RU2514051C2

RU2514051C2 - Method to develop edge ore bodies with unstable ores

Info

Publication number: RU2514051C2
Application number: RU2012134452/03A
Authority: RU
Inventors: Юрий Абрамович Дик; Алексей Владимирович Котенков; Максим Сергеевич Танков
Priority date: 2012-08-10
Filing date: 2012-08-10
Publication date: 2014-04-27
Also published as: RU2012134452A

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: invention relates to mining industry and may be used in development of thick edge ore bodies with unstable ores, for instance, kimberlite pipes, by the underground method. The method includes division of a deposit into panels and layers with their extraction in stopes in descending order and subsequent filling with hardening mixtures, parameters of layer stoping are increased along height and width to chamber dimensions, and along the length they are divided into sections, besides, chamber stopes and sections in the vertical-longitudinal section are given the shape of the isosceles trapezoid. Then their mining is carried out in stages so that during mining of each subsequent section the level of the haulage horizon is reduced by the height of the sectional haulage mine, for this purpose, initially, in the chamber-stop roof for all of its sections they arrange a common drilling-filling mine, and the sectional haulage mine, for each subsequent section, is mined under the filling massif of the earlier mined section, besides, after complete mining of the previous section its haulage mine in the reverse order is expanded to the width of the previously filled section, at the same time the direction of mining of chambers-stopes on each subsequent underlying layer is changed for the opposite one.

EFFECT: increased intensity of deposit mining in case of unstable ores, due to provision of stability of ore walls of stope entries during the whole period of performance of stoping works and exclusion of breaks in a filling massif, and also improved conditions for ventilation of mines.

2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке подземным способом мощных крутопадающих рудных тел с неустойчивыми рудами, например кимберлитовых трубок.The invention relates to the mining industry and can be used in the development of an underground method of powerful steeply falling ore bodies with unstable ores, for example kimberlite pipes.

Известен способ разработки крутопадающих месторождений с неустойчивыми рудами включающий нисходящую слоевую выемку запасов с закладкой (см. Горный журнал, 2011 г., №1, с.11-12).There is a method of developing steeply dipping deposits with unstable ores, including a downward layered mining of reserves with a bookmark (see Gorny Zhurnal, 2011, No. 1, pp. 11-12).

Недостатки известного способа заключаются в низкой производительности отработки слоев, большой трудоемкости закладочных работ (сооружение большого количества перемычек, подвод закладочного трубопровода к каждой заходке и др.) и в сложности вентиляции очистных заходок.The disadvantages of this method are the low productivity of working out the layers, the high complexity of the laying work (the construction of a large number of jumpers, the supply of the laying pipe to each filling, etc.) and the difficulty of ventilation of the treatment openings.

Известен способ разработки крутопадающих месторождений с неустойчивыми рудами, включающий разделение рудного тела на панели, панели на слои с нисходящим порядком выемки запасов и одностадийным формированием очистных заходок с увеличенными параметрами (Пацкевич П.Г. - Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.т.н., Москва, 2011 г.).There is a method of developing steeply dipping deposits with unstable ores, including dividing the ore body into panels, panels into layers with a descending order of mining and one-stage formation of treatment openings with increased parameters (Patskevich P.G. - Abstract of dissertation for the degree of candidate of technical sciences ., Moscow, 2011).

Недостатки известного способа заключаются в следующем. Во-первых, увеличенные параметры заходок при достаточно большой их длине не позволяют обеспечить достаточной устойчивости рудных стенок заходок на весь период отработки, что приводит к их разрушению (вывалам) и нарушению порядка отработки соседних заходок. Во-вторых, потеря устойчивости рудных стенок ставит под вопрос безопасность ведения горных работ в целом. И в-третьих, даже увеличение параметров заходок не позволяет в значительной степени повысить производительность отработки данного типа месторождений.The disadvantages of this method are as follows. Firstly, the increased parameters of the openings at a sufficiently large length do not allow for sufficient stability of the ore walls of the openings for the entire mining period, which leads to their destruction (outfalls) and a violation of the order of mining adjacent openings. Secondly, the loss of stability of the ore walls calls into question the safety of mining operations in general. And thirdly, even an increase in the parameters of the openings does not allow to significantly increase the productivity of mining this type of field.

Наиболее близким техническим решением является способ разработки крутопадающих месторождений с неустойчивыми рудами, включающий разделение рудного тела на панели и отработку их системой разработки горизонтальными слоями с закладкой и нисходящим порядком выемки, причем очистные заходки формируют со сдвоенными по высоте слоями (см. Рыльникова М.В. и др. Решение геотехнологических задач на отдельных этапах освоения кимберлитовых месторождений Якутии. Горный журнал, 2011 г., №1, с.56-57).The closest technical solution is a method for developing steeply dipping deposits with unstable ores, including dividing the ore body into panels and working it out with a horizontal mining system with a tab and a descending mining order, and treatment sludges are formed with layers doubled in height (see Rylnikova M.V. et al. The solution of geotechnological problems at certain stages of the development of kimberlite deposits in Yakutia. Mining Journal, 2011, No. 1, pp. 56-57).

К недостаткам указанного способа можно отнести сложность поддержания в устойчивом положении боковых рудных стенок заходок равной двойной высоте слоя в течение всего периода ведения очистных работ. Работы ведутся в две стадии, что требует больше времени на полную отработку заходок. Большая длина заходок не позволяет обеспечить полноту их закладки твердеющими смесями, что важно для создания монолитного закладочного массива, а схемы проветривания первой стадии отработки заходки имеют высокие затраты по ее техническому обустройству.The disadvantages of this method include the difficulty of maintaining a stable position of the side ore walls of the openings equal to the double height of the layer during the entire period of treatment. The work is carried out in two stages, which requires more time for the full development of calls. The large length of the castings does not allow to ensure the completeness of their laying with hardening mixtures, which is important for creating a monolithic filling array, and the ventilation schemes of the first stage of working out the fillings have high costs for its technical arrangement.

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является увеличение интенсивности отработки месторождения при неустойчивых рудах, за счет обеспечения устойчивости рудных стенок очистных заходок в течение всего периода ведения очистных работ и исключения просечек закладочного массива, а также улучшение условий проветривания горных выработок.The technical problem to be solved by the claimed invention is directed is to increase the intensity of mining of the field with unstable ores, by ensuring the stability of the ore walls of the treatment openings during the entire period of the treatment work and the exclusion of cuts in the filling array, as well as improving the ventilation conditions of the mine workings.

Указанный результат достигается тем, что в способе разработки мощных крутопадающих рудных тел с неустойчивыми рудами, включающем разделение залежи на панели и слои с выемкой их заходками в нисходящем порядке и последующей закладкой твердеющими смесями, параметры заходки слоя увеличивают по высоте и ширине до камерных размеров, а по длине их делят на секции, причем камерам-заходкам и секциям в вертикально-продольном сечении придают форму равнобедренной трапеции, затем их отработку осуществляют ступенчато так, что при отработке каждой последующей секции уровень доставочного горизонта понижают на высоту секционной доставочной выработки, для чего, первоначально, в кровле камеры-заходки для всех ее секций проходят общую бурозакладочную выработку, а секционную доставочную выработку, для каждой последующей секции, проходят под закладочным массивом ранее отработанной секции, причем после полной отработки последующей секции ее доставочную выработку в отступающем порядке расширяют до ширины ранее заложенной секции, при этом направление отработки камер-заходок на каждом последующем нижележащем слое меняют на противоположное. Кроме того, закладку доставочной выработки осуществляют одновременно с каждой из отработанных секций, а бурозакладочную - одновременно - с последней отработанной секцией в камере-заходке.The specified result is achieved by the fact that in the method for developing powerful steep-dipping ore bodies with unstable ores, including dividing the deposits into panels and layers with excavating them in descending order and then laying them with hardening mixtures, the layer penetration parameters are increased in height and width to chamber dimensions, and they are divided into sections along the length, and the entry chambers and sections in the vertical-longitudinal section are shaped like an isosceles trapezoid, then they are worked out stepwise so that when working out each of the next section, the level of the delivery horizon is lowered to the height of the sectional delivery excavation, for which, initially, in the roof of the entry chamber for all its sections pass a common drilling and filling section, and the sectional delivery generation, for each subsequent section, pass under the filling array of the previously worked out section, and after the next section has been fully worked out, its delivery output in the descending order is expanded to the width of the previously laid section, while the direction of working out the camera-calls for each further short lower layer is reversed. In addition, the tab of the delivery generation is carried out simultaneously with each of the worked out sections, and the drilling and filling is carried out simultaneously with the last worked out section in the filling chamber.

Проведенные исследования показали, что сущность заявляемого решения в них характеризуется новой совокупностью признаков.Studies have shown that the essence of the proposed solutions in them is characterized by a new set of features.

Заявляемое изобретение поясняется чертежом, где:The invention is illustrated in the drawing, where:

на фиг.1 - представлена схема разработки рудного тела, гдеfigure 1 is a diagram of the development of the ore body, where

А, Б, В - обозначены слои в панели (на чертеже не показано), камеры-заходки на указанных слоях обозначены I, II, III; а, б, в - секции в камерах-заходках I, II, III; 1 - рудное тело; 2 - бурозакладочная выработка; 3 - закладочный массив; 4 - поставочная выработка; 5 - панельный наклонный съезд; 6 - отрезная щель; 7 - буровые скважины (шпуры); 8 - закладочная перемычка; 9 - секционная доставочная выработка.A, B, C - the layers in the panel are indicated (not shown in the drawing), camera-entry on these layers are designated I, II, III; a, b, c - sections in entry chambers I, II, III; 1 - ore body; 2 - drilling laying; 3 - filling array; 4 - delivery generation; 5 - panel inclined exit; 6 - cutting gap; 7 - boreholes (holes); 8 - filling jumper; 9 - sectional delivery generation.

Заявляемый способ осуществляется следующим образом.The inventive method is as follows.

Рудное тело 1, разбитое на панели, в свою очередь, разделено на слои А, Б, В, которые делятся на камеры-заходки I, II, III, а они на секции а, б, в. Выемку слоев А, Б, В в панели ведут в нисходящем порядке, отработку камер-заходок I, II, III на слое - камерно-целиковым, секций а, б, в в камерах-заходках I, II, III - сплошным. Секции а, б, в и камеры-заходки I, II, III, в вертикально-продольном сечении формируют в виде равнобедренной трапеции. Отработку секций а, б, в в камерах-заходках I, II, III осуществляют ступенчато, при этом каждый раз понижают уровень доставочного горизонта на высоту секционной доставочной выработки 9.The ore body 1, broken into panels, is in turn divided into layers A, B, C, which are divided into entry chambers I, II, III, and they are divided into sections a, b, c. The excavation of layers A, B, C in the panel is carried out in descending order, the mining of entry chambers I, II, III on the layer is chamber-intact, sections a, b, c in the entry chambers I, II, III are solid. Sections a, b, c and sunset cameras I, II, III, in a vertically longitudinal section, are formed in the form of an isosceles trapezoid. The development of sections a, b, c in the entry chambers I, II, III is carried out stepwise, while each time the level of the delivery horizon is lowered to the height of the sectional delivery generation 9.

После отработки и закладки секций а, б, в камеры-заходки I на слое А приступают к отработке, начинают с секции IIa на слое Б от границы рудного тела 1. Подготовку камеры-заходки II на слое Б начинают с проходки бурозакладочной выработки - 2 на вентиляционно-закладочном горизонте в кровле камеры-заходки II на всю ее длину под закладочным массивом - 3 ранее отработанного слоя А. Секционную доставочную выработку - 4 для отгрузки руды из секции а (II) проходят на доставочном горизонте от панельного наклонного съезда - 5 по породе до границы рудного тела 1. Очистную выемку запасов начинают с образования отрезной щели - 6 между вентиляционно-закладочным и доставочным горизонтами в торце секции а (II). Дальнейшую отработку секции а (II) ведут посредством отбойки вееров нисходящих взрывных скважин - 7, пробуренных из бурозакладочной выработки - 2 на отрезную щель - 6, а затем на открытое пространство, образованное выемкой секционных запасов. Отгрузку отбитой руды осуществляют через секционную доставочную выработку - 4, с почвы секции а (II) с заездом в ее очистное пространство. Для отгрузки руды применяют ПДМ, оборудованные системой дистанционного управления. Вентиляцию очистного пространства при отработке секции а (II) осуществляют за счет общешахтной депрессии. По окончании отгрузки руды из секции а (II) в секционной доставочной выработке - 4, вблизи панельного наклонного съезда - 5, устанавливают закладочную перемычку - 8 и выработанное пространство секции а (II) закладывают твердеющей смесью.After mining and laying sections a, b, into the entry chambers I on layer A, they begin working off, start from section IIa on layer B from the boundary of the ore body 1. The preparation of the entry chamber II on layer B begins with the drilling of the embedment - 2 on ventilation and filling horizon in the roof of entry chamber II over its entire length under the filling array - 3 previously worked out layer A. Sectional delivery working out - 4 for ore shipment from section a (II) pass on the delivery horizon from the panel inclined exit - 5 by breed to the border of the ore body 1. Och true extraction of reserves begins with the formation of a cutting gap - 6 between the ventilation-filling and delivery horizons at the end of section a (II). Further development of section a (II) is carried out by breaking down fans of downstream blast holes - 7, drilled from a buried hole - 2 into a cutting slot - 6, and then into an open space formed by a section section recess. Shipped ore is shipped via sectional delivery excavation - 4, from the soil of section a (II) with entry into its treatment space. For ore shipment, PDMs equipped with a remote control system are used. Ventilation of the treatment space during mining section a (II) is carried out due to the mine depression. At the end of the shipment of ore from section a (II) in the sectional delivery mine - 4, near the panel inclined exit - 5, a filling jumper - 8 is installed and the mined space of section a (II) is laid with a hardening mixture.

После набора необходимой прочности закладочным массивом в секции а (II), на доставочном горизонте для следующей секции бII проходят секционную доставочную выработку - 9. Ее проходят от панельного наклонного съезда - 5 непосредственно под закладочным массивом уже отработанной секции а (II) до ближнего торца секции бII. Тем самым достигается устойчивость ее кровли, а также увеличивается высота следующей секции бII. Затем приступают к отработке запасов секции бII. Выемка руды осуществляется аналогично с предыдущей секцией а (II). По окончании полной отработки секции бII секционную доставочную выработку - 9 в отступающем порядке до границы рудного тела расширяют до ширины секции а (II) (непосредственно под ней) и закладывают одновременно с выработанным пространством секции бII.After the necessary strength has been set by the filling array in section a (II), sectional delivery generation - 9 is passed on the delivery horizon for the next section bII. It passes from the panel inclined exit - 5 directly under the filling array of the already worked out section a (II) to the near end of the section bII. This ensures the stability of its roof, and also increases the height of the next section bII. Then proceed to the development of reserves section bII. The extraction of ore is carried out similarly to the previous section a (II). At the end of the full mining of section bII, the sectional delivery mine - 9 in a retreating order to the ore body boundary is expanded to the width of section a (II) (directly below it) and laid simultaneously with the worked out space of section bII.

После набора необходимой прочности закладочным массивом в секции бII, в аналогичном порядке производят подготовку, отработку и закладку секции вII, а при необходимости и последующих секций в камере-заходке II. Последней закладывают бурозакладочную выработку - 2 совместно с выработанным пространством последней секции вII.After the necessary strength has been set by the filling array in section bII, the preparation, testing and laying of section bII, and, if necessary, the subsequent sections in the docking chamber II are carried out in the same manner. The last one is laid the drilling-laying excavation - 2 together with the worked out space of the last section BII.

По окончании закладочных работ и набора необходимой прочности закладочным массивом в последней секции вII в камере-заходке II приступают к отработке соседних камер-заходок в этом слое Б, либо на нижележащем слое В, как показано на фиг.1 (камера-заходка III).At the end of the laying work and the set of necessary strength by the filling array in the last section BII in the setting chamber II, they begin working off the neighboring setting chambers in this layer B or on the underlying layer B, as shown in Fig. 1 (calling chamber III).

Увеличение параметров секций камер-заходок на слое по высоте и ширине до камерных размеров позволяет повысить интенсивность отработки запасов при неустойчивых рудах. Деление каждой камеры-заходки на секции, отработка их ступенчато с ведением очистных работ в одну стадию сокращает время отработки, тем самым обеспечивает устойчивость рудных стенок в секции до полной выемки ее запасов. Придание секциям в вертикально-продольном сечении формы равнобедренной трапеции позволяет всем секциям на слое иметь равные геометрические размеры, при этом доставочная выработка для каждой последующей секции проходится под закладочным массивом ранее отработанной секции, что исключает просечку закладочного массива и обеспечивает устойчивость кровли доставочной выработки. Использование бурозакладочной выработки, пройденной в кровле камеры-заходки для сброса исходящей струи при отработке запасов секций, позволяет проветривать каждую секцию за счет общешахтной депрессии, а угол ее наклона обеспечивает полноту закладки выработанного пространства секций камер-заходок на слое.An increase in the parameters of sections of entry chambers on the layer in height and width to chamber dimensions allows increasing the intensity of mining reserves in unstable ores. Dividing each approach chamber into sections, working them out stepwise with cleaning operations in one stage reduces the working time, thereby ensuring the stability of the ore walls in the section until its reserves are completely removed. Giving the sections in a vertically longitudinal section the shape of an isosceles trapezoid allows all sections on the layer to have equal geometrical dimensions, while the delivery output for each subsequent section passes under the backfill array of the previously worked out section, which eliminates the penetration of the backfill array and ensures the stability of the roof of the delivery output. The use of a drilling and embedment excavated in the roof of the approach chamber to discharge the outgoing stream during section reserves mining allows each section to be ventilated due to the mine depression, and its inclination angle ensures completeness of laying the worked out space of the entry chamber sections on the layer.

Таким образом, заявляемый способ разработки крутопадающих рудных тел с неустойчивыми рудами позволяет увеличить интенсивность отработки месторождения при неустойчивых рудах, за счет обеспечения устойчивости рудных стенок очистных заходок в течение всего периода ведения очистных работ и исключения просечек закладочного массива, а также улучшить условия проветривания горных выработок.Thus, the inventive method for developing steep-dipping ore bodies with unstable ores allows increasing the intensity of mining a field with unstable ores, by ensuring the stability of the ore walls of the treatment openings during the entire period of the treatment work and eliminating cuts in the filling array, and also improve the ventilation conditions of the mine workings.

Claims

1. A method of developing steep-dipping ore bodies with unstable ores, including dividing the deposits into panels and layers with excavating them in descending order and then laying them with hardening mixtures, characterized in that the parameters of the layer inlet are increased in height and width to chamber dimensions, and in length they are divided into sections, and the entry chambers and sections in a vertically longitudinal section are shaped like an isosceles trapezoid, then they are worked out stepwise so that when working out each subsequent section, the level is up to the rate horizon is lowered to the height of the sectional delivery development, for which, initially, in the roof of the entry chamber for all its sections, there is a general drilling and filling, and the sectional delivery development, for each subsequent section, passes under the stowage array of the previously worked out section, and after full working out of the subsequent section, its sectional delivery generation in the descending order is expanded to the width of the previously laid section, while the direction of working out the camera-call points at each subsequent lower the live layer in the panel is reversed.

2. The method according to claim 1, characterized in that the laying of the delivery generation is carried out simultaneously with each of the worked out sections, and the drilling and filling is carried out simultaneously with the last worked out section in the setting chamber.