RU2569708C1

RU2569708C1 - Working of thick deposits of horizon-pillar system sandstowing

Info

Publication number: RU2569708C1
Application number: RU2014142462/03A
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Васильевич Сергеев; Виталий Анатольевич Гуляров
Priority date: 2014-10-21
Filing date: 2014-10-21
Publication date: 2015-11-27

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: claimed process comprises making the preparatory rock haulage ways and first workings composed by drilling and cross headings, relief courses and accesses thereto to make the units consisting of the first and second order chambers. Note here that drilling and crosscuts are made level with drawing drifts. Additionally, the story is created amidst the chamber heights by working of drilling crosscut. Relief headways are shaped to trenches with simultaneous ore breaking in chambers. Chambers working is made stepwise with application of drill-and-blast upward and downward walls. First, the first order chamber are worked and filled with fast-hardening mix. Then, second order chambers are worked and, also, filled with hardening mix. The next lower lift is worked with the displacement of chambers in horizontal through half the unit after appropriate hardness in upper lift chambers. Multi-lift stook is excavated by drilling the wells from the upper lift access crosscuts.

EFFECT: higher efficiency, lower costs, preservation of natural landscape.

3 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке мощных месторождений этажно-камерной системой с переходом на нижний горизонт.The invention relates to the mining industry and can be used in underground mining of powerful deposits with a floor-and-chamber system with a transition to the lower horizon.

Известен способ разработки крутопадающих рудных тел с неустойчивыми рудами, включающий проведение подготовительных и нарезных выработок с формированием первичных и вторичных камер, отработку руды с использованием буровзрывной отбойки, заполнение отработанного пространства закладкой, отработку следующего нижнего горизонта со смещением камер (см. патент РФ на изобретение №2515285, МПК-2006.01 Е21С 41/16, опубл. 10.10.2013, бюл. №28). В данном способе смещение камер нижнего горизонта осуществляют как по горизонтали, так и по вертикали в шахматном порядке с образованием подэтажей. Отработку следующего нижнего горизонта со смещением камер в шахматном порядке выполняют с целью сокращения потерь руды. Для разработки месторождения таким способом необходимо проведение большого количества нарезных выработок при переходе с подэтажа на этаж, так как смещение камер в вертикальном направлении осуществляют наполовину высоты этажа, что усложняет конфигурацию расположения камер. При этом высота камер этажа не может быть более 40…50 м. Это связано с тем, что бурение прямолинейных скважин с одной установки бурового станка на большую глубину невозможно. А в данном способе бурение осуществляют именно с одной установки бурового станка веерами нисходящих скважин из буровой выработки. Кроме того, следствием сложной конфигурации расположения камер является сложность разводки закладочных трубопроводов.A known method for the development of steeply falling ore bodies with unstable ores, including the preparation and threaded workings with the formation of primary and secondary chambers, ore mining using drilling and blasting blasting, filling the spent space with a bookmark, mining the next lower horizon with the displacement of chambers (see RF patent for invention No. 2515285, IPC-2006.01 E21C 41/16, publ. 10.10.2013, bull. No. 28). In this method, the displacement of the lower horizon chambers is carried out both horizontally and vertically in a checkerboard pattern with the formation of sub-floors. The development of the next lower horizon with the displacement of the cameras in a checkerboard pattern is performed in order to reduce ore losses. To develop a field in this way, it is necessary to carry out a large number of threaded workings during the transition from the sub-floor to the floor, since the displacement of the chambers in the vertical direction is carried out half the height of the floor, which complicates the configuration of the location of the chambers. At the same time, the height of the floor chambers cannot be more than 40 ... 50 m. This is due to the fact that drilling straight wells from one rig of a drilling rig to a great depth is impossible. And in this method, drilling is carried out precisely from one installation of the drilling rig with fans of downhole wells from the drilling. In addition, the consequence of the complex configuration of the location of the chambers is the complexity of the layout of filling pipelines.

Недостатками аналога являются, во-первых, сложность и большая трудоемкость осуществления способа, во-вторых, сложность разводки закладочных трубопроводов, в-третьих, повышенная опасность проведения буровзрывных работ, так как рабочие вынуждены работать в очистном пространстве из-за особенностей данного способа или использовать механизмы с дистанционным управлением для повышения безопасности, что в свою очередь приведет к снижению качества работ.The disadvantages of the analogue are, firstly, the complexity and the great complexity of the method, secondly, the difficulty of laying pipelines, and thirdly, the increased risk of drilling and blasting, as workers are forced to work in the treatment room due to the features of this method or use mechanisms with remote control to increase safety, which in turn will lead to a decrease in the quality of work.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является сплошная система разработки месторождения с возведением бетонных целиков, включающая проведение подготовительных откаточных выработок по породе и нарезных выработок, состоящих из буровых и транспортных ортов, разгрузочных выработок и заездов к ним, с формированием блоков из камер первой и второй очереди, проведение отработки камер первой очереди с использованием буровзрывной отбойки восходящими и нисходящими скважинами, последующее заполнение отработанного пространства камер первой очереди твердеющей закладкой и проведение после набора прочности отработки камер второй очереди, после чего осуществляют отработку следующего нижнего этажа со смещением камер по горизонтали наполовину ширины блока и выемку межэтажного целика бурением скважин из транспортного орта верхнего этажа (см. А.Ш. Курбанов, Н.Н. Александров, Н.Г. Клименко, Е.А. Крюков, Н.Ф. Седашева, Т.Ф. Соболевский, Л.И. Яковлев. Отчет по теме №737 - «Геолого-экономическая и промышленная оценка Худесского медно-колчеданного месторождения Северного Кавказа», М.: Центральный научно-исследовательский горноразведочный институт цветных, редких и благородных металлов «ЦНИГРИ», 2002. 424 с., фиг. 40). В данном способе бурение скважин проводят из верхних и нижних буровых ортов, расположенных выше и ниже откаточных штреков вентиляционного и рабочего горизонтов, а разгрузочные выработки сформированы в виде дучек.Closest to the claimed technical solution is a continuous system for the development of the field with the erection of concrete pillars, including preparatory haulage workings on the rock and threaded workings, consisting of drilling and transport units, unloading workings and races to them, with the formation of blocks from the chambers of the first and second stage , development of first-stage chambers using blasting blasting with ascending and descending wells, subsequent filling of the worked-out space chambers of the first stage with a hardening tab and carrying out, after a set of strengths, mining the chambers of the second stage, after which they work out the next lower floor with horizontal displacement of the chambers by half the width of the block and excavation of the interstore pillar by drilling wells from the transport unit of the upper floor (see A.Sh. Kurbanov, NN Alexandrov, NG Klimenko, EA Kryukov, NF Sedasheva, TF Sobolevsky, LI Yakovlev Report on the topic No. 737 - “Geological, economic and industrial assessment of Khudesky copper-pyritic deposits of the North Caucasus a ”, Moscow: Central Research and Development Institute of Non-Ferrous, Rare and Noble Metals“ TsNIGRI ”, 2002. 424 pp., FIG. 40). In this method, the drilling of wells is carried out from the upper and lower boreholes located above and below the retraction drifts of the ventilation and working horizons, and the unloading workings are formed in the form of dukes.

Недостатками прототипа являются, наличие большого количества нарезных выработок, связанных с созданием специальных верхних и нижних буровых ортов, расположенных выше и ниже откаточных штреков, а также со сложностью формирования дучек. Эти работы требуют дополнительных затрат средств и времени, что приводит к повышению себестоимости добычи руды и снижению производительности работ. Кроме того, наличие дучек усложняет погашение межэтажных целиков. Причем вторичные камеры заполняют обрушенными породами, что приводит к проседанию почвы и нарушению ландшафта.The disadvantages of the prototype are, the presence of a large number of threaded workings associated with the creation of special upper and lower drill rods located above and below the retracting drifts, as well as the complexity of forming the duches. These works require additional costs and time, which leads to an increase in the cost of ore mining and lower productivity. In addition, the presence of small hills complicates the repayment of inter-floor pillars. Moreover, the secondary chambers are filled with collapsed rocks, which leads to subsidence of the soil and disturbance of the landscape.

Результатом предлагаемого технического решения является повышение производительности и снижение себестоимости добычи руды, за счет снижения количества нарезных выработок и упрощения конфигурации выпускной выработки, а также сохранение природного ландшафта.The result of the proposed technical solution is to increase productivity and reduce the cost of ore mining, by reducing the number of rifled mines and simplifying the configuration of the output, as well as preserving the natural landscape.

Технический результат достигается тем, что способ включает проведение подготовительных откаточных выработок по породе и нарезных выработок, состоящих из буровых и транспортных ортов, разгрузочных выработок и заездов к ним, формируя блоки, состоящие из камер первой и второй очереди, последующую отработку камер первой очереди с использованием буровзрывной отбойки восходящими и нисходящими скважинами, заполнение отработанного пространства камер первой очереди твердеющей закладкой и проведение после набора прочности отработки камер второй очереди, отработку следующего нижнего этажа со смещением камер по горизонтали наполовину ширины блока и выемку межэтажного целика бурением скважин из транспортного орта верхнего этажа, согласно изобретению буровые и транспортные орты прокладывают в одном уровне с откаточными выработками, дополнительно формируют подэтаж посередине высоты камер путем проходки бурового орта, а разгрузочные выработки формируют в виде траншеи с одновременной отбойкой руды в камерах, при этом после отработки камер второй очереди осуществляют их закладку твердеющей смесью, а отработку следующего нижнего этажа проводят после набора смесью достаточной прочности.The technical result is achieved by the fact that the method includes conducting preparatory haul-outs by rock and threaded workings, consisting of drilling and transport units, unloading workings and arrivals to them, forming blocks consisting of chambers of the first and second stage, subsequent mining of chambers of the first stage using drilling and blasting blasting with ascending and descending wells, filling the worked-out space of the first-stage chambers with a hardening tab, and carrying out, after a set of strengths, working out the chambers of watts According to the invention, drilling and transport units are laid at the same level with the retraction workings, and they additionally form a sub-floor in the middle of the height of the chambers by drilling a hole unit, and unloading workings form in the form of trenches with simultaneous breaking of ore in the chambers, while after mining the chambers of the second stage they are closed DKU settable mixture and testing of the next lower floor is carried out after a set mixture of sufficient strength.

Данный способ позволит существенно повысить производительность и снизить себестоимость добычи руды за счет снижения количества нарезных выработок, упрощения конфигурации выпускной выработки и существенного увеличения высоты этажа из-за наличия подэтажного бурового орта, а также позволит сохранить естественный природный ландшафт за счет закладки камер второй очереди твердеющей смесью.This method will significantly increase productivity and reduce the cost of ore mining by reducing the number of threaded workings, simplifying the configuration of the output workings and significantly increasing the floor height due to the presence of a sub-floor drilling unit, and will also preserve the natural landscape by laying the chambers of the second stage with a hardening mixture .

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен вертикальный разрез месторождения на начальной стадии разработки (самый верхний этаж) с указанием последовательности отработки камер, на фиг. 2 - то же на стадии разработки последующих нижних этажей, на фиг. 3 - горизонтальный разрез по А-А на уровне рабочего горизонта и Б-Б на уровне вентиляционного горизонта на фиг. 2.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a vertical section of the field at the initial stage of development (the highest floor) with an indication of the sequence of mining chambers, FIG. 2 - the same at the stage of development of subsequent lower floors, in FIG. 3 is a horizontal section along A-A at the level of the working horizon and BB at the level of the ventilation horizon in FIG. 2.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Проходят подготовительные откаточные выработки 1 по породе, формируя полевые штреки в лежачем и висячем боках месторождения одновременно на рабочем и вентиляционном горизонтах. Разделяют рудную площадь на блоки, причем ширину блока определяют равной мощности месторождения, высоту равной высоте этажа, а длину устанавливают в зависимости от прочностных характеристик руды. Блоки разделяют на камеры 2 первой (I) и второй (II) очереди.Preparatory haul-outs 1 of the rock pass, forming field drifts in the lying and hanging sides of the field simultaneously on the working and ventilation horizons. The ore area is divided into blocks, the width of the block being determined equal to the thickness of the deposit, the height equal to the height of the floor, and the length set depending on the strength characteristics of the ore. The blocks are divided into chambers 2 of the first (I) and second (II) stage.

Затем выполняют нарезные работы. При этом проходят на границе камер 2 первой и второй очереди транспортные орты 3 на рабочем горизонте и буровые орты 4 на рабочем и вентиляционном горизонтах в одном уровне с откаточными выработками (см. фиг. 1), а также проходят буровые орты 5 посередине высоты камер, формируя подэтаж. Создание подэтажа позволяет существенно увеличить высоту этажа до 80…90 м и тем самым сократить количество нарезных работ и повысить производительность добычи руды.Then perform threaded work. At the same time, transport rods 3 on the working horizon and drill rods 4 on the working and ventilation horizons are at the same level with the retraction workings (see Fig. 1), and also drill rods 5 are in the middle of the height of the chambers forming a sub floor. Creating a sub-floor allows to significantly increase the height of the floor to 80 ... 90 m and thereby reduce the number of rifling operations and increase the productivity of ore mining.

Отработку камер 2 ведут традиционным способом путем проходки отрезного восстающего, между рабочим и вентиляционным горизонтами, предварительно пройдя заезд 6 между транспортным 3 и буровым ортом 4 на рабочем горизонте (см. фиг. 3), разделкой отрезной щели и последовательной отбойкой вееров скважин, пробуренных из буровых ортов 4 рабочего и вентиляционного горизонта, а также бурового орта 5 подэтажа (см. фиг. 1). Причем из бурового орта 4 рабочего горизонта скважины бурят таким образом, чтобы после отбойки образовалась разгрузочная выработка в виде траншеи. Выпуск руды из траншеи осуществляют через соответствующие заезды 6 между транспортным 3 и буровыми 4 ортами рабочего горизонта с помощью самоходного оборудования.The chambers 2 are tested in the traditional way by cutting a cutting uprising between the working and ventilation horizons, having previously passed race 6 between transport 3 and drilling unit 4 on the working horizon (see Fig. 3), cutting a cutting gap and sequentially breaking fans of wells drilled from drilling unit 4 working and ventilation horizon, as well as drilling unit 5 sub-floors (see Fig. 1). Moreover, from the drilling unit 4, the working horizon of the well is drilled in such a way that, after breaking, an unloading hole is formed in the form of a trench. The release of ore from the trench is carried out through the corresponding races 6 between transport 3 and drilling 4 orts of the working horizon using self-propelled equipment.

Причем отработку камер 2 ведут последовательно. Сначала отрабатывают камеры первой очереди (I) и через скважины 7 заполняют отработанное пространство твердеющей закладкой, используя вентиляционный горизонт. После набора прочности отрабатывают камеры второй очереди (II) аналогично камерам первой очереди и также заполняют их твердеющей закладкой. После отработки всего этажа и набора прочности твердеющей смеси в камерах переходят к отработке следующего нижнего этажа со смещением камер по горизонтали наполовину ширины блока относительно блоков верхнего этажа (см. фиг. 2). Это дает возможность вовлечь в отработку оставшиеся целики между траншеями отработанных блоков на верхних этажах и обеспечить выемку полезного ископаемого из недр практически без потерь. При этом при переходе на следующий нижний этаж транспортный орт 3 рабочего горизонта верхнего этажа становится буровым ортом 4 вентиляционного горизонта нижнего этажа (см. фиг. 2) и выемку межэтажного целика осуществляют одновременно с выработкой камер 2 путем отбойки вееров восходящих скважин из бурового орта 4 вентиляционного горизонта.Moreover, the development of cameras 2 are carried out sequentially. First, chambers of the first stage (I) are worked out and through the wells 7, the spent space is filled with a hardening tab using the ventilation horizon. After a set of strengths, second-stage (II) chambers are worked out similarly to the first-stage chambers and also fill them with a hardening tab. After working off the entire floor and gaining strength of the hardening mixture in the chambers, they proceed to working off the next lower floor with the chambers shifted horizontally by half the width of the block relative to the blocks of the upper floor (see Fig. 2). This makes it possible to draw into the mining the remaining pillars between the trenches of spent blocks on the upper floors and ensure the extraction of minerals from the bowels with virtually no loss. At the same time, when moving to the next lower floor, the transport unit 3 of the working horizon of the upper floor becomes the drilling unit 4 of the ventilation horizon of the lower floor (see Fig. 2) and the excavation of the interstore pillar is carried out simultaneously with the development of chambers 2 by breaking fans of the ascending wells from the drilling unit 4 of the ventilation the horizon.

Данный способ позволяет применить мощное самоходное оборудование для проходки подготовительных и нарезных выработок, погрузки и транспортировки руды, а также позволяет вести отбойку руды глубокими скважинами, применять наиболее производительный безлюковый выпуск руды непосредственно на почву откаточных горизонтов. Увеличенная высота этажа позволяет сократить расходы на подготовку и нарезку блоков, увеличить производительность и снизить себестоимость добычи руды. Закладка камер второй очереди твердеющей смесью позволит исключить проседание поверхности и сохранить естественный природный ландшафт.This method allows the use of powerful self-propelled equipment for sinking and dredging, loading and transporting ore, and also allows the ore to be broken by deep wells, and to use the most productive hatchless ore output directly to the soil of the discharge horizons. The increased floor height reduces the cost of preparing and cutting blocks, increase productivity and reduce the cost of ore mining. The laying of the chambers of the second stage with a hardening mixture will eliminate surface subsidence and preserve the natural landscape.

Использование предлагаемого способа позволит по сравнению с прототипом существенно повысить производительность и снизить себестоимость добычи руды, а также сохранить естественный природный ландшафт.Using the proposed method will allow, in comparison with the prototype, to significantly increase productivity and reduce the cost of ore mining, as well as preserve the natural landscape.

Claims

A method of developing powerful deposits with a floor-and-chamber system with laying out the worked out space, including carrying out preparatory haul-outs by rock and threaded workings, consisting of drilling and transport units, unloading workings and races to them, forming blocks consisting of chambers of the first and second stage, the subsequent development of the first stage chambers using drilling and blasting blasting by ascending and descending wells, filling the worked out space of the first stage chambers with a hardening mortgage the second and subsequent completion of the development of chambers of the second stage chambers, the development of the next lower floor with horizontal displacement of the chambers by half the block width and the excavation of the interstore pillar by drilling wells from the transport unit of the upper floor, characterized in that the drilling and transport unit are laid at the same level as the recoil workings , additionally form a sub-floor in the middle of the height of the chambers by drilling a drilling unit, and unloading workings form in the form of a trench with simultaneous breaking of ore in the chambers, while After mining chambers of the second stage is carried out their bookmark setting mixture, a refinement of the next lower floor is carried out after a set mixture of sufficient strength.