RU2709846C1 - Способ подземной разработки кимберлитовых трубок - Google Patents
Способ подземной разработки кимберлитовых трубок Download PDFInfo
- Publication number
- RU2709846C1 RU2709846C1 RU2019112517A RU2019112517A RU2709846C1 RU 2709846 C1 RU2709846 C1 RU 2709846C1 RU 2019112517 A RU2019112517 A RU 2019112517A RU 2019112517 A RU2019112517 A RU 2019112517A RU 2709846 C1 RU2709846 C1 RU 2709846C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- kimberlite
- length
- mining
- hardening
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 44
- 238000005065 mining Methods 0.000 claims abstract description 28
- 230000003245 working effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 10
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 5
- 238000005422 blasting Methods 0.000 claims description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C41/00—Methods of underground or surface mining; Layouts therefor
- E21C41/16—Methods of underground mining; Layouts therefor
- E21C41/22—Methods of underground mining; Layouts therefor for ores, e.g. mining placers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области горного дела и, в частности, к подземной разработке кимберлитовых трубок. Выемку запасов этажа начинают с отработки двух смежных прямолинейных вертикальных слоев, с мощностью, равной диаметру очистной скважины, и рассчитываемой длиной, с учётом длины длинной и короткой осей симметрии сечения кимберлитовой трубки и мощности одного вертикального слоя, расположенных вдоль длинной оси симметрии горизонтального сечения кимберлитовой трубки. Продолжают выемку путем последовательной отработки в направлении от центра к внешнему контуру концентрических замкнутых вертикальных слоев, форма которых в горизонтальном сечении соответствует форме рудного тела. Каждый вертикальный слой отрабатывают в три стадии. На первой стадии проходят верхний и нижний этажные слоевые выработки по всей длине слоя. На второй стадии запасы вертикального слоя отрабатывают с полной твердеющей закладкой выработанного пространства, последовательно вынимаемыми прирезками. На третьей стадии производят закладку верхней и нижней этажных слоевых выработок с применением технологии, компенсирующей недозаклад объема и усадку закладочного материала при твердении. При отработке участков кимберлитовых трубок, пересекающих флюидосодержащие горизонты во вмещающей толще горных пород выемку запасов этажа начинают с отработки защитного слоя вдоль внешнего контура кимберлитовой трубки, с закладкой выработанного пространства и слоевых этажных выработок с применением водонепроницаемого твердеющего закладочного материала. Изобретение позволяет повысить безопасность и эффективность подземной разработки кимберлитовых трубок в сложных горно-геологических условиях. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.
Description
Изобретение относится к области горного дела и, в частности, к подземной разработке кимберлитовых трубок.
Известен способ подземной разработки кимберлитовых трубок горизонтальными слоями с твердеющей закладкой в нисходящем или восходящем порядке [Айнбиндер И.И., Пацкевич П.Г. Перспективные направления развития геотехнологии отработки запасов трубки «Мир» с учетом негативного развития гидрогеологических и геомеханических процессов в блоке №1 // Проблемы отработки алмазоносного месторождения трубки «Мир» под толщей метегеро-ичерского водоносного комплекса - М; ИПКОН РАН, 2012, 194 с (рис. 1 стр. 72, рис. 3а стр. 78)]. Недостатком этого способа является повышенный удельный расход подготовительных выработок, недостаточная эффективность доставочных работ и повышенная опасность горных работ, связанная с необходимостью постоянного нахождения человека в очистном пространстве.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ разработки трубкообразных и мощных рудных тел включающий в себя этажную отработку рудного тела, подготовительные работы, в виде проходки на каждом горизонте подготовительной выработки, пересекающей все рудное тело вдоль короткой оси его сечения, выемку руды путем выбуривания очистных скважин большого диаметра с разрушением рудных временных разделительных целиков между ними буро-взрывными работами, выпуск отбитой рудной массы и управление горным давлением за счет применения твердеющей закладки [Патент РФ №2444625 приоритет 07.07.2010. Опубл. 10.03.2012. Бюл. №7 (прототип)].
Недостатком данного способа является полная незащищенность зоны добычных работ от подземных вод и агрессивных флюидов при пересечении горными работами флюидонесущих горизонтов.
Технической задачей изобретения является повышение безопасности и эффективности подземной разработки кимберлитовых трубок в сложных горногеологических условиях.
Указанная цель достигается тем, что выемку запасов этажа начинают с отработки двух смежных прямолинейных вертикальных слоев, с мощностью, равной диаметру очистной скважины и длиной:
где: - длина прямолинейного вертикального слоя, м; LT и ВТ - соответственно, длина длинной и короткой осей симметрии сечения кимберлитовой трубки, м; D - мощность одного вертикального слоя, расположенных вдоль длинной оси симметрии горизонтального сечения кимберлитовой трубки и продолжают путем последовательной отработки в направлении от центра к внешнему контуру концентрических замкнутых вертикальных слоев, форма которых в горизонтальном сечении соответствует форме рудного тела, а каждый вертикальный слой отрабатывают в три стадии: на первой стадии проходят верхний и нижний этажные слоевые выработки по всей длине слоя, на второй стадии запасы вертикального слоя отрабатывают с полной твердеющей закладкой выработанного пространства, последовательно вынимаемыми прирезками, имеющими длину:
ТТ - время полного твердения закладочного материала, час;
на третьей стадии производят закладку верхней и нижней этажных слоевых выработок с применением технологии, компенсирующей недозаклад объема и усадку закладочного материала при твердении.
При отработке участков кимберлитовых трубок, пересекающих флюидосодержащие горизонты во вмещающей толще горных пород выемку запасов этажа начинают с отработки защитного слоя вдоль внешнего контура кимберлитовой трубки, с закладкой выработанного пространства и слоевых этажных выработок с применением водонепроницаемого твердеющего закладочного материала.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана отработка прямолинейных вертикальных слоев; на фиг. 2 показана отработка концентрических замкнутых вертикальных слоев; на фиг. 3 показана первая стадия отработки вертикального слоя; на фиг. 4 показана вторая стадия отработки вертикального слоя; на фиг. 5 показана третья стадия отработки вертикального слоя; на фиг. 6 показана опережающая отработка защитного слоя по внешнему контуру кимберлитовой трубки при ведении работ в пределах мощности флюидонесущего горизонта.
Способ подземной разработки кимберлитовых трубок содержит: верхнюю 1 и нижнюю 2 подготовительные выработки, кимберлитовую трубку 3, короткую ось 4 горизонтального сечения 5, смежные прямолинейные вертикальные слои 6 и 7, очистные скважины 8, длинную ось симметрии 9, внешний контур 10, концентрические замкнутые вертикальные слои 11, верхнюю 12 и нижнюю 13 слоевые выработки, твердеющую закладку 14, выработанное пространство 15, прирезки 16, взрывные скважины 17, временные разделительные целики 18, флюидонесущий горизонт 19, вмещающую толщину горных пород 20, защитный слой 21, закладочный материал с водоупорными свойствами 22.
Способ реализуется следующим образом. Из подготовительных выработок верхней 1 и нижней 2, пересекающих кимберлитовую трубку 3 вдоль короткой оси 4 ее горизонтального сечения 5 начинают добычные работы с отработки двух смежных прямолинейных вертикальных слоев 6 и 7 с мощностью, равной диаметру очистной скважины 8 и длиной, определяемой из выражения:
где: - длина прямолинейных слоев, LT и ВТ - соответственно, длина длинной 9 и короткой 4 осей симметрии горизонтального сечения 5 кимберлитовой трубки 3, D - диаметр очистной скважины 8,
располагающихся вдоль длинной оси 9 симметрии горизонтального сечения 5 кимберлитовой трубки 3 (фиг. 1) и продолжают ведение добычных работ путем последовательной отработки от центра к внешнему контуру 10 концентрических замкнутых вертикальных слоев 11 (фиг. 2). Каждый вертикальный прямолинейный слой 6 и 7 и каждый замкнутый вертикальный слой 11 отрабатывают в три стадии: на первой стадии (фиг. 3) на всю длину слоя, независимо от его формы, одним из известных способов (например, с применением буровзрывных работ) проходят верхнюю 12 и нижнюю 13 слоевые выработки; на второй стадии (фиг. 4) запасы каждого вертикального слоя 11 отрабатывают одним из известных способов (например, путем бурения очистных скважин большого диаметра 8 с помощью буровой установки Robbins 73 RHC и разрушением временных разделительных целиков 18 взрывными скважинами 17) с полной твердеющей закладкой 14 выработанного пространства 15 последовательно вынимаемыми прирезками 16, имеющими длину:
где: - длина прирезки 16, м; ТТ - время полного твердения закладки 14, час; - соответственно, время бурения очистной скважины 8, час и взрывных скважин 17, час; - минимальная толщина временного разделительного целика 18, м между очистными скважинами 8,.
На третьей стадии (фиг. 5) производят закладку верхней 12 и нижней 13 слоевых выработок с применением известной технологии, компенсирующей недозаклад объема и усадку закладки 14 при твердении.
При отработке кимберлитовых трубок 3, пересекающих флюидонесущий горизонт 19 во вмещающей толще горных пород 20 выемку запасов (фиг. 6) всегда начинают с отработки защитного слоя 21 вдоль внешнего контура 10 кимберлитовой трубки 3 с заполнением выработанного пространства 15 и слоевых выработок 12 и 13 закладочным материалом 22 с водоупорными свойствами одного из известных составов (например, закладки со специальными модификаторами типа МБ 10-50 С [1] стр. 62-71).
Claims (13)
1. Способ подземной разработки кимберлитовых трубок, включающий в себя этажную отработку рудного тела, подготовительные работы, в виде проходки на каждом горизонте подготовительной выработки, пересекающей все рудное тело вдоль короткой оси его сечения, выемку руды путем выбуривания очистных скважин большого диаметра с разрушением рудных временных разделительных целиков между ними буро-взрывными работами, выпуск отбитой рудной массы и управление горным давлением за счет применения твердеющей закладки, отличающийся тем, что выемку запасов этажа начинают с отработки двух смежных прямолинейных вертикальных слоев, с мощностью, равной диаметру очистной скважины, и длиной:
l i - длина прямолинейного вертикального слоя, м;
L T и В Т - соответственно, длина длинной и короткой осей симметрии сечения кимберлитовой трубки, м;
D - мощность одного вертикального слоя, м,
расположенных вдоль длинной оси симметрии горизонтального сечения кимберлитовой трубки и продолжают путем последовательной отработки в направлении от центра к внешнему контуру концентрических замкнутых вертикальных слоев, форма которых в горизонтальном сечении соответствует форме рудного тела, а каждый вертикальный слой отрабатывают в три стадии: на первой стадии проходят верхний и нижний этажные слоевые выработки по всей длине слоя, на второй стадии запасы вертикального слоя отрабатывают с полной твердеющей закладкой выработанного пространства, последовательно вынимаемыми прирезками, имеющими длину:
l 2 - длина прирезки, м;
T T - время полного твердения закладочного материала, час;
t оч и t в - соответственно, время бурения очистной скважины и взрывных скважин, час;
на третьей стадии производят закладку верхней и нижней этажных слоевых выработок с применением технологии, компенсирующей недозаклад объема и усадку закладочного материала при твердении.
2. Способ подземной разработки кимберлитовых трубок по п. 1, отличающийся тем, что при отработке участков кимберлитовых трубок, пересекающих флюидосодержащие горизонты во вмещающей толще горных пород выемку запасов этажа начинают с отработки защитного слоя вдоль внешнего контура кимберлитовой трубки, с закладкой выработанного пространства и слоевых этажных выработок с применением водонепроницаемого твердеющего закладочного материала.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019112517A RU2709846C1 (ru) | 2019-04-24 | 2019-04-24 | Способ подземной разработки кимберлитовых трубок |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019112517A RU2709846C1 (ru) | 2019-04-24 | 2019-04-24 | Способ подземной разработки кимберлитовых трубок |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2709846C1 true RU2709846C1 (ru) | 2019-12-23 |
Family
ID=69022704
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019112517A RU2709846C1 (ru) | 2019-04-24 | 2019-04-24 | Способ подземной разработки кимберлитовых трубок |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2709846C1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU831973A1 (ru) * | 1979-07-13 | 1981-05-23 | Институт Геотехнической Механикиан Украинской Ccp | Способ открытой разработки месторожденийпОлЕзНыХ иСКОпАЕМыХ |
SU1618885A1 (ru) * | 1988-02-16 | 1991-01-07 | Институт проблем комплексного освоения недр АН СССР | Способ разработки трубкообразных рудных тел |
RU2034149C1 (ru) * | 1993-06-15 | 1995-04-30 | Всероссийский проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт промышленной технологии | Способ добычи полезных ископаемых из трубкообразных рудных тел |
RU2059815C1 (ru) * | 1994-08-01 | 1996-05-10 | Фирма "Просистем ГмбХ" | Способ разработки крутопадающих подземных формаций |
WO2003050391A2 (en) * | 2001-12-10 | 2003-06-19 | Placer Dome Technical Services Limited | Mining method for steeply dipping ore bodies |
RU2444625C1 (ru) * | 2010-07-07 | 2012-03-10 | Учреждение Российской академии наук Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук (УРАН ИПКОН РАН) | Способ разработки трубкообразных и мощных рудных тел |
-
2019
- 2019-04-24 RU RU2019112517A patent/RU2709846C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU831973A1 (ru) * | 1979-07-13 | 1981-05-23 | Институт Геотехнической Механикиан Украинской Ccp | Способ открытой разработки месторожденийпОлЕзНыХ иСКОпАЕМыХ |
SU1618885A1 (ru) * | 1988-02-16 | 1991-01-07 | Институт проблем комплексного освоения недр АН СССР | Способ разработки трубкообразных рудных тел |
RU2034149C1 (ru) * | 1993-06-15 | 1995-04-30 | Всероссийский проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт промышленной технологии | Способ добычи полезных ископаемых из трубкообразных рудных тел |
RU2059815C1 (ru) * | 1994-08-01 | 1996-05-10 | Фирма "Просистем ГмбХ" | Способ разработки крутопадающих подземных формаций |
WO2003050391A2 (en) * | 2001-12-10 | 2003-06-19 | Placer Dome Technical Services Limited | Mining method for steeply dipping ore bodies |
RU2444625C1 (ru) * | 2010-07-07 | 2012-03-10 | Учреждение Российской академии наук Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук (УРАН ИПКОН РАН) | Способ разработки трубкообразных и мощных рудных тел |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN113175325B (zh) | 基于关键层保护的煤与共生砂岩型铀矿协调开采方法 | |
CN106761852B (zh) | 广域水下煤岩深孔承压微爆注浆堵水方法 | |
RU2612061C1 (ru) | Способ разработки сланцевых карбонатных нефтяных залежей | |
CN105626073B (zh) | 一种基于充填采矿法预留切割槽的采矿方法 | |
CN105626071A (zh) | 一种缓倾斜薄矿体采矿方法 | |
CN109611146B (zh) | 一种离层水疏放注浆方法 | |
RU2333363C1 (ru) | Способ управления газовыделением при разработке свиты высокогазоносных угольных пластов | |
CN104265297A (zh) | 一种多层易碎缓倾斜极薄矿脉的开采方法 | |
CN106593447A (zh) | 一种地下采矿缓倾斜中厚矿体采矿方法 | |
US20170002658A1 (en) | In-situ leaching of ore deposits located in impermeable underground formations | |
RU2306417C2 (ru) | Способ подземной разработки месторождений полезных ископаемых | |
RU2709846C1 (ru) | Способ подземной разработки кимберлитовых трубок | |
RU2664281C1 (ru) | Способ разработки кимберлитовых месторождений | |
RU2447290C1 (ru) | Способ дегазации угольных пластов | |
Han et al. | Exploitation technology of pressure relief coalbed methane in vertical surface wells in the Huainan coal mining area | |
RU2136890C1 (ru) | Способ дегазации угольных пластов | |
CN113047836B (zh) | 采空区隔离矿柱安全回采方法 | |
CN112127831B (zh) | 一种盐湖采卤井的施工方法 | |
CN114439428A (zh) | 穿采空区群下组煤煤层气水平井强化抽采方法 | |
RU2672296C1 (ru) | Способ разработки сближенных пластов угля | |
CN105587321A (zh) | 过陷落柱采掘工艺 | |
RU2163968C2 (ru) | Способ обрушения покрывающих пород | |
RU2400625C1 (ru) | Способ комбинированной разработки месторождений полезных ископаемых | |
RU2471988C1 (ru) | Способ комбинированной разработки месторождений | |
RU2616016C1 (ru) | Способ разработки плотных карбонатных коллекторов |