Способ подземной разработки наклонных рудных залежей

Авторы патента:

Алексеев Роман Радионович (RU)

Анушенков Александр Николаевич (RU)

Ахпашев Богдан Андреевич (RU)

E21F15/00 - Способы и устройства для закладки выработанного пространства (перемычки E21F 17/103)

E21C41/22 - руд, например разработка металлосодержащих россыпей

Владельцы патента RU 2651727:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" (RU)

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке наклонных рудных месторождений полезных ископаемых на больших глубинах в условиях повышенного горного давления. Способ включает отработку залежи сверху вниз вкрест простирания рудного тела, под защитным бетонным слоем, формируемым наклонными заходками, скважинную отбойку руды при выемке основных запасов наклонными камерами, отрабатываемыми в шахматном порядке, отгрузку горной массы и заполнение выработанного пространства закладочным материалом. Защитный слой формируют путем проведения наклонных заходок с рассчитываемым углом заложения выработки относительно вентиляционно-закладочного штрека в горизонтальной плоскости. Техническим результатом изобретения является уменьшение объемов подготовительных выработок, проводимых по пустым породам, снижение потерь отбитой руды и ее засорения. 3 ил.

В настоящее время известен способ разработки с выемкой камер по простиранию рудного тела под защитным слоем, закладываемым твердеющей закладкой [Осинцев В.А., Беркович В.М., Шараев Д.В. Технология отработки удароопасных участков месторождения. Горный информационно-аналитический бюллетень. Т. 2. №2, 2011, с. 99-105]. Формирование защитного слоя осуществляется заходками, проводимыми в кровле залежи на контакте руда-порода. Выемка камер производится по простиранию рудного тела.

Недостатками данного способа являются: ограниченность применения технологии формирования защитного слоя углом подъема горного оборудования; увеличенный объем потерянной руды и примешанных пород на контакте руда-порода в нижней части камеры.

Также известен способ разработки со слоевой и камерной выемкой по простиранию рудного тела под защитным слоем, закладываемым твердеющей закладкой, сформированным заходками, проводимыми в кровле залежи на контакте руда-порода вкрест простирания рудного тела [Карелин В.Н., Косицын А.В. Эффективные инновации в разработке Октябрьского месторождения. Эффективные инновации в геотехнологии: Сб. материалов международной научно-практической конференции. / Под ред. В.В. Кравцова, Д.Е. Малофеева; ГОУ ВПО "Гос. у-нт цвет, металлов и золота". - Красноярск, 2006. С. 87-103]. Запасы залежи под защитным слоем извлекаются камерами или слоями в зависимости от устойчивости рудного массива. Выемочные блоки ориентированы по простиранию рудного тела. Недостатками данного способа являются: большой объем подготовительных выработок за счет наличия наклонного съезда, пройденного по пустым породам и служащего для соединения доставочных выработок; увеличенный объем потерянной руды и примешанных пород на контакте руда-порода.

Известен способ подземной разработки полезных ископаемых с применением камерно-столбовой системы разработки. Такой способ применяется при разработке рудных тел с углом падения 15-35 градусов. Выемка осуществляется камерами по простиранию рудного тела с оставлением между камерных целиков. Выемка камер начинается из наклонного съезда, пройденного по рудному телу через все будущие камеры [Пушкарев Л.И., Дробот Б.П., Бич О.А. Применение камерно-столбовой системы разработки в условиях СУБРа. Горный журнал - 1973 г., с. 35-38].

Для разработки наклонных залежей в условиях повышенного горного давления данный способ имеет несколько недостатков: рудный массив в пределах отрабатываемых участков не разгружен от высоких сжимающих напряжений; увеличенный объем потерянной руды и примешанных пород на контакте руда-порода в нижней части камеры; опасность падения в рабочую зону кусков, отслоившихся от кровли и стенок очистных камер.

Задачей изобретения является снижение объема подготовительных выработок, проводимых по пустым породам, уменьшение потерь и разубоживания при очистной выемке.

Достигается это тем, что способ подземной разработки наклонных рудных залежей, включающий разработку рудного тела под защитным слоем в шахматном порядке и заполнением выработанного пространства твердеющей закладкой, защитный слой формируют путем проведения наклонных заходок с углом заложения выработки, определяемым из формулы

где α_з - угол заложения выработки относительно вентиляционно-закладочного штрека в горизонтальной плоскости, град;

α_в - угол наклона выработки, град;

α - угол падения залежи, град,

а выемку основных запасов осуществляют наклонными камерами вкрест простирания рудного тела.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведена схема формирования защитного слоя, на фиг. 2 - схема выемки камер вкрест простирания рудного тела, на фиг. 3 - зависимость угла заложения выработки от угла падения залежи.

Предполагаемый способ разработки содержит:

1 - защитный бетонный слой;

2 - вентиляционно-закладочный штрек;

3 - наклонные заходки;

4 - угол заложения выработки относительно вентиляционно-закладочного штрека;

5 - трубопровод закладочной смеси;

6 - доставочный штрек;

7 - разрезной орт;

8 - камера выемки руды;

9 - рудоспуск;

10 - откаточный штрек.

Способ осуществляют следующим образом.

Отработка залежи начинается с формирования защитного бетонного слоя 1 (см. фиг. 1). Технология формирования защитного слоя заключается в проведении вентиляционно-закладочного штрека 2 по руде в верхней части рудного тела на контакте руда-порода из вентиляционно-закладочного штрека проводятся наклонные заходки (3). Угол (4) заложения выработки относительно вентиляционно-закладочного штрека в горизонтальной плоскости рассчитывается таким образом, чтобы он соответствовал техническим возможностям погрузочно-доставочных машин и буровых установок, и рассчитывается по формуле 1

где α_з - угол заложения выработки относительно вентиляционно-закладочного штрека в горизонтальной плоскости, град.;

α_в - угол наклона выработки, град.;

α - угол падения залежи, град.

После проведения заходки выработанное пространство заполняется твердеющей смесью. Смесь подается из вентиляционно-закладочного штрека через специальный трубопровод (5).

После набора защитным слоем необходимой прочности осуществляется выемка камерами основных запасов. Выемка камер происходит в шахматном порядке для обеспечения равномерного распределения горного давления. Технология ведения работ следующая (см. фиг. 2): по простиранию рудного тела проводится доставочный штрек 6; из доставочного штрека проводится разрезной орт 7, угол (4) заложения выработки относительно доставочного штрека определяется по формуле 1; после сбойки разрезного штрека с вышележащим доставочным штреком осуществляется выемка камеры 8 с применением скважинной отбойки, отбитая руда доставляется до рудоспуска 9, из которого отгружается в транспорт на откаточном штреке 10. После отработки камеры осуществляется заполнение камеры твердеющей закладочной смесью.

Способ подземной разработки наклонных рудных залежей, включающий разработку рудного тела под защитным слоем в шахматном порядке и заполнением выработанного пространства твердеющей закладкой, отличающийся тем, что защитный слой формируют путем проведения наклонных заходок с углом заложения выработки, определяемым из формулы

α_в - угол наклона выработки, град;

α - угол падения залежи, град,

а выемку основных запасов осуществляют наклонными камерами вкрест простирания рудного тела.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для разработки крутопадающих месторождений неустойчивых руд. Способ включает проходку буродоставочных ортов, выемку полезного ископаемого ориентированными вкрест протирания горизонтальными или слабонаклонными камерами полигональной формы, со смещением камер смежных этажей на половину их ширины, с выемкой руды отбойкой взрывом скважин и закладкой выработанного пространства.

Способ раздельной разработки и транспортировки мощных угольных пластов с пустой породой и закладки выработанного пространства пустой породой // 2645694

Изобретение относится к области горного дела. Способ раздельной разработки и транспортировки мощных угольных пластов с пустой породой и засыпки выработанного пространства пустой породой включает прокладку транспортного штрека (1) и дорожного полотна (2), расположенных параллельно в шахте.

Способ подэтажной разработки крутых пластов с закладкой выработанного пространства // 2644185

Изобретение относится к горной промышленности, к способам подэтажной разработки крутых пластов с закладкой выработанного пространства. Способ включает подготовку выемочного участка к отработке, отработку выемочного участка подэтажами короткими очистными забоями, проветриваемыми за счет общешахтной депрессии.

Способ создания водоупорного закладочного массива // 2642750

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых. Техническим результатом является обеспечение безопасных условий для отработки нижезалегающих запасов полезного ископаемого за счет полного перехвата и отведения профильтровавшихся рассолов.

Способ закладки открытого забоя эоловым песком в угольном пласте неглубокого залегания в западных опустыненных районах горных работ // 2635927

Предложен способ закладки открытого забоя эоловым песком в угольном пласте неглубокого залегания в западных опустыненных районах горных работ, который подходит для очистного забоя добычи угля, имеющего улучшенную самостабилизацию кровли и обладающего функциональными возможностями формирования открытого забоя определенной величины в задней части.

Способ отработки наклонных рудных тел // 2632618

Изобретение относится к горному делу. Способ разработки наклонных рудных тел включает нисходящий порядок выемки камерами с последующим обрушением пород висячего бока и формированием рудо-породного искусственного массива.

Способ разработки угля со ступенчатой выемкой и закладкой в ответвляющихся очистных штреках по типу wangeviry // 2632087

Изобретение относится к области разработки угольных месторождений. Способ ступенчатой разработки угля с закладкой в ответвляющихся очистных штреках по типу wangeviry.

Способ горной разработки с закладкой с установлением контакта с кровлей и сохранением воды для контроля трещин перекрывающего слоя и проседания поверхности // 2630833

Предложен способ горной разработки с сохранением воды и закладкой с установлением контакта с кровлей. Способ применим для контроля трещины перекрывающей породы и проседания поверхности в разработке шахты с сохранением воды.

Способ размещения атомной силовой установки по производству электроэнергии в ликвидируемой нерентабельной шахте // 2624743

Способ состоит в том, что околоствольный двор отделяют бетонными перемычками от всех других выработок ликвидируемой шахты для предотвращения доступа в околоствольный двор метана и шахтных вод, и в качестве потенциального саркофага, предназначенного для размещения атомной силовой установки, при этом для подачи электроэнергии на шахтную поверхностную подстанцию используют силовые стволовые шахтные кабели, а канал связи потенциального саркофага с окружающей средой осуществляют через ствол ликвидируемой шахты, выполненный с возможностью осуществления оперативного бетонирования шахтного ствола в случае аварии на атомной силовой установке, причем бункера приема угля надшахтного здания ликвидируемой шахты используют в качестве емкостей хранения щебня, песка, цемента и воды для осуществления начала оперативного бетонирования ствола шахты - перекрытия канала связи с окружающей средой саркофага атомной силовой установки на случай аварии, угрожающей загрязнением окружающей среды, а надшахтное здание ликвидированной шахты используют в качестве помещения для размещения комплекса по принятию щебня, песка, цемента, подвозимых и разгружаемых транспортными средствами службы ликвидации аварий, приготовления бетона и сбрасывания его в ствол шахты для завершения выполнения саркофага атомной силовой установки.

Способ создания техногенного месторождения нефти в литосфере // 2612425

Изобретение относится к области нефтегазового дела. Способ создания техногенного месторождения нефти в литосфере включает бурение закачных и откачных скважин на глубину литосферы с давлением 8-10 МПа, температурой 125-200°С и пористостью коллектора 10-20%, подачу в закачные скважины неочищенных городских стоков с содержанием органического вещества не менее 100-300 мг/л и объемом не менее 20 тыс.

Способ разработки мощных крутопадающих месторождений неустойчивых руд // 2648371

Способ разработки горизонтальных и пологих рудных тел средней мощности // 2642193

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности Способ разработки горизонтальных и пологих рудных тел средней мощности подэтажным обрушением включает проведение выработок: доставочного орта, буродоставочных штреков, разделяющих рудное тело на панели, погрузочных заездов, разделяющих панели на секции, вентиляционного восстающего, а также отбойку слоев руды веерами скважин, пробуренных из буродоставочных штреков, на зажимающую среду и выпуск отбитой руды по площадно-торцевой схеме одновременно через буродоставочные штреки и погрузочные заезды.

Способ разработки наклонных рудных тел // 2638995

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке рудных месторождений. В способе разработки наклонных рудных тел предложен восходящий порядок выемки, заполнение выработанного пространства породными блоками, площадной выпуск руды через траншейное днище-подсечку в замкнутом изолированном пространстве.

Способ отработки наклонных рудных тел // 2632618

Способ разработки наклонных рудных тел средней мощности // 2632615

Изобретение относится к подземной добыче ценных руд. Способ разработки наклонных рудных тел средней мощности, включающий разделение рудного тела на подэтажи, проведение в лежачем боку на подэтажном горизонте траншейного и доставочного штреков, погрузочных заездов между ними, выемку запасов подэтажей очистными блоками, расположенными по простиранию рудного тела и состоящими из очистной камеры и междукамерного целика (МКЦ), отбойку камерных запасов и площадной выпуск руды, затем взрывание МКЦ на выработанное пространство камеры и выпуск руды МКЦ под обрушенными породами из тех же погрузочных заездов.

Способ подготовки, нарезки и отработки маломощных и средней мощности рудных тел // 2624490

Изобретение относится к подземной разработке полезных ископаемых. Способ подготовки, нарезки и отработки маломощных и средней мощности рудных тел включает разработку запасов эксплуатационного блока системой «Горизонтальные слои с твердеющей закладкой» с выемкой в нисходящем порядке, когда с одного слоевого орта отрабатываются запасы 3-х слоев.

Способ разработки жильных рудных тел // 2618541

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

Способ разработки мощных пологопадающих рудных залежей на больших глубинах // 2607131

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.

Способ закладки выработанного пространства // 2603992

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.

Днище очистного блока // 2602259

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.

Способ разработки крутопадающих рудных месторождений с подземным обогащением // 2652223

Изобретение относится к горнорудной промышленности и может быть использовано при добыче и переработке рудного сырья крутопадающих рудных месторождений подземным способом. Способ разработки крутопадающих рудных месторождений ярусами включает отработку нижнего яруса снизу вверх системами с закладкой выработанного пространства, верхнего яруса сверху вниз системами с обрушением руды и вмещающих пород, с обогащением руды на подземном обогатительном комплексе и получением концентрата, при этом хвосты обогащения используются в качестве закладочного материала. Для перепуска всей добытой руды до подземного обогатительного комплекса используется сила тяжести. Комплекс размещён на максимальном приближении к рудному телу. Хвосты обогащения используются для закладки отработанных камер только нижнего яруса. Изобретение позволяет повысить безопасность и эффективность технологии добычи и переработки рудного сырья. 1 ил.