Способ установления допустимой минимальной мощности рудного тела при подэтажно-камерной системе разработки



Способ установления допустимой минимальной мощности рудного тела при подэтажно-камерной системе разработки
Способ установления допустимой минимальной мощности рудного тела при подэтажно-камерной системе разработки
Способ установления допустимой минимальной мощности рудного тела при подэтажно-камерной системе разработки
Способ установления допустимой минимальной мощности рудного тела при подэтажно-камерной системе разработки
Способ установления допустимой минимальной мощности рудного тела при подэтажно-камерной системе разработки
Способ установления допустимой минимальной мощности рудного тела при подэтажно-камерной системе разработки

 


Владельцы патента RU 2553819:

Открытое акционерное общество Приаргунское производственное горно-химическое объединение (ОАО ППГХО) (RU)

Изобретение относится к горной промышленности, в частности при подэтажно-камерной или камерной системах разработки маломощных рудных тел. Способ установления допустимой минимальной мощности рудного тела включает в себя определение фактической мощности рудного тела в массиве горных пород и содержания в нем полезного компонента. Определяют геометрические параметры: ширину и высоту подэтажного штрека, расстояние между кровлей и почвой соседних подэтажных штреков, ширину неустойчивой зоны заколов. Допустимую минимальную мощность рудного тела определяют математически, подставляя численные значения параметров в математическую формулу. Сравнивая фактическую и расчетную величину мощности рудного тела, принимают решение о целесообразности добычи полезного компонента из данного рудного тела. Изобретение позволяет добывать руду с балансовым содержанием полезного компонента, что обеспечивает эффективность горных работ и последующих процессов переработки. 1 ил.

 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности при добыче руды с использованием подэтажно-камерной или камерной систем разработки маломощных рудных тел.

Известен способ установления минимальной мощности рудного тела, которая может обеспечить возможность эффективного применения определенной системы разработки [1]. В способе указывается, что минимальная величина мощности зависит от геологических характеристик и параметров залегания рудного тела в массиве, а также от факторов разубоживания.

Однако в [1] не раскрывается, какие конкретно характеристики, параметры и факторы разубоживания необходимо учитывать, и как математически их учесть, чтобы получить численную величину минимальной мощности рудного тела.

Наиболее близким техническим решением является способ установления минимальной мощности рудного тела полезных ископаемых (включаемых в контур подсчета запасов), который основан на определении и учете фактического и минимального содержания полезного компонента, а также минимальной (по кондициям) мощности рудного тела [2].

Однако в [2] при установлении минимальной мощности рудного тела в математической формуле отсутствуют факторы разубоживания, которые зависят от выбранной системы разработки. Кроме того, данная формула служит для подсчета запасов на месторождении. Помимо этого, она не может быть использована при отработке маломощного рудного тела, например, подэтажно-камерной системой разработки, так как не учитывает ширину очистного пространства, площадь сечения подэтажных штреков, не учитывает размер зоны заколов, обеспечивающей вторичное разубоживание руды за счет обрушения пустых пород.

Предложен способ установления допустимой минимальной мощности рудного тела при подэтажно-камерной системе разработки, который включает установление фактического содержания полезного компонента в рудном теле и минимально допустимого содержания компонента в руде, отличающийся тем, что, с учетом геометрических параметров подэтажного штрека, высоты подэтажного целика и размера зоны заколов от взрыва вееров скважин, мощность рудного тела определяют из выражения

где m - мощность рудного тела, м;

Rоз - размер зоны заколов во вмещающих породах, м;

Hц - высота целика (расстояние от кровли нижележащего штрека до почвы вышележащего), м;

а в - ширина подэтажного штрека, м;

hш - высота подэтажного штрека, м;

qз - нижний предел содержания полезного компонента в балансовой руде, %,

qр - содержание полезного компонента в рудном теле, %.

Предложенный способ позволяет определить допустимую минимальную мощность рудного тела, свыше которой целесообразно разрабатывать рудное тело при использовании подэтажно-камерной системы разработки. При этом отбитая и отгруженная рудная масса будет иметь содержание полезного компонента не ниже, чем содержание в балансовой руде.

Сущность способа заключается в следующем. Минимально допустимая мощность рудного тела устанавливается из принципа: содержание полезного компонента в отгружаемой руде должно быть не менее нижнего предела содержания в балансовой руде, принятого на предприятии. Для этого необходимо определить фактическое содержание полезного компонента в рудном теле, среднюю мощность рудного тела, ширину и высоту подэтажного штрека, расстояние между кровлей и почвой соседних подэтажных штреков, а также размер зоны заколов (зона, пустые породы которой обрушаются и разубоживают руду). Кроме того, необходимо знать нижний предел содержания полезного компонента в балансовой руде, принятый на предприятии. Основываясь на этом принципе, получена математическая формула расчета минимальной допустимой мощности рудного тела, при которой рудное тело целесообразно отрабатывать подэтажно-камерной системой разработки.

Предложенный способ осуществляют следующим образом. По маломощному рудному телу (с мощностью не более, чем ширина штрека) проводят разведочный штрек. По забою штрека периодически определяют мощность рудного тела и содержание полезного компонента по известным методикам (радиометрическим, геофизическим или путем отбора проб и химическим определением содержания полезного компонента). Далее по всей длине штрека, через 5 м, в вертикальной плоскости, веером бурят опорные веера геологоразведочных скважин и по ним с помощью геофизических приборов или путем отбора керна определяют содержание полезного компонента и мощность рудного тела по известным методикам. Размер зоны заколов определяют из выражения (расчет см. в приложении 1)

где D - скорость детонации ВВ, м/с;

ρв - плотность заряжания, кг/м3;

dЗ - диаметр заряда ВВ, м;

dе - средний размер естественных отдельностей в горном массиве, м.

Геометрические параметры: ширину и высоту подэтажного штрека, расстояние между кровлей и почвой соседних подэтажных штреков определяют на основе проекта отработки блока или принимают в соответствии с выбранной буровой и погрузочно-доставочной техникой.

Величину qз принимают в соответствии со стандартом горного предприятия.

Подставляя численные значения в формулу (1), получают величину m. Сравнивая численное значение m с фактической средней мощностью рудного тела, делают вывод о целесообразности его разработки.

Пример. В блоке 4в-725 рудника «Глубокий» ОАО ППГХО, в массивах трахидацитов в процессе эксплуатационной разведки месторождения при бурении геолого-разведочных скважин обнаружено рудное тело. Статистическая обработка результатов эксплуатационной разведки позволила установить, что рудное тело имеет средневзвешенную мощность 0,75 м со средним содержанием полезного компонента 0,12%. Нижний предел содержания полезного компонента в балансовой руде qз=0,03%. Геометрические параметры выработки: a в=2,5 м; hш=3,0 м; высота целика между подэтажными штреками по проекту Hц=9 м. При проходке поэтажного штрека по рудному телу установлено, что de=0,15-0,65 м (0,4 м в среднем). Диаметр взрывных скважин dз=0,057 м. Скорость детонации гранулита АС-8В D=3,3·103 м/с, плотность пневмозаряжания ρв=1,1·103 кг/м3. Подставляя численные значения в (2) и (1), получим RОЗ=0,98 м, m=0,65 м. Сравнивая расчетную величину m=0,65 м с фактической 0,75 м, принимают решение о добыче руды из данного рудного тела.

Источники информации

1. Милютин А.Г. Разведка и геолого-экономическая оценка месторождений полезных ископаемых: Учебное пособие. - М.: Электронное издание МГОУ, 2004. - С.65-66.

2. Методические рекомендации по технико-экономическому обоснованию кондиций для подсчета запасов месторождений твердых полезных ископаемых (кроме углей и горючих сланцев). - М. - 2007. - С.31-32.

Приложение 1. Теоретический расчет минимально допустимой мощности рудного тела при подэтажно-камерной системе разработки приводится в конце описания, где на фиг.1:

1 - подэтажный трек, 2 - рудное тело, 3 - взрывные скважины, 4 - зона заколов.

Из геометрических построений (фиг.1) очевидно, что

где W - линия наименьшего сопротивления, м;

ρ - объемная масса рудного массива, кг/м3.

Остальные параметры приведены в формуле изобретения.

Масса полезного компонента в единице объема рудного тела равна

Подставляя (4) и (5) в (3) и решая уравнение, получим

Определение размера зоны заколов

Согласно исследованиям [3], размер зоны заколов определяют по формуле

где D, ρв, dз - скорость детонации, плотность заряжания и диаметр заряда ВВ; Ep, c, ν, µ - модуль разгрузки, скорость продольной волны, коэффициент Пуассона отдельности массива, коэффициент трения между отдельностями, соответственно; δ, de, k, β, Ф - раскрытие трещин, размер отдельности, количество систем трещин, угол наклона i-й системы трещин к обнажению, показатель трещиноватости; KОТ - показатель, учитывающий наличие открытой поверхности; P - величина горного давления; π=3,14.

Анализ зависимости (7) показывает, что величина Rоз существенно зависит от скорости детонации, плотности заряжания, диаметра заряда ВВ и размера отдельности. Определим численно величину Rоз при средних значениях мало влияющих параметров: с=4·103 м/с; µ=0,2-0,6; ν=0,29; σp=107 Па: KОТ=0,91; δ d е = 10 3 ; i = 1 k sin 2   β i = 3 ; P=(1,33-2,2)·107 Па; Ф=12-6. Величины µ, Ф и P меняются в зависимости от среднего размера отдельности dе.

Результаты численного анализа по формуле (7) дают аналитическую зависимость в виде

или при использовании наиболее распространенных ВВ гранулит АС-4, АС-8В (8) имеет вид

Библиографический список

3. Тюпин В.Н. Повышение эффективности геотехнологии с использованием энергии взрыва при деформировании трещиноватых напряженных массивов горных пород // Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. - М.: ВНИТШПТ. - 2002. - 267 с.

Способ установления допустимой минимальной мощности рудного тела при подэтажно-камерной системе разработки, включающий установление фактического содержания полезного компонента в рудном теле и нижнего предела содержания компонента в руде, отличающийся тем, что, с учетом геометрических параметров подэтажного штрека, высоты подэтажного целика и размера зоны заколов от взрыва вееров скважин, мощность рудного тела определяют из выражения:
,
где Rоз - размер зоны заколов во вмещающих породах, м;
Нц - высота целика - расстояние от кровли нижележащего штрека до почвы вышележащего, м;
а в - ширина подэтажного штрека, м.
hш - высота подэтажного штрека, м;
qз - нижний предел содержания полезного компонента в балансовой руде, %,
qр - фактическое содержание полезного компонента в рудном теле, %.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке руд, в частности алмазосодержащих, залегающих в виде целиков за контуром карьера непосредственно под ответственными объектами.

Изобретение относится к горному делу и, в частности, к подземной разработке месторождений, представленных пологими и наклонными жилами. Отработку очистных блоков при выемке жил ведут в две стадии.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при отработке рыхлых рудных месторождений, в том числе и мощных и богатых, перекрытых слабыми наносными породами.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке мощных крутопадающих залежей неустойчивых руд. Способ разработки мощных крутопадающих залежей неустойчивых руд включает разделение рудного тела на этажи, а этажей - на горизонтальные или слабонаклонные слои, отрабатываемые в нисходящем порядке.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разработке крутопадающих рудных месторождений. Рудную залежь по высоте разделяют на ярусы.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке кимберлитовых месторождений в районах с вечномерзлыми грунтами, характерными для Крайнего Севера и Сибири.

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

Изобретение относится к способам, используемым в горной промышленности для зачистки отбитой руды при разработке крутопадающих месторождений, например, системами с магазинированием руды.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке подземным способом мощных крутопадающих рудных тел с неустойчивыми рудами, например кимберлитовых трубок.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при подземной разработке крутопадающих месторождений, представленных неустойчивыми рудами и вмещающими породами.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке подземным способом мощных крутопадающих рудных тел камерными системами. Способ включает проходку выработок для деления рудного тела на панели, камерно-целиковый порядок выемки руды в панели и закладку выработанного пространства твердеющей смесью. Отработку рудного тела осуществляют со средней его части в двух направлениях по вертикали. Вначале формируют разрезной этаж с расположением камер в «шахматном» порядке, каждую вторую камеру смещают на половину ее высоты относительно соседней, причем камерам придают форму шестигранника, затем верхнюю часть рудного тела от разрезного этажа отрабатывают камерами прямоугольной формы с «шахматным» расположением в восходящем порядке, а нижнюю часть - в нисходящем. Отработку камер в нисходящем порядке осуществляют после полной закладки соосных камер, отработанных в восходящем порядке над заложенными камерами разрезного этажа. После отработки восходящие камеры на 1/25-1/3 их высоты закладывают гидравлической закладкой, остальную часть - твердеющей, а нисходящие камеры закладывают твердеющей смесью на 3/4-2/3 их высоты. Закладку пустот в кровле заложенных восходящих камерах осуществляют из соседних вышележащих восходящих камер по мере их закладки твердеющими смесями. Изобретение позволяет повысить интенсивность отработки и обеспечить безопасность горных работ. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к горной промышленности. Способ включает разделение рудной площади на блоки, проведение подготовительных и нарезных выработок с формированием камер, проходкой в них отрезного восстающего, созданием на его основе отрезной щели и формированием выпускной воронки в виде траншеи, с последующей отбойкой руды и закладкой выработанного пространства твердеющей смесью. Подготовительные и нарезные выработки проходят одновременно на рабочем и вентиляционном горизонтах. При проведении подготовительных выработок проходят транспортные и вентиляционные штреки по породе, а нарезные выработки выполняют в крест простиранию месторождения с заездами на подготовительные выработки в лежачем и висячем боках. При этом блок делят на камеры первой и второй очереди, на границе которых проходят транспортные орты. В камерах первой очереди по центру проходят буровые орты, которые соединяют заездами с транспортными ортами. Затем осуществляют отработку камер первой очереди, закладывают их и после набора прочности из подготовительной выработки проходят буровой орт по центру камер второй очереди, который соединяют заездами с транспортным ортом. Затем осуществляют отработку камер второй очереди, закладывают их и после набора прочности проходят орт на границе блоков и проводят отработку третьей очереди - оставшихся целиков между камерами и блоками, которые затем закладывают. Cпособ позволит сократить количество нарезных выработок и снизить потери руды практически до полной их ликвидации. 3 ил.

Способ может быть использован при разработке наклонных рудных залежей в диапазоне углов залегания 15-35 градусов и мощности рудных тел 15-30 метров с обрушением руды и вмещающих пород. Способ включает проведение подготовительно-нарезных выработок, выемку руды камерами на полную мощность рудного тела с оставлением рудных целиков, принудительное обрушение налегающих пород в пространство камер, отбойку целиков и выпуск руды из целиков под обрушенными породами. Камеры и целики размещают по простиранию рудного тела, а выработки, через которые осуществляют доступ к буровым и буро-доставочным штрекам, размещают в междублоковых целиках. Буровые выработки, из которых осуществляют обрушение пород в камеры, проходят в налегающих породах над камерами, а объем отбиваемых пород обеспечивает заполнение отработанного пространства не менее чем на высоту камер с последующим самообрушением налегающих пород. Отбойку рудных целиков производят послойно совместно с налегающими породами, а торцевой выпуск отбитой из целиков руды ведут под обрушенными породами. Породу из нарезных выработок отгружают в отработанные камеры. Отгрузку руды из камер осуществляют высокопроизводительным самоходным оборудованием, как с ручным, так и с дистанционным управлением. Техническим результатом является высокопроизводительная добыча руды из наклонных рудных залежей в диапазоне углов залегания 15-35 градусов и мощности рудных тел 15-30 метров при оптимизации показателей потерь руды, разубоживания, объемов подготовительных выработок. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к подземной разработке месторождений полезных ископаемых, с заполнением выработанного пространства твердеющей закладкой. Техническим результатом является определение длины полости, оставшейся в закладочном массиве после отработки рудного массива путем исключения попадания в полость кусков руды или закладки, а следовательно, и величины подработки твердеющей закладки. Способ включает формирование отверстия в рудном массиве и закрепление в нем неподвижно на фиксированную глубину жесткого стержня, имеющего внутри несквозную полость, подачу твердеющей закладочной смеси в выработанное пространство, отработку рудного массива с частью массива твердеющей закладки с разрушением стержня в зоне отработки, определение полной длины несквозной полости стержня, длины заглубления стержня в отверстии в рудном массиве и длины полости, оставшейся в закладочном массиве после отработки рудного массива, перед закреплением стержня в рудном массиве часть его полости, расположенной в выработанном пространстве, заполняют низкопрочным материалом, отрабатывают рудный массив и определяют длину несквозной полости стержня, оставшейся в закладочном массиве после отработки рудного массива, путем протыкания низкопрочного материала спицей и измерения этой длины с помощью мерной линейки, расположенной на спице, причем в качестве низкопрочного материала применяют, например, монтажную пену. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке тонких, пологих и наклонных жил. Способ заключается в подготовке и нарезке очистных блоков, взрывной отбойке секций скважинами с формированием породного вала, параллельного очистному забою, в возведении закладочных перемычек вдоль подготовительных выработок и в заполнении промежутков между смежными породными валами твердеющей закладкой. Возведение закладочных перемычек и заполнение твердеющей закладкой промежутков между смежными породными валами производят в процессе отработки блока, посекционно, с отставанием от очистного забоя на ширину одной секции при выемке жил в породах ниже средней устойчивости или, после полной отработки блока, последовательно на всю наклонную высоту блока при выемке жил в породах средней и выше средней устойчивости. Целью изобретения является повышение безопасности горных работ и расширение области применения геотехнологии с раздельной выемкой руды и породы. 3 ил.
Изобретение относится к горно-перерабатывающей промышленности и предназначено для подземной разработки мощных железорудных месторождений. Способ разработки железорудных месторождений включает отработку запасов месторождения этажно-камерной системой разработки или иными камерными системами с закладкой выработанного пространства и полное обогащение добытой руды на подземной обогатительной фабрике, для чего осуществляют сооружение подземных камер с установкой в них обогатительного оборудования, включающего устройства для дробления, измельчения, классификации, сухой и многостадийной мокрой магнитной сепарации руды, обезвоживания концентрата и выдачи его на поверхность. В состав подземной обогатительной фабрики включают комплекс сгущения и обезвоживания хвостов мокрой магнитной сепарации. По отдельной схеме с применением сгустителей, вакуум-фильтров осуществляют обезвоживание хвостов 1-2 стадий ММС, с содержанием твердого в пульпе 8-30%, которые после обезвоживания транспортируют в закладываемые очистные камеры. Хвосты последующих стадий мокрой магнитной сепарации, где содержание твердого в пульпе составляет 0,5-4%, объединяют и направляют в отстойники-осветлители воды, оборудованные устройствами управляемого осаждения твердых частиц из загрязненной воды, откуда твердую фазу удаляют при чистке отстойников, смешивают с хвостами 1-2 стадий ММС и транспортируют в закладываемые очистные камеры. Технический результат - повышение производительности и безопасности горных работ. 1 з.п. ф-лы.
Наверх