RU2188945C2 - Method of complex development and utilization of mineral resources - Google Patents
Method of complex development and utilization of mineral resources Download PDFInfo
- Publication number
- RU2188945C2 RU2188945C2 RU2000119042A RU2000119042A RU2188945C2 RU 2188945 C2 RU2188945 C2 RU 2188945C2 RU 2000119042 A RU2000119042 A RU 2000119042A RU 2000119042 A RU2000119042 A RU 2000119042A RU 2188945 C2 RU2188945 C2 RU 2188945C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chambers
- pillars
- filling
- chamber
- fractions
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области горного дела и, в частности, к комплексному освоению и использованию недр месторождений полезных ископаемых. The invention relates to the field of mining and, in particular, to the integrated development and use of the subsoil of mineral deposits.
Известен способ разработки месторождений, заключающийся в отработке полезных ископаемых с последующей закладкой выработок [1]. A known method of developing deposits, which consists in the development of minerals with the subsequent laying of workings [1].
Недостатком данного способа является необходимость подготовки специального закладочного материала и создание хвостохранилищ для отходов горного производства. The disadvantage of this method is the need for the preparation of special filling material and the creation of tailings for waste mining.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ освоения месторождений полезных ископаемых, заключающийся в отработке полезных ископаемых слоями или камерами с оставлением целиков с последующей их закладкой породой и созданием на поверхности земли хвостохранилища [2]. The closest in technical essence and the achieved result is the method of development of mineral deposits, which consists in the development of minerals by layers or chambers, leaving pillars with their subsequent laying with the rock and creating a tailing dump on the earth’s surface [2].
Недостатком данного способа является потеря полезных ископаемых в целиках, спецзакладка, а также необходимость создания на поверхности земли хвостохранилища для отходов на значительном расстоянии от горно-обогатительного производства. The disadvantage of this method is the loss of minerals in pillars, special laying, as well as the need to create a tailing dump for waste at a significant distance from the mining and processing industry.
Целью изобретения является снижение потерь полезных ископаемых за счет отработки целиков повторными камерами, снижение финансовых затрат на создание хвостохранилища, транспортировку отходов производства в хвосты и использование оборотной воды. The aim of the invention is to reduce mineral losses due to the development of the pillars by repeated chambers, reduce financial costs for the creation of a tailing pond, transportation of production waste into tailings and the use of recycled water.
Указанная цель достигается тем, что на отработанном участке рудного поля определяют две группы камер для их закладки разделенными по фракциям отходами производства, определяют направление и последовательность закладки камер, поток отходов горного производства, направляемый в хвосты, разделяют на песковую и пульповую фракции, образуя закладочный материал, и каждый поток раздельно направляют в камеры, предназначенные для заполнения; при этом каждую группу из двух групп камер формируют в подгруппы для заполнения определенным видом фракции, для песковой фракции камеры определяют преимущественно попарно состыкованными между камерными целиками, а камеры для пультовой фракции выбирают кассетно, состыкованными общими междукамерными целиками, образуя цепочку камер, в верхней части целиков проходят выработку, соединяющую камеры, или производят разрыхляющий взрыв, определяют начало и конец цепочки камер и производят закладку, песковую фракцию в виде мокрого песка направляют для отстоя в камеры с непроницаемыми для воды бортами, заполняя их послойно, оставляют отстояться после осаждения и уплотнения закладки, образовавшуюся на поверхности воду откачивают и пускают в оборот, а на образовавшийся слой водонасыщенной песковой закладки загружают следующий слой песковой фракции и цикл повторяют до полного заполнения камер песковой фракцией с полным насыщением водой ее внутренних пустот, разделение закладки на фракции и заполнение камер производят непрерывно, при этом в кассетной части рудного поля пульповую фракцию направляют в начало цепочки камер, первую камеру полностью заполняют и через перелив в виде выработки или взрыхленной породы частично отстоявшаяся пульповая фракция перетекает в следующие камеры, постепенно их заполняя, в момент заполнения камер частички пульповой фракции осаждаются, отстаиваясь, и заполняют камеры однородным закладочным материалом, повышая несущую способность междукамерных целиков, при этом в каждую последующую камеру пульпа переливается, отфильтровываясь от более крупных частиц фракций закладочного материала, либо через взрыхленные взрывом породы перелива, либо через уложенные в выработке перелива куски породы, из последней в цепочке камеры воду откачивают и пускают в оборот, после заполнения первой в цепочке камеры всю цепочку цикла перемещают на одну камеру вперед; при полном заполнении двух смежных разделенных целиком камер водо-насыщенной песковой закладкой производят максимально допустимую по горным условиям устойчивости целика частичную отработку межкамерных целиков, образованных парами камер (вторичных камер), при этом фронт добычных работ продвигают по мере заполнения смежных пар камер закладочным материалом, частичную отработку целиков вторичными камерами ведут с отбойкой руды параллельными скважинами или веерами скважин из горизонтальных или восстающих выработок, кроме того, при отработке целиков вторичными камерами, симметрично относительно их продольной оси, вынимают долю запасов, равную по величине относительному приросту несущей способности целика за счет двухстороннего бокового распора от закладочного материала в заполненных камерах, при этом в благоприятных геологических условиях отрабатываемая вторичная камера имеет в вертикальном сечении форму равносторонней трапеции с нижним основанием (Мо) равным:
где В - ширина междукамерного целика, м;
Кр > 1 - коэффициент увеличения несущей способности междукамерного целика за счет бокового подпора при заполнении отработанных камер гидравлическим материалом с объемной плотностью γ1;
высота трапеции определяется по формуле:
hi = H hц,
где Н - высота междукамерного целика, м;
hц - толщина потолочины, принимаемая по условиям геомеханической безопасности, м;
угол наклона боковых сторон, определяемый из условия:
При наличии в целиках геологических нарушений, осложняющих их отработку, создается дополнительный запас прочности целиков путем придания вторичным камерам формы прямоугольных щелей, высота (hi) и ширина (bi) которых всегда должны удовлетворять условию:
Для повышения безопасности работ и устойчивости кровли отрабатываемой камеры верхней поверхности вторичной камеры придают форму свода в крест обоим горизонтальным осям ее сечения с углом наклона образующей, превышающим угол естественного откоса при растекании закладочного материала, для откачки воды из последней и предпоследней камер кассетной цепочки образуют систему сообщающихся сосудов, в последнюю камеру цепочки с поверхности земли пробуривают две скважины, водозаборную и компрессионную, устанавливают в них трубы или используют существующие трубопроводы, герметизируют их, нижний конец водозаборной трубы располагают ниже уровня забора воды в камере, а верхний конец подключают к водоотводной магистрали, компрессорную трубу подсоединяют к компрессору, создают в камере добавочное избыточное воздушное давление и поднимают воду на поверхность в магистраль методом артезианских скважин и пускают ее в оборот.This goal is achieved by the fact that two groups of chambers are determined on the worked out area of the ore field for their laying by production waste separated by fractions, the direction and sequence of laying the chambers are determined, the flow of mining waste directed to the tailings is divided into sand and pulp fractions, forming filling material , and each stream is separately directed to chambers intended for filling; in this case, each group of two groups of cameras is formed into subgroups for filling with a certain type of fraction, for the sand fraction, the cameras are determined predominantly pairwise joined between the camera pillars, and the cameras for the console fraction are selected cassette, joined by common interchamber pillars, forming a chain of cameras in the upper part of the pillars pass the production connecting the chambers, or produce a loosening explosion, determine the beginning and end of the chain of chambers and make a bookmark, sand fraction in the form of wet sand to the right they are laid for settling in chambers with water-tight sides, filling them in layers, left to stand after deposition and compaction of the bookmark, the water formed on the surface is pumped out and put into circulation, and the next layer of sand fraction is loaded onto the formed layer of water-saturated sand bookmark and the cycle is repeated until full the chambers are filled with a sand fraction with full saturation of its internal voids with water, the bookmark is divided into fractions and the chambers are filled continuously, while in the cassette part of the ore field pulp the th fraction is sent to the beginning of the chain of chambers, the first chamber is completely filled and through the overflow in the form of a mine or loosened rock, the partially settled pulp fraction flows into the next chambers, gradually filling them, at the moment of filling the chambers, the pulp fraction settles, settling, and fill the chambers with a uniform filling material, increasing the bearing capacity of the inter-chamber pillars, while the pulp is poured into each subsequent chamber, filtering out from larger particles of the filling material fractions rial, either through overflow rocks loosened by the explosion, or through pieces of rock laid in the overflow development, from the last in the chamber chain the water is pumped out and put into circulation, after filling the first in the chamber chain, the whole chain of the cycle is moved one chamber forward; when two adjacent completely separated chambers are completely filled with a water-saturated sandy bookmark, the maximal allowable for mountain pillar stability conditions is partially worked out by interchamber pillars formed by pairs of chambers (secondary chambers), while the front of mining operations is advanced as the adjacent pairs of chambers are filled with filling material, partially mining of pillars by secondary chambers is carried out with ore breaking by parallel wells or fans of wells from horizontal or rising workings, in addition, when to the pillar of the pillars by secondary chambers, symmetrically with respect to their longitudinal axis, a share of reserves equal to the relative increase in the bearing capacity of the pillar due to the bilateral lateral spread from the filling material in filled chambers is taken out, while under favorable geological conditions, the processed secondary chamber has an equilateral shape in vertical section trapezoid with the lower base (M o ) equal to:
where B is the width of the interchamber pillar, m;
To p > 1 is the coefficient of increase in the bearing capacity of the interchamber pillar due to lateral support when filling the spent chambers with hydraulic material with a bulk density of γ 1 ;
the height of the trapezoid is determined by the formula:
h i = H h c
where N is the height of the interchamber pillar, m;
h c - the thickness of the ceiling, taken under the conditions of geomechanical safety, m;
the angle of inclination of the sides, determined from the condition:
If there are geological disturbances in the pillars that complicate their mining, an additional margin of pillars is created by giving the secondary chambers the shape of rectangular slots, the height (h i ) and width (b i ) of which must always satisfy the condition:
To increase the safety of work and the stability of the roof of the exhaust chamber, the upper surface of the secondary chamber is shaped into a cross in both horizontal axes of its cross section with an inclination angle of the generatrix exceeding the angle of repose during spreading of the filling material, and for pumping water from the last and last but one chamber of the cassette chain, a system of communicating vessels, in the last chamber of the chain from the earth’s surface, two wells are drilled, water intake and compression, install pipes in them or use t the existing pipelines, seal them, place the lower end of the intake pipe below the level of water intake in the chamber, and the upper end connect to the drainage line, connect the compressor pipe to the compressor, create additional excess air pressure in the chamber and raise water to the surface of the highway using artesian wells and put it into circulation.
В случае, когда отработка междукамерных целиков является неперспективной, в отработанные камеры в качестве закладочного материала общим потоком без разделения заливают пульповую и песковую фракции отходов производства, образуя кассетное хвостохранилище, а очищенную воду пускают в оборот. In the case when the development of interchamber pillars is unpromising, the pulp and sand fractions of production waste are poured into waste chambers as a filling material with a common stream without separation, forming a cassette tailing dump, and purified water is put into circulation.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 (а, б) показан механизм гравитационного разделения твердой и жидкой фаз хвостов при создании подземного хвостохранилища. На фиг.2 показана технологическая схема отработанного участка рудного поля при создании подземного хвостохранилища. На фиг. 3 показана схема подземного хвостохранилища с системой оборота воды. На фиг.4 приведена система водозабора, на фиг.5 (а и б) приведены технологические схемы отработки целиков. На фиг.6 приведена примерная схема и направление отработки междукамерных целиков в процессе закладки камер. The invention is illustrated by drawings, where figure 1 (a, b) shows the mechanism of gravitational separation of solid and liquid phases of the tailings when creating an underground tailing dump. Figure 2 shows the technological scheme of the worked out area of the ore field when creating an underground tailing dump. In FIG. 3 shows a diagram of an underground tailing pond with a water circulation system. Figure 4 shows the water intake system, figure 5 (a and b) shows the technological scheme of mining pillars. Figure 6 shows an exemplary diagram and direction of mining interchamber pillars in the process of laying cameras.
Система комплексного использования и освоения недр содержит устройство разделения хвостов отходов производства на песковую и пульповую фракции, например, гидроциклон 1, камеры 2 для песковой фракции (тип А), камеры 3 (тип Б) для пульповой фракции, образующие цепочку для осветления оборотной воды, выработки переливы 4 с кусками породы в них и выработки переливы 5, выполненные разрыхляющим взрывом, куски-препятствия 6, выполненные из крупных кусков породы и уложенные в переливах 4, труба водозабора 7 для откачки оборотной воды 8 (1-й вариант), водоотводная магистраль 9 с насосной станцией 10 для отвода оборотной воды 8, осажденный закладочный материал 11, поток песковой фракции 12, поток пульповой фракции 13, каналы 14 для заполнения камер 2 и 3 фракциями, выработка 15 в системе сообщающихся сосудов водозабора, представляющего собой предпоследнюю Бn-1 и последнюю Бn камеры 3 в кассете камер хвостохранилища, разделенных общим междукамерным целиком. В последней камере (Бn), во втором варианте, бурят компрессионную скважину с установленной в ней трубой 16, подключенной к компрессорной станции 17 для создания избыточного давления (Pk) в надводном пространстве камеры Бn. Для повышения давления в водозаборной камере Бn свод камеры может быть обработан воздухонепроницаемым материалом, что позволит поднять суммарное давление (∑Р), которое складывается из Р - атмосферного давления на воду, ΔР - давления столба воды при разнице уровней в камерах Бn и Бn-1 и Pk - давления воздуха, подаваемого компрессором. После закладки пары камер 2 или 3 закладочным материалом 11 междукамерные целики 18 отрабатывают вторичными камерами 19 со сводами 20, наклон образующей свода которой равен углу естественного откоса материала песковой фракции. В своде выполняют выработку 21 для песковой фракции 12 закладочного материала 11, образованного из отходов продукта 22 горно-обогатительного предприятия 23.The system of integrated use and development of mineral resources contains a device for separating tailings of production waste into sand and pulp fractions, for example,
Способ реализуется следующим образом. The method is implemented as follows.
После отработки месторождения камерами 2 и 3 выбирают отработанный участок рудного поля, наиболее перспективный для создания хвостохранилища и отработки оставленных междукамерных целиков 18 вторичными камерами 19. After the development of the deposit by
Основным требованием для образования хвостохранилища является соблюдение условия, когда все частицы с массой и размерами, обеспечивающими преодоление гидравлического сопротивления вертикальному движению, попадут в объем под кривой Стокса (фиг.1 а). The main requirement for the formation of a tailing dump is to comply with the condition when all particles with a mass and size that overcomes the hydraulic resistance to vertical movement, fall into the volume under the Stokes curve (Fig. 1 a).
Конструкция подземного хвостохранилища, как системы камер, разделенных целиками, изменяет форму классической кривой раздела твердой и жидкой фаз. Она приобретает ступенчатую форму в аппроксимированном виде и значительно выполаживается по отношению к классической кривой Стокса (фиг. 1 б). The design of the underground tailings, as a system of chambers separated by pillars, changes the shape of the classical curve of the separation of solid and liquid phases. It acquires a stepped shape in an approximated form and is significantly flatter with respect to the classical Stokes curve (Fig. 1 b).
Геомеханически обусловленная конструкция подземного хвостохранилища, как системы емкостей и перегородок, через которые переливается осветляемая пульпа, изменяет условия осаждения твердой фазы по отношению к обычным прудам осаждения. С точки зрения рационального использования объемов отработанных камер и создания предпосылок для частичного освоения запасов, оставленных в междукамерных целиках, наиболее целесообразно выделение и отдельное складирование крупной песковой фракции. В этом случае размер подземного хвостохранилища, в котором будет осветляться остальная пульпа, не уменьшится, но время его существования увеличится пропорционально доле изъятий песковой фракции, что, в свою очередь, улучшит общие и удельные экономические показатели всей системы. The geomechanically determined design of the underground tailings, as a system of tanks and partitions through which the clarified pulp is poured, changes the conditions for the deposition of the solid phase in relation to ordinary deposition ponds. From the point of view of rational use of the volumes of spent chambers and the creation of preconditions for the partial development of reserves left in the interchamber pillars, the most appropriate is the allocation and separate storage of large sand fractions. In this case, the size of the underground tailing dump, in which the rest of the pulp will be clarified, will not decrease, but its lifetime will increase in proportion to the share of the sand fraction, which, in turn, will improve the general and specific economic indicators of the entire system.
Поэтому подача пульпы в емкости камер без возбуждения турбулентных движений открывает перспективу интенсификации всего процесса и повышения его экономических показателей. Общая интенсивность процесса разделения фаз может быть увеличена, если разделение не будет прерываться при движении потока через целики, разделяющие камеры. Therefore, the supply of pulp to the chamber capacity without excitation of turbulent movements opens the prospect of intensification of the whole process and increase of its economic indicators. The overall intensity of the phase separation process can be increased if the separation is not interrupted when the flow moves through the pillars separating the chambers.
Эффективность разделения фаз может быть увеличена путем внешней физической или химической активизации этого процесса. Для этого на отработанном участке рудного поля намечают камеры 2 (тип А) для перспективного заполнения песковой фракцией 12 и цепочки камер 3 (тип Б) для заполнения пульповой фракцией 13. При этом камеры типа А и Б выбирают, располагая их таким образом, чтобы транспортировку пульпы на хвостохранилище и оборотной воды в производство производить по кратчайшему расстоянию. Определяют цикл осветления воды и цикл отстоя фракций, определяют и задают длину цепочек камер (длину кассеты камер) 3 (тип Б) и выполняют между камерами выработки переливы 4 и 5. В качестве переливов могут использоваться как выработки, пройденные в период отработки месторождения, так и вновь выполненные специально для создания переливов. Для улучшения осаждения в выработках перелива 4 укладывает куски породы 6. Выработки переливы 5 могут быть выполнены и разрыхляющим взрывом, что позволит быстрее отфильтровать и осветлять пульпу, укоротив цикл осветления воды. Также цикл осветления воды ускоряется разделением потока отходов производства, направляемых на хвосты, на песковую 12 и пульповую 13 фракции, гидроциклонном 1. The efficiency of phase separation can be increased by external physical or chemical activation of this process. For this purpose, chambers 2 (type A) are planned in the worked out area of the ore field for prospective filling with
Наиболее надежным и простым техническим средством, позволяющим получить песковую фракцию для закладки камер и обеспечить эффективное осветление оборотной воды из хвостовых шламов являются гидроциклоны различных размеров и производительности. The most reliable and simple technical means, allowing to obtain a sand fraction for laying the chambers and to ensure effective clarification of recycled water from tailings sludge, are hydrocyclones of various sizes and performance.
Разделенные гидроциклоном 1 потоки направляют в предназначенные для них камеры: песковую - в камеру 2 (тип А), а пульповую (хвостовый шлам) в камеру - 3 (тип Б). The streams separated by
Песковая фракция поступает в камеру 2 порциями. Порция, поступившая в первую камеру 2, отстаивается и уплотняется, в то время как загружают следующую камеру типа А. Загрузочные каналы 14 располагают таким образом, чтобы при загрузке в камере не оставалось пустот. Для этого своды камер выполняют с наклоном под углом естественного откоса при растекании песковой фракции. Загрузку камер 2 (тип А) производят одновременно с загрузкой камер 3 (тип Б). Пульповая фракция заливается в первую камеру 3 (Б1) цепочки камер, заводняют камеру до перелива 4 и пульпа перетекает в следующую за ней камеру (Б2). В период заполнения камер частицы пульповой фракции осаждаются и уплотняются, а при перетекании через переливы 4 и 5 частично отфильтровываются. После заполнения, отстоя и уплотнения закладки (пульповой фракции) первой (Б1) в цепочке камеры цепочка передвигается на шаг вперед, вторая камера (Б2) становится первой и цикл продолжается. Таким образом цикл заполнения камер закладкой является непрерывным и разнесенным во времени на длительный период. Цепочка может быть расчетной, т.е. рассчитывают длительность цепочки до момента осветления воды. Такая цепочка является минимально короткой по количеству камер, и при заполнении первой камеры вся цепочка (9) перемещается на одну камеру вперед Бn+1 (ползущая цепочка).The sand fraction enters the chamber in 2 portions. The portion entering the
Во втором случае цепочка выполняется длиной на максимальное возможное количество камер, при этом последняя камера (Бn) является фиксировано водозаборной, а первая камера, после полного ее заполнения, исключается из процесса и консервируется. В случае образования остаточных пустот камера дозаполняется песковой фракцией 12. В последней камере (Бn) цепочки выполняют водозабор для отбора воды 8 в оборот.In the second case, the chain is executed with a length of the maximum possible number of chambers, while the last chamber (B n ) is fixed inlet, and the first chamber, after its full filling, is excluded from the process and preserved. In the event of the formation of residual voids, the chamber is replenished with a
В первом варианте воду 8 откачивают через скважину 7 насосом насосной станции 10 и направляют в магистраль 9 водоотвода. Во втором варианте с поверхности бурят две скважины или используют ранее пробуренные скважины, либо используют шахтные трубопроводы. В одну скважину вставляют трубу 16 компрессорной станции 17, подключенную к компрессору, а в другую скважину вставляют трубу 7 водозабора, подключенную к магистрали 9 через насосную станцию 10. Трубы 7 и 16 герметизируют по периметру, а последнюю Бn и предпоследние Бn-1 камеры 3 выполняют в виде системы сообщающихся сосудов, соединяя их между собой выработкой 15, располагая ее ниже уровня перелива (или используют ранее выполненную выработку), при этом, чем ниже будет выработка 15 по отношению к уровню в предпоследней камере, тем больше будет суммарное давление воздуха (∑Р) в последней камере (Бn) при заполнении водой обеих камер (Бn-1 и Бn) и тем легче создается избыточное компрессионное воздушное давление в водозаборной камере Бn в надводном ее пространстве. Избыточное давление (Pk), создаваемое компрессором компрессорной станции 17, создает эффект артезианской скважины в водозаборной скважине 7 и вода 8 самостоятельно поступает в магистраль 9. В случае недостаточности суммарного давления (∑Р) в надводном пространстве водозаборной камеры (Бn) для подъема воды на поверхность в магистраль 9, включает насос насосной станции 10. Для исключения утечки воздуха и повышения давления свод камеры может быть обработан воздухонепроницаемым материалом.In the first embodiment,
При условии обеспечения гидроциклонами песковой фракции с влажностью до 25-30%, обеспечивающей заполнение водой межзернового пространства при закладке отработанных камер, позволяет производить частичную отработку междукамерных целиков, при этом, если целики находятся в сухой или гидравлической закладке, то их несущая способность увеличивается в 1,5 раза, если они находятся в твердеющей закладке, то в 2 раза. Provided that the hydrocyclones provide a sand fraction with a moisture content of up to 25-30%, which ensures intergranular space filling with water when laying spent chambers, it allows partial mining of interchamber pillars, while if pillars are in a dry or hydraulic laying, their bearing capacity increases by 1 , 5 times, if they are in the hardening tab, then 2 times.
После заполнения первой пары камер, разделенных общим междукамерным целиком (МКЦ), производят его частичную отработку вторичными камерами 19. Например, по схеме, приведенной на фиг.6, где стрелками показано движение фронта добычных работ по мере заполнения камер закладочным материалом. При отработке целиков вторичными камерами 19 вынимаемую часть (долю) целика располагают симметрично относительно его продольной оси. Вынимают долю запасов, равную по величине относительному приросту несущей способности целика за счет двухстороннего бокового распора от закладочного материала в заложенных камерах, при этом в благоприятных геологических условиях отрабатываемая вторичная камера имеет в вертикальном сечении форму равносторонней трапеции с нижним основанием (Мо - ширина междукамерного целика), равным:
где В - ширина междукамерного целика, м;
Кр > 1 - коэффициент увеличения несущей способности междукамерного целика за счет бокового подпора при заполнении отработанных камер гидравлическим материалом с объемной плотностью γ1;
высота трапеции определяется по формуле:
hi = H hц,
где Н - высота междукамерного целика, м;
hц - толщина потолочины, принимаемая по условиям геомеханической безопасности, м;
угол наклона боковых сторон, определяемый из условия:
При наличии в целиках геологических нарушений, осложняющих их отработку, создается дополнительный запас прочности целиков путем придания вторичным камерам формы прямоугольных щелей, высота (hi) и ширина (bi) которых всегда должны удовлетворять условию:
Примеры технологической схемы отработки междукамерных целиков (МКЦ) представлены на фиг.5.After filling the first pair of chambers, separated by a common inter-chamber whole (MCC), it is partially worked out by
where B is the width of the interchamber pillar, m;
To p > 1 is the coefficient of increase in the bearing capacity of the interchamber pillar due to lateral support when filling the spent chambers with hydraulic material with a bulk density of γ 1 ;
the height of the trapezoid is determined by the formula:
h i = H h c
where N is the height of the interchamber pillar, m;
h c - the thickness of the ceiling, taken under the conditions of geomechanical safety, m;
the angle of inclination of the sides, determined from the condition:
If there are geological disturbances in the pillars that complicate their mining, an additional margin of pillars is created by giving the secondary chambers the shape of rectangular slots, the height (h i ) and width (b i ) of which must always satisfy the condition:
Examples of the technological scheme for the development of interchamber pillars (MCC) are presented in figure 5.
Подготовительные работы включают: проходку разрезного штрека по оси целика, его расширение до проектной ширины вторичной камеры, проходку вертикального восстающего на вентиляционный горизонт. Preparatory work includes: driving a split drift along the axis of the pillar, expanding it to the design width of the secondary chamber, driving a vertical riser to the ventilation horizon.
Очистные работы включают: разделку восстающего в отрезную щель до проектной ширины вторичной камеры, обуривание вертикальными параллельными или веерными скважинами рудного массива на высоту вторичной камеры и их поэтапную отбойку. При этом оформляемая кровля вторичной камеры должна иметь углы наклона от восстающего к краевым ее границам не менее 10o, обеспечивающие последующее полное, гарантированное заполнение ее песковой фракцией через восстающий с вентиляционного горизонта.Treatment works include: cutting up the secondary chamber rising into the cutting gap to the design width, drilling the ore mass with vertical parallel or fan wells to the height of the secondary chamber and their phasing-out. At the same time, the formed roof of the secondary chamber must have tilt angles of at least 10 ° from the uprising to its marginal boundaries, ensuring the subsequent complete, guaranteed filling of it with a sand fraction through the uprising from the ventilation horizon.
Отгрузка руды из камеры производится самоходной электрической ПДМ с дистанционным управлением в образованный в панельном (охранном) целике с откаточного штрека наклонный рудоспуск (бункер) емкостью 30-40 м3 и оборудованный ВДПУ.Ore is shipped from the chamber by a self-propelled electric PDM with remote control into an inclined ore pass (bunker) with a capacity of 30-40 m 3 and equipped with a VDPU formed in the panel (security) pillar from the haulage drift.
Доставку ПДМ на отметку подсечки целиков осуществляют через съезды с откаточных штреков и по образованным в панельном целике, параллельно откаточным, штрекам. PDM delivery to the pillar sweep mark is carried out through the ramps from the haulage drifts and along the haulage drifts formed in the panel pillar, parallel to the haulage drifts.
Возможен вариант высокопроизводительной отработки целиков на плоское днище с использованием очистного и проходческого монорельсовых комплексов КОВ-25 и ПВ-1000, с отбойкой горизонтальными или наклонными веерными скважинами с высокой механизацией нарезных и очистных работ. A variant of high-performance mining of pillars on a flat bottom is possible using the treatment and sinking monorail complexes KOV-25 and PV-1000, with the breaking of horizontal or inclined fan wells with high mechanization of threaded and treatment works.
Ориентировочный расчет показывает, что из целиков можно извлечь до 30-40% запасов, а общее количество целиков, подлежащих частичной отработке составляет до 60-70% от их общего числа с учетом отчуждения камер и целиков для создания подземных хвостохранилищ хвостового слива. An approximate calculation shows that from pillars it is possible to extract up to 30-40% of reserves, and the total number of pillars to be partially worked out amounts to 60-70% of their total number, taking into account the alienation of chambers and pillars to create underground tailing tailings.
Важнейшим фактором, определяющим пригодность и возможность применения разработок в горном деле, является непременное обеспечение безопасности горных работ. The most important factor determining the suitability and applicability of mining developments is the indispensable safety of mining operations.
Выполненные в целиках камеры в форме сводчатых арок и заполненные гарантированно под кровлю песчаной фракцией хвостов являются, как известно, одной из самых устойчивых конструкций. Chambers in the form of vaulted arches made in the pillars and filled with a sand fraction of the tails guaranteed under the roof are, as you know, one of the most stable structures.
Для этого верхней поверхности свода вторичной камеры 19 придают форму свода в крест по направлению обоих горизонтальных осей с углом наклона образующей, превышающим угол естественного откоса при растекании закладочного материала. В случае, когда отработка целиков считается неперспективной, в отработанных камерах можно создавать хвостохранилища для хранения отходов любого производства, в том числе токсичных и радиоактивных. После отработки вторичных камер 19 их заполняют песковой фракцией 12 через специально выполненные каналы 21. For this, the upper surface of the vault of the
Источники информации
1. Именитов И.Р. "Технология, механизация и организация производственных процессов при подземной разработке рудных месторождений". Москва, изд. "Недра", 1973, с. 283-286
2. Там же. С. 180-181 (прототип).Sources of information
1. Imenitov I.R. "Technology, mechanization and organization of production processes in underground mining of ore deposits." Moscow, ed. "The bowels", 1973, p. 283-286
2. There. S. 180-181 (prototype).
Claims (7)
а нижнее основание которой определяют по формуле
где Н - высота междукамерного целика, м;
hц - толщина потолочины, принимаемая по условиям геомеханической безопасности, м;
В - ширина междукамерного целика, м;
Кр > 1 - коэффициент увеличения несущей способности междукамерного целика за счет бокового подпора при заполнении отработанных камер гидравлическим материалом с объемной плотностью γ1.3. The method according to any one of paragraphs. 1 and 2, characterized in that when mining the pillars with secondary chambers symmetrically with respect to the long axis of the pillars, they take out the share of reserves previously left in these pillars proportional to the relative increase in the bearing capacity of the pillar due to the two-way lateral support from the material filling the primary chambers, while the secondary chamber in a vertical section give the shape of a trapezoid, the height of which is determined by the formula h i = H -h c , the angles of inclination of the sides are determined from the expression
and the lower base of which is determined by the formula
where N is the height of the interchamber pillar, m;
h c - the thickness of the ceiling, taken under the conditions of geomechanical safety, m;
In - the width of the interchamber pillar, m;
To p > 1 is the coefficient of increase in the bearing capacity of the interchamber pillar due to lateral support when filling the spent chambers with hydraulic material with a bulk density of γ 1 .
где hi - высота;
bi - ширина вторичной камеры.4. The method according to any one of paragraphs. 1-3, characterized in that when working the pillars into the secondary chambers in a vertical section they give the shape of a rectangle inscribed in the trapezoid, the aspect ratio of which is determined by the formula
where h i is the height;
b i is the width of the secondary chamber.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000119042A RU2188945C2 (en) | 2000-07-19 | 2000-07-19 | Method of complex development and utilization of mineral resources |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000119042A RU2188945C2 (en) | 2000-07-19 | 2000-07-19 | Method of complex development and utilization of mineral resources |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2000119042A RU2000119042A (en) | 2002-06-20 |
| RU2188945C2 true RU2188945C2 (en) | 2002-09-10 |
Family
ID=20238018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000119042A RU2188945C2 (en) | 2000-07-19 | 2000-07-19 | Method of complex development and utilization of mineral resources |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2188945C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2561639C1 (en) * | 2014-08-26 | 2015-08-27 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Горного Дела Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Игд Дво Ран) | Method of comprehensive related resources development during fields development of solid mineral resources |
| CN113653492A (en) * | 2021-10-21 | 2021-11-16 | 煤炭科学研究总院 | Method for preventing rock burst in filling mining |
-
2000
- 2000-07-19 RU RU2000119042A patent/RU2188945C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ИМЕНИТОВ В.Р. Технология, механизация и организация производственных процессов при подземной разработке рудных месторождений. - М.: Недра, 1973, с. 180-181. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2561639C1 (en) * | 2014-08-26 | 2015-08-27 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Горного Дела Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Игд Дво Ран) | Method of comprehensive related resources development during fields development of solid mineral resources |
| CN113653492A (en) * | 2021-10-21 | 2021-11-16 | 煤炭科学研究总院 | Method for preventing rock burst in filling mining |
| CN113653492B (en) * | 2021-10-21 | 2021-12-31 | 煤炭科学研究总院 | Method for preventing rock burst in filling mining |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102434161A (en) | Stepless cross pitch sectional continuous backfilling mining method of gently-inclined medium-thickness ore body | |
| RU2398966C1 (en) | Method for mining thick steeply inclined and steep coal beds | |
| RU2364722C1 (en) | Developing method of heavy abrupt layer with cast solid stowing | |
| RU2188945C2 (en) | Method of complex development and utilization of mineral resources | |
| RU2348808C2 (en) | Method of preparing bottom of block | |
| RU2248448C1 (en) | Method for extraction of steep-falling deposits of weak ores | |
| RU2445461C1 (en) | Method to mine thick steep deposits of unstable ores | |
| CN108194083B (en) | Honeycomb mining and strategic oil storage combined implementation method | |
| RU2114307C1 (en) | Method for opencast mining of flooded mineral deposits | |
| RU2395691C2 (en) | Method for strengthening of hydraulic stowage massif surfaces | |
| RU2386812C1 (en) | Method of complex development of kimberlitic pipes | |
| RU1789025C (en) | Method for mining inclined ore deposits | |
| RU2000119042A (en) | METHOD FOR COMPREHENSIVE DEVELOPMENT AND USE OF SUBSOILS | |
| RU2796836C1 (en) | Method of mining ore bodies | |
| RU2139429C1 (en) | Method for opencast mining of flat and sloping deposits of minerals | |
| RU2522120C1 (en) | Disposal of potassium concentration wastes | |
| SU787685A1 (en) | Method of filling-in excavated space | |
| RU2723317C1 (en) | Method of erection of artificial safety ice-broken pillars at development of deposits in cryolite zone | |
| RU2077673C1 (en) | Method for excavating graphite from a thin steeply dipping sheet deposit | |
| SU1129354A1 (en) | Method of underground working of mineral deposits | |
| RU2418168C1 (en) | Compound development method of series of gently sloping beds of mine fields | |
| CN209800017U (en) | Ellipsoid ore drawing structure suitable for slowly-inclined medium-thickness ore body | |
| RU2276264C1 (en) | Method for underground flat seam mining | |
| SU1656096A1 (en) | Method of mining steep ore deposits | |
| RU2301334C2 (en) | Method for extracting steep-falling ore deposits of low and average thickness using a sub-level collapsing system with flexible separating overlays |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110720 |