Способ разработки неустойчивых рудных тел

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВРЕЕЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()905466 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.05.80 (21) 2919450/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) M. Кл з

Е 21 С 41/06

Е 21 F 15/00

Гееударетвеннмй кемлтет

Опубликовано 15.02.82. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 25.02.82 (53) УДК 622.273 (088.8) по делам лзебретеннй н открытий

Ю. Д. Шварц, А. А. Степин, А. В. Петрищев, И:.«, орин„

Н. Г. Андреева и А. М. Боголюб (72) Авторы изобретения (71) Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский, проектный "ы щдстйукторсКяй институт горного дела цветной металлургии "" " -т (54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕУСТОЙЧИВЫХ РУДНЫХ ТЕЛ

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при подземной разработке рудных тел с закладкой выработанного пространства.

Известен способ разработки мощной неустойчивой рудной залежи, включающей создание по всему выемочному участку опережающей бетонной крепи в виде объемной решетки путем последовательного проведения расположенных одна над другой сети выработок по простиранию и вкрест простирания залежи с последующей их закладкой -твердеющей смесью и созданием в верхнем слое сплошного перекрытия из твердеющей закладки, под защитой которых отрабатывают весь выемочный участок (1).

Недостатками данного способа являются высокая трудоемкость и .низкая производительность добычи руды и закладочных работ из-за невозможности массовой отбойки руды.

Известен способ добычи полезных ископаемых с применением выщелачивания, включающий выемку руды камерами, транспортировку руды на поверхность, ее сортировку, обогащение и транспортировку отсортированных некондиционных руд и хвостов обогащения в отработанные камеры в вы-. щелачивающем растворе, и с последующей обработкой заложенных камер выщелачивающим раствором (2).

Недостатки известного способа — утечки продуктивных растворов через днище блока и блока залежки, а также необходимость бурения дополнительных скважин-оросите10 лей или подрыв пород висячего бока для выщелачивания некондиционных руд и хвостов обогащения в висячем боку рудной залежи.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ разработки неустойчивых рудных тел, включающий подготовку участка рудного тела горными выработками, выемку камер, имеющих в плане прямоугольную форму в две очереди, при этом выемку первичных камер

20 осуществляют горизонтальными слоями с твердеющей закладкой, а выемку вторичных камер после оформления (сооружения) днища — системой с массовой отбойкой руды и с последующей закладкой нижней части

905466 вторичных камер твердеющей закладкой, а остальной части — гидравлической или сухой закладкой (3).

Недостатками известного способа являются значительный объем закладочных работ при обработке первичных камер и затрат на поддержание выработок днища вторичных камер, а также потери рудной массы по контурам камер.

Цель изобретения — снижение объема закладочных работ в первичных камерах, затрат на поддержание выработок днища вторичных камер и увеличение полноты извлечения рудной массы.

Цель достигается тем, что до начала выемки первичных камер производят оформление днищ вторичных камер горизонтальными слоями с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями. Кроме того вторичным камерам придают эллиптическую форму, а закладку остальной части вторичных камер производят некондиционными рудами для дальнейшего их выщела чивания на предварительно заложенную твердеющей закладкой нижнюю часть вторичных камер, выщелачивание некондиционных руд со стороны висячего бока рудных тел производят путем подачи раствора реагента на заложенные некондиционные руды из оросительных систем, предварительно проложенных в закладочном массиве первичных камер в период их отработки.

На фиг. 1 представлен разрез рудного тела вкрест простирания в период создания искусственного днища блока; на фиг. 2— разрез по простиранию рудного тела в период создания искусственного днища блока; на фиг. 3 — разрез А — А на фиг. 21 на фиг. 4 — разрез по простиранию рудного тела в период отработки первичных камер; на фиг. 5 — разрез Б — Б на фиг. 4; на фиг. 6 — разрез  — В на фиг. 5; на фиг. 7 — разрез по простиранию рудного тела в период отработки вторичных камер; на фиг. 8 — разрез à — Г на фиг. 7; на фиг. 9 — разрез Д вЂ” Д на фиг. 8; на фиг. 10 варианты выполнения искусственных целиков эллиптической формы, в плане; на фиг. 11 — то же, в форме вытянутого многоугольника; на фиг. 12 — разрез по простиранию рудного тела в период выщелачивания заложения некондиционных руд во вторичной камере; на фиг. 13 — разрез вкрест простирания рудного тела в период выщелачивания некондиционных руд со стороны висячего бока рудного тела; на фиг. 14 разрез Š— Е на фиг. 13; на фиг. 15 схема прокладки оросительных систем в закладочном массиве в период их отработки со стороны висячего бока рудного тела.

В лежачем боку рудного тела 1 проходят полевой откаточный штрек 2, а из него тра нспортный уклон 3, соединяющий этажные откаточные штреки и предназначенный для передвижения самоходного обоS

20 ладочного 6 и транспортного 7 штреков перемычками 11 и через трубопровод 12 подают смесь 13. После закладки твердеющей смесью всех слоевых выработок 8 в каждом слое закладывают также закладочный 6 и

25 транспортный 7 штреки. После достижения закладочным массивом требуемой прочности из откаточных ортов 5 íà всю высоту этажа проходят восстающие 14 и производят отработку горизонтальными слоями с

ЗО

3S

43

S0

Ы рудования. Из транспортного уклона 3 в сторону рудного тела проходят слоевые заезды 4, а из полевого откаточного штрека

2 — откаточные орты 5. К оформлению искусственного бетонного днища первичных камер приступают одновременно, при этом до начала выемки первичных камер производят оформление днищ вторичных камер горизонтальными слоями с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями.

Для этого последовательно сверху вниз из слоевых заездов по контуру рудного тела с висячим и лежачим боками проходят соответственно закладочный 6 и транспортный

7 штреки, которые соединяют между собой слоевыми выработками 8. Закладывая твердеющей смесью слоевые выработки, образуют искусственные бетонные опорные валики 9, 10, служащие в процессе выпуска руды из вторичных камер рассекателями потока рудной массы, при этом слоевые выработки 8 предварительно изолируют от зактвердеющей закладкой первичных камер 15, которым для увеличения их несущей способности в период отработки вторичных камер 16 придают устойчивую, например эллиптическую или близкую к эллиптической форму. Отбитую рудную массу в первичной камере 15 перепускают по восстающему 14 на откаточный орт 5 уже оформленного искусственного днища.

В случае подготовки блока» подземного выщелачивания при использовании в качестве закладки вторичных камер некондиционных руд для дальнейшего их выщелачивания в процессе отработки первичных камер в каждом слое со стороны висячего бока рудных тел (залежки) прокладывают систему труб 17 с приваренными к ним патрубками-оросителями 18, которые вводят в штыри 19, пробуренные в целике вторичных камер 16. Устья шпуров изолируют прокладками 20 или цементируют для предотвращения проникновения твердеющей закладочной смеси в шпур и забивки ее патрубков 18. С целью предотвращения забивки нижней части трубы 17 закладочным материалом и для создания ступенчатой конфигурации забоя, дающей возможность беспрепятственно соединять дальний отрезок трубы со следующим звеном при проходке нижележащего слоя 21, на почве слоевой выработки 22 вокруг трубы укладывают слой рудной мелочи 23. Таким образом, исполь905466 зуя быстросъемные соединения 24 монтируют весь став труб по всей высоте блока.

После отработки первичных камер 15 и образования искусственных целиков осуществляют выемку вторичных камер системой с массовой отбойкой руды, например подэтажными штреками.

Для этого по простиранию рудного тела проходят подэтажные .штреки 25, из которых производят бурение взрывных скважин

26. Отбойку руды осуществляют путем взрывания комплекта скважин на отрезную щель

27, которую образуют вэрыванием скважин на восстающий 14.

Для выпуска отбитой руды в процессе отработки вторичных камер днище оборудуют выпускными устройствами, например вибропитателями тяжелого типа, которые устанавливают в кровле откаточного орта соосно с ним.

После полного выпуска руды из вторичной камеры ее нижнюю часть 28 закладывают твердеющей закладкой, а остальную — гидравлической или сухой закладкой

29. Перед производством закладочных работ подэтажные буровые штреки 25 и откаточные орты 5 изолируют от выработанного пространства вторичных камер перемычками 30.

Если B качестве закладочного материала вторичных камер используют некондиционные руды, пригодные к выщелачиванию, в верхней части вторичных камер монтируют оросительную систему 31, состоящую из системы труб и форсунок, и производят подачу раствора реагента. Для ликвидации «мертвых зон», образующихся в висячем боку залежи при ее орошении, производят пода-. чу раствора реагента через систему ставов труб 17, предварительно проложенных в камерах 15 первой очереди отработки. Зона

33 влияния патрубков-оросителей 18 перекатывает неорошаемую сверху «мертвую зону» 32, повышая тем самым извлечение полезного компонента.

Использование предложенного способа разработки неустойчивых рудных тел позволяет снизить стоимость единицы конечной продукции за счет снижения затрат на закладку твердеющими смесями и увеличения извлечения рудной массы и полезного ископаемого.

Формула изобретения

1. Способ разработки неустойчивых рудных тел, включающий выемку камер в две очереди; выемку. первичных камер горизонтальными слоями с твердеющей закладкой, оформление днища вторичных камер и их выемку с массовой отбойкой руды с последующей закладкой нижней части вторичных камер твердеющей закладкой, а остальной части — гидравлической или сухой закладкой, отличающийся тем, что, с целью снижения объема закладочных работ в первичных камерах, затрат на поддержание выработок днища вторичных камер и увеличения полноты извлечения рудной массы, до начала выемки первичных камер производят оформление днищ вторичных камер горизонтальными слоями с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вторичным камерам придают эллиптическую форму.

3. Способ по пп. 1, 2, отличающийся

25 тем, что закладку остальной части вторичных камер производят некондиционными рудами для дальнейшего их выщелачивания на предварительно заложенную твердеющей закладкой нижнюю часть вторичных камер.

4. Способ по пп. 1 — 3, отличающийся тем, что выщелачивание некондиционных руд со стороны висячего бока рудных тел производят путем подачи раствора реагента на заложенные некондиционные руды из оросительных систем, предварительно проложенных в закладочном массиве первичных камер в период их отработки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР № 574535, кл. Е 21 С 41/06, 1974.

40 2. Авторское свидетельство СССР № 607020, кл. Е 21 С 41/06, 1976.

3. Скорняков Ю. Г. Системы разработки и комплексы самоходных машин при подземной добыче руд. М., «Недра», 1978, с. 138 †1 (прототип).

90546б

Е- Е

15

Фд2.

Редактор С. Запесочный

Заказ 316/47

Составитель Э. Руднева

Техред А. Бойкас Корректор Г. Решетник

Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и .открытий

1 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4