Способ разработки мощных крутопадающих рудных тел

Авторы патента:

E21F15/08 - гидравлическая или пневматическая закладка (гидравлические транспортирующие устройства B65G; трубы и соединения для труб F16L)

E21C41/22 - руд, например разработка металлосодержащих россыпей

Владельцы патента RU 2513729:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" (RU)

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при подземной разработке крутопадающих месторождений, представленных неустойчивыми рудами и вмещающими породами. Способ разработки мощных крутопадающих рудных тел включает разделение рудного тела на слои, отрабатываемые в нисходящем порядке, выемку слоев заходками и закладку выработанного пространства твердеющими материалами, определение мест расположения и размеров полостей вывалов над закладочным массивом, проходку заходок вприсечку к закладочному массиву, подачу твердеющих материалов по присечным заходкам к местам дозакладки полостей вывалов над закладочным массивом. До подхода забоя присечной заходки к полости вывала, расположенной над закладочным массивом, проходку присечной заходки останавливают, из присечной заходки пробуривают две скважины к верхней границе полости вывала, одну из скважин используют для подачи в полость вывала твердеющего материала, по второй скважине отводят воздух из полости вывала в присечную заходку, после закладки полости вывала и достижения закладочным материалом нормативных значений предела прочности продолжают проходку присечной заходки, причем минимально допустимое расстояние от забоя присечной заходки до полости вывала при проведении работ по закладке полости вывала принимают больше глубины зоны интенсивного разрушения горным давлением рудного массива впереди забоя присечной заходки. Техническим результатом заявляемого способа является повышение полноты закладки выработанного пространства, снижение трудоемкости работ, связанных с закладкой выработанного пространства, и повышение безопасности горных работ. 2 ил.

Известен способ разработки крутопадающих рудных тел (Патент RU №2209972, опубл. 10.08.2003). Данный способ включает разделение рудного тела на слои, отрабатываемые в нисходящем порядке, выемку слоев очистными заходками и закладку выработанного пространства твердеющими материалами. Недостатком данного способа при отработке мощных крутопадающих месторождений, представленных неустойчивыми рудами и вмещающими породами, является то, что при его реализации не обеспечивается полная закладка выработанного пространства, следствием чего являются самопроизвольные обрушения кровли в заходках, опасная степень разрушения неоднократно подрабатываемого массива и большая вероятность прорывов подземных вод в горные выработки.

Известен способ разработки крутопадающих мощных рудных тел (Патент RU №2357082, опубл. 27.05.2009). Данный способ, принятый в качестве способа-прототипа, включает разделение рудного тела на слои, отрабатываемые в нисходящем порядке, выемку слоев заходками и закладку выработанного пространства твердеющими материалами, определение мест расположения и размеров полостей вывалов над закладочным массивом, проходку заходок вприсечку к закладочному массиву, подачу твердеющих материалов по присечным заходкам к местам дозакладки полостей вывалов над закладочным массивом.

Недостатками данного способа при подземной разработке крутопадающих месторождений, представленных неустойчивыми рудами и вмещающими породами, являются: трудность обеспечения полной закладки выработанного пространства в местах, где произошли вывалы пород, руды или закладочного массива из кровли заходок; значительная трудоемкость работ, связанных с необходимостью установки опалубки на границе присечной заходки и полости вывала; высокая опасность горных работ при проходке заходок вприсечку (присечные заходки) к закладочному массиву на участках, в пределах которых над закладочным массивом имеются полости вывалов.

Техническим результатом заявляемого способа при отработке мощных крутопадающих рудных тел, представленных неустойчивыми легко обрушающимися рудами и породами, является повышение полноты закладки выработанного пространства, снижение трудоемкости работ, связанных с закладкой выработанного пространства, и повышение безопасности горных работ.

Технический результат достигается тем, что в способе разработки мощных крутопадающих рудных тел, включающем разделение рудного тела на слои, отрабатываемые в нисходящем порядке, выемку слоев заходками и закладку выработанного пространства твердеющими материалами, определение мест расположения и размеров полостей вывалов над закладочным массивом, проходку заходок вприсечку к закладочному массиву, подачу твердеющих материалов по присечным заходкам к местам дозакладки полостей вывалов над закладочным массивом, до подхода забоя присечной заходки к полости вывала, расположенной над закладочным массивом, проходку присечной заходки останавливают, из присечной заходки пробуривают две скважины к верхней границе полости вывала, одну из скважин используют для подачи в полость вывала твердеющего материала, по второй скважине отводят воздух из полости вывала в присечную заходку, после закладки полости вывала и достижения закладочным материалом нормативных значений предела прочности продолжают проходку присечной заходки, причем минимально допустимое расстояние от забоя присечной заходки до полости вывала при проведении работ по закладке полости вывала принимают больше глубины зоны интенсивного разрушения горным давлением рудного массива впереди забоя присечной заходки.

Способ разработки мощных крутопадающих рудных тел поясняется чертежами, представленными на фиг.1 и фиг.2.

На фиг.1 приведена принципиальная схема (вертикальный разрез), поясняющая места расположения скважин, полости вывала и забоя присечной заходки. На фиг.2 приведена принципиальная схема (вид в плане), поясняющая места расположения скважин, полости вывала и забоя присечной заходки.

На фиг.1 и фиг.2: 1 - рудный массив; 2 - забой присечной заходки; 3 - присечная заходка; 4 - скважина, предназначенная для отвода воздуха из полости вывала в присечную заходку; 5 - скважина, используемая для подачи в полость вывала твердеющего материала; 6 - бетононасос; 7 - закладочный трубопровод; 8 - полость вывала над закладочным массивом; 9 - закладочный массив; ABCD - вертикальное сечение полости вывала над закладочным массивом; AOFD - периметр полости вывала в сечении на уровне кровли присечной заходки; m - высота присечной заходки (мощность слоя); h - высота полости вывала; r - глубина зоны интенсивного разрушения горным давлением рудного массива впереди забоя присечной заходки; s - расстояние от забоя присечной заходки до полости вывала при проведении работ по закладке полости вывала; b - ширина ранее пройденной и заложенной твердеющими материалами заходки; а - ширина проходимой присечной заходки.

Способ разработки мощных крутопадающих рудных тел осуществляют следующим образом. Рудное тело делят на слои, отрабатываемые в нисходящем порядке. Выемку слоев производят заходками. Выработанное пространство (пройденные заходки) закладывают твердеющими материалами. Определяют места расположения и размеры полостей вывалов над закладочным массивом.

Места расположения полостей вывалов над закладочным массивом и размеры этих полостей могут быть определены, например, путем бурения из присечной заходки 3 опережающих разведочных скважин в сторону закладочного массива или визуальными наблюдениями в период проходки заходок.

Полость вывала 8 (фиг.1 и фиг.2) расположена над закладочным массивом, созданным в ранее пройденной и заложенной твердеющими материалами заходке шириной b.

До подхода забоя 2 присечной заходки 3 к полости вывала 8 проходку присечной заходки останавливают. При этом минимально допустимое расстояние S от забоя 2 присечной заходки 3 до полости вывала при проведении работ по закладке полости вывала принимают больше глубины r зоны интенсивного разрушения горным давлением рудного массива впереди забоя присечной заходки.

Из присечной заходки 3 пробуривают две скважины 4 и 5 к верхней границе ВС полости вывала 8 (Фиг.1). Одну из скважин 5, используют для подачи в полость вывала твердеющего материала, по второй скважине 4 отводят воздух из полости вывала в присечную заходку 3. После закладки полости вывала и достижения закладочным материалом нормативных значений предела прочности продолжают проходку присечной заходки 3.

Остановка проходки присечной заходки 3 до подхода ее забоя к полости вывала 8 над закладочным массивом позволяет исключить необходимость выполнения опасных и трудоемких работ по возведению на границе полости 8, прилегающей к присечной заходке 3, специальной опалубки, предотвращающей перетекание в присечную заходку 3, подаваемого в полость вывала 8 закладочного материала. Функции опалубки при использовании заявляемого способа выполняет рудный массив, расположенный впереди забоя 2.

При s>r исключается перетекание в присечную заходку 3 закладочного материала, подаваемого в полость вывала 8.

Подачу твердеющих материалов к местам закладки производят, например, с использованием бетононасосов 6, оснащенных системой регулировки подачи закладочной смеси.

Использование заявляемого способа при отработке месторождений с неустойчивыми легкообрушающимися рудами и породами позволяет повысить полноту закладки выработанного пространства, снизить затраты на закладку выработанного пространства и повысить безопасность горных работ.

Заявляемый способ предназначен для использования при разработке мощных крутопадающих рудных тел с неустойчивыми рудами и вмещающими породами. Наибольший эффект от использования заявляемого способа достигается при разработке крутопадающих месторождений, представленных мощными залежами неустойчивых руд под толщей обводненных отложений пород, подработка которых сопряжена с опасностью прорыва подземных вод в горные выработки рудника. К числу таких месторождений относятся, например, Яковлевское, Гостищевское и др. месторождения богатых железных руд.

Способ разработки мощных крутопадающих рудных тел, включающий разделение рудного тела на слои, отрабатываемые в нисходящем порядке, выемку слоев заходками и закладку выработанного пространства твердеющими материалами, определение мест расположения и размеров полостей вывалов над закладочным массивом, проходку заходок вприсечку к закладочному массиву, подачу твердеющих материалов по присечным заходкам к местам дозакладки полостей вывалов над закладочным массивом, отличающийся тем, что до подхода забоя присечной заходки к полости вывала, расположенной над закладочным массивом, проходку присечной заходки останавливают, из присечной заходки пробуривают две скважины к верхней границе полости вывала, одну из скважин используют для подачи в полость вывала твердеющего материала, по второй скважине отводят воздух из полости вывала в присечную заходку, после закладки полости вывала и достижения закладочным материалом нормативных значений предела прочности продолжают проходку присечной заходки, причем минимально допустимое расстояние от забоя присечной заходки до полости вывала при проведении работ по закладке полости вывала принимают больше глубины зоны интенсивного разрушения горным давлением рудного массива впереди забоя присечной заходки.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений с гидравлической закладкой выработанного пространства. Техническим результатом изобретения является сокращение периода обезвоживания закладочной пульпы.

Способ гидравлической закладки // 2498077

Способ закладки выработок в затопленном калийном руднике // 2477371

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при закладке выработок плавно или аварийно затопленных рудников. .

Способ увеличения сопротивления потоку газа в шахте (варианты) // 2476677

Способ гидротранспортирования закладочной пульпы в выработанное пространство // 2463453

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых, для гидротранспорта закладочной пульпы в выработанное пространство.

Способ гидравлической закладки // 2462599

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений с гидравлической закладкой выработанного пространства. .

Способ гидравлической закладки камер // 2449130

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено при подземной разработке месторождений с закладкой выработанного пространства. .

Шахтное пневматическое перекрытие // 2395692

Изобретение относится к горному делу и, в частности, к устройствам, используемым в качестве предохранительного перекрытия восстающих горных выработок при обустройстве их после проходки и ремонте в процессе эксплуатации.

Способ закладки выработанного пространства // 2393355

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для подземной разработки мощных крутопадающих рудных тел с закладкой выработанного пространства. .

Способ гидравлической закладки протяженных одиночных выработок // 2384711

Изобретение относится к горному делу, а именно к способу гидравлической закладки протяженных одиночных выработок. .

Способ определения величины подработки твердеющей закладки при механическом разрушении рудного массива // 2513467

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к подземной разработке рудных тел с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями. Способ определения величины подработки твердеющей закладки при механическом разрушении рудного массива включает формирование отверстия в рудном массиве и закрепление в нем неподвижно жесткого стержня на фиксированную глубину, подачу твердеющей закладочной смеси в выработанное пространство, разрушение рудного массива с частью приконтактного слоя массива твердеющей закладки.

Способ разработки наклонных рудных залежей // 2504656

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.

Устройство для зачистки отбитой руды с лежачего бока отработанного блока // 2504655

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.

Способ разработки мощных крутопадающих рудных тел // 2502872

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.

Способ подготовки днищ блоков // 2502871

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.

Способ добычи руды камерами на наклонных пластах // 2501950

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 разработки рудных месторождений // 2495245

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.

Способ разработки мощных крутопадающих месторождений неустойчивых руд // 2490461

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

Способ подземной разработки сложноструктурных месторождений с неравномерным оруденением // 2490460

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

Способ разработки мощных крутопадающих месторождений неустойчивых руд // 2490459

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

Способ разработки крутопадающих рудных тел с неустойчивыми рудами // 2514051

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке подземным способом мощных крутопадающих рудных тел с неустойчивыми рудами, например кимберлитовых трубок. Техническим результатом является увеличение интенсивности отработки месторождения при неустойчивых рудах, за счет обеспечения устойчивости рудных стенок очистных заходок в течение всего периода ведения очистных работ и исключения просечек закладочного массива, а также улучшение условий проветривания горных выработок. Способ включает разделение залежи на панели и слои с выемкой их заходками в нисходящем порядке и последующей закладкой твердеющими смесями, параметры заходки слоя увеличивают по высоте и ширине до камерных размеров, а по длине их делят на секции, причем камерам-заходкам и секциям в вертикально-продольном сечении придают форму равнобедренной трапеции. Затем их отработку осуществляют ступенчато так, что при отработке каждой последующей секции уровень доставочного горизонта понижают на высоту секционной доставочной выработки, для чего, первоначально, в кровле камеры-заходки для всех ее секций проходят общую буро-закладочную выработку, а секционную доставочную выработку, для каждой последующей секции, проходят под закладочным массивом ранее отработанной секции, причем после полной отработки последующей секции ее доставочную выработку в отступающем порядке расширяют до ширины ранее заложенной секции, при этом направление отработки камер-заходок на каждом последующем нижележащем слое меняют на противоположное. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.