RU1789025C - Способ разработки наклонных рудных месторождений - Google Patents

Abstract

Использование: примен етс  при отработке рудных тел с углом падени  от 20 до 50° и мощностью от 5 до 20м дл  снижени  трудоемкости и повышени  безопасности очистных работ. Сущность изобретени : отрабатывают первичные камеры горизонтальными сло ми Е нисход щем пор дке, а вторичные камеры со скважинной отбойкой и выпуском руды на породное днище, отбойку и отгрузку руды верхнего сло  первичной камеры ведут из разрезного штрека, пройденного в средней по мощности части рудного тела кровлеуступным забоем, отработку нижнего сло  ведут почвоуступ- ным забоем из транспортной сбойки, проводимой из бурового штрека нижележащей вторичной камеры, буровые штреки вторичных камер смещают «верх по нормали от почвы рудного тела на величину, определ - емую по расчетной формуле. Погрузочные орты проход т из буровых штреков нижележащей вторичной камеры через закладочный массив первичной камеры, из них оформл ют рудоприемные пространства в форме конуса, одна образующа  которого ортогональна почве погрузочного орта, а друга  составл ет с горизонтом угол, соответствующий углу естественного откоса отбитой руды. 1 з. п, ф-лы, 4 ил. СО

Description

Изобретение относитс  к горнодобывающей промышленности и может примен тьс  при отработке наклонных рудных месторождений.

Известен способ разработки наклонных рудных тел, включающий сооружение транспортных съе: дов, выемку руды первичными и вторичными камерами по простиранию по всей высоте этажа с транспортировкой руды по транспортным сбойкам меж/.у вы лележащими и нижележащими камерами, закладку первичных камер твердеющей смесью, выемку вторичных камер по той f eтехнологической схеме и их гидрозакладку. Основным недостатком данного способа  вл етс  сложность, трудоемкость и низка  производительность очистных работ. Это обусловлено цикличностью технологической схемы очистной выемки из-за применени  мелкошпуровой отбойкой руды, характеризуемой тем, что до 40% трудозатрат приходитс  на маломеханизированные подготоиительно-заключител1 ные операции при буэении, зар жании и взрывании шпуров. Кроме того, сооружение транспортных уктонон осуществл етс  уг- лубкой камер по простиранию путем р.чзбу- .ривани  и взрыв.чни  почвы камеры. Така  технологи  требует тщатель-ной зачистки почвы камеры, чгсто (.ручную, перед бурением , посто нную откачку технологической воды на значительное рассто ние, что еще

XI 00

о о

S

Ј

больше увеличиваеттрудоемкость очистных работ. Кроме того, отработка запасов наклонного рудного тела по схеме камера - целик системами с открытым очистным пространством требует дл  предотвращени  преждевременных обрушений камер и разрушени  целиков жесткости и прочности ис- кусственных целиков, соизмеримых с прочностью и жесткостью естественных рудных целиков. Такое требование практически невыполнимо по многим причинам. Снижение разницы между прочностными свойствами искусственных и рудных целиков может быть достигнуто только за счет повышени  прочности закладочного массива первичных камер, т. е. повышенного расхода цемента, а это существенно увеличивает себестоимость добычи. Отработка вторичных камер между искусственными опорами системами с открытым очистным пространством,вследствие этого, отличаетс  низкой безопасностью очистных работ.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  способ разработки наклонных рудных тел, включающий проходку траншеи, подсекающей камеру, перемещение породы от ее проходки в нижележащую камеру, выпуск руды в траншею, расположенную под отрабатываемой камерой и ее транспортировку по транспортным выработкам, расположенным в породах лежачего бока. Недостатками этого способа  вл ютс  низка  эффективность отработки запасов рудного тела из-за больших объемов подготовительно-нарезных горизонтальных и вертикальных выработок, проводимых в породах лежачего бока, возможности преждевременного обрушение руды из камеры, подсеченной по всей площади, сложность, трудоемкость и низка  эффективность очистной выемки запасов, оставл емых в междукамерных ленточных целиках.

Целью изобретени   вл етс  снижение трудоемкости и повышение безопасности очистных работ.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно известному способу, включающе- му отработку залежи камерами по простиранию , проведение буровых штреков, транспортных сбоек между вышележащими и нижележащими камерами и погрузочных ортов, формирование породного днища и рудоприемных пространств, бурение скважин , отбойку руды взрыванием, отгрузку отбитой руды и закладку камер, в предлагаемом способе отработку рудной залежи осуществл ют первичными и вторичными камерами, в первичных камерах

происход т разрезные штреки в средней по мощности части, проведение буровых штреков во вторичных камерах осуществл ют со смещением вверх по нормали от почвы рудного тела этих камер на отметку почвы рудного тела первичных камер, проведение погрузочных ортов из буровых штреков нижележащих вторичных камер производ т на рассто нии от почвы рудного тела на границе смежных первичных и вышележащих вторичных камер не менее, чем на высоту сечени  погрузочного орта, причем погрузочные орты проход т после закладки первичных камер через закладочный массив

этих камер, формирование рудоприемных пространств производ т в форме конуса, одна из образующих которого ортогональна почве погрузочного орта и проходит через нижнюю точку границы между заложенной

первичной камерой и отрабатываемой вторичной камерой, а втора  оформлена под углом естественного откоса отбитой руды к горизонту, первичные камеры отрабатывают сло ми в нисход щем пор дке, при этом

верхний слой отрабатывают из разрезных штреков, а нижний слой из транспортной сбойки, причем выработанное пространство первичных камер закладывают твердеющими смес ми, после чего отрабатывают

вторичные камеры с заполнением выработанного пространства гидросмес ми. Величину смещени  буровых штреков вторичных камер определ ют по формуле h 0,5b tga ,

где b - ширина камеры;

а. -угол падени  залежи. Така  технологи  позвол ет снизить трудоемкость очистных работ и повысить безопасность очистной выемки вторичных

камер за счет отсутстви  в камерах людей и оборудовани .

В горнодобывающей промышленности известны способы отработки рудных тел с выпуском отбитой руды через выпускные воронки . Однако, известные конструкции днища камер предусматривают формирование воронок овалоконической или пирамидальной формы с горизонтальным расположением плоскости основани  воронок, т. е. при

ортогональном, по отношению к горизонтальной почве погрузочных ортов, расположени  оси воронки. Кроме того, применение этих конструкций предусматривает об зательное оформление траншейной подсечки

по всей площади камеры, следовательно, расположение воронок и подсечных траншей непосредственно в рудном теле. В ука- занных способах форма воронок, их размеры и схема расположени  регламентируетс  мощностью рудного тела и типом примен емого при выпуске оборудовани .

В предлагаемом техническом решении рудоприемные пространства располагаютс  в один р д. В этих услови х полнота выпуска и устойчивость днища камер обеспечиваютс  только формой воронок выпуска и их наклоном в сторону восстани  рудного тела. Возможность реализации этих условий, в свою очередь, обеспечиваетс  только величиной смещени  буровых штреков вторичных камер вверх по нормали от почвы рудного тела, строго на определенную величину, завис щую от угла падени  залежи. Эта величина дл  любых углов падени  определ етс  по формуле h 0,5 b tg ct. , где b - ширина камеры; а - угол падени  рудного тела. Кроме того, наклон рудоприемных пространств в сторону восстани  рудного тела так, чтобы одна их образующа  была ортогональна почве погрузочных ортов, а втора  - составл ла с горизонтом угол, соответствующий углу естественного откоса отбитой руды,  вл етс  не только условием выпуска, но и решающим условием сохранени  устойчивости кровли погрузочных ортов, следовательно, всей конструкции днища камеры.

На фиг. 1 показан разрез по почве залежи; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 2.

Способ осуществл етс  в следующей последовательности операций. Рудную залежь 1 разрабатывают на первичные 2 и вторичные 3 камеры. Размеры камер и целиков рассчитывают по фактору устойчивости обнажений горных пород и целиков, а дл  первичных камер - и по фактору технических возможностей буровой техни ки. Из полевых транспортных съездов, расположенных на флангах выемочных панелей, проход т разрезные штреки 4 первичных камер 2. Из них отрабатывают верхний горизонтальный слой 5 по кровлеуступной схеме с мелкошпуровой отбойкой. Руду транспортируют по разрезным штрекам 4 на транспортный съезд и далее до рудоспуска . Одновременно с отработкой верхнего сло  проход т буровые штреки б вторичных камер 3. При этом буровые штреки 6 вторичных камер 3 см ицэют вверх по нормали от почвы рудного тела на высоту, определ емую по формуле h 0,5 - b - tg a , где b - ширина камеры; с. -угол падени  рудного тела. Эта величина смещени  позвол ет пройти на фланге панели транспортную отбойку 7, почва которой располагаетс  на той же высотной отметке, что и грузова  площадка нижнего горизонтального сло  8 первичной камеры 2, из которой рассекаетс  нижний слой и отрабатываетс  по почво- уступной схеме в обе стороны от транспортной сбойки 7 с отбойкой руды горизонтальными шпурами 9. Руду транспортируют по буровым штрекам б вторичных камер 3 до транспортного съезда и далее до рудоспуска. После полной отработ0 ки двух трех первичных камер 2 устанавливают изолирующие перемычки 10 и производ т закладку выработанного пространства . После схватывани  твердеющей смеси из буровых штреков 6 вторичных ка5 мер 3 через закладочный массив первичных камер 2 и в породах лежачего бока проход т погрузочные орты 11 до вышележащих вторичных камер 3. Одновременно с этим осуществл ют обуривание запасов верхней

0 вторичной камеры 3 комплектами вееров скважин 12. Из погрузочных ортов 11 путем обуривани  и взрывани  комплектов штанговых шпуров или вееров скважин 13 формируют рудоприемные пространства 14,

5 обнажающие почву рудной залежи. При этом, рудоприемным пространствам 14 придают форму наклонного в сторону восстани  рудного тела конуса за счет того, что одна его образующа  проходит через чиж0 нюю точку границы между заложенной первичной и отрабатываемой вторичной камер и ортогональна почве погрузочного орта 11, а друга  образующа  оформл етс  под углом естественного откоса отбитой руды /3 .

5 Одновременно с этим проход т отрезную щель в камере 15 и производ т взрывание вееров скважин 12. Отгрузку руды ведут в погрузочных ортах 11 и транспортируют по буровым штрекам 6 нижележащих вторич0 ных камер 3. После полной отработки запасов камеры на погрузочных ортах 11 оборудуют изолирующие валы или изолирующие перемычки 10 и производ т гидрозакладку вторичных камер 3.

5Предлагаемый способ ведени  горных работ может примен тьс  при отработке наклонных рудных тел мощностью до 20 м на любых глубинах, с любыми физико-механическими свойствами руд и вмещающих по0 род и с углом падени  на 25° до 50°.

Применение способа обеспечивает по сравнению с прототипом следующие преимущества:

снижение трудоемкости очистных работ

5 за счет применени  отработки первичных камер горизонтальными кровле- и почво- уступными сло ми без углубки камер по простиранию и применени  скважинной отбойки с выпуском руды через рудоприемные воронки;

повышение безопасности очистных работ за счет исключени  присутстви  людей и оборудовани  в открытом очистном пространстве вторичных камер;

возможность полной механизации всех основных и вспомогательных технологических операций;

возможность организации поточной технологии отработки вторичных камер, значит увеличени  коэффициента использовани  самоходного оборудовани , следовательно , интенсивности отработки запасов камер;

снижение себестоимости добычи за счет снижени  необходимой прочности закладочного массива первичных камер, а также за счет снижени  объема проходческих работ по проведению транспортно-доста- вочных выработок вторичных камер. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и   1. Способ разработки наклонных рудных месторождений, включающий отработку залежи камерами по простиранию, проведени  буровых штреков, транспортных сбоек между вышележащими и нижележащими камерами и погрузочных ортов из буровых штреков нижележащих камер, формирование породного днища и рудоприем- ных пространств из погрузочных ортов, бурение скважин, отбойку руды взрыванием скважин, отгрузку отбитой руды и закладку камер, отличающийс  тем, что, с целью снижени  трудоемкости и повышени  безопасности очистных работ, отработку рудной залежи осуществл ют первичными и вторичными камерами, в первичных камерах проход т разрезные штреки в средней по мощности части, проведение буровых

10

5

0

5

0

5

штреков во вторичных камерах осуществл ют со смещением вверх по нормали от почвы рудного тела этих камер на отметку почвы рудного тела первичных камер, проведение погрузочных ортов из буровых штреков нижележащих вторичных камер производ т на рассто нии от почвы рудного тела на границе смежных первичных и вышележащих вторичных камер не менее чем на высоту сечени  погрузочного орта, причем погрузочные орты проход т после закладки первичных камер через закладочный массив этих камер, формирование рудопри- емных пространств производ т в форме конуса , одна из образующих которого ортогональна почве погрузочного орта и проходит через нижнюю точку границы между заложенной первичной камерой и отрабатываемой вторичной камерой, а втора  оформлена под углом естественного откоса отбитой руды к горизонту, первичные камеры отрабатывают сло ми в нисход щем пор дке , при этом верхний слой отрабатывают из разрезных штреков, а нижний слой - из транспортной сбойки, причем выработанное пространство первичных камер закладывают твердеющими смес ми, после чего отрабатывают вторичные камеры с заполнением выработанного пространства гидрозакладкой .

2. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что величину смещени  L буровых штреков вторичных камер определ ют по формуле:

h 0,5- b- tg a , где b - ширина камеры

о. - угол падени  рудного тела.

/т /// // ////////////

Y//////7/////////////////////77// ПГ ---И

ФигЛ

тгтггтттгттггтгггтгтттгтттгт

ы

Редактор А.Бер

Составитель А.Пащенко Техред М.Моргентал

в-в

Е2(

Фиг. 4Корректор З.Салко