RU2215145C1 - Method of mineral deposit underground mining in strips - Google Patents
Method of mineral deposit underground mining in strips Download PDFInfo
- Publication number
- RU2215145C1 RU2215145C1 RU2002124017A RU2002124017A RU2215145C1 RU 2215145 C1 RU2215145 C1 RU 2215145C1 RU 2002124017 A RU2002124017 A RU 2002124017A RU 2002124017 A RU2002124017 A RU 2002124017A RU 2215145 C1 RU2215145 C1 RU 2215145C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- worked
- roof
- workings
- mining
- wells
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых, в том числе в условиях криолитозоны (зоны вечной мерзлоты), подземным способом системами горизонтальных слоев нисходящим или восходящим порядком с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями. The invention relates to the field of mining and can be used in the development of mineral deposits, including in the permafrost zone (permafrost zone), underground method of horizontal layers in descending or ascending order with the laying of the worked out space with hardening mixtures.
Известен способ подземной разработки месторождений горизонтальными слоями, включающий проходку заходок с последующим заполнением их твердеющей закладкой и отработку соседних заходок (целиков) после затвердения закладки (см. В. Р. Именитов. Технология, механизация и организация производственных процессов при подземной разработке рудных месторождений. М.: - Недра, 1973. С. 395-397). There is a method of underground mining of deposits in horizontal layers, including the penetration of openings followed by filling them with a hardening bookmark and the development of neighboring openings (pillars) after hardening the bookmarks (see V. R. Imenitov. Technology, mechanization and organization of production processes in underground mining of ore deposits. M .: - Nedra, 1973.P. 395-397).
Недостатком этого способа является необходимость проведения большого объема горных выработок тупиковыми забоями. The disadvantage of this method is the need for a large volume of mine workings with dead ends.
Из известных способов наиболее близким к предлагаемому является способ разработки руд горизонтальными слоями с твердеющей закладкой выработанного пространства, заключающийся в проведении заходок методом недозаряженных скважин с оставлением недозаряженных отрезков скважин в целиках между заходками, отработке целиков с заряжанием отрезков скважин в них через трубы, размещаемые в закладываемых смежных заходках и соединяющие устья скважин в соседних целиках (см. авт. св. SU 573596, Е 21 С 41/06, 1975). Of the known methods, the closest to the proposed one is the method of developing ores in horizontal layers with a hardening laying of the mined out space, which consists in making calls using the method of undercharged wells with leaving undercharged sections of wells in pillars between runs, mining pillars with charging sections of wells in them through pipes placed in the laid adjacent approaches and connecting wellheads in adjacent pillars (see ed. St. SU 573596, E 21 C 41/06, 1975).
Недостатком данного способа является высокая трудоемкость работ, а также опасность обрушения кровли очистных выработок - искусственной кровли при нисходящем порядке отработки; или естественного горного массива - при восходящем порядке. The disadvantage of this method is the high complexity of the work, as well as the danger of collapse of the roof of the mine workings - artificial roof with a downward working order; or a natural mountain range - in ascending order.
В основу настоящего изобретения положена задача создания подземной разработки месторождений полезных ископаемых горизонтальными слоями, обеспечивающего безопасность горных работ за счет определения величины устойчивого обнажения, не допускающего обрушения кровли при добыче полезного ископаемого из недр, а также снижение трудоемкости очистных работ за счет реализации принципа независимости при выполнении основных технологических процессов. The basis of the present invention is the creation of underground mining of mineral deposits in horizontal layers, ensuring the safety of mining by determining the magnitude of stable outcrops that prevent roof collapse during mining from the bowels, as well as reducing the complexity of treatment by implementing the independence principle when performing main technological processes.
Поставленная задача достигается тем, что в способе подземной разработки месторождений полезных ископаемых горизонтальными слоями с твердеющей закладкой выработанного пространства, заключающемся в проведении очистных выработок методом недозаряжания скважин или шпуров с оставлением недозаряжаемых отрезков скважин в целиках между очистными выработками и отработке целиков после достижения необходимой прочности закладки в заходках, согласно изобретению, предварительно определяют величину устойчивого обнажения кровли очистного пространства В, а затем бурят очистные скважины или шпуры глубиной L, не превышающей величину В, определяемую по формуле:
где φ - нагрузка на пролет выработки, кН/м2;
τ - показатель устойчивости налегающего массива (показатель устойчивости проф. Куликова В.В.), м;
γ - объемный вес налегающего массива, кН/м3.The problem is achieved by the fact that in the method of underground mining of mineral deposits in horizontal layers with a hardening laying of worked out space, which consists in carrying out treatment workings by the method of undercharging wells or holes, leaving uncharged sections of wells in the pillars between treatment workings and working out the pillars after reaching the required laying strength in inlets, according to the invention, pre-determine the amount of stable exposure of the roof of the treatment plant transoms, and then drill treatment wells or holes with a depth L not exceeding the value of B, determined by the formula:
where φ is the load on the span of the mine, kN / m 2 ;
τ is the indicator of the stability of the overlying massif (indicator of the stability of Prof. V. Kulikov), m;
γ is the bulk density of the overlying array, kN / m 3 .
В предпочтительных вариантах реализации способа:
- единичные слои закладки выполняют под углом к почве выработки α = 30-45o;
- на почву верхнего слоя перед возведением закладочного массива отсыпают рудную дробленую мелочь;
- проведение нижних заходок выполняют смещением их оси на половину ширины верхней очистной выработки.In preferred embodiments of the method:
- the single layers of the bookmarks are performed at an angle to the soil of the development α = 30-45 o ;
- ore crushed ore is poured onto the soil of the upper layer before the construction of the filling mass;
- carrying out lower calls is performed by shifting their axis by half the width of the upper treatment workings.
Сущность способа заключается в следующем. The essence of the method is as follows.
Исследованиями установлено, что нагрузка на обнажение одиночной горной выработки по кровле составляет:
φ = γ•l2/8•τ,
откуда
где l - пролет выработки по кровле, м.Studies have established that the load on the exposure of a single mine working on the roof is:
φ = γ • l 2/8 • τ,
where from
where l is the span of the roof overhang, m
При пересечении двух выработок применяют эквивалентный пролет сопряжения выработок lэкв, который можно разделить на три вида: пересечение, ответвление, примыкание. При этом lэкв= 2S/P, где S/P - гидравлический радиус. Несложные построения показывают, что применительно к нашему случаю эквивалентный пролет составит
lэкв= 2•6•а•в/(6•а+4•в),
где а - ширина первичной выработки, м;
в - ширина выработки примыкания, м;
если а = в = l, то lэкв= 1,2l.At the intersection of two workings, an equivalent span of mating of workings is used, l equiv , which can be divided into three types: intersection, branch, adjacency. Moreover, l equiv = 2S / P, where S / P is the hydraulic radius. Simple constructions show that in our case the equivalent span is
l eq = 2 • 6 • a • b / (6 • a + 4 • b),
where a is the width of the primary output, m;
in - the width of the junction, m;
if a = b = l, then l eq = 1.2l.
Поскольку величина устойчивого обнажения кровли очистного пространства (то есть величина устойчивого пролета сопряжении выработок) в нашем случае равна В=2•lэкв, следовательно, окончательно получим
Таким образом, определив величину устойчивого обнажения по кровле сопряжения двух выработок В, принимают максимальную глубину бурения очистных скважин L, которая не должна превышать В, то есть должно быть соблюдено следующее ограничение L≤В.Since the value of the stable exposure of the roof of the treatment space (that is, the value of the stable span of the mating workings) in our case is equal to B = 2 • l eq , therefore, we finally obtain
Thus, having determined the value of the stable nudity on the roof of the interface between two workings B, the maximum depth of drilling of the treatment wells L, which should not exceed B, is taken, that is, the following restriction L≤B must be observed.
При разработке месторождений в условиях криолитозоны (зоны вечной мерзлоты), как установлено, в качестве твердеющей закладки наиболее целесообразно применять воду или воду с твердыми отходами горного производства. В этом случае необходимо формировать закладочный массив в рациональном режиме, то есть слоями, толщину которых определяют в зависимости от теплофизических свойств воды и применяемых хладагентов (воздух, пустые породы отвалов, "хвосты" обогатительных фабрик и другое) и их первоначальных температур. При этом для обеспечения плотного контакта закладки и кровли выработки единичные слои закладки выполняют под углом к почве выработки α = 30-45o, что обеспечивает наиболее полное заполнение выработки и равномерное распределение единичного слоя воды по всей поверхности закладочного массива. При углах менее 30o закладочный массив формируется неравномерно, в основном в верхней части массива, при углах более 45o - в нижней части.When developing deposits in the permafrost zone (permafrost zone), it has been established that it is most expedient to use water or water with solid waste from mining as the hardening bookmark. In this case, it is necessary to form a filling array in a rational mode, that is, layers, the thickness of which is determined depending on the thermophysical properties of the water and the refrigerants used (air, waste rock dumps, tailings of processing plants and others) and their initial temperatures. Moreover, to ensure tight contact between the bookmarks and the roof of the mine, the individual layers of the bookmark are made at an angle to the mine soil α = 30-45 o , which ensures the most complete filling of the mine and the uniform distribution of a single layer of water over the entire surface of the filling array. At angles less than 30 o the stowage array is formed unevenly, mainly in the upper part of the array, at angles of more than 45 o - in the lower part.
При разработке месторождения нисходящими слоями принципиальное значение имеет необходимость обеспечения устойчивости кровли нижнего слоя, которая обеспечивается монолитностью закладочного массива верхнего слоя в нижней его части и снижением воздействия взрыва при ведении очистных взрывных работ в нижнем слое. When developing a field in descending layers, of fundamental importance is the need to ensure the stability of the roof of the lower layer, which is ensured by the solidity of the backfill array of the upper layer in its lower part and by reducing the impact of the explosion during blasting operations in the lower layer.
Это условие обеспечивается, во-первых, за счет отсыпки рудной дробленой мелочи на почву верхнего слоя перед возведением закладочного массива, что предотвращает разрушительное воздействие взрывных работ при отработке нижнего слоя, и, во-вторых, за счет проведения нижних заходок со смещением оси заходки на половину ширины очистной выработки верхнего слоя, что создает куполообразный свод при проведении выработок нижнего слоя. This condition is ensured, firstly, by pouring ore crushed fines into the soil of the upper layer before the construction of the filling mass, which prevents the destructive effect of blasting during mining of the lower layer, and, secondly, by conducting lower drillings with a shift of the insertion axis by half the width of the mine workings of the upper layer, which creates a domed arch when conducting workings of the lower layer.
На фиг.1 показан горизонтальный разрез массива, сечение по А -А; на фиг. 2-4 - сечения соответственно по Б-Б, В-В, Г-Г. Figure 1 shows a horizontal section of the array, a section along a-a; in FIG. 2-4 - sections, respectively, on BB, V-V, G-G.
Способ включает образование вентиляционной выработки 1 и доставочной выработки 2 традиционными способами тупиковыми забоями. The method includes the formation of ventilation workings 1 and delivery workings 2 by traditional methods deadlocks.
Аналогично проходят разрезную очистную выработку 3. Затем из очистной выработки (заходки) 3, перпендикулярно ей бурят горизонтальные и наклонные по кровле и почве скважины 4 в несколько рядов. При этом глубина L скважин 4 должна быть меньше величины устойчивого обнажения кровли В, которая определяется по формуле:
где φ - нагрузка на пролет выработки, кН/м2;
τ - показатель устойчивости налегающего массива (показатель устойчивости проф. Куликова В.В.), м;
γ - объемный вес налегающего массива, кН/м3;
В - устойчивый пролет выработанного пространства, м.Similarly, a
where φ is the load on the span of the mine, kN / m 2 ;
τ is the indicator of the stability of the overlying massif (indicator of the stability of Prof. V. Kulikov), m;
γ is the bulk density of the overlying array, kN / m 3 ;
In - a stable span of the worked out space, m
Это условие позволяет обеспечить устойчивость кровли, так как максимальная величина обнажения очистного пространства по кровле может быть не более глубины скважин. This condition allows to ensure the stability of the roof, since the maximum exposure of the treatment space along the roof can be no more than the depth of the wells.
После этого скважины заряжают частично на глубину 5, то есть на ширину (как правило, это половина длины L) заходки 6, которая образуется в результате отбойки этой части скважин. After this, the wells are partially charged to a depth of 5, that is, to the width (usually half the length L) of the
Как только выработка 6 будет пройдена на всю длину (от откаточной до вентиляционной выработки) или частично, концы скважин тампонируют пробками 7, на почву выработки 3 отсыпают рудную мелочь 8, а выработку 3 заполняют закладкой 9. После набора закладочным массивом необходимой прочности выполняют отбойку оставшихся частей скважин 10, образуя очистное пространство 11 шириной L. Вследствие того, что L меньше величины утойчивого обнажения В, обеспечивается безопасность проведения горных работ, так как предотвращается обрушение кровли. Кроме того, ввиду того, что при отработке верхнего слоя на почву выработок отсыпали рудную мелочь 8, тем самым предотвращалось разрушение кровли очистного пространства от воздействия взрывных работ. As soon as mine 6 is run the entire length (from exhaust to ventilation mine) or partially, the ends of the wells are plugged with plugs 7, ore ore 8 is poured into the
Для обеспечения высокой производительности добычных работ бурение скважин из разрезной выработки 3 выполняют на обе стороны (чтобы не загромождать схему, это обстоятельство на ней не отображено). To ensure high productivity of mining operations, drilling of wells from the
При последующей отработке слоя выше обозначенные операции повторяются. In the subsequent development of the layer above, the indicated operations are repeated.
Изобретение обеспечивает высокую эффективность подземной разработки месторождений с закладкой выработанного пространства за счет создания независимости выполнения основных технологических процессов: бурение очистных скважин, взрывные работы, доставка и транспортировка отбитого полезного ископаемого, а также безопасность проведения горных работ за счет обеспечения стабильной устойчивости закладочного массива при его обнажениях. The invention provides high efficiency of underground mining with the laying of developed space by creating independence for the implementation of the main technological processes: drilling treatment wells, blasting, delivery and transportation of recaptured minerals, as well as the safety of mining operations by ensuring stable stability of the filling array when it is exposed .
Claims (4)
где φ - нагрузка на пролет выработки, кН/м2;
τ - показатель устойчивости налегающего массива (показатель устойчивости проф. Куликова В. В. ), м;
γ - объемный вес налегающего массива, кН/м3.1. The method of underground mining of mineral deposits in horizontal layers with a hardening laying of worked out space, which consists in carrying out treatment workings - calls by the method of undercharging wells or holes with leaving uncharged sections of wells in the pillars between treatment workings and working out the pillars after reaching the required laying strength in the treatment space, characterized in that they preliminarily determine the value of the stable exposure of the roof of the treatment space B, and then b cleaning wells or holes are drilled with a depth L not exceeding the value of B, determined by the formula
where φ is the load on the span of the mine, kN / m 2 ;
τ is the indicator of the stability of the overlying array (the indicator of stability of Prof. V. Kulikov), m;
γ is the bulk density of the overlying array, kN / m 3 .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002124017A RU2215145C1 (en) | 2002-09-09 | 2002-09-09 | Method of mineral deposit underground mining in strips |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002124017A RU2215145C1 (en) | 2002-09-09 | 2002-09-09 | Method of mineral deposit underground mining in strips |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2215145C1 true RU2215145C1 (en) | 2003-10-27 |
Family
ID=31989406
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002124017A RU2215145C1 (en) | 2002-09-09 | 2002-09-09 | Method of mineral deposit underground mining in strips |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2215145C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101858217A (en) * | 2010-05-18 | 2010-10-13 | 中南大学 | House pillar changeable panel upward demix filling mining method |
-
2002
- 2002-09-09 RU RU2002124017A patent/RU2215145C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101858217A (en) * | 2010-05-18 | 2010-10-13 | 中南大学 | House pillar changeable panel upward demix filling mining method |
CN101858217B (en) * | 2010-05-18 | 2012-03-21 | 中南大学 | House pillar changeable panel upward demix filling mining method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102587916A (en) | Method for filling and mining after ore caving | |
CN102071940A (en) | Construction method for mine shaft through multilayer goaf | |
RU2215145C1 (en) | Method of mineral deposit underground mining in strips | |
RU2248448C1 (en) | Method for extraction of steep-falling deposits of weak ores | |
CN1186520C (en) | Artificial stud construction method adopting two materials for cementation | |
RU2445461C1 (en) | Method to mine thick steep deposits of unstable ores | |
RU2114307C1 (en) | Method for opencast mining of flooded mineral deposits | |
RU2400625C1 (en) | Method for combined development of mineral deposits | |
SU1155757A1 (en) | Method of mining mineral deposits | |
SU825964A1 (en) | Method of working thick steeply-inclined ore bodies | |
RU2202041C2 (en) | Process of development of reserves of thick steeply deepening deposits of ore located under pits | |
RU2762170C1 (en) | Method for developing thin and low-powered steel-falling ore bodies | |
SU1162978A1 (en) | Method of subterranean mining of minerals | |
SU1239336A1 (en) | Method of mining thick mineral deposits | |
RU1789737C (en) | Method for formation of vertical working | |
SU934009A1 (en) | Method of working thick gently-sloping ore deposits | |
SU1032840A1 (en) | Method of excavating steep ore bodies | |
RU2229600C1 (en) | Method for excavation of steep-falling ore deposits | |
RU2038476C1 (en) | Coal deposit exploitation method | |
RU2093678C1 (en) | Method for mining thick steep ore bodies | |
SU1129354A1 (en) | Method of underground working of mineral deposits | |
SU1317128A1 (en) | Method of mining thick ore deposits | |
SU1452992A1 (en) | Method of remining of mineral deposits | |
SU1703817A1 (en) | Method of mining ore deposits | |
SU1004639A1 (en) | Method of mining thick gently-sloping beds |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100910 |