Способ разработки жильных рудных тел



Способ разработки жильных рудных тел
Способ разработки жильных рудных тел
Способ разработки жильных рудных тел

 


Владельцы патента RU 2618541:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Забайкальский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ЗабГУ") (RU)

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к способам добычи руды с использованием камерных систем разработки жильных рудных тел с веерной взрывной отбойкой руды. В пределах рудного тела бурят, заряжают и короткозамедленно взрывают веера скважин. Расстояние между концами (забоями) крайних в веере скважин и контуром рудного тела определяют с учетом детонационных параметров ВВ, физико-технических свойств и параметров трещиноватости рудного тела, а также величины горного давления. Техническим результатом предлагаемого способа является снижение размеров нарушения вмещающих горных пород и снижения разубоживания руды при ее отгрузке, уменьшение объемов бурения и массы ВВ. 1 табл.

 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к способам добычи руды с использованием камерных систем разработки жильных рудных тел с веерной взрывной отбойкой руды.

Известен способ взрывной отбойки жильных рудных тел веером скважинных зарядов взрывчатых веществ (ВВ) (см. Мосинец В.Н., Пашков А.Д., Латышев В.А. Разрушение горных пород. - М.: Недра, 1975. - стр. 166 (рис. 86 б).

При этом способе скважины бурят до контакта руды и вмещающих пород. Однако после заряжания и взрывания таких скважин происходит разрушение пород за контуром рудного тела, в районе забоев веерных скважин. При последующем взрывании соседних вееров скважин происходит обрушение разрушенных предыдущим взрывом пустых пород и разубоживание руды.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ разработки жильных рудных тел, включающий бурение скважин в рудном теле на определенном расстоянии (0,2-0,3 м) от контакта руды с вмещающими породами, размещение в скважинах зарядов ВВ и их взрывание (см. Баранов О.А. Расчет параметров технологических процессов подземной добычи руд. - М.: Недра, 1985. - С. 66 (рис. 3.2), 68).

Однако рудный или безрудный массивы горных пород обладают различными физико-техническими свойствами, параметрами трещиноватости. В районе взрываемых скважин может быть различное горное давление. Кроме того, для отбойки руды применяют скважины различного диаметра и ВВ с различными детонационными характеристиками. Все эти параметры в комплексе влияют на радиус разрушения массива горных пород за контуром рудного тела. А последующее обрушение разрушенных пустых пород приводит к разубоживанию руды.

Техническим результатом предлагаемого способа является снижение размеров нарушения вмещающих горных пород и снижение разубоживания руды при ее отгрузке, уменьшение объемов бурения и массы ВВ.

Результат достигается тем, что способ разработки жильных рудных тел, включающий бурение вееров скважин в рудном теле на определенном расстоянии от контура рудного тела, размещение в скважинах зарядов ВВ и их взрывание, отличается тем, что, с учетом детонационных параметров ВВ, физико-технических свойств массива в рудном теле, параметров его трещиноватости и величины горного давления, минимальное расстояние от забоя крайних в веере скважин до контура рудного тела определяют из выражения

где D - скорость детонации ВВ, м/с;

ρB - плотность заряжания, кг/м3;

dЗ - диаметр заряда ВВ, м;

π=3,14;

de - размер отдельности массива в рудном теле, м;

Φ - показатель трещиноватости массива в рудном теле;

σp - предел прочности на разрыв отдельности рудного тела, Па;

μ - коэффициент трения между отдельностями;

P - величина горного давления в месте взрывания, Па;

ν - коэффициент Пуассона отдельности в рудном теле.

Предложенный способ позволит снизить разубоживание руды при веерной взрывной отбойке жильных рудных тел за счет определения расстояния от забоя скважин до контура рудного тела с учетом детонационных характеристик ВВ, физико-технических свойств и трещиноватости рудного тела, величины горного давления в нем.

Сущность способа заключается в следующем. Действие взрыва в трещиноватом горном массиве подразделяется на две фазы: волновую и квазистатическое давление продуктов детонации (ПД). Волна напряжения распространяется со скоростью 2000-5000 м/с и имеет малую длительность фазы сжатия 0,05-0,7 мс, поэтому, при величине раскрытия естественных трещин 2-8 мм, волны напряжений полностью теряют свою энергию на трещинах - известный факт.

На подземных горных работах раскрытие трещин составляет 0,1-5,0 мм, то есть и здесь волны напряжений теряют часть своей энергии на ближайшей трещине. С учетом того что блочность массива, например, на рудниках ПАО ППГXО, составляет в основном 0,1-0,4 м, определяющим механизмом дробления (радиального трещинообразования) отдельностей массива в пределах (5-15) dЗ, является квазистатическое давление продуктов детонации, что обеспечивает соударение отдельностей.

Иными словами, под действием квазистатического давления продуктов детонации в массиве распространяется волна деформаций со скоростью 10-100 м/с, представляющая собой последовательное перемещение раздробленных и нераздробленных отдельностей в радиальном направлении от заряда ВВ. Перемещение отдельностей сопровождается деформированием массива между гранями отдельностей, упругим деформированием отдельностей массива и трением по граням отдельностей при их смещении друг относительно друга.

Рассмотрим действие взрыва торцовой части скважинного заряда ВВ. Очевидно, что эта часть заряда будет воздействовать на среду как некоторый эквивалентный сферический заряд. Сферическим можно считать цилиндрический заряд с максимальным отношением его длины к диаметру, равным примерно 4, при рассмотрении процесса на границе зоны дробления. Основываясь на указанном механизме действия взрыва, на основе закона сохранения энергии, определены теоретические формулы расчета радиальных и тангенциальных напряжений в массиве, а также величина зоны радиального трещинообразования от торцовой части заряда.

Предложенный способ осуществляют следующим образом. Величину Rк определяют, подставляя туда численные значения параметров. Физико-механические свойства массива σp, ν, обычно определяют на стадии геологоразведочных работ по известным методикам. Значения величин Φ, μ взаимосвязаны с размером естественной отдельности de, их определяют из таблицы

Детонационные характеристики ВВ (D, ρB) и диаметр заряда ВВ (d3) определяют, используя справочную литературу. Величину горного давления в районе подготовки массива определяют либо геофизическими методами, либо по известной формуле Р=ρgH (где g - ускорение свободного падения, м/с2; Н - глубина от поверхности земли, м, ρ - объемная масса горного массива, кг/м3).

Далее бурят скважины веером с расстоянием между забоем крайних в веере скважин и контуром рудного тела, равным Rк. Скважины в веере или нескольких веерах заряжают. Веера скважин короткозамедленно взрывают с помощью электровзрывной сети или сети СИНВ-Ш.

Пример. Подэтажно-камерная отработка крутопадающих рудных тел мощностью 5-8 м в бл. 4в-725 на руднике №1 ПАО ППГХО (Публичное акционерное общество Приаргунское производственное горно-химическое объединение) с бурением и взрыванием вееров скважин по обычной технологии приводит к разубоживанию руды на 40-60%. Технические экспертизы показали, что отчасти повышенное разубоживание объясняется близким расположением скважин к контуру рудного тела.

Для снижения разубоживания в очередной камере бл. 4в-725 были проведены промышленные исследования в соответствии с предлагаемым изобретением.

Массив в рудном теле представлен трахидацитами с de=0,05-0,25 м (0,15 м в среднем). Физико-технические свойства рудных трахидацитов σр=107Па, ν=0,29, Φ=10, μ=0,3, ρ=2,5*103 кг/м3. Глубина от поверхности Земли Н=420 м, тогда Р=10,3*106Па. Взрывание производят граммонитом М-21:D=3,6*103 м/с, ρB=1,1*103 кг/м3, dЗ=0,065 м.

Подставив численные значения в математическую формулу, получили Rк=0,61 м.

Далее, в камере 2 бл. 4в-725 бурили веера скважин. Недобур до контура рудного тела составлял 0,6±0,1 м. Затем заряжали и взрывали короткозамедленно веера скважин. Отгрузка руды и замеры содержания полезного компонента в ней показали, что разубоживание руды снизилось до 20-30%.

Таким образом, использование предложенного способа путем расположения забоев скважин в пределах рудного тела, на определенном расстоянии от контура рудного тела, позволило снизить разубоживание в среднем с 50 до 30%. Помимо этого снижается объем бурения скважин и расход ВВ. Это доказывает эффективность предложенного способа.

Способ разработки жильных рудных тел, включающий бурение вееров скважин в рудном теле на определенном расстоянии от контура рудного тела, размещение в скважинах зарядов ВВ и их взрывание, отличающийся тем, что, с учетом детонационных параметров ВВ, физико-технических свойств массива в рудном теле, параметров его трещиноватости и величины горного давления, минимальное расстояние от забоя крайних в веере скважин до контура рудного тела определяют из выражения:

где D - скорость детонации ВВ, м/с;

ρВ - плотность заряжания, кг/м3;

dЗ - диаметр заряда ВВ, м;

π=3,14;

de - размер отдельности массива в рудном теле, м;

Ф - показатель трещиноватости массива в рудном теле;

σр - предел прочности на разрыв отдельности рудного тела, Па;

μ - коэффициент трения между отдельностями;

Р - величина горного давления в месте взрывания, Па;

ν - коэффициент Пуассона отдельности в рудном теле.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области взрывных работ. Способ включает установку в функциональную полость (ФП) 2 выработки 1 детонатора 3 с проводниками 4 инициирующего импульса, подрывного заряда 5 и забойки в виде распорного затвора (РЗ) 6 клинового типа, включающего втулку 7 с раздвижными структурами 8 и 9 и размещенный в ее полости элемент 10 с клиновыми поверхностями 11 и 12, взаимодействующий с обращенными к нему поверхностями 13 и 14 структур 8 и 9 втулки 7.

Изобретение относится к области взрывных работ. Способ включает установку в функциональную полость (ФП) 2 пробуренной выработки 1 детонатора 3 с проводниками 4 инициирующего импульса подрывного заряда 5 и забойки в виде распорного затвора (РЗ) 6 клинового типа, конструктивно включающего втулку 7 с раздвижными структурами 8 и 9 и размещенный в ее полости элемент 10 с клиновыми поверхностями 11 и 12, взаимодействующий с обращенными к нему поверхностями 13 и 14 раздвижных структур 8 и 9 втулки 7.

Изобретение относится к области горной промышленности, в частности к взрывной отбойке горных пород и руд. Способ разрушения горных пород и руд гидровзрывом включает бурение скважин, формирование зарядов ВВ, размещение в скважине зарядов ВВ в оболочке, заполнение водой зазора, инициирование и взрывание зарядов.

Изобретение относится к горному делу, к области буровзрывных работ в горных породах и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывные работы в массивах горных пород, в частности при взрывной подготовке слоистого породного массива к экскавации при открытой разработке полезных ископаемых.

Изобретение относится к горному делу, применяется при взрывной отбойке руд и пород скважинными зарядами взрывчатых веществ (ВВ). Способ включает бурение взрывных скважин, их заряжание зарядами ВВ и взрывание этих зарядов ВВ.

Изобретение относится к производству взрывных работ для разрушения негабаритных блоков пород средней и ниже средней крепости. До начала проведения взрывных работ производят подготовку АС марки А: обработку ПАВом - нейтрализованным черным контактом (НЧК) в количестве 0.8-1.2% от массы АС и размешивают до тех пор, пока все гранулы не покроются тонким слоем ПАВ.

Изобретение относится к области горной промышленности, к способам взрывного разрушения взрывания разнопрочных массивов. Способ включает бурение основных рассредоточенных и дополнительных укороченных скважин с кумулятивным эффектом, определение в процессе бурения контура в плане, отметок почвы и кровли крепких включений, размещение в основных и дополнительных укороченных скважинах зарядов взрывчатых веществ (ВВ), выполнение забойки и взрывание.

Изобретение относится к технологии подземной разработки рудных месторождений и может быть использовано при шахтной подземной добыче и переработке руд. Способ включает бурение взрывных скважин, заряжание скважин зарядами ВВ, снаряженными контейнерами с выщелачивающими растворами реагентов, отбойку руды и зачистку забоя от продуктов отбойки.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, используется для добычи полезных ископаемых буровзрывным способом с применением схем короткозамедленного взрывания зарядов взрывчатых веществ (ВВ).

Изобретение относится к области горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых подземным способом для отработки первичных камер в пологих и крутопадающих залежах в условиях повышенного горного давления.

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при подземной разработке мощных, более 10-15 метров, пологопадающих до 20-25 градусов рудных залежей на больших глубинах, более 500 метров.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке рудных залежей камерными системами разработки. Способ закладки выработанного пространства включает заполнение выработанного пространства камеры твердеющей смесью и управляемый метательный сброс породной закладки.

Изобретение относится к горнорудной промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений с массовой отбойкой и выпуском руды. Днище очистного блока включает буродоставочную выработку, сопряженную с очистным пространством, питатель с рабочим органом, выполненый в виде толкающего элемента, установленного на почве буродоставочной выработки под очистным пространством и заглубленный в навал руды на расстоянии от сопряжения буродоставочной выработки с очистным пространством.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для крепления выработанного пространства при подземной разработке мерзлых, в том числе техногенных россыпных месторождений Севера.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке рудных месторождений. Способ разработки наклонных рудных тел состоит в восходящем порядке выемки руды под формируемой породной консолью с заполнением выработанного пространства обрушенными породами висячего бока.

Изобретение относится к технологии подземной разработки рудных месторождений и может быть использовано при шахтной подземной добыче и переработке руд. Способ включает бурение взрывных скважин, заряжание скважин зарядами ВВ, снаряженными контейнерами с выщелачивающими растворами реагентов, отбойку руды и зачистку забоя от продуктов отбойки.

Изобретение относится к горной промышленности и используется для управления горным давлением при подземной разработке горизонтальных и наклонных линзообразных рудных залежей.
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.

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.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к подземной разработке месторождений полезных ископаемых, с заполнением выработанного пространства твердеющей закладкой.
Наверх