ископаемых слоевой выемкой с закладкой выработанного пространства твердеющей смесью и может быть использовано при доработке кимберлитовых месторождений подземным способом.

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

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке подземным способом мощных крутопадающих рудных тел этажно-камерными системами.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке россыпных месторождений Севера. .

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке пологих и наклонных рудных тел мощностью более 8 м с неустойчивыми рудами и вмещающими породами.

Изобретение относится к горному делу, к способам извлечения полезного ископаемого из рудных жил. .
Изобретение относится к горному делу и может быть применено для формирования рудопотока с требуемым процентным содержанием железа при разработке сложноструктурных месторождений богатых железных руд.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке маломощных пологих рудных месторождений полезных ископаемых. .

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при повторной подземной разработке техногенных глубокопогребенных россыпных месторождений криолитозоны.

Изобретение относится к горной промышленности, используется при подземной разработке мощных пологих рудных тел с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке участков рудного поля с мощностью рудной залежи до 8 м с пологим и наклонным залеганием рудного тела, неустойчивыми рудами и вмещающими породами камерно-столбовой системой разработки с применением самоходного оборудования

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при подземной разработке мощных крутопадающих месторождений неустойчивых руд

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

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при подземной разработке мощных крутопадающих рудных месторождений, характеризующихся низкими прочностными характеристиками руд

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для подземной разработки рудных месторождений. Способ включает проходку комплекса вскрывающих, подготовительных и нарезных подземных горных выработок, отбойку и доставку руды, управление горным давлением, транспортирование, подъем руды до горизонта рудоприемного бункера. Отработку очистных блоков осуществляют с помощью камерных систем с последующей закладкой выработанного пространства. Проходку ряда выработок и технологических камер осуществляют за пределами рудного массива в породах лежачего бока. В технологических камерах устанавливают два отдельных мобильных модуля дробления, связанных между собой системами транспортировки компонентов твердеющей закладочной смеси включающей отбитую породу. Первый модуль крупного дробления размещают в подготовительных или нарезных горных выработках, а второй - мелкого дробления - непосредственно над закладываемым пространством и совмещают с модулем смешивания твердеющей закладочной смеси, при этом разгрузку из модуля мелкого дробления осуществляют через приемный лоток и скважину в закладываемое пространство. Дробление горных пород в модуле мелкого дробления обеспечивается до содержания класса - 0,074 не менее 32%. Изобретение позволяет повысить эффективность разработки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при отработке пластов комбайнами на наклонных пластах. Изобретение позволяет повысить производительность работы комбайна за счет увеличения его резательной способности. Способ добычи руды камерами на наклонных пластах, включающий отработку полезного ископаемого с применением самоходного комбайна и сообщением ему дополнительного напорного усилия в восходящих камерах. Дополнительное напорное усилие создают за счет тягового запаса самоходного бункера-перегружателя, который непрерывно толкает комбайн на забой, при этом скорости комбайна и бункера-перегружателя синхронизируют.

Способ подготовки днищ блоков относится к подземной добыче руд при площадном выпуске больших объемов руды и применении погрузочно-доставочных машин (ПДМ). Способ включает проходку доставочных ортов и траншейного орта на уровне кровли погрузочных заездов. Траншейный орт проходят зигзагообразно с отклонением от осевой линии очистного блока на величину, равную предполагаемому износу козырька, которая может составлять до 2 м. Из доставочных ортов под углом 60-90° проходят погрузочные заезды, которые сбивают в шахматном порядке с траншейным ортом в местах его максимального отклонения от оси очистного блока. Тупиковую часть погрузочных заездов - выпускных ниш проходят до оформления выпускной траншеи под траншейным ортом путем единовременного взрывания шпуровых зарядов. Отбитую под траншейным ортом руду магазинируют и используют в качестве рабочей площадки для осуществления бурения, заряжания и взрывания скважин при оформлении выпускной траншеи. Затем из траншейного орта производят укрепление рудного целика и козырька над погрузочными заездами. После этого осуществляют оформление выпускной траншеи путем заряжания и взрывания вееров скважин из траншейного орта. Технический результат - повышение безопасности работ, производительности труда на выпуске и доставке руды, показателей извлечения руды из блока за счет сохранения рабочей длины погрузочных заездов, рационального порядка проведения погрузочных заездов в днище и укрепления наиболее важных его элементов. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к подземной разработке месторождений с твердеющей закладкой выработанного пространства. Способ включает проведение подготовительных и нарезных выработок, подэтажную отработку рудного тела сверху вниз камерами ромбовидной формы, при этом отработка камер по высоте осуществляется в три стадии. Верхняя часть камеры отрабатывается с комбайновой отбойкой руды, заходкой треугольной формы с оформлением кровли камеры в виде свода, следующий нижележащий слой до нижней границы смежных заложенных камер отбивается с применением мелкошпуровой отбойки нисходящими шпурами, образуя таким образом рудную подушку над не отбитой частью камеры. Нижняя половина камеры, прилегающая к рудному массиву, отбивается секциями, взрыванием вееров скважин, пробуренных из нижележащего буродоставочного орта. После взрыва каждой секции производится частичный торцевой выпуск руды в буродоставочный орт самоходными ковшовыми погрузочно-доставочными машинами, чем создается разрыхление в призабойной зоне. После полной отбойки запасов камеры производится окончательный выпуск отбитой руды через буродоставочный орт с применением самоходных погрузочно-доставочных машин с дистанционным управлением. После окончания выпуска руды камера закладывается. Технический результат - повышение эффективности подземной разработки, снижение сейсмического и динамического воздействия зарядов ВВ на закладочный массив, снижение потерь и разубоживания. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам для зачистки отбитой руды. Устройство включает подвешенную на направляющие с возможностью перемещения по ним каркасную тележку, водораспределительную трубу, оборудованную водоструйными насадками и водоподающим шлангом. Устройство дополнительно снабжено штангой, присоединенной к каркасной тележке с помощью шпильки с возможностью поворота вокруг оси шпильки. Водораспределительная труба присоединена к нижнему концу штанги с помощью зажимного штока с возможностью поворота вокруг его оси. К верхнему концу штанги прикреплена гибкая тяга, пропущенная через закрепленный на каркасной тележке коуш. Штанга выполнена прямой или изогнутой в форме уголка. Технический результат заключается в снижении трудоемкости при изменении направления действия струи воды в процессе зачистки. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке наклонных рудных залежей малой и средней мощности. Способ включает проведение подготовительных и нарезных выработок, бурение шпуров в забое выемочного блока, заряжание и взрывание шпуров, уборку отбитой рудной массы, гидравлическую зачистку отработанного блока, при этом шпуры в нижнем ряду располагают на расстоянии 2-3 диаметров шпура, заряжают через один с рассредоточенным зарядом, при этом шпуры каждого последующего ряда ориентированы по одной линии в направлении восстания рудной залежи. Сокращение потерь отбитой рудной мелочи достигается за счет создания желобов на лежачем боку рудной залежи, при гидравлической зачистке отработанного блока движение гидросмеси, состоящей из воды и рудной мелочи, происходит по гладкой поверхности желобов. Изобретение обеспечивает повышение эффективности разработки рудных тел и сокращение на 15-20% потерь обогащенной рудной мелочи при гидравлической зачистке отработанного выемочного блока. 1 ил.
Наверх