EA046834B1 - METHOD FOR UNDERGROUND DEVELOPMENT OF THICK AND STEPLY DIVIDING MINERAL DEPOSITS - Google Patents

METHOD FOR UNDERGROUND DEVELOPMENT OF THICK AND STEPLY DIVIDING MINERAL DEPOSITS Download PDF

Info

Publication number
EA046834B1
EA046834B1 EA202293418 EA046834B1 EA 046834 B1 EA046834 B1 EA 046834B1 EA 202293418 EA202293418 EA 202293418 EA 046834 B1 EA046834 B1 EA 046834B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
drilling
transport
roadway
ore
chamber
Prior art date
Application number
EA202293418
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Николаевич Земсков
Александр Викторович Николаев
Нурлан Бектасович Рыспанов
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" (ПНИПУ)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" (ПНИПУ) filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" (ПНИПУ)
Publication of EA046834B1 publication Critical patent/EA046834B1/en

Links

Description

Область техникиField of technology

Изобретение относится к области горного дела и, в частности, к подземной разработке рудных месторождений.The invention relates to the field of mining and, in particular, to underground mining of ore deposits.

Предшествующий уровень техникиPrior Art

Известен способ разработки мощных соляных месторождений камерами прямоугольной формы, отработку которых производят комбайнами путем послойной механической выемки соли, ее погрузки в бункер-перегружатели и далее в самоходные вагоны и доставкой к магистральным транспортным средствам. Между камерами для обеспечения их устойчивости оставляют междукамерные целики. Для обеспечения очистных работ в верхней части камеры проходят выработки вентиляционного горизонта, а в нижней части камеры - откаточные штреки транспортного горизонта. С целью доставки на первый самый верхний ход комбайнов, бункер-перегружателей и самоходных вагонов проходят уклоны от транспортного горизонта к вентиляционному [Старков Л.И., Земсков А.Н., Кондрашев П.И. Развитие механизированной разработки калийных руд. Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та. 2001. 522 с].There is a known method for developing powerful salt deposits using rectangular chambers, which are mined using combines by layer-by-layer mechanical extraction of salt, loading it into reloading hoppers and then into self-propelled cars and delivery to mainline vehicles. Inter-chamber pillars are left between the chambers to ensure their stability. To ensure the cleaning work, there are workings of the ventilation horizon in the upper part of the chamber, and haulage drifts of the transport horizon are located in the lower part of the chamber. In order to deliver combines, bunker-loaders and self-propelled cars to the first, uppermost course, slopes pass from the transport horizon to the ventilation horizon [Starkov L.I., Zemskov A.N., Kondrashev P.I. Development of mechanized mining of potash ores. Perm: Perm Publishing House. state tech. un-ta. 2001. 522 p.].

Общим признаком этого и заявляемого способов является полная механизация работ, но в этом способе не обеспечивается безопасность горнорабочих из-за необходимости нахождения под неконтролируемой кровлей при постоянно увеличивающейся высоте отрабатываемого пространства. Кроме того, недостатками этого способа являются: цикличность работ, связанная с перерывами очистной выемки при транспортировке соли самоходными вагонами; значительные потери времени на отгон всего оборудования после завершения очередного хода.A common feature of this and the proposed methods is the complete mechanization of work, but this method does not ensure the safety of miners due to the need to be under an uncontrolled roof with an ever-increasing height of the mined space. In addition, the disadvantages of this method are: the cyclical nature of work associated with interruptions in the production excavation when transporting salt by self-propelled cars; significant loss of time for driving away all equipment after the completion of the next move.

Известен способ разработки мощных рудных месторождений подземным способом с креплением междукамерных целиков (Патент RU2405109, опубл. 27.11.2010, МПК: Е21С 41/22). Способ включает проходку подготовительных и нарезных выработок, обуривание подэтажей, заряжание и взрывание скважин и выпуск отбитой руды из камеры через выработки рудоприемного днища. После проходки нарезных подэтажных выработок из них параллельно с бурением взрывных скважин в границах камер подэтажей осуществляют бурение вееров скважин в междукамерных и междупанельных целиках с последующей установкой тросовых штанг и заполнением скважин твердеющей смесью под давлением. Недостатками этого способа являются большой объем буровых работ, сложность обеспечения недобура скважинами допустимых границ и использование дорогостоящих твердеющих смесей.There is a known method for developing thick ore deposits using the underground method with fastening inter-chamber pillars (Patent RU2405109, published on November 27, 2010, IPC: E21C 41/22). The method includes driving preparatory and cutting workings, drilling sublevels, loading and blasting wells and releasing broken ore from the chamber through workings of the ore receiving bottom. After drilling the threaded sublevel workings from them, in parallel with the drilling of blast holes within the boundaries of the sublevel chambers, fans of holes are drilled in the inter-chamber and inter-panel pillars, followed by the installation of cable rods and the filling of the wells with a hardening mixture under pressure. The disadvantages of this method are the large volume of drilling work, the difficulty of ensuring that wells do not drill within acceptable limits, and the use of expensive hardening mixtures.

Известен способ разработки рудных тел (Патент RU 2398109, опубл. 27.08.2010, МПК: Е21С 41/22), принятый за прототип. Способ включает проходку полевых этажных штреков по породам лежачего бока, проведение подэтажных штреков, формирование потолочины и отбойку руды на открытое пространство, под защитой потолочины, выпуск отбитой руды и последующую отбойку потолочины с выпуском горной массы. Недостатками способа является необходимость проходки дополнительных буродоставочных ортов, сложность обеспечения устойчивой потолочины при изменчивости состава вмещающих пород.There is a known method for developing ore bodies (Patent RU 2398109, published on August 27, 2010, IPC: E21C 41/22), adopted as a prototype. The method includes driving field level drifts through bedrock rocks, driving sublevel drifts, forming a ceiling and breaking the ore into an open space, under the protection of the ceiling, releasing the broken ore and subsequent breaking the ceiling with the release of the rock mass. The disadvantages of this method are the need to drill additional drilling holes and the difficulty of ensuring a stable ceiling when the composition of the host rocks varies.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the invention

Целью изобретения является обеспечение высокоэффективной поточной технологии добычи руд при отработке мощных крутопадающих пластов без постоянного присутствия горнорабочих в зонах работы добычных машин за счет использования гравитационной (за счет собственного веса) доставки руды с верхних подэтажей на транспортные средства, максимальной взаимоувязанностью технологических процессов при минимальных энергозатратах.The purpose of the invention is to provide a highly efficient flow technology for ore mining when mining thick, steeply dipping seams without the constant presence of miners in the operating areas of mining machines through the use of gravitational (due to its own weight) delivery of ore from the upper subfloors to vehicles, maximum interconnection of technological processes with minimal energy consumption.

Указанная цель достигается тем, что в предложенном способе, отработка руды в залежи осуществляется камерами, высота которых равна высоте этажа, причем основная часть руды отрабатывается сверху вниз с гравитационной доставкой, а технология отработки включает два этапа: на первом этапе из нижнего транспортного штрека с помощью буросбоечных машин по заданному паспорту вверх бурятся пилотные скважины на всю высоту этажа с выходом их на верхний подэтажный штрек; на втором этапе эти скважины разбуриваются сверху вниз до диаметра очистных скважин с помощью специальных механизированных комплексов, включающих буросбоечные машины, канатно-кабельные лебедки с пультами управления, подвесные блоки, канаты и т.д. При этом подача буро-сбоечных машин на забой и транспортировка отбитой руды по пилотной скважине осуществляется под собственным весом, этим значительно уменьшая энергозатраты на выполнение этих операций. После полного разбуривания очистной скважины гезенко-проходческая машина с помощью лебедки поднимается на верхний штрек и настраивается на разбуривание следующей соседней передовой скважины. В зависимости от физико-механических свойств отрабатываемых горных пород схема отработки массива в камере может предусматривать либо его частичную отработку параллельными несмыкающимися очистными скважинами, либо сплошную отработку, при которой наружные поверхности соседних очистных скважин будут пересекаться.This goal is achieved by the fact that in the proposed method, the mining of ore in the deposit is carried out by chambers, the height of which is equal to the height of the floor, and the main part of the ore is mined from top to bottom with gravitational delivery, and the mining technology includes two stages: in the first stage, from the lower transport drift using Drilling machines, according to a given passport, drill pilot wells up to the entire height of the floor with their exit to the upper subfloor drift; at the second stage, these wells are drilled from top to bottom to the diameter of the production wells using special mechanized complexes, including drilling machines, rope-cable winches with control panels, suspended blocks, ropes, etc. At the same time, the delivery of drilling machines to the face and transportation of broken ore through the pilot hole is carried out under its own weight, thereby significantly reducing energy costs for performing these operations. After complete drilling of the production well, the Gesenko-boring machine is hoisted to the upper drift with the help of a winch and is set up to drill the next adjacent advanced well. Depending on the physical and mechanical properties of the rocks being mined, the scheme for mining a massif in a chamber may include either its partial mining with parallel, non-contiguous production wells, or continuous mining, in which the outer surfaces of adjacent production wells will intersect.

Использование изобретения обеспечивает высокоэффективную поточную технологию добычи руд с уменьшенными энергозатратами, а также исключение нахождения горнорабочих в зоне работы исполнительных органов машин.The use of the invention provides a highly efficient flow technology for ore mining with reduced energy consumption, as well as the exclusion of miners from being in the operating area of the executive bodies of the machines.

Краткое описание чертежейBrief description of drawings

Изобретение иллюстрируется следующими чертежами: фиг. 1 - фрагмент вертикального разреза вдоль очистной камеры; фиг. 2 - горизонтальный разрез камеры; фиг. 3 - вид по фронту линии А (на фиг. 1).The invention is illustrated by the following drawings: FIG. 1 - fragment of a vertical section along the cleaning chamber; fig. 2 - horizontal section of the chamber; fig. 3 - view along the front of line A (in Fig. 1).

--

Claims (1)

На фигурах указаны цифровые наименования позиций, показывающих элементы: 1 - массив руды; 2 - транспортно-буровой штрек; 3 - подэтажный (вентиляционный) штрек; 4 - целик(и); 5 - скребковый конвейер; 6 - передвижной перегружатель (лотки); 7 - буровая установка (буровой самоходный станок); 8 - гезенко-проходческая машина; 9 - канатно-кабельная лебёдка; 10 - подвесной блок; 11 - перекрытие гезенка; 12 - пилотная скважина; 13 - очистная скважина (гезенк).The figures indicate the digital names of positions showing the elements: 1 - ore massif; 2 - transport and drilling drift; 3 - subfloor (ventilation) drift; 4 - rear sight(s); 5 - scraper conveyor; 6 - mobile loader (trays); 7 - drilling rig (self-propelled drilling rig); 8 - Gesenko-boring machine; 9 - rope-cable winch; 10 - suspended block; 11 - gesenka overlap; 12 - pilot well; 13 - treatment well (gesenk). Способ осуществляется следующим образом.The method is carried out as follows. Массив разрабатываемой руды 1 в камере оконтуривается снизу транспортно-буровым штреком 2, сверху подэтажным штреком 3, с боков целиками 4. Ширина штреков 2 и 3 равна ширине камеры.The mass of mined ore 1 in the chamber is outlined from below by a transport-drilling roadway 2, from above by a sublevel roadway 3, and from the sides by pillars 4. The width of roadways 2 and 3 is equal to the width of the chamber. Длина камеры определяется расстоянием между транспортным 2 и вентиляционным (подэтажным) 3 штреками, за вычетом длины горловин к ним, а торцевые поверхности камеры образуются в массиве после выемки руды в камере.The length of the chamber is determined by the distance between the transport 2 and ventilation (sublevel) 3 drifts, minus the length of the necks to them, and the end surfaces of the chamber are formed in the mass after the ore is excavated in the chamber. На транспортно-буровом штреке 2 смонтирован скребковый конвейер 5, промежуточные перегружатели 6 или лотки, буровая установка 7.A scraper conveyor 5, intermediate loaders 6 or trays, and a drilling rig 7 are mounted on the transport-drilling roadway 2. На подэтажном штреке 3 располагаются одна или несколько гезенко-проходческих машин 8 с канатно-кабельными лебедками 9, подвесные блоки 10, перекрытия гезенков 11 и т.д.On the sub-level drift 3 there are one or more gesenko-boring machines 8 with rope-cable winches 9, suspended blocks 10, gesenkov slabs 11, etc. Отработка камеры осуществляется в следующем порядке.The camera is tested in the following order. Первоначально из транспортно-бурового штрека 2 с помощью самоходного бурового станка 7 по заданному паспорту бурения бурят пилотные скважины 12 диаметром 500 мм на всю высоту подэтажа с выходом их на верхний подэтажный штрек 3. Буровая мелочь, образующаяся в процессе бурения, выдается через устья скважины 12 непосредственно или с помощью специальных (пересыпных) течек или передвижных перегружателей 6 на конвейер 5. Бурение пилотных скважин 12 ведется с опережением и независимо от работ на штреке 3.Initially, pilot wells 12 with a diameter of 500 mm are drilled from the transport-drilling roadway 2 using a self-propelled drilling rig 7 according to a given drilling passport to the entire height of the sublevel with their exit to the upper sublevel roadway 3. The drill fines formed during the drilling process are discharged through the wellhead 12 directly or with the help of special (spill) chutes or mobile loaders 6 onto the conveyor 5. Drilling of pilot wells 12 is carried out ahead of time and independently of the work on the roadway 3. Отработка основного массива руды 1 в камере производится с подэтажного штрека 3 с помощью гезенко-проходческих комплексов. Комплекс состоит из гезенко-проходческой машины 8, канатнокабельной лебедки 9 с пультом управления, подвесных блоков 10. Перед началом работы комплекса гезенко-проходческая машина 8 с помощью лебедки 9 с канатами и подвесными блоками 10 заводится в одну из пилотных скважин 12 и после забуривания начинает ее разбуривать, образуя очистную скважину 13 (гезенк), диаметр которой определяется наружным диаметром исполнительного органа (2,0-3,0 м).Mining of the main mass of ore 1 in the chamber is carried out from the sublevel drift 3 using Gesenko-boring complexes. The complex consists of a gesenko-boring machine 8, a cable winch 9 with a control panel, suspended blocks 10. Before starting the complex, the gesenko-boring machine 8, using a winch 9 with ropes and hanging blocks 10, is inserted into one of the pilot wells 12 and after drilling begins drill it, forming a production well 13 (gesenk), the diameter of which is determined by the outer diameter of the executive body (2.0-3.0 m). Подача гезенко-проходческой машины 8 на забой осуществляется под собственным весом, а скорость подачи регулируется с пульта управления лебедкой 9. Отбитая руда в процессе работы машины 8 под собственным весом уходит по пилотной скважине 12 на транспортный штрек 2 и грузится на транспортные средства (на конвейер 5 или в вагонетки). По завершению бурения очистной скважины 13 машина 8 с помощью лебедки 9 с маневровой скоростью выдается на штрек 3 и настраивается на разбуривание следующей очистной скважины.The feed of the Gesenko-boring machine 8 to the face is carried out under its own weight, and the feed speed is adjusted from the control panel of the winch 9. The broken ore during the operation of the machine 8 under its own weight goes through the pilot hole 12 to the transport road 2 and is loaded onto vehicles (on the conveyor 5 or in trolleys). Upon completion of drilling of the production well 13, machine 8, using a winch 9, is delivered to the drift 3 at shunting speed and is configured to drill the next production well. В зависимости от физико-механических свойств отрабатываемых горных пород выемка из камеры осуществляется либо в сплошную для пород крепостью 0,3-0,5 МПа (поз. а на фиг. 1, 2, 3), либо частично для пород крепостью 0,5-0,8 МПа (поз. б на фиг. 1, 2, 3), что должно учитываться при разработке паспортов бурения пилотных скважин.Depending on the physical and mechanical properties of the rocks being mined, excavation from the chamber is carried out either completely for rocks with a strength of 0.3-0.5 MPa (pos. a in Fig. 1, 2, 3), or partially for rocks with a strength of 0.5 -0.8 MPa (position b in Fig. 1, 2, 3), which should be taken into account when developing passports for drilling pilot wells. Для обеспечения повышенной производительности добычи в камере на штреке 3 могут одновременно использоваться несколько гезенко-проходческих комплексов.To ensure increased production productivity in the chamber at drift 3, several Gesenko-boring complexes can be used simultaneously. Таким образом, в предлагаемом способе отработки мощных и крутопадающих пластов солей или руды обеспечивается механизированная выемка солей или руды с минимальными энергозатратами на транспортировку отбитой породы, за счет собственного веса, а также повышенная безопасность рабочих, т.к. в процессе работы они не находятся непосредственно в зоне работы рабочих органов машин.Thus, the proposed method for mining thick and steeply dipping seams of salts or ore ensures mechanized extraction of salts or ore with minimal energy consumption for transporting broken rock, due to its own weight, as well as increased safety of workers, because during operation they are not located directly in the operating area of the working parts of the machines. Предлагаемый способ включен в проект отработки крутопадающих пластов месторождений калийных и полигалитовых пород Жилянское и Сатимола в Казахстане, реализация которых намечена в ближайшие годы.The proposed method is included in the project for the development of steeply dipping seams of the Zhilyanskoye and Satimola potassium and polyhalite rock deposits in Kazakhstan, the implementation of which is planned in the coming years. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Способ подземной разработки мощных и крутопадающих залежей полезных ископаемых при котором массив разрабатываемой руды 1 в камере оконтуривают снизу транспортно-буровым штреком 2, сверху подэтажным штреком 3, с боков целиками 4;1. A method of underground mining of powerful and steeply dipping mineral deposits in which the mass of mined ore 1 in the chamber is contoured from below by a transport-drilling roadway 2, from above by a sublevel roadway 3, and from the sides by pillars 4; после чего из транспортно-бурового штрека 2 с помощью по меньше мере одной буровой установки 7 снизу-вверх бурят пилотные скважины 12 на всю высоту этажа с выходом их на верхний подэтажный штрек 3;after which, from the transport-drilling roadway 2 using at least one drilling rig 7, pilot wells 12 are drilled from bottom to top to the entire height of the floor with their exit to the upper sub-level roadway 3; далее пилотные скважины 12 разбуривают сверху-вниз до диаметра очистных скважин 13 с помощью гезенко-проходческих комплексов, обеспечивая возможность транспортировки отбитой руды по пилотной скважине 12 на транспортно-буровой штрек 2 под собственным весом;then the pilot wells 12 are drilled from top to bottom to the diameter of the production wells 13 using Hesenko-boring complexes, making it possible to transport the broken ore through the pilot well 12 to the transport-drilling drift 2 under its own weight; при этом на транспортно-буровом штреке 2 смонтированы транспортные средства, на которые загружают отбитую породу;at the same time, vehicles are mounted on the transport-drilling roadway 2, onto which broken rock is loaded; диаметр пилотных скважин составляет 500 мм;the diameter of the pilot wells is 500 mm; --
EA202293418 2022-12-21 METHOD FOR UNDERGROUND DEVELOPMENT OF THICK AND STEPLY DIVIDING MINERAL DEPOSITS EA046834B1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA046834B1 true EA046834B1 (en) 2024-04-25

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105587318B (en) A kind of method of mining by the way of filling of the parallel middle thickness orebody group continuous stoping of low-angle dip
CN108625856B (en) Mining method for one ore removal roadway of two adjacent stopes of underground mine
Hamrin et al. Underground mining methods and applications
CN110259451B (en) Pre-control roof efficient mining method for gently inclined medium-thickness ore body
CN101871347B (en) Mining environment reconstruction layering and striping medium-length hole ore removal mining method
RU2390633C1 (en) Procedure for development of steeply pitching beds of coal
CN102844522A (en) Underground mining
CN105422102B (en) A kind of vertical medium-length hole ore blast subsection access back-filling method
RU2648371C1 (en) Method to mine thick steep deposits of unstable ore
CN108798672A (en) A kind of mining methods of the big area's ore high-efficiency mining that collapses
CN106593447A (en) Mining method for gently inclined medium-thickness ore body in underground mining
RU2439323C1 (en) Method to mine inclined ore deposits
RU2334875C1 (en) Method of underground mining of steep field of firm mineral
RU2348808C2 (en) Method of preparing bottom of block
RU2449125C1 (en) Method to mine large sloping ore bodies
RU2248448C1 (en) Method for extraction of steep-falling deposits of weak ores
EA046834B1 (en) METHOD FOR UNDERGROUND DEVELOPMENT OF THICK AND STEPLY DIVIDING MINERAL DEPOSITS
CN103982184A (en) Falling ore directional slip control method adopting underground mine bottom-pillar-free caving mining method
Okubo et al. Underground mining methods and equipment
CN107237635A (en) A kind of thick solid potassium salt ore deposit recovery method of the spy for once adopting full thickness
CN109139015B (en) Strip cutting type open stoping method
RU2488693C1 (en) Method for in-line production of work at non-benching version of extraction of chambers along strike on chamber-and-pillar system
RU2400625C1 (en) Method for combined development of mineral deposits
RU2030581C1 (en) Method for combined mining of thick ore bodies
RU2053364C1 (en) Method for mining of steeply dipping ore bodies and methods for mining, processing and concentration of copper, and/or copper-zinc, and/or zinc, and/or sulfur ores with possible content of gold, silver and other precious and rare-earth elements from steeply dipping ore bodies