RU2386812C1 - Способ комбинированной разработки кимберлитовых трубок - Google Patents
Способ комбинированной разработки кимберлитовых трубок Download PDFInfo
- Publication number
- RU2386812C1 RU2386812C1 RU2009111527/03A RU2009111527A RU2386812C1 RU 2386812 C1 RU2386812 C1 RU 2386812C1 RU 2009111527/03 A RU2009111527/03 A RU 2009111527/03A RU 2009111527 A RU2009111527 A RU 2009111527A RU 2386812 C1 RU2386812 C1 RU 2386812C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- artificial
- enclosing
- reserves
- massif
- mining
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области горного дела и, в частности, к комбинированной разработке месторождений алмазоносных кимберлитов. Разработку кимберлитовой трубки ведут в три стадии. На 1-й стадии производят вскрытие запасов трубки, вынимают открытыми горными работами приповерхностную часть запасов раструба трубки и методом послойного заполнения в выработанном пространстве формируют приповерхностный ограждающий искусственный массив 10. На 2-й стадии под его защитой отрабатывают запасы путем разделения отрабатываемой части рудного тела по вертикали на выемочные единицы 14 горизонтальными искусственными ограждающими массивами 12, возведения по их внешнему контуру вертикальных искусственных ограждающих массивов 16 и выемки запасов очистных блоков 17 известными геотехнологиями. На 3-й стадии отрабатывают запасы конической части раструба. При недостаточной устойчивости рудного массива в пределах раструба второй и третий этапы меняют местами во времени и отрабатывают сначала коническую часть запасов раструба, а затем - его цилиндрическую часть 11. Целью изобретения является создание условий для эффективной и безопасной отработки запасов всех частей кимберлитовой трубки, исключение или ослабление негативного влияния геофакторов, а также снижение экологических последствий освоения месторождений. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.
Description
Изобретение относится к области горного дела и, в частности, к комбинированной разработке месторождений алмазоносных кимберлитов, представленных кимберлитовыми трубками, состоящими из раструба в верхней части, протяженного вертикального вулканического канала и корневой части.
Известен способ комбинированной разработки месторождений, заключающийся в одновременной или последовательной отработке запасов месторождения открытым и подземным способами [1]. Недостатком данных способов, применительно к условиям кимберлитовых трубок, является плохо решаемая проблема перехода от открытых работ к подземным, требующая оставления значительных запасов руды в подкарьерном предохранительном целике, ограничения по выбору систем разработки подземной части, обусловленные накоплением в пространстве отработанного карьера огромных объемов легкоподвижного материала (вода, пульпа, рассолы), а также незащищенность подземных горных работ от выделений флюидонесущих природных коллекторов во вмещающих породах (при их наличии).
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ подземной разработки месторождений полезных ископаемых, содержащий подготовительные, нарезные и очистные работы, проводимые в несколько стадий, включающие выемку части рудного тела оконтуривающими и разделительными выработками с последующим возведением оконтуривающих и разделительных искусственных массивов путем заполнения этих выработок высокопрочной закладкой с предварительным армированием или без него, разбиение рудного тела на выемочные единицы и отрабатываемые участки, их отработку и закладку выработанного пространства [2]. Недостатком данного способа, применительно к особенностям геологии и условиям разработки кимберлитовых трубок, является невозможность применения для полной выемки запасов раструба рудных тел.
Целью изобретения является создание условий для эффективной и безопасной отработки запасов всех частей кимберлитовой трубки, исключение или ослабление негативного влияния геофакторов, а также снижение экологических последствий освоения месторождений.
Указанная цель достигается тем, что разработку кимберлитовой трубки ведут в три стадии: на первой стадии производят вскрытие запасов трубки, вынимают открытыми горными работами приповерхностную часть запасов раструба трубки в пределах ее геологического контура на глубину Нк, позволяющую в дальнейшем разместить в выработанном пространстве карьера весь объем пустых пород от проходки вскрывающих выработок на подземной части месторождения VГКР, а также весь объем вскрышных пород от строительства карьера VB. Эта глубина определяется из выражения:
где Vгкр и Vв - соответственно объем пустых пород от проходки вскрывающих выработок на подземной части месторождения и вскрышных пород от строительства карьера, м3;
кр - коэффициент разрыхления пород, ед.;
rп - средний радиус раструба трубки на земной поверхности, м;
α - угол наклона боковой стороны раструба, град.
В образованном таким образом выработанном пространстве методом послойного заполнения формируют приповерхностный ограждающий искусственный массив - льдопородный в криолитозоне или породно-цементный в зоне положительных среднегодовых температур; на второй стадии, под защитой этого массива, отрабатывают запасы вулканического канала трубки и центральной части ее раструба, имеющей в горизонтальном сечении форму и размеры вулканического канала, путем разделения отрабатываемой части рудного тела по вертикали на выемочные единицы горизонтальными искусственными ограждающими массивами, из которых один обязательно возводят на уровне перехода раструба в вулканический канал, возведения по внешнему контуру выемочных единиц вертикальных искусственных ограждающих массивов, отделяющих рудное тело от вмещающих пород в пределах вулканического канала и цилиндрическую часть раструба от конической, деления выемочных единиц на очистные блоки возведением системы вертикальных искусственных разделительных массивов и выемки запасов очистных блоков известными геотехнологиями; на третьей стадии отрабатывают запасы конической части раструба путем возведения наклонного искусственного ограждающего массива на внешней геологической границе раструба и выемки запасов внутри этого контура вертикальными слоями переменной высоты либо горизонтальными слоями переменной ширины с использованием известных технологий.
При недостаточной устойчивости рудного массива в пределах раструба или невозможности возведения в нем вертикального искусственного ограждающего массива по другим причинам второй и третий этапы меняют местами во времени и отрабатывают сначала коническую часть запасов раструба, а затем - его цилиндрическую часть.
При необходимости интенсификации разработки месторождения на первом этапе отрабатывают открытым способом все запасы раструба трубки в ее геологических границах, создают в донной части выработанного пространства карьера льдопородный или породно-цементный ограждающий искусственный массив с вертикальной толщиной Нм, определяемой по формуле:
где rк - средний радиус вулканического канала трубки, м.
Остальной объем выработанного пространства над льдопородным или породно-цементным ограждающим искусственным массивом заполняют обезвоженными хвостами обогащения или другими твердыми отходами.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показаны вскрытие запасов кимберлитовой трубки и открытая разработка приповерхностной части запасов раструба. На фиг.2 показано формирование приповерхностного оконтуривающего искусственного массива. На фиг.3 показана подземная отработка запасов вулканического канала, цилиндрической и конической частей рудного тела в пределах раструба. На фиг.4 показана опережающая подземная отработка запасов конической части раструба. На фиг.5 показана отработка всех запасов раструба открытыми горными работами, создание в донной части выработанного пространства горизонтального искусственного ограждающего массива и заполнение остальной части этого пространства твердыми отходами.
Комбинированная разработка месторождений содержит раструб кимберлитовой трубки 1, вулканический канал кимберлитовой трубки 2, вертикальный ствол 3, этажные квершлаги 4, спиральный съезд 5, запасы приповерхностной части раструба 6, геологический контур трубки 7, карьер 8, временный породный отвал 9, приповерхностный искусственный ограждающий массив 10, центральную часть раструба 11, горизонтальные искусственные ограждающие массивы 12, горизонтальный искусственный ограждающий массив, разделяющий раструб и вулканический канал 13, выемочные единицы 14, вертикальный искусственный ограждающий массив 15, вертикальные искусственные разделительные массивы 16, очистные блоки 17, коническую часть раструба 18, наклонный искусственный ограждающий массив 19, вертикальные слои 20, горизонтальные слои 21, обезвоженные хвосты обогащения 22 и другие твердые отходы 23, применяемые для заполнения выработанного пространства карьера 8.
Способ реализуется следующим образом. После вскрытия запасов трубки, состоящей из вулканического канала 2, одним из известных способов, например вертикальным стволом 3, этажными квершлагами 4 и спиральным съездом 5 или одновременно с их проведением, запасы приповерхностной части 6 раструба 1 в пределах его геологического контура 7 отрабатывают карьером 8 на глубину Нк, которая определяется по формуле:
где Vгкр и Vв - соответственно объем пустых пород от проходки вскрывающих выработок на подземной части месторождения и вскрышных пород от строительства карьера, м3;
кр - коэффициент разрыхления пород, ед.;
rп - средний радиус выемки карьера на уровне земной поверхности, м;
α - угол наклона боковой стороны раструба, град.
Пустые породы при этом размещают во временных породных отвалах 9 (фиг.1). После окончания открытых горных работ в выработанном пространстве карьера 8 из пустых пород, находящихся во временном породном отвале 9, создают одним из известных методов, например методом послойного заполнения, приповерхностный искусственный ограждающий массив 10 с использованием в качестве вяжущего либо воды, в криолитозоне, либо цемента или других известных материалов (фиг.2). После возведения приповерхностного искусственного ограждающего массива 10 под его защитой отрабатывают подземным способом запасы вулканического канала 2 и центральной части 11 раструба 1, имеющей в горизонтальном сечении форму и размеры вулканического канала 2. Добычу руды производят с использованием известной технологии, включающей возведение горизонтальных искусственных ограждающих массивов 12, один из которых 13 обязательно возводят на границе между вулканическим каналом 2 и раструбом 1. Этими горизонтальными искусственными ограждающими массивами рудное тело делят по вертикали на выемочные единицы 14, отрабатываемые последовательно сверху вниз или снизу вверх. По внешнему контуру каждой выемочной единицы 14 возводят вертикальные искусственные ограждающие массивы 15, внутренний объем выемочных единиц путем возведения системы вертикальных искусственных разделительных массивов 16 делят на очистные блоки 17, каждый из которых отрабатывается одной из известных геотехнологий (фиг.3). После отработки запасов вулканического канала 2 и центральной части 11 раструба 1 отрабатывают запасы конической части раструба 18 путем возведения по его внешнему контуру 7 наклонного искусственного ограждающего массива 19 и выемки запасов конической части раструба между ограждающими массивами 75 и 19 либо вертикальными слоями 20 переменной высоты, либо горизонтальными слоями 21 переменной ширины с использованием в каждом случае известных горных технологий (фиг.3). При недостаточной устойчивости рудного массива в пределах раструба 1 отработку его запасов начинают с отработки конической части 18, по завершении которой отрабатывают запасы центральной части 11 с применением и в том, и в другом случае известных геотехнологий (фиг.4). При необходимости интенсификации освоения запасов кимберлитовой трубки на первом этапе отрабатывают открытым способом все запасы раструба трубки, приповерхностный искусственный ограждающий массив 10 - льдопородный или породно-цементный - создают в донной части выработанного пространства карьера с вертикальной толщиной Нм, определяемой по формуле:
где rк - средний радиус вулканического канала трубки, м.
Остальной объем выработанного пространства над льдопородным или породно-цементным искусственным ограждающим массивом 10 заполняют обезвоженными хвостами обогащения 22 или другими твердыми отходами 23 (фиг.5).
Источники информации
1. Каплунов Д.Р., Калмыков В.Н., Рыльникова М.В. Комбинированная геотехнология. М.: Издательский дом «Руда и металлы», 2003. - 560 с. (с.230).
2. Патент РФ №2306417 от 08.07.2005, МКИ Е21С 41/00. Способ подземной разработки месторождений полезных ископаемых / Галченко Ю.П., Айнбиндер И.И., Плащинский В.Ф., Пахалуев В.Ф., Сабянин Г.В., Родионов Ю.И., Пацкевич П.Г. Вохмин С.А. Опубл. 20.09.2007. Бюл. №26 (прототип).
Claims (3)
1. Способ комбинированной разработки кимберлитовых трубок, включающий в себя вскрытие, горно-капитальные, подготовительные, нарезные и очистные работы с полной или частичной закладкой выработанного пространства, отличающийся тем, что, с целью создания благоприятных условий для эффективной, безопасной и полной отработки запасов всех частей кимберлитовых трубок, для ослабления или исключения негативного влияния геофакторов на добычные работы и снижения их экологических последствий очистные работы ведут в три стадии: на первой стадии производят вскрытие запасов трубки одним из известных способов, вынимают приповерхностную часть раструба кимберлитовой трубки в пределах ее геологического контура открытыми горными работами на глубину Нк, которая определяется из выражения
где Vгкр и Vв - соответственно объем пустых пород от проходки вскрывающих выработок на подземной части месторождения и вскрышных пород от строительства карьера, м3;
кp - коэффициент разрыхления пород, ед.;
rп - средний радиус раструба трубки на земной поверхности, м;
α - угол наклона боковой стороны раструба,
и создают закладкой выработанного пространства карьера пустыми породами от проходки вскрывающих выработок на подземной части месторождения и вскрышными породами от строительства карьера приповерхностный искусственный ограждающий массив - льдопородный в криолитозоне или породно-цементный в зоне положительных среднегодовых температур, на второй стадии, под защитой приповерхностного искусственного ограждающего массива, отрабатывают запасы вулканического канала трубки и центральной части ее раструба, имеющей в горизонтальном сечении форму и размеры вулканического канала, путем разделения отрабатываемого рудного тела по вертикали на выемочные единицы горизонтальными искусственными ограждающими массивами, из которых один обязательно возводят на уровне перехода раструба в вулканический канал, возведения по внешнему контуру выемочных единиц вертикальных искусственных ограждающих массивов, отделяющих рудное тело от вмещающих пород в пределах вулканического канала и цилиндрическую часть раструба от конической, деления выемочных единиц на очистные блоки возведением системы вертикальных искусственных разделительных массивов и выемки запасов внутри контура ограждающего массива известными технологиями, на третьей стадии отрабатывают запасы конической части раструба путем возведения наклонного искусственного ограждающего массива на внешней границе раструба и выемки запасов внутри этого контура вертикальными слоями переменной высоты, либо горизонтальными слоями переменной ширины с использованием известных геотехнологий.
где Vгкр и Vв - соответственно объем пустых пород от проходки вскрывающих выработок на подземной части месторождения и вскрышных пород от строительства карьера, м3;
кp - коэффициент разрыхления пород, ед.;
rп - средний радиус раструба трубки на земной поверхности, м;
α - угол наклона боковой стороны раструба,
и создают закладкой выработанного пространства карьера пустыми породами от проходки вскрывающих выработок на подземной части месторождения и вскрышными породами от строительства карьера приповерхностный искусственный ограждающий массив - льдопородный в криолитозоне или породно-цементный в зоне положительных среднегодовых температур, на второй стадии, под защитой приповерхностного искусственного ограждающего массива, отрабатывают запасы вулканического канала трубки и центральной части ее раструба, имеющей в горизонтальном сечении форму и размеры вулканического канала, путем разделения отрабатываемого рудного тела по вертикали на выемочные единицы горизонтальными искусственными ограждающими массивами, из которых один обязательно возводят на уровне перехода раструба в вулканический канал, возведения по внешнему контуру выемочных единиц вертикальных искусственных ограждающих массивов, отделяющих рудное тело от вмещающих пород в пределах вулканического канала и цилиндрическую часть раструба от конической, деления выемочных единиц на очистные блоки возведением системы вертикальных искусственных разделительных массивов и выемки запасов внутри контура ограждающего массива известными технологиями, на третьей стадии отрабатывают запасы конической части раструба путем возведения наклонного искусственного ограждающего массива на внешней границе раструба и выемки запасов внутри этого контура вертикальными слоями переменной высоты, либо горизонтальными слоями переменной ширины с использованием известных геотехнологий.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что вторую и третью стадии меняют местами во времени.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что на первом этапе отрабатывают открытым способом все запасы раструба трубки, приповерхностный искусственный ограждающий массив - льдопородный или породно-цементный - создают в донной части выработанного пространства карьера с вертикальной толщиной Нм, определяемой по формуле:
где rк - средний радиус вулканического канала трубки, м,
остальной объем выработанного пространства над льдопородным или породно-цементным искусственным ограждающим массивом заполняют обезвоженными хвостами обогащения или другими твердыми отходами.
где rк - средний радиус вулканического канала трубки, м,
остальной объем выработанного пространства над льдопородным или породно-цементным искусственным ограждающим массивом заполняют обезвоженными хвостами обогащения или другими твердыми отходами.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009111527/03A RU2386812C1 (ru) | 2009-03-31 | 2009-03-31 | Способ комбинированной разработки кимберлитовых трубок |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009111527/03A RU2386812C1 (ru) | 2009-03-31 | 2009-03-31 | Способ комбинированной разработки кимберлитовых трубок |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2386812C1 true RU2386812C1 (ru) | 2010-04-20 |
Family
ID=46275237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009111527/03A RU2386812C1 (ru) | 2009-03-31 | 2009-03-31 | Способ комбинированной разработки кимберлитовых трубок |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2386812C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2471988C1 (ru) * | 2011-05-05 | 2013-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" | Способ комбинированной разработки месторождений |
| RU2565310C1 (ru) * | 2014-09-25 | 2015-10-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) | Способ комбинированной разработки месторождений полезных ископаемых крутого падения вблизи водных объектов |
-
2009
- 2009-03-31 RU RU2009111527/03A patent/RU2386812C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2471988C1 (ru) * | 2011-05-05 | 2013-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" | Способ комбинированной разработки месторождений |
| RU2565310C1 (ru) * | 2014-09-25 | 2015-10-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) | Способ комбинированной разработки месторождений полезных ископаемых крутого падения вблизи водных объектов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102562065B (zh) | 一种分段空场嗣后充填采矿方法 | |
| CN104632221B (zh) | 一种采用液态二氧化碳爆破诱导崩落采矿方法 | |
| CN103437768B (zh) | 一种不留顶底柱预置空间充填采矿法 | |
| CN102071940A (zh) | 煤矿井筒穿越多层采空区的施工方法 | |
| CN102434161A (zh) | 缓倾斜中厚矿体无阶段沿走向分条连续嗣后充填采矿法 | |
| CN103437769A (zh) | 组合再造结构体中深孔落矿协同锚索支护嗣后充填采矿法 | |
| BG112575A (bg) | Метод за подземен добив на полезни изкопаеми | |
| RU2333363C1 (ru) | Способ управления газовыделением при разработке свиты высокогазоносных угольных пластов | |
| CN112377196B (zh) | 一种矿体与围岩均破碎的急倾斜薄矿体的地下采矿方法 | |
| CN110656947B (zh) | 海底基岩凸起段的掘进方法 | |
| CN109899070B (zh) | 基于椭球体放矿结构的缓倾斜中厚矿体无固废充填采矿法 | |
| CN103590832B (zh) | 矿柱预隔离分段条块充填采矿法及适用于该采矿法的矿体 | |
| RU2386812C1 (ru) | Способ комбинированной разработки кимберлитовых трубок | |
| RU2439323C1 (ru) | Способ отработки наклонных рудных залежей | |
| CN109296368A (zh) | 一种阶梯式上向水平分层胶结充填采矿方法 | |
| RU2348808C2 (ru) | Способ подготовки днища блока | |
| RU2306417C2 (ru) | Способ подземной разработки месторождений полезных ископаемых | |
| CN111005724B (zh) | 一种缓倾斜空区顶底板残矿回采方法 | |
| CN112324439A (zh) | 一种诱导崩落巷道顶板的采矿方法 | |
| RU2664281C1 (ru) | Способ разработки кимберлитовых месторождений | |
| CN102486090A (zh) | 采场的上部边邦余矿回收以及下部采矿覆盖层形成的方法 | |
| CN115110955A (zh) | 一种阶段矿房法开采急倾斜透镜状矿体改进工艺 | |
| CN114017030A (zh) | 一种阶段采场顶板垮落区内复筑出矿结构的上行连采方法 | |
| RU2471988C1 (ru) | Способ комбинированной разработки месторождений | |
| RU2521987C1 (ru) | Способ селективной отработки запасов нерабочего борта рабочей зоны карьера нагорных месторождений минерального сырья |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130401 |