RU2132462C1 - Method for development of kimberlite pipes in permafrost zone - Google Patents

Method for development of kimberlite pipes in permafrost zone Download PDF

Info

Publication number
RU2132462C1
RU2132462C1 RU97109068A RU97109068A RU2132462C1 RU 2132462 C1 RU2132462 C1 RU 2132462C1 RU 97109068 A RU97109068 A RU 97109068A RU 97109068 A RU97109068 A RU 97109068A RU 2132462 C1 RU2132462 C1 RU 2132462C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ore
mining
kimberlite
floor
sub
Prior art date
Application number
RU97109068A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97109068A (en
Inventor
В.Ю. Изаксон
В.И. Клишин
В.Н. Власов
Н.П. Крамсков
Original Assignee
Институт горного дела Севера СО РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт горного дела Севера СО РАН filed Critical Институт горного дела Севера СО РАН
Priority to RU97109068A priority Critical patent/RU2132462C1/en
Publication of RU97109068A publication Critical patent/RU97109068A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2132462C1 publication Critical patent/RU2132462C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: method can be used in development of diamond deposits by combination method. According to method, simultaneously with formation of benches in opencast operations and recovering of kimberlite, driven are bore-holes, cross headings and basic workings in first level down to boundary of permafrost zone. Level is divided in sublevels starting from design boundary of opencast operations. In sublevel, ore body is divided into strips and driven in them are ventilation and delivery drifts of increased cross-section. Drifts are connected to each other by vertical bore-holes which are widened by means of bore-hole explosive charges so as to create compensation spaces. Total amount of ore in procedure must not exceed 12-20%. Application of aforesaid method allows for ensuring stable functioning of mine when opencast operations are stopped due to climatic conditions with normal operation of concentration plant without opencast work in compliance with preset plan. As compensation spaces are enlarged in number, they are eliminated by exploding bore-hole charges in pillars between spaces. Overcompressed ore obtained in this case is subjected to shrinkage. On completion of opencast operations, ore subjected to shrinkage is released from all sublevels of block through bottom located at boundary of permafrost zone. Carried out is proportioned vibration release of ore into sectional proportioning devices with bottom discharge and reciprocating motion. Thus, created in kimberlite pipe space is common flow with horizontally moving surface. Freed stoping space is filled with ice and mine production tailings. EFFECT: higher efficiency. 12 dwg

Description

Изобретение относится к горнорудной промышленности и может быть использовано при разработке комбинированным открыто-подземным способом алмазных месторождений в суровых условиях Якутии. The invention relates to the mining industry and can be used in the development of a combined open-underground method of diamond deposits in the harsh conditions of Yakutia.

В настоящее время верхнюю часть кимберлитовых трубок в зоне многолетней мерзлоты (300-500 м) до водоносного горизонта отрабатывают глубокими карьерами. Глубина карьеров достигает 600 м. При таких глубинах возникла проблема проветривания карьеров от загазованности, вызванной взрывными работами, а так же работы автотранспорта. Currently, the upper part of kimberlite pipes in the permafrost zone (300-500 m) to the aquifer is mined by deep pits. The depth of the quarries reaches 600 m. At such depths, the problem arose of ventilating the quarries from gas contamination caused by blasting operations, as well as the operation of vehicles.

Нижняя часть карьера в зимнее время находится в тени из-за низкоподнимающегося солнца над горизонтом. Температура воздуха достигает 50-60oC. В застойном морозном воздухе на дне карьера накапливается газ от взрывных работ, работающих автомашин, что создает небезопасные условия труда. Из-за плохого проветривания глубокие карьеры по добыче кимберлитов не работают по 150-170 дней в году, что значительно удорожает стоимость добычи и переработки кимберлитов.The lower part of the quarry is in the shade in winter due to the low rising sun above the horizon. The air temperature reaches 50-60 o C. In the stagnant frosty air at the bottom of the quarry gas accumulates from blasting, working cars, which creates unsafe working conditions. Due to poor ventilation, deep kimberlite quarries do not work for 150-170 days a year, which significantly increases the cost of extracting and processing kimberlites.

Профилактическое обслуживание машин и механизмов на морозном воздухе сказывается на качестве выполнения этих работ, что снижает долговечность и работоспособность машин и механизмов. Preventive maintenance of machines and mechanisms in freezing air affects the quality of these works, which reduces the durability and performance of machines and mechanisms.

Низкие температуры в карьере, загазованность воздуха подрывают здоровье горнорабочих, снижают производительность труда. Low temperatures in the quarry, gas contamination undermine the health of miners, reduce labor productivity.

Автомобильный транспорт горной массы по винтовым съездам глубокого карьера малопроизводителен, ведет к большим эксплуатационным расходам (повышенный расход горючесмазочных материалов, автомобильных шин, запасных частей), а также большим капитальным затратам (малый срок эксплуатации автосамосвалов). The road transport of rock mass through the screw ramps of a deep quarry is inefficient and leads to high operating costs (increased consumption of fuels and lubricants, tires, spare parts), as well as high capital costs (short term operation of dump trucks).

Все вышеуказанное в совокупности повышает стоимость добычи кимберлита. All of the above together increases the cost of kimberlite mining.

Современная технология и горные машины для подземной добычи позволяют значительно снизить затраты при разработке кимберлитовых трубок в верхней ее части в зоне многолетней мерзлоты, в суровых условиях Якутии. Modern technology and mining machines for underground mining can significantly reduce costs when developing kimberlite pipes in its upper part in the permafrost zone, in the harsh conditions of Yakutia.

Созданные горные комплексы самоходного оборудования обеспечивают проходку выработок сечением 10-20 м2 с производительностью до 40 м3 горной массы на одного рабочего. Технология ведения очистных работ и применяемые машины для отбойки и погрузки не уступают по производительности труда в тоннах добытого кимберлита на человека в смену.The created mountain complexes of self-propelled equipment provide for the excavation of openings with a cross section of 10-20 m 2 with a capacity of up to 40 m 3 of rock mass per worker. The treatment technology and the used machines for breaking and loading are not inferior in labor productivity in tons of mined kimberlite per person per shift.

Кроме того, основным преимуществом подземной отработки верхней части кимберлитовой трубки в суровых условиях Якутии является обеспечение комфортных условий труда горнорабочих при температурах -2 и -10oC, без пронизивающих ветров, загазованной атмосферы, что скажется на здоровье рабочих в условиях большой стоимости труда.In addition, the main advantage of underground mining of the upper part of the kimberlite pipe in the harsh conditions of Yakutia is the provision of comfortable working conditions for miners at temperatures of -2 and -10 o C, without piercing winds, a polluted atmosphere, which will affect the health of workers in conditions of high labor costs.

Исходя из изложенного выше, для отработки кимберлитовых трубок в зоне многолетней мерзлоты целесообразно пересмотреть границу применения открытых горных работ. Граница эта должна определяться не из технических возможностей горной техники для открытых работ, а из фактически достигнутых экономических показателей на открытых работах в суровых условиях Якутии и, основное, необходимо учитывать условия труда работающих. Based on the foregoing, for mining kimberlite pipes in the permafrost zone, it is advisable to revise the boundary of open cast mining. This border should be determined not from the technical capabilities of mining equipment for open cast mining, but from the actually achieved economic indicators for open cast mining in the harsh conditions of Yakutia and, most importantly, the working conditions of workers must be taken into account.

Целесообразно отработку кимберлитовой трубки в зоне многолетнемерзлой мерзлоты вести комбинированным открыто-подземным способом. It is advisable to develop a kimberlite pipe in the permafrost zone using a combined open-underground method.

Известен способ комбинированной разработки сближенных крутопадающих пластов (см. например а.с. N 1060794 E 21 C 41/06), включающий одновременную выемку пластов открытыми и подземными работами, карьерную разработку одного пласта уступами, подземную разработку другого пласта этажным обрушением с образованием камер и междукамерных целиков, обрушение целиков и налегающей толщи пород, образование зон обрушения и воронок провала на выемочном участке и размещение вскрышных пород карьера в зоне провала. Верхний этаж разрабатывают по простиранию с шагом обрушения, равным ширине камеры и междукамерного целика, а камеры располагают длинной стороной по простиранию. Воронку провала образуют в центральной части выемочного участка, расширяют воронку при обрушении целиков в направлении к внешним границам выемочного участка и углубляют при разработке нижележащих этажей, камеры которых располагают длинной стороной вкрест простирания, а зону обрушения формируют по линии сопряжения рабочего и предельного контуров карьера. При этом берму безопасности формируют постоянной величины путем добычи полезного ископаемого открытым и подземным способом в определенных объемах. A known method for the combined development of close steeply falling strata (see, for example, AS 1060794 E 21 C 41/06), including the simultaneous excavation of formations by open and underground work, quarry development of one stratum with ledges, underground development of another stratum by floor caving with the formation of chambers and inter-chamber pillars, collapse of pillars and the overlying rock strata, the formation of collapse zones and craters of failure in the excavation area and the placement of overburden rock quarry in the failure zone. The upper floor is developed along strike with a collapse step equal to the width of the chamber and the interchamber pillar, and the chambers have a long side along the strike. The funnel of failure is formed in the central part of the excavation site, the funnel is expanded when the pillars collapse towards the outer borders of the excavation site and deepened when developing the underlying floors, the chambers of which have a long side across the strike, and the collapse zone is formed along the interface line between the working and ultimate contours of the quarry. In this case, the safety berm is formed of a constant value by mining in open and underground methods in certain volumes.

Недостатком существующего способа является сложность ведения совместных открытых и подземных работ по условиям безопасности, а также большие потери и разубоживание руды при подземных работах. The disadvantage of the existing method is the difficulty of conducting joint open and underground operations under safety conditions, as well as large losses and dilution of ore during underground operations.

Наиболее близким по технической сущности решением является способ комбинированной разработки месторождений полезных ископаемых по а.с. N 690181 E 21 C 41/00. Способ включает ведение открытых работ в карьере с формированием уступов совместно с подземными работами, создание компенсирующих пространств, образование временных целиков, проведение массовых взрывов, обрушение налегающих пород, формирование зоны обрушения, погашение целиков, выпуск и отгрузку руды. Ведение открытых горных работ совместно с подземными работами осуществляют в зоне обрушения подземных работ, при этом уступы подпирают разрыхленной при массовом взрыве породой, а выпуск руды из подземных выработок ведут со скоростью, соответствующей скорости засыпки воронок. The closest in technical essence solution is a method of combined development of mineral deposits by AS N 690181 E 21 C 41/00. The method includes conducting open pit mining with the formation of ledges in conjunction with underground work, the creation of compensating spaces, the formation of temporary pillars, the conduct of mass explosions, the collapse of the overlying rocks, the formation of a collapse zone, the redemption of pillars, the release and shipment of ore. Open-pit mining together with underground work is carried out in the collapse zone of the underground work, while the ledges are supported by rock loosened during a mass explosion, and the ore is released from underground workings at a speed corresponding to the speed of filling funnels.

Недостатком существующего способа разработки является сложность совмещения открытых и подземных работ, а также большие потери, разубоживание руды при подземных работах. The disadvantage of the existing method of development is the difficulty of combining open and underground work, as well as large losses, dilution of ore during underground work.

Задачей настоящего технического решения является создание безопасных условий труда как на открытых, так и на подземных работах, снижение потерь и разубоживания руды и снижение затрат на добычу кимберлита в зоне многолетней мерзлоты. The objective of this technical solution is to create safe working conditions both in open and underground work, reduce losses and dilute ore and reduce the cost of mining kimberlite in the permafrost zone.

Поставленная задача решается следующим образом. The problem is solved as follows.

Одновременно с формированием уступов по добыче кимбрелита и вскрышным работам проходят стволы шахт, квершлаги и капитальные выработки для транспортировки руды на границе зоны распространения многолетней мерзлоты с образованием первого этажа подземной разработки. Этаж разделяют на подэтажи, начиная от проектной границы открытых работ. В подэтаже рудное тело делят на ленты и в них проходят вентиляционные и доставочные выработки, соединяя между собой буровыми сбойками, которые взрыванием скваженных зарядов расширяют, образуя компенсационные полости, причем объем руды из ленты, вынутой при проходе вентиляционных, доставочных выработок и компенсационных полостей, не должен превышать 12-20% объема ленты. Оставшуюся руду в ленте взрывают посредством скваженных зарядов и полученную переуплотненную руду всех лент в подэтаже магазинируют. Затем аналогичным образом производят проходку выработок, образование компенсационных полостей, отбойку и магазинирование переуплотненной руды в ниже следующих подэтажах. На последнем подэтаже выработки выпуска оборудуют вибровозбудителями с устройствами для дозированного приема руды. По завершению добычи руды открытым способом производят многократный дозированный вибровыпуск руды с одновременным включением в работу всех вибровозбудителей на время заполнения дозирующих устройств. Последующую выгрузку руды из дозирующих устройств и транспортировку ее ведут при включенных вибровозбудителях. Освободившееся очистное пространство заполняют льдом и промышленными отходами горного производства. Along with the formation of ledges for kimbrelite mining and overburden operations, mine shafts, crosshitches and overhaul for ore transportation at the border of the permafrost distribution zone with the formation of the ground floor of the underground mining are underway. The floor is divided into sub-floors, starting from the design boundary of open work. In the sub-floor, the ore body is divided into tapes and ventilation and delivery openings pass through them, interconnected by drilling disruptions, which expand by blasting well charges, forming compensation cavities, and the volume of ore from the tape removed during the passage of ventilation, delivery workings and compensation cavities is not must exceed 12-20% of the tape volume. The remaining ore in the tape is blown up by well charges and the resulting re-compacted ore of all the tapes in the sub-floor is stored. Then, in a similar manner, excavation of mine workings, formation of compensation cavities, breaking and batching of compacted ore in the following lower floors are carried out. At the last sub-stage of the output development, they are equipped with vibration exciters with devices for dosed ore intake. Upon completion of ore mining by open-pit method, multiple metered vibration emission of ore is performed with the simultaneous inclusion of all vibration exciters in the process of filling dosing devices. Subsequent unloading of ore from the metering devices and its transportation are carried out with the exciters turned on. The cleared treatment space is filled with ice and industrial waste from mining.

Существенным отличием предлагаемого технического решения являются следующие. A significant difference of the proposed technical solutions are the following.

- Одновременно с формированием уступов по добыче кимберлита и вскрышным работам проходят стволы шахт, квершлаги и капитальные выработки для транспортировки руды на границе зоны распространения многолетней мерзлоты с образованием первого этажа подземной разработки. - Simultaneously with the formation of kimberlite mining ledges and overburden operations, mine shafts, crosshairs and overhaul for ore transportation at the border of the permafrost distribution zone with the formation of the ground floor of the underground mining are underway.

Данное техническое решение позволяет при минимальных затратах начать добычу кимберлита из верхних слоев кимберлитовой трубки. Одновременно начать работы по проходке основной и вентиляционных шахт до первого этажа, расположенного на границе зоны распространения многолетней мерзлоты. Под толщей многолетней мерзлоты расположен водоносный горизонт, и в период первоначального освоения месторождения нежелательно усложнять проходку шахтных стволов через толщу водоносного горизонта. На первом этаже проходят квершлаги к кимберлитовой трубке и капитальные выработки для транспортировки руды по рудному телу. Проходка капитальных горных выработок занимает много времени и ведется последовательно (ствол, квершлаг, выработки по рудному телу), поэтому подготовку к подземной добыче необходимо начинать одновременно с ведением открытых работ. Кимберлитовые трубки в большинстве своем выходят на поверхность (или покрыты небольшой толщей наносов). Целесообразно при ведении открытых горных работ в начальный период времени вести добычу кимберлита при минимально возможном объеме вкрышных работ и максимально уделить внимание подготовке к подземным горным работам. После того как подземные горные работы подойдут к кимберлитовой трубке, необходимо уменьшить объем добычи кимберлита на открытых работах и увеличить объем вкрышных работ. Подземные горные работы по предлагаемой технологии способны выдавать существенное количество кимберлита при проходке выработок, что позволяет восполнить уменьшение добычи на открытых работах. This technical solution allows, at minimal cost, to begin the production of kimberlite from the upper layers of the kimberlite pipe. At the same time, start work on driving the main and ventilation shafts to the first floor, located on the border of the permafrost distribution zone. An aquifer is located under the permafrost, and during the initial development of the field it is undesirable to complicate the passage of mine shafts through the thickness of the aquifer. On the ground floor there are cross-sleeves to the kimberlite pipe and capital workings for transporting ore through the ore body. The mining of capital mine workings takes a lot of time and is carried out sequentially (trunk, cross-shaft, mine workings), therefore, preparation for underground mining must begin simultaneously with open work. Most kimberlite pipes come to the surface (or are covered with a small thickness of sediment). It is advisable when conducting opencast mining in the initial period of time to mine kimberlite with the smallest possible amount of roofing and pay maximum attention to the preparation for underground mining. After the underground mining approaches the kimberlite pipe, it is necessary to reduce the volume of kimberlite mining in open works and increase the volume of roofing works. Underground mining using the proposed technology is capable of producing a significant amount of kimberlite during mine workings, which makes it possible to make up for the decrease in production in open cast mining.

- Этаж разделяют на подэтажи, начиная от проектной границы открытых работ. - The floor is divided into sub-floors, starting from the design boundary of open work.

Данное техническое решение позволяет более эффективно отрабатывать кимберлитовую трубку подземным способом. Глубина открытых горных работ определяется для конкретных условий, полученного опыта работы горных машин в суровых климатических условиях и, основное, с учетом физиологических возможностей человека и создания безопасных для здоровья условий труда. При большой, например до 500 м, зоне многолетней мерзлоты и малой глубине карьера, например 150-250 м, высота этажа для подземной разработки около 300 м. Целесообразно большую высоту этажа разделить на ряд подэтажей. Высота подэтажа определяется возможностями буровой техники. При современном развитии техники буровые станки с выносным ударным узлом способны эффективно бурить скважины диаметром 50-80 мм и длиной до 25 м, станки с погружным ударным узлом бурят скважины диаметром 80-150 мм и длиной 60 м. Для предполагаемой технологии целесообразно использовать станки с погружным ударным узлом и иметь высоту подэтажа 50-60 м. Расположение первого подэтажа от проектной границы открытых работ позволяет уменьшить срок ввода подземной отработки кимберлитовой трубки. Возможен вариант: при проходке основного и вентиляционных стволов на уровне первого подэтажа произвести рассечку и организовать упрощенные рудничные дворы для подготовки первого подэтажа. Это дает возможность уменьшить время для получения кимберлита с подземных горизонтов, что увеличит надежность работы предприятия в суровых условиях Якутии. This technical solution allows more efficient mining of a kimberlite pipe underground method. The depth of opencast mining is determined for specific conditions, the experience gained in working mining machines in harsh climatic conditions and, most importantly, taking into account the physiological capabilities of a person and the creation of safe working conditions for health. With a large, for example, up to 500 m, permafrost zone and a shallow pit depth, for example, 150-250 m, the floor height for underground mining is about 300 m. It is advisable to divide the large floor height into a number of sub-floors. The sub-floor height is determined by the capabilities of the drilling equipment. With the modern development of technology, drilling rigs with a remote impact unit are able to effectively drill wells with a diameter of 50-80 mm and a length of 25 m, machines with a submersible impact unit drill wells with a diameter of 80-150 mm and a length of 60 m. For the proposed technology, it is advisable to use machines with a submersible shock node and have a sub-floor height of 50-60 m. The location of the first sub-floor from the design boundary of open work allows you to reduce the input term for underground mining of a kimberlite pipe. A possible option: when driving the main and ventilation shafts at the level of the first sub-floor, cut and organize simplified mine yards to prepare the first sub-floor. This makes it possible to reduce the time for obtaining kimberlite from underground horizons, which will increase the reliability of the enterprise in the harsh conditions of Yakutia.

- В подэтаже рудное тело делят на ленты, и в них проходят вентиляционные и доставочные выработки, соединяя между собой буровыми сбойками, которые взрыванием скважинных зарядов расширяют, образуя компенсационные полости, причем объем руды из ленты, вынутой при проходке вентиляционных, доставочных выработок и компенсационных полостей, не должен превышать 12-20% объема ленты. - In the sub-floor, the ore body is divided into tapes, and ventilation and delivery workings pass through them, interconnected by drilling failures, which expand by blasting the borehole charges, forming compensation cavities, and the volume of ore from the tape removed during the passage of ventilation, delivery workings and compensation cavities should not exceed 12-20% of the tape volume.

Данное техническое решение, которое предусматривает деление рудного тела в подэтаже на ленты, позволяет уменьшить время поддержания выработок в рабочем состоянии для осуществления отбойки руды. Каждая лента содержит необходимое количество выработок для безопасного и независимого ведения горных работ по отбойке руды, после чего она погашается. Малый срок службы выработок, пройденных в многолетнемерзлых породах, позволяет снизить затраты на их поддержание. Наличие вентиляционной выработки (из этой выработки может также производиться бурение скважин для отбойки руды) в верхней части ленты и доставочной выработки (которая также может использоваться для бурения скважин) в нижней части ленты обеспечивает простую и надежную технологию образования компенсационных полостей в ленте необходимого размера, а затем и отбойку руды с необходимой заданной степенью переуплотнения. Сечение вентиляционной и доставочной выработок выбирается из условий применения высокопроизводительной самоходной техники для бурения скважин, доставки руды. В то же время объемы, вынимаемые при проходке этих выработок, учитываются как компенсационные пространства для размещения отбитой руды в ленте. Для равномерного дробления кимберлита с минимальным разрыхлением техническим решением предусматривается образование вертикальных компенсационных полостей ограниченных размеров, равномерно распределенных в массиве ленты. This technical solution, which provides for the division of the ore body in the sub-floor into tapes, can reduce the time to maintain the workings in working condition for the implementation of breaking the ore. Each belt contains the required number of workings for safe and independent mining operations for ore breaking, after which it is extinguished. The short service life of the workings completed in permafrost allows to reduce the cost of maintaining them. The presence of a ventilation outlet (from this mine can also be drilled for breaking ore) in the upper part of the belt and delivery mine (which can also be used for drilling wells) in the lower part of the belt provides a simple and reliable technology for the formation of compensation cavities in the tape of the required size, and then ore breaking with the required predetermined degree of compaction. The section of ventilation and delivery workings is selected from the conditions of application of high-performance self-propelled equipment for drilling wells, ore delivery. At the same time, the volumes taken out during the sinking of these workings are taken into account as compensation spaces for the placement of broken ore in the tape. For uniform crushing of kimberlite with minimal loosening, the technical solution provides for the formation of vertical compensation cavities of limited size, evenly distributed in the tape array.

Для уменьшения трудоемкости образования вертикальных компенсационных полостей техническим решением предусматривается через определенные интервалы буросбоечной машиной соединять вентиляционную и доставочную выработку буровыми сбойками (скважинами увеличенного диаметра) диаметром 300-600 мм. Диаметр буровой сбойки выбирается по взрываемости кимберлита, чтобы во время ее расширения посредством первой одиночной параллельной скважины не происходила запрессовка отбитой руды. Вертикальные буровые сбойки последовательным взрыванием зарядов ВВ в параллельных скважинах расширяются, образуя вертикальные компенсационные полости. Общий объем руды из ленты, вынимаемый при проходке вентиляционной, доставочной выработок и компенсационных полостей, не должен превышать 12-20% объема панели, для того чтобы после отбойки руда была переуплотнена и имела малую компрессионную усадку. Это необходимо для обеспечения работы в карьере при отбитой руде в первом подэтаже подземной разработки кимберлита. Нижний предел 12% выбирается из условия, при котором идет разрушение горной массы взрывом зарядов в скважине. При размере компенсационного пространства 8-10% наблюдается камуфлетный прострел зарядов ВВ. При компенсационных пространствах более 25-30% возможна усадка отбитой руды, что может привести к небольшим смещениям поверхности. Технология выемки компенсационных полостей обеспечивает высокую производительность горнорабочих и позволяет существенно поддерживать работоспособность рудника во время простоев карьера по климатическим условиям. To reduce the laboriousness of the formation of vertical compensation cavities, the technical solution provides, at certain intervals, to connect the ventilation and delivery production with drilling failures (oversized boreholes) with a diameter of 300-600 mm using a burr resistant machine. The diameter of the drill bit is selected according to the explosiveness of kimberlite, so that during its expansion by means of the first single parallel well, the pressed ore is not pressed in. Vertical drilling faults by successive blasting of explosive charges in parallel wells expand, forming vertical compensation cavities. The total volume of ore from the tape, removed during the sinking of ventilation, delivery openings and compensation cavities, should not exceed 12-20% of the panel volume, so that after breaking, the ore is re-compacted and has a small compression shrinkage. This is necessary to ensure work in a quarry with broken ore in the first sub-floor of underground mining of kimberlite. The lower limit of 12% is selected from the condition under which the destruction of the rock mass occurs by the explosion of charges in the well. With a compensation space of 8–10%, a camouflage lumbago of explosive charges is observed. With compensation spaces of more than 25-30%, shrinkage of broken ore is possible, which can lead to small surface displacements. The technology of excavation of compensation cavities ensures high productivity of miners and allows to significantly maintain the mine’s performance during mine downtime under climatic conditions.

- Оставшуюся руду в ленте взрывают посредством скважинных зарядов и полученную переуплотненную руду всех лент в подэтаже магазинируют. - The remaining ore in the tape is blown up by means of borehole charges, and the resulting re-compacted ore of all the tapes in the sub-floor is stored.

Данное техническое решение обеспечивает ограниченный срок службы выработок в ленте, что сокращает затраты на их поддержание. А полученная переуплотненная руда при отбойке всех лент в подэтаже позволяет вести безопасную работу на открытых горных работах. This technical solution provides a limited service life of workings in the tape, which reduces the cost of maintaining them. And the obtained re-compacted ore during the breaking of all tapes in the sub-floor allows safe work in open cast mining.

- Аналогичным образом производят проходку выработок, образование компенсационных полостей, отбойку и магазинирование переуплотненной руды в ниже следующих подэтажах. - In the same way, excavation of mine workings, formation of compensation cavities, breaking and batching of re-compacted ore are carried out in the following lower floors.

Данное техническое решение обеспечивает надежную отработку этажа повышенной высоты 200-300 м, обеспечивая стабильный фронт работ, устойчивую производительность по выдаче кимберлита во время совместной отработки кимберлитовой трубки открытым и подземным способом. This technical solution provides reliable mining of a floor with an increased height of 200-300 m, providing a stable front of work, stable productivity in the production of kimberlite during joint mining of a kimberlite pipe in an open and underground way.

- На последнем подэтаже выработки выпуска оборудуют вибровозбудителями с устройствами для дозированного приема руды и по завершении добычи руды открытым способом производят многократный дозированный вибровыпуск руды с одновременным включением в работу всех вибровозбудителей на время заполнения дозирующих устройств, а последующую выгрузку руды из дозирующих устройств и транспортировку ее ведут при включенных вибровозбудителях. - At the last sub-stage of the output development, they are equipped with vibration exciters with devices for dosed ore reception and, upon completion of the ore mining, open-pit multiple-dose vibration release of ore is carried out with the simultaneous inclusion of all vibration exciters during filling of the dosing devices, and the subsequent unloading of ore from the dosing devices and its transportation with exciters on.

Данное техническое решение позволяет производить выпуск замагазинированной переуплотненный руды из блока с образованием в очистном пространстве кимберлитовой трубки единого потока. Одновременный выпуск руды через большое количество выпускных отверстий обеспечит разрыхление переуплотненной руды и движение ее через выпускные отверстия без зависаний. Вибровозбудители и дозирующие устройства имеют практически неограниченную производительность. Производительность подземного рудника в этот период ограничивается только возможностью шахтных подъемных установок. This technical solution allows the release of pre-compacted mined ore from the block with the formation of a single stream in the treatment space of the kimberlite pipe. The simultaneous release of ore through a large number of outlet openings will ensure loosening of the re-compacted ore and its movement through the outlet without freezing. Vibration exciters and metering devices have virtually unlimited performance. The productivity of an underground mine during this period is limited only by the possibility of mine hoisting installations.

- Освободившееся очистное пространство заполняют льдом и промышленными отходами горного производства. - The released treatment space is filled with ice and industrial mining waste.

Данное техническое решение позволяет поддерживать отработанное очистное пространство и в последующем исключать сдвижение горных пород, что может изменить напряженное состояние горного массива вокруг кимберлитовой трубки и создать дополнительные сложности по поддержанию горных выработок. This technical solution allows you to maintain the waste treatment space and subsequently exclude the movement of rocks, which can change the stress state of the rock mass around the kimberlite pipe and create additional difficulties in maintaining the mine workings.

Сущность предполагаемого технического решения. The essence of the proposed technical solution.

Для условий разработки кимберлитовых трубок в Якутии целесообразно границу открытых горных работ определять не по техническим возможностям, применяемым для открытых работ горной техники, а исходя из реальных, получаемых показателей ее использования с учетом больших вынужденных простоев по климатическим условиям, невозможности качественного обслуживания ее на жгучем морозе, что приводит к преждевременному износу горных машин и механизмов и их многочисленным простоям. For the conditions for the development of kimberlite pipes in Yakutia, it is advisable to determine the boundary of open cast mining not according to the technical capabilities used for open cast mining, but on the basis of real, obtained indicators of its use, taking into account the large downtime due to climatic conditions, the impossibility of high-quality maintenance in hot frost , which leads to premature wear of mining machines and mechanisms and their numerous downtime.

Труд горнорабочих, обслуживающих технику на открытых горных работах при морозах -40o oC -60oC (в условиях кимберлитовых месторождений Якутии), не безопасен для здоровья, и это необходимо учитывать при сравнительной оценке открытых и подземных работ.Miners work serving technique in open cast mining under the frost -40 o o C -60 o C (in the conditions of Yakutia kimberlite deposits) are not safe for health, and it is necessary to consider when evaluating open pit and underground operations.

Разработку кимберлитовой трубки в зоне многолетней мерзлоты ведут одновременно открытым и подземным способом. В начальный период добычу кимберлита ведут открытым способом, при минимально возможном объеме вскрышных работ, а в это время формируют проходку стволов, квершлагов и транспортных выработок для подземного вскрытия кимберлитовой трубки. После того как подземные горные работы вошли в кимберлитовую трубку и началась проходка нарезных выработок и образование компенсирующих полостей, на открытых горных работах можно снизить объем добываемого кимберлита и увеличить объем вскрышных работ. Подземные горные работы во время проходки нарезных выработок и образования компенсационных полостей способны по производительности труда конкурировать с открытыми работами и выдавать недостающее количество кимберлита во время вынужденных простоев карьера по климатическим условиям. По мере накопления компенсационных полостей они погашаются взрыванием скважинных зарядов, а получаемая при этом переуплотненная руда (руда при малом коэффициенте разрыхления) временно магазинируется. The development of a kimberlite pipe in the permafrost zone is carried out simultaneously by an open and underground method. In the initial period, kimberlite is mined in an open way, with the smallest possible amount of overburden work, and at this time they form tunnels, crosshairs and transport workings for underground opening of the kimberlite pipe. After underground mining has entered the kimberlite pipe and the drilling of rifted workings and the formation of compensating cavities has begun, in open pit mining it is possible to reduce the volume of mined kimberlite and increase the volume of overburden operations. Underground mining during sinking and formation of compensation cavities can compete with open castings in terms of productivity and produce the missing amount of kimberlite during forced downtime of the quarry under climatic conditions. As the compensation cavities accumulate, they are extinguished by blasting the borehole charges, and the resulting compacted ore (ore with a low loosening coefficient) temporarily stores.

Количество кимберлита, добываемого открытым и подземным способом, регулируется общим планом отработки кимберлитовой трубки. Во время простоев карьера по климатическим условиям весь кимберлит добывается подземными горными работами при проходке нарезных выработок и из компенсационных полостей. The amount of kimberlite mined by open pit and underground mining is regulated by the general plan for mining the kimberlite pipe. During downtime of the quarry due to climatic conditions, all kimberlite is mined by underground mining during the excavation of rifted workings and from compensation cavities.

По завершении открытой разработки весь объем по добыче кимберлита осуществляется подземными горными работами из компенсационных полостей на подэтажах. После того как будут погашены последние компенсационные полости на последнем подэтаже, производят выпуск замагазинированной переуплотненной руды из всего этажа. Для этого в днище смонтированы вибровозбудители с устройствами для дозирования и доставки руды. Выпуск замагазинированной руды ведут одновременным включением в работу всех вибровозбудителей на время заполнения дозирующих устройств. Опоражнивание дозирующих устройств и транспортировку руды ведут при выключенных вибровозбудителях. При одновременном включении всех вибровозбудителей в очистном пространстве кимберлитовой трубки образуется единый поток, что обеспечивает плавное опускание замагазинированной руды. Освобождающееся очистное пространство заполняют льдом и промышленными отходами горного производства. Во время выпуска замагазинированной руды производительность шахты регламентируется только возможностями подъемных установок, все операции по предлагаемой технологии механизированы, безопасны, каждое рабочее место обеспечивается свежей струей воздуха от общешахтной депрессии при минимальных затратах. В шахте поддерживается температура -2o oC -10oC при скоростях движения воздуха менее 2 м/сек. Все это в совокупности обеспечивает комфортные условия труда подземных горных рабочих.Upon completion of the open-pit mining, the entire volume of kimberlite mining is carried out by underground mining from compensation cavities on the sub-floors. After the last compensation cavities at the last sub-floor are extinguished, the pre-compacted concentrated ore is discharged from the entire floor. For this, vibration exciters with devices for dosing and ore delivery are mounted in the bottom. The release of stained ore is carried out by the simultaneous inclusion of all vibration exciters during the filling of the metering devices. Emptying of dosing devices and ore transportation are carried out with exciters switched off. With the simultaneous inclusion of all vibration exciters in the treatment space of the kimberlite pipe, a single stream is formed, which ensures smooth lowering of the stained ore. The released treatment space is filled with ice and industrial mining waste. During the release of staged ore, the mine’s productivity is regulated only by the capabilities of lifting plants, all operations according to the proposed technology are mechanized, safe, each workplace is provided with a fresh stream of air from general shaft depression at minimal cost. The mine is maintained at a temperature of -2 o o C -10 o C at air speeds of less than 2 m / s. All this together provides comfortable working conditions for underground mining workers.

Пример выполнения способа разработки кимберлитовой трубки в зоне многолетней мерзлоты показан на фиг. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 и 12. An example of a method for developing a kimberlite pipe in the permafrost zone is shown in FIG. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 and 12.

На фиг. 1 показана принципиальная схема осуществления способа разработки кимберлитовой трубки в зоне многолетней мерзлоты (вертикальный разрез). In FIG. 1 shows a schematic diagram of an implementation of a method for developing a kimberlite pipe in the permafrost zone (vertical section).

Фиг. 2 - то же, сечение I-I (фиг. 1), план вентиляционного горизонта подэтажа. FIG. 2 - the same, section I-I (Fig. 1), plan of the ventilation horizon of the sub-floor.

Фиг. 3 - то же, узел А (фиг. 2), вертикальный разрез II-II перпендикулярно длинной оси ленты при отработке подэтажа. FIG. 3 - the same, node A (Fig. 2), a vertical section II-II perpendicular to the long axis of the tape during the development of the sub-floor.

Фиг. 4 - то же, разрез III-III (фиг. 3), элемент горизонта доставки на подэтаже. FIG. 4 - the same, section III-III (Fig. 3), an element of the delivery horizon on the sub-floor.

Фиг. 5 - то же, разрез IV-IV (фиг. 3), элемент вентиляционного горизонта подэтажа. FIG. 5 - the same, section IV-IV (Fig. 3), an element of the ventilation horizon of the sub-floor.

Фиг. 6 - то же, узел Б (фиг. 5), камера для бурения скважин образования компенсационной полости и скважин для разрушения целика между компенсационными полостями. FIG. 6 - the same, node B (Fig. 5), a chamber for drilling wells for the formation of the compensation cavity and wells for the destruction of the pillar between the compensation cavities.

Фиг. 7 - то же, разрез V-V (фиг. 3), по ленте в центральной части подэтажа. FIG. 7 - the same, section V-V (Fig. 3), along the tape in the central part of the sub-floor.

Фиг. 8 - разрез по доставочной выработке на транспортном (основном) горизонте этажа. FIG. 8 is a section on the delivery of development on the transport (main) horizon of the floor.

Фиг. 9 - узел В (фиг. 8), разрез VI-VI по камере выпуска руды из блока. FIG. 9 - node B (Fig. 8), section VI-VI along the chamber for the release of ore from the block.

Фиг. 10 - секция устройства для дозированного приема руды. FIG. 10 - section of the device for dosed intake of ore.

Фиг. 11 - то же, что и фиг. 10, вид сбоку. FIG. 11 is the same as FIG. 10, side view.

Фиг. 12 - узел разгрузки устройства для дозированного приема руды. FIG. 12 - site unloading device for metered intake of ore.

Кимберлитовая трубка в зоне многолетней мерзлоты 2 (2 - граница зоны многолетней мерзлоты) отрабатывается комбинированным открыто-подземным способом. Расчетами и проектом определяется граница 3 открытых горных работ и глубина камера. Известными техническими решениями создаются уступы по добыче кимберлита 4 и вскрышным работам по пустым 5 породам. В зоне, безопасной от сдвижения горных пород, проходят вентиляционный 6 и основной 7 стволы до границы 2 многолетней мерзлоты. В многолетнемерзлых породах закладывается основной горизонт 8 подземной разработки кимберлитовой трубки первого этажа. Через этот горизонт 8 будет выдаваться основная добыча кимберлита подземным способом из первого этажа. Когда разница в отметках от границы 3 открытых работ до первого горизонта 8 превышает 60 м, этаж делится на подэтажи, в данном примере 9(1), 9(2), 9(3), 9(4), 9(0), где (1), (2), (3), (4) и (0) - номера подэтажей для данного примера. Высота подэтажа 9 определяется возможностью буровой техники и может быть от 25 до 60 м, высота подэтажа 25 м тогда, когда используются буровые машины с вынесенным ударным узлом. Эти машины способны бурить скважины диаметром 50-80 мм на глубину 25 м. Наиболее целесообразно для предполагаемого технического решения использовать буровые машины с погружным ударным узлом, которые бурят скважины диаметром 80-150 мм на глубину до 60 м. Подэтажи 9 могут соединяться со стволами 6, 7. Для перепуска кимберлита из подэтажей 9 проходит рудоспуск 10. The kimberlite pipe in the permafrost zone 2 (2 - the boundary of the permafrost zone) is worked out by a combined open-underground method. The calculations and the project determine the boundary of 3 open cast mining and the depth of the chamber. Known technical solutions create ledges for the extraction of kimberlite 4 and overburden work on empty 5 rocks. In the zone safe from rock movement, there are ventilation 6 and 7 main shafts to the border 2 of permafrost. In permafrost, the main horizon 8 of the underground mining of the first floor kimberlite pipe is laid. Through this horizon 8, the main mining of kimberlite by underground method from the first floor will be issued. When the difference in marks from the border 3 of open works to the first horizon 8 exceeds 60 m, the floor is divided into sub-floors, in this example 9 (1), 9 (2), 9 (3), 9 (4), 9 (0), where (1), (2), (3), (4) and (0) are the numbers of the sub-floors for this example. The height of the sub-floor 9 is determined by the possibility of drilling equipment and can be from 25 to 60 m, the height of the sub-floor is 25 m when drilling machines with an external shock assembly are used. These machines are capable of drilling wells with a diameter of 50-80 mm to a depth of 25 m. It is most advisable for the proposed technical solution to use drilling machines with a submersible shock assembly that drill wells with a diameter of 80-150 mm to a depth of 60 m. Subfloors 9 can be connected with trunks 6 , 7. To pass the kimberlite from the sub-floors 9, the ore pass 10 passes.

Отработка кимберлитовой трубки 1 подземным способом начинается на границе 3 открытых горных работ нарезкой первого подэтажа 9(10) высотой, например 60 м. В плане кимберлитовая трубка (фиг. 2) на подэтажах 9 делится на ленты 11 (пунктирными линиями обозначена граница лент). Все горные работы, проводимые в каждой ленте, независимы от работ в смежных лентах. На границе каждого подэтажа 9 по середине ленты проходит доставочная выработка 12 (фиг. 3, 4) с погрузочными заходками 13 под компенсационные полости 14. В верхней части подэтажа по середине ленты проводится вентиляционная выработка 15 с буровыми камерами 16 (фиг. 3, 5, 6), из буровых камер 16 бурятся скважины 17 для расширения буровой сбойки 18 при образовании компенсационной полости 14, а также бурятся скважины 19 для отбойки руды в целиках 20 ленты (фиг. 7) между компенсационными полостями 14. The underground mining of kimberlite pipe 1 begins at the border of 3 open pit mines by cutting the first sub-floor 9 (10) with a height of, for example, 60 m. In terms of plan, the kimberlite pipe (Fig. 2) on the sub-floors 9 is divided into ribbons 11 (the border of the ribbons is indicated by dashed lines). All mining operations carried out in each belt are independent of operations in adjacent belts. On the border of each substage 9, in the middle of the strip, there is a delivery working out 12 (Fig. 3, 4) with loading ramps 13 under the compensation cavities 14. In the upper part of the substage in the middle of the tape there is a ventilation working 15 with drilling chambers 16 (Fig. 3, 5, 6), wells 17 are drilled from the drilling chambers 16 to expand the drilling fault 18 during the formation of the compensation cavity 14, and wells 19 are drilled to break ore in the pillars 20 of the belt (Fig. 7) between the compensation cavities 14.

На основном горизонте 8 выполняется днище для приема замагазинированной руды со всех подэтажей 9(1), 9(2), 9(3), 9(4), 9(0). Днище выполнено доставочной выработкой 21 (фиг. 8, 9), в которой пройдены камеры 22, в которых смонтированы вибровозбудители 23. Руда из очистного пространства 24 поступает через выпускные отверстия 25. Днище выполнено так, чтобы образующие зоны потоков над каждым выпускным отверстием 25 пересекались на небольшой высоте (3-8 м). Под группой вибровозбудителей 23 смонтировано дозирующее устройство 26, выполненное секционированной емкостью с донной разгрузкой. Секционная емкость состоит из секций, выполненных в виде двух бортовин 27 с откидывающихся днищем 28 при проходе над рудоспуском 29 (фиг. 12). Секции между собой соединяются клиньями (не показано) и устанавливаются на металлических направляющих 29 в доставочной выработке 21. Перемещение дозирующего устройства 26 осуществляется приводом 30 возвратно-поступательного перемещения, выполненным, например, в виде гидроцилиндров с автоматическими захватами цепи 31, закрепленными на крайних секциях. On the main horizon 8, a bottom is provided for receiving stained ore from all sub-floors 9 (1), 9 (2), 9 (3), 9 (4), 9 (0). The bottom is made by delivery excavation 21 (Fig. 8, 9), in which the chambers 22 are passed in which the vibration exciters are mounted 23. The ore from the treatment space 24 enters through the outlet openings 25. The bottom is made so that the generatrices of the flows above each outlet 25 intersect at a low height (3-8 m). Under the group of vibration exciters 23, a metering device 26 is mounted in a partitioned tank with bottom discharge. Sectional capacity consists of sections made in the form of two side walls 27 with a reclining bottom 28 when passing over the ore pass 29 (Fig. 12). The sections are interconnected by wedges (not shown) and mounted on metal rails 29 in the delivery opening 21. The metering device 26 is moved by a reciprocating drive 30, made, for example, in the form of hydraulic cylinders with automatic chain grips 31 fixed to the extreme sections.

Из рудоспуска 29 руда перегружается в вагоны электровозной откатки, размещаемой в транспортной выработке 32 основного горизонта 8 этажа. From ore pass 29, the ore is reloaded into wagons of electric locomotive haulers located in the transport mine 32 of the main horizon of the 8th floor.

Пример осуществления способа разработки кимберлитовой трубки в зоне многолетней мерзлоты. An example implementation of the method of developing a kimberlite pipe in the permafrost zone.

Для условий разработки кимберлитовых трубок 1 в Якутии границу открытых работ 3 определяют не по техническим возможностям применяемой для открытых работ горной техники, а исходя из реальных, полученных показателей ее использования с учетом больших вынужденных простоев по климатическим условиям. For the conditions for the development of kimberlite pipes 1 in Yakutia, the boundary of open work 3 is determined not by the technical capabilities of the mining equipment used for open work, but based on real, obtained indicators of its use, taking into account large forced downtime under climatic conditions.

Разработку кимберлитовой трубки в зоне многолетней мерзлоты ведут одновременно открытым и подземным способом. В начальный период добычу кимберлита ведут открытым способом, при минимально возможном объеме вскрышных работ. В это же время ведут форсированную проходку вентиляционного 6 и основного 7 стволов до границы 2 многолетней мерзлоты. В многолетнемерзлых породах над границей 2 проходят квершлаги первого этажа подземной разработки кимберлитовой трубки. При большой высоте (более 60 м) - этаж делится на подэтажи в данном примере 9(1), 9(2), 9(3), 9(4), 9(Основной). Подэтажи могут проходить непосредственно из стволов 6 и 7 с образованием упрощенных рудничных дворов. После того как горноподготовительные выработки на первом подэтаже 9(1) вошли в кимберлитовую трубку и начались нарезные работы в лентах 11, а именно проходка доставочных выработок 12 (фиг. 3, 4) заходок 13 под компенсационные полоски 14 на доставочном горизонте и вентиляционных выработок 15 и буровых камер 16 (фиг. 5, 6) на вентиляционном горизонте, начинается добыча кимберлита из подземных горных выработок. Все нарезные выработки можно проходить увеличенного сечения 10-20 м2, на подэтаже можно организовать большое количество независимых забоев. Существующие современные самоходные комплексы для проходки выработок позволяют иметь производительность до 40 м3 в смену на одного горнорабочего.The development of a kimberlite pipe in the permafrost zone is carried out simultaneously by an open and underground method. In the initial period, kimberlite is mined in an open way, with the lowest possible amount of stripping. At the same time, forced penetration of ventilation 6 and 7 main shafts to the border 2 of permafrost is being conducted. In permafrost rocks over boundary 2, crosshairs of the first floor of the underground mining of a kimberlite pipe pass. With a high height (more than 60 m) - the floor is divided into sub-floors in this example 9 (1), 9 (2), 9 (3), 9 (4), 9 (Main). Subfloors can pass directly from trunks 6 and 7 with the formation of simplified mine yards. After the mining workings on the first sub-floor 9 (1) entered the kimberlite pipe and the threaded work in the strips 11 began, namely the sinking of the delivery workings 12 (Fig. 3, 4) of the entry 13 under the compensation strips 14 on the delivery horizon and ventilation workings 15 and drilling chambers 16 (Fig. 5, 6) on the ventilation horizon, the production of kimberlite from underground mines begins. All rifled workings can go through an enlarged section of 10-20 m 2 , a large number of independent faces can be organized on the sub-floor. Existing modern self-propelled complexes for mine workings allow you to have a capacity of up to 40 m 3 per shift for one miner.

Все указанное выше может обеспечить существенную производительность по добыче кимберлита в шахте, что позволит уменьшить добычу кимберлита на открытых горных работах и увеличить объем вскрышных работ. All of the above can provide significant production capacity for kimberlite in the mine, which will reduce the production of kimberlite in open pit mining and increase the volume of overburden operations.

Производительность по добыче кимберлита в шахте увеличится, когда на подэтаже можно будет образовывать компенсационные полости 14. В настоящее время серийно изготовляются высокопроизводительные буросбоечные машины, применение которых обеспечит высокопроизводительную и безопасную технологию образования компенсационных полостей. The production capacity of kimberlite in the mine will increase when compensation cavities can be formed on the sub-floor 14. High-performance boring-proof machines are currently mass-produced, the use of which will provide a high-performance and safe technology for the formation of compensation cavities.

Буросбоечной машиной бурится буровая сбойка 18 (фиг. 6) до почвы доставочного горизонта подэтажа в район камеры нижней подсечки компенсационной полости 14 (фиг. 3, 4). Диаметр буровой сбойки 360-600 мм выбирается из условий взрываемости кимберлита. До буровой камеры бурятся ряд скважин 17 для образования компенсационной полости 14. В начале взрывается одна скважина, отбитая руда погрузочно-доставочными машинами через заходку 13, доставочную выработку 12 транспортируется до рудоспуска 10. Затем взрываются две скважины - отбитая руда доставляется до рудоспуска 10. После чего можно взрывать три-пять скважин. Позже последовательным взрыванием серии скважин можно образовать компенсационную полость необходимого объема. Drilling machine 18 is drilled with a drilling machine (Fig. 6) to the soil of the delivery horizon of the sub-floor in the region of the chamber of the lower undercut of the compensation cavity 14 (Fig. 3, 4). The diameter of the drill break 360-600 mm is selected from the conditions of kimberlite explosivity. A number of wells 17 are drilled to the drilling chamber to form a compensation cavity 14. At the beginning, one well explodes, beaten ore by loading and delivery machines through runway 13, delivery mine 12 is transported to ore pass 10. Then two wells explode - beaten ore is delivered to ore pass 10. After which can blow up three to five wells. Later, by successive blasting of a series of wells, a compensation cavity of the required volume can be formed.

Производительность одной ленты на подэтаже при образовании компенсационной полости зависит только от производительности погрузочно-доставочной машины. Как показывает опыт, степень дробления горной массы при такой схеме отбойки легко регулируется, и можно получить руду любой необходимой крупности. Средняя длина доставки до рудоспуска при разработке кимберлитовых трубок не будет превышать 200 м. Работы по оборудованию и транспортировке ведутся на разных горизонтах и не зависят друг от друга. При указанных выше обстоятельствах производительность одной ленты может достигать 1000 тонн в смену и более. На подэтаже могут одновременно работать несколько лент. В работе могут находиться два-три подэтажа, в которых могут вестись нарезные работы по подготовке лент и образованию компенсационных полостей, то есть большое количество забоев и рабочих мест. Подземные работы в этот период могут полностью обеспечить потребность обогатительной фабрики кимберлитом. На открытых горных работах можно отказаться от добычи кимберлита в суровые зимние месяцы, и оставшиеся запасы карьера добывать только в летний период. The performance of one tape on the sub-floor during the formation of the compensation cavity depends only on the performance of the loading and delivery machine. Experience shows that the degree of crushing of the rock mass with such a breakdown scheme is easily regulated, and ore of any required size can be obtained. The average length of delivery to ore pass during the development of kimberlite pipes will not exceed 200 m. Equipment and transportation are carried out at different horizons and are independent of each other. Under the above circumstances, the performance of one tape can reach 1000 tons per shift or more. On the sub-floor, several tapes can work simultaneously. There can be two or three sub-floors in the work, in which rifling work can be done on the preparation of tapes and the formation of compensation cavities, that is, a large number of faces and jobs. Underground work during this period can fully satisfy the needs of the processing plant with kimberlite. In open-pit mining, you can refuse to produce kimberlite in the harsh winter months, and to extract the remaining quarry reserves only in the summer.

После выемки компенсационных полостей 14 в средней части подэтажа вынимается до 15% запасов (фиг. 7), остальная часть находится во временных целиках 20. Большие размеры целика 20 в многолетнемерзлых породах обеспечивает их прочность и устойчивость. По мере выемки компенсационных полостей 14 в ленте (или выемке всех компенсационных полостей) целики 20 погашаются взрыванием скважин 19 (фиг. 3, 6, 7). Количество скважин и их расположение (одиночными, пучками) определяется расчетом по взрываемости кимберлита. Причем размеры компенсационных полостей подобраны таким образом, чтобы взрывание происходило с переуплотнением отбитой горной массы. After the compensation cavities 14 are removed, up to 15% of the reserves are taken out in the middle part of the sub-floor (Fig. 7), the rest is in temporary pillars 20. The large size of the pillar 20 in permafrost rocks ensures their strength and stability. As the compensation cavities 14 are removed in the tape (or all compensation cavities are removed), the pillars 20 are extinguished by blasting the wells 19 (Figs. 3, 6, 7). The number of wells and their location (single, in tufts) is determined by kimberlite explosivity calculation. Moreover, the dimensions of the compensation cavities are selected in such a way that the explosion occurs with re-compaction of the broken rock mass.

Отбитый кимберлит в лентах на подэтаже магазинируется. По мере отработки подэтажей 9(1), 9(2), 9(3), 9(4) в очистном пространстве кимберлитовой трубки магазинируется переуплотненная руда. При отработке подэтажа 9(0) готовится днище под блоком всего этажа, устанавливаются вибровозбудители 23 (фиг. 8, 9), монтируется дозировочно-доставочное устройство 26 (фиг. 8, 10, 11). После того как погашены все компенсационные полости в последнем подэтаже 9(0) и вынуты все запасы кимберлита на открытых горных работах, начинается выпуск замагазинированной руды из всего этажа. The beaten kimberlite in the tapes on the sub-floor is being shopped. As the 9 (1), 9 (2), 9 (3), 9 (4) sub-floors are mined, overconsolidated ore stores in the treatment space of the kimberlite pipe. When working out the sub-floor 9 (0), the bottom is prepared under the block of the whole floor, vibration exciters 23 are installed (Fig. 8, 9), the dosing and delivery device 26 is mounted (Fig. 8, 10, 11). After all compensation cavities in the last sub-floor 9 (0) have been extinguished and all kimberlite reserves have been removed in open-pit mining, the release of stained ore from the entire floor begins.

В одновременную работу включают все вибровозбудители 23, находящиеся над дозировочно-доставочным устройством 26 (на фиг. 8 - все с правой стороны). В работу могут включаться до десятка вибровозбудителей 23. За одну-пять минут заполняется дозировочно-доставочное устройство 26, при этом из блока выдается от 100 до 500 тонн руды. Вибровозбудители отключают. Производят осмотр заполнения дозировочного устройства проходом непосредственно по руде, находящейся в устройстве 26. In the simultaneous operation include all vibration exciters 23 located above the dosing and delivery device 26 (in Fig. 8 - all on the right side). Up to a dozen vibration exciters may be included in the work 23. In one to five minutes, the dosing and delivery device 26 is filled, and from 100 to 500 tons of ore are dispensed from the unit. The exciters are turned off. Inspect the filling of the dosing device with a passage directly through the ore located in the device 26.

При необходимости устанавливают ВВ на куски руды, застрявшие в камере 22 над вибровозбудителями 26 (вибровозбудители 23 способы выдержать дробление негабарита взрыванием накладных зарядов до 5 кг ВВ), устанавливают накладные заряды на негабаритные куски руды, попавшие в устройство 26 (устройство так же способно выдержать дробление негабарита взрыванием накладных зарядов ВВ). If necessary, install explosives on pieces of ore stuck in chamber 22 above vibration exciters 26 (vibration exciters 23 ways to withstand oversized crushing by blasting overhead charges up to 5 kg of explosives), install overheads on oversized pieces of ore falling into device 26 (the device is also able to withstand crushing oversized blasting of overhead explosives).

При необходимости производят догрузку устройства 26 индивидуальным включением вибровозбудителя 23 в местах неполной загрузки. Убедившись в полноте загрузки, дозировочное устройство 26 приводом 30 посредством цепи 31 перемещаю над рудоспуском 29 (фиг. 8, 12). If necessary, the device 26 is additionally loaded by individually activating the vibration exciter 23 in places of incomplete loading. After making sure that the load is complete, the metering device 26 is moved by the drive 30 through the chain 31 above the ore pass 29 (Fig. 8, 12).

Производится донная разгрузка дозировочного устройства путем разворота опрокидывающих днищ 28 (фиг. 10, 11, 12), и оно перемещается в левую часть доставочной выработки 21, под левую группу вибровозбудителей 23. Включают в работу левую группу вибровозбудителей, заполняя дозировочное устройство 26. После выключения вибровозбудителей 23, убедившись в полноте наполнения устройства 26, при необходимости ведут выше описанные операции. Bottom unloading of the dosing device is made by turning the tipping bottoms 28 (Fig. 10, 11, 12), and it moves to the left part of the delivery generation 21, under the left group of vibration exciters 23. The left group of vibration exciters is turned on, filling the metering device 26. After turning off exciters 23, making sure the completeness of the filling device 26, if necessary, carry out the above operations.

Для перемещения и разгрузки дозировочного устройства 26 включают привод 30. Скорость перемещения 0,1 - 0,5 м/сек. Производительность по выпуску, доставке и погрузке руды в рудоспуск 3000 - 5000 т/час и более, эта операция обеспечивает производительность практически любой шахты. Выпуск и погрузка из всех доставочных выработок, находящихся под блоком, ведется по графику. Если за один прием выпускается от 100 до 500 тонн с площади от 200 до 1000 м2 и более очистного пространства, то опускание поверхности будет плавное и медленное. Освобождающееся выработанное пространство кимберлитовой трубки заполняется льдом и отходами производства.To move and unload the dosing device 26 include a drive 30. The movement speed of 0.1 to 0.5 m / s. Productivity for the production, delivery and loading of ore into the ore pass 3000 - 5000 t / h or more, this operation ensures the performance of almost any mine. The release and loading of all delivery workings under the block is carried out according to the schedule. If at one time 100 to 500 tons are produced with an area of 200 to 1000 m 2 or more of treatment space, then lowering the surface will be smooth and slow. The liberated worked-out space of the kimberlite pipe is filled with ice and industrial waste.

Claims (1)

Способ отработки кимберлитовых трубок в зоне многолетней мерзлоты, включающий определение экономически целесообразной глубины открытой разработки, ведение открытых горных работ в карьере с формированием уступов по добыче кимберлитов, вскрышные работы и одновременную подземную разработку, содержащую проведение горнокапитальных и горноподготовительных работ, создание компенсационных полостей, отбойку и выпуск отбитой руды, отличающийся тем, что одновременно с формированием уступов по добыче кимберлита и вскрышным работам проходят стволы шахт, квершлаги и капитальные выработки по транспортировке руды на границе зоны распространения многолетней мерзлоты с образованием первого этажа подземной разработки, при этом этаж разделяют на подэтажи, начиная от проектной границы открытых работ, в подэтаже рудное тело делят на ленты и в них проходят вентиляционные и доставочные выработки, которые соединяют между собой буровыми сбойками и посредством взрывания скважинных зарядов расширяют, образуя компенсационные полости, причем объем руды из ленты, вынутой при проходе вентиляционных и доставочных выработок, а также компенсационных полостей не должен превышать 12-20% объема ленты, оставшуюся руду в ленте взрывают посредством скважинных зарядов и полученную переуплотненную отбитую руду всех лент в подэтаже магазинируют, затем аналогичным образом производят отбойку и магазинирование переуплотненной руды в ниже следующих подэтажах, а на последнем подэтаже выработки выпуска оборудуют вибровозбудителями с устройствами для дозированного приема руды под каждым из них и по завершении добычи руды открытым способом производят многократный дозированный вибровыпуск руды одновременным включением в работу всех вибровозбудителей на время заполнения дозирующих устройств и последующую выгрузку дозирующих устройств, а транспортировку руды ведут при выключенных вибровозбудителях, освободившееся очистное пространство заполняют льдом и промышленными отходами горного производства. A method for mining kimberlite pipes in the permafrost zone, including determining the economically feasible depth of opencast mining, conducting open pit mining in the quarry with the formation of kimberlite mining ledges, overburden work and simultaneous underground mining containing mining and mining operations, creating compensation cavities, breaking and the release of broken ore, characterized in that simultaneously with the formation of ledges for the production of kimberlite and overburden operations mine shafts, crosshitches and ore mines for transportation of ore at the border of the permafrost distribution zone with the formation of the first floor of an underground mine, while the floor is divided into sub-floors, starting from the design boundary of open work, the ore body is divided into tapes in the sub-floor and ventilation and delivery workings, which are interconnected by drilling failures and, by means of blasting borehole charges, are expanded to form compensation cavities, the volume of ore being removed from the belt during passage of the valve The production and delivery workings, as well as the compensation cavities, should not exceed 12-20% of the tape volume, the remaining ore in the tape is blown up by borehole charges and the resulting compacted beaten ore of all tapes is stored in the sub-floor, then, in a similar manner, the compacted ore is broken and stored in the following floors, and on the last sub-floor of the output development, they are equipped with vibration exciters with devices for dosed ore intake under each of them and at the end of ore mining by open method m produce multiple dosage vibrovypusk ore simultaneously engage all exciters on the filling of the metering device and subsequent discharging metering devices, and transporting the ore is conducted at exciters switched off, the vacant space is filled with ice purifying industrial and mining waste production.
RU97109068A 1997-06-03 1997-06-03 Method for development of kimberlite pipes in permafrost zone RU2132462C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97109068A RU2132462C1 (en) 1997-06-03 1997-06-03 Method for development of kimberlite pipes in permafrost zone

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97109068A RU2132462C1 (en) 1997-06-03 1997-06-03 Method for development of kimberlite pipes in permafrost zone

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU97109068A RU97109068A (en) 1999-05-10
RU2132462C1 true RU2132462C1 (en) 1999-06-27

Family

ID=20193597

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97109068A RU2132462C1 (en) 1997-06-03 1997-06-03 Method for development of kimberlite pipes in permafrost zone

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2132462C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111779485A (en) * 2020-07-01 2020-10-16 长沙矿山研究院有限责任公司 Combined hole segmented open stope subsequent filling mining method
CN113738369A (en) * 2021-09-15 2021-12-03 长沙矿山研究院有限责任公司 Efficient stoping process for sectional medium-length hole stope

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111779485A (en) * 2020-07-01 2020-10-16 长沙矿山研究院有限责任公司 Combined hole segmented open stope subsequent filling mining method
CN113738369A (en) * 2021-09-15 2021-12-03 长沙矿山研究院有限责任公司 Efficient stoping process for sectional medium-length hole stope
CN113738369B (en) * 2021-09-15 2022-07-22 长沙矿山研究院有限责任公司 Efficient stoping process for sectional medium-length hole stope

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101105129B (en) Mining environment reconstructed continuous mining afterwards filling mining method
US4106814A (en) Method of forming in situ oil shale retorts
MX2012009756A (en) Underground mining.
PL194753B1 (en) Underground mining method
US4378949A (en) Production of shale oil by in-situ retorting of oil shale
CN111364997A (en) Upward drift-caving combined mining method
CN109653748A (en) A kind of thin mining methods with very thin ore body
CN109630115A (en) Sublevel open stoping afterwards filling mining method for gently inclined medium thick orebody
CN1423032A (en) Mining method for multilayer ore body of underground metal mine
Bullock Comparison of underground mining methods
RU2132462C1 (en) Method for development of kimberlite pipes in permafrost zone
RU2443864C1 (en) Method to mine mineral deposits
Bustillo Revuelta et al. Mineral resource extraction
Marovelli et al. The mechanization of mining
Okubo et al. Underground mining methods and equipment
RU2449125C1 (en) Method to mine large sloping ore bodies
CN109025996B (en) Underground mine layer-by-layer extrusion and smooth blasting mining method
CA2295230C (en) Method for the combined exploitation of mining fields
Joughin Potential for the mechanization of stoping in gold mines
Egerton Presidential address: The mechanisation of UG2 mining in the Bushveld Complex
Valgma et al. Low depth mining in Estonian oil shale deposit-Abbau von Ölschiefer in Estland
Callahan et al. Constructing and operating Henderson’s new 7210 production level
Schissler Coal mining, design and methods of
RU2117761C1 (en) Method for development of steep ore bodies
RU2320872C2 (en) Method for steeply-inclined low- and medium-thickness coal seam development