Способ разработки рудных месторождений

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

„„964147 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.03.81 (21) 3253579/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (5I ) М. Кл.з

E 21 С 41 06

Геаударстееннмй кемнтет

СССР

Опубликовано 07.10.82. Бюллетень №37

Дата опубликования описания 17.10.82 (53) УДК 622.273..2 (088.8) ло делам нзобретеннй н аткрмтнй (72) Авторы изобретения

А. В. Моргун, А. П. Григорьев н К. К. Бабец

Научно-исследовательский горноруд»ый инстифт Ми»истерства черной металлургии Укра и нско» ССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИ1:1

Изобретение относится к горной промыш- . ленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых системами с фронтально-торцовым выпуском руды.

Известен способ разработки рудных за- 5 лежей системой подэтажного обрушения с торцовым выпуском руды, включающий проходку параллельных транспортных выработок на горизонте выпуска и буровых выработок на буровом горизонте, разбуривание рудного массива из буровых выработок параллельными веерами глубоких скважин, отбойку слоя руды в панели с оставлением над транспортной выработкой со стороны массива потояочины-козырька, выпуск под ее прикрытием части запаса обрушенного слоя руды, разбуривание потолочины-козырька из транспортных выработок и выпуск после ее обрушения оставшегося запаса руды (1).

Недостатком указанного способа разработки является цикличность ведения работ, т. е. необходимость чередования во времени выпуска руды и бурения скважин (шпуров) в транспортных выработках, заиливание и запыление ВВ транспортных выработок при бурении и заряжении скважин и вследствие этого снижение производительности очистной выемки. Кроме того, наличие потолочины-козырька снижает устойчивость транспортных выработок, что делает невозможным его применение в слабых рудах или при повышенном горном давлении.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ разработки рудных месторождений, включающий проходку параллельных транспортных выработок и буровых сбоек между ними на горизонте выпуска, проходку буровых выработок на буровом горизонте, образование сплошной опережающей подсечки в отбиваемом массиве между транспортными выработками, бурение в рудном массиве над опережающей подсечкой вееров глубоких скважин из выработок бурового горизонта, послойную отбойку руды над частью опережающей подсечки и фронтально-торцовый выпуск (2).

Недостатком известного способа является неполное вписывание фигуры выпуска в контуры обрушенного слоя и вследствие этого повышенные потери и разубоживание при выпуске -руды.

964147 линии горизонта, причем при отбойке пре-20 дыдущего слоя плоскость забоя наклоняют в сторону массива под углом, равным углу воронки выпуска, а при отбойке последующего слоя плоскости забоя придают вертикальное положение.

На фиг. 1 изображена вертикальная проекция панели (разрез по длине панели); на фиг. 2 — вертикальная проекция панели (разрез по ширине панели); на фиг. 3— горизонтальныи разрез панели на уровне

30 кровли сплошной опережающей подсечки; на фиг. 4 — разбуривание и последовательность отбойки слоев в рудном массиве над опережающей подсечкой; на фиг. 5 — вписывание фигуры выпуска в контуры обрушен35 ного слоя при отбойке слоя с наклоном плоскости забоя в сторону массива под углом,равным углу выпуска руды; на фиг. 6— вписывание фигуры выпуска в контуры обрушенного слоя, когда при отбойке последнего плоскости забоя вновь придают вертикальное положение.

Отработку рудного тела осуществляют в следующей последовательности. Рудное тело по падению и простиранию разбивают на отдельные выемочные единицы (блоки-па45 нели), отработку которых ведут системой подэтажного обрушения с фронтально-торцовым выпуском руды.

На каждом горизонте выпуска 1 уды (этаже, подэтаже) проходят откаточную выработку 1, из нее — параллельные транспорт50 ные выработки 2 с оставлением между ними целиков 3. Параллельные транспортные выработки 2 проходят на всю мощность залежи или на всю длину блока (если отработку рудной залежи ведут по простиранию) и сбивают на конце отрезной выработкой.

Выше горизонта выпуска на буровом горизонте по центру отрабатываемой панели проходят буровую выработку4, 55

Цель изобретения — уменьшение потерь и разубоживания руды при выпуске путем придания каждому выпускаемому слою формы, приближающейся к форме фигуры выпуска.

Поставленная цель достигается тем, что, согласно способу разработки рудных месторождений, включающему проходку параллельных транспортных выработок и буровых сбоек между ними на горизонте выпуска, проходку буровых выработок на буровом гори- 10 зонте, образование сплошной опережающей подсечки в отбиваемом массиве между транспортными выработками, бурение в рудном массиве над опережающей подсечкой вееров глубоких скважин из выработок бурового горизонта, послойную отбойку руды над частью опережающей подсечки и фронтально-торцовый выпуск, отбойку слоев над опережающей подсечкой ведут поочередно, изменяя угол наклона плоскости забоя к

На горизонте выпуска в каждой отрабатываемой панели в целиках 3 между смежными транспортными выработками 2 перпендикулярно к ним проходят буровые сбойки 5. Из буровых сбоек 5 целики 3 разбуривают параллельными глубокими скважинами 6 на высоту сплошной опережающей подсечки 7. Разбуривание целиков 3 глубокими скважинами 6 в панели ведут одновременно с проходкой транспортных выработок 2. Бурение глубоких скважин 6 из буровых сбоек 5 ведут в направлении, обратном направлению образования сплошной опережающей подсечки 7 параллельно направлению фронта продвигания очистной выемки (на фиг. 1 стрелкой показано направление подвигания фронта очистной выемки). Целики 3 в отрабатываемой панели разбуривают глубокими скважинами 6 полностью, до начала образования сплошной опережающей подсечки. Рудный массив выше сплошной опережающей подсечки 7 разбуривают веерами глубоких скважин 8 из буровой выработки 4. Опережающую подсечку 7 в панели образуют, разрушая целики 3 между смежными транспортными выработками 2 посредством секционного взрывания глубоких скважин 6. При этом вначале образуют сплошную опережающую подсечку 7 на всю ее длину посредством взрывания глубоких скважин 6 в пределах контура образуемой подсечки на отрезную и транспортные выработки. В дальнейшем, по мере подвигания фронта очистной выемки, производят секционное заряжение и взрывание глубоких скважин 6 в пределах контура образуемой сплошной опережающей подсечки на глубину, равную шагу продвигания ее забоя (h или h ). Шаг продвигания забоя сплошной опережающей подсечки 7 принимается равным толщине отбиваемого слоя на уровне ее кровли.

Отбойку слоев руды над опережающей подсечкой ведут поочередно, изменяя угол наклона плоскости забоя к линии горизонта. Если после отбойки очередного слоя плоскость забоя принимает вертикальное положение, то при отбойке последующего слоя плоскости забоя придают наклон в сторону массива под углом, равным углу воронки выпуска (9) и наоборот. Толщина отбиваемого слоя на уровне кровли сплошной опережающей подсечки в случае, когда плоскости забоя придают наклон в сторону массива под углом, равным углу воронки выпуска, устанавливается из условий рационального вписывания фигуры выпуска в контуры обрушенного слоя и должна соответствовать hq — — Ь + †. Значения b и d — рассчитываются йо известным формулам теории выпуска в зависимости от физико-механических свойств обрушенной руды и глубины внедрения ковша погрузочной машины в отвал руды.

9б4147

Форма отбиваемого слоя в поперечном сечении в этом случае представляет собой перевернутую трапецию с нижним основанием равным h< и верхним основанием равным (h, + h), где h — толщина отбиваемого слоя на уровне кровли сплошной опережаю- 5 щей подсечки в случае, когда плоскости забоя придают вертикальное положение. нс

° — ). 0 где Нс — высота отбиваемого слоя, м;

8 — угол воронки выпуска, град.

Массив руды в контурах каждого отбиваемого слоя разбуривают веерами глубоких скважин 8. Если при отбойке слоя руды плоскости забоя необходимо придать наклон в сторону отбиваемого массива, то при раз-1s буривании веером скважин в контурах отбиваемого слоя плоскость каждого последующего веера доворачивают в сторону массива на угол, равный — 0=8 град где W — линия наименьшего сопротивления (расстояние между концами вееров скважин

20 в отбиваемом слое руды), м.

В случае отбойки слоя с наклоном забоя в сторону массива под углом выпуска руды, при значениях,Н = 23 м и 9 = 78, b

= 2,4 м, d = 1/35 толщина нижней части 25 слоя равна 3,0 м, а толщина верхней части слоя достигает 9,0 м. При выпуске руды из слоя такой формы и размеров фигура выпуска в поперечном сечении в любой точке по ширине забоя развивается до теоретического эллипсоида выпуска, высота которого равна 2а, а ширина 2Ь . Руда, попадающая в контур эллипсоида выпуска, извлекается как чистая. Обрушенная руда, которая находится в слое за контурами фигуры выпуска, частично извлекается в процессе выпуска разубоженной руды, а часть ее не извлекается и остается в гребнях по обе стороны от оси выпускного отверстия.

Со стороны массива руда остается за контурами образующей воронки выпуска и в 40 дальнейшем извлекается как чистая при отбойке и выпуске последующего слоя.

Для снижения объема руды, остающегося со стороны .массива за, контурами воронки выпуска, и для приближения формы последующего выпускаемого слоя к форме

45 эллипсоида выпуска плоскости забоя придают наклон в сторону массива под углом, равным углу 8 воронки выпуска.

При отбойке последующего слоя плоскости забоя придают вертикальное положение. S0

В этом случае образующаяся при выпуске руды из обрушенного слоя фигура выпуска в поперечном сечении в любой точке по ширине забоя представляет собой эллипсоид выпуска с паРаметРами аз и Ъ, Усеченный веРтикальной плоскостью на расстоянии от

Ъ его осн. Форма отбитого слоя руды в поперечном сечении представляет собой фигуру, ограниченную с одной стороны вертикальной плоскостью забоя, а с другой стороны — образующей воронкой выпуска. Образующая воронка выпуска имеет параболическую форму. Поэтому в этом случае форма выпускаемого слоя в поперечном сечении также приближается к форме фигуры выпуска.

В результате более полного вписывания фигуры выпуска в контуры обрушенного слоя извлечение чистой руды увеличивается, а разубоживание уменьшается.

Предлагаемый способ разработки рудных залежей позволит уменьшить потери и разубоживание руды при выпуске путем придания каждому выпускаемому слою формы, приближающейся к форме фигуры выпуска. При этом исключается цикличность ведения различных видов работ в погрузочном забое и не снижается устойчивость погрузочного забоя.

Формули изобретения

Способ разработки рудных месторождений, включающий проходку параллельных транспортных выработок и буровых сбоек между ними на горизонте выпуска, проходку буровых выработок на буровом горизон. те, .образование сплошной опережающей подсечки в отбиваемом массиве между транспортными выработками, бурение в рудном массиве над опережающей подсечкой вееров глубоких скважин из выработок бурового горизонта, послойную отбойку руды над частью огережающей подсечки и фронтально-торцовый выпуск, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потерь и разубоживания руды при выпуске путем придания каждому выпускаемому слою формы, приближающейся к форме фигуры выпуска, отбойку слоев над опережающей подсечкой ведут поочередно, изменяя угол наклона плоскости забоя к линии горизонта, причем при отбойке предыдущего слоя плоскость забоя наклоняют в сторону массива под углом, равным углу воронки выпуска, а при отбойке последующего слоя плоскости забоя придают вертикальное положение.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Скорняков Ю. Г. Системы разработки и комплексы самоходных машин при подземной добыче руд. М., «Недра», !978, с. 92.

2. Авторское свидетельство по заявке

КО 2823345, кл. Е 21 С 41/06, 1979.

964147

h,М

Составитель В. Фриауф

Редактор А. Фролова Техред И. Верес Корректор M. Коста

Заказ 7165/4 Тираж 623 11одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7K — 35, Раушская на 6., д. 4/5

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