RU2768251C1 - Method for development of steeply dipping ore bodies with unstable ores - Google Patents
Method for development of steeply dipping ore bodies with unstable ores Download PDFInfo
- Publication number
- RU2768251C1 RU2768251C1 RU2021129323A RU2021129323A RU2768251C1 RU 2768251 C1 RU2768251 C1 RU 2768251C1 RU 2021129323 A RU2021129323 A RU 2021129323A RU 2021129323 A RU2021129323 A RU 2021129323A RU 2768251 C1 RU2768251 C1 RU 2768251C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ore
- descending
- soil
- chambers
- mined
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 238000011161 development Methods 0.000 title claims description 6
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 42
- 238000013461 design Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000005065 mining Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000005422 blasting Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000003245 working effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 238000005553 drilling Methods 0.000 abstract description 34
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 20
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 5
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 4
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 241000826860 Trapezium Species 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
- 239000010878 waste rock 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)
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
Abstract
Description
Техническое решение относится к горной промышленности, а именно к разработке полезных ископаемых, и может быть использовано при разработке подземным способом мощных крутопадающих рудных тел с неустойчивыми ценными рудами, например, кимберлитовых трубок.The technical solution relates to the mining industry, namely to the development of minerals, and can be used in the underground mining of powerful steeply dipping ore bodies with unstable valuable ores, for example, kimberlite pipes.
Известен способ разработки мощных крутопадающих рудных тел по патенту RU 2093678 С1, 20.10.1997, Е21С 41/22, включающий отбойку рудного тела сверху вниз блоками ромбоидальной формы, расположение их вкрест простирания со смещением смежных блоков на половину высоты этажа, разделение блока на две камеры, отработку верхней части блока камерой стропильной формы, закладку последней, отработку нижней части блока камерой ромбоидальной формы, подобной форме отрабатываемого блока. Верхние части блоков верхнего подэтажа отрабатывают с закладкой в первую очередь, во вторую очередь верхние части смежных блоков нижнего подэтажа, а после набора закладкой необходимой прочности отрабатывают без закладки камеры ромбоидальной формы в каждом блоке.A known method for the development of powerful steeply dipping ore bodies according to patent RU 2093678 C1, 20.10.1997, E21C 41/22, including breaking the ore body from top to bottom with blocks of rhomboid shape, arranging them across the strike with displacement of adjacent blocks by half the height of the floor, dividing the block into two chambers , working out the upper part of the block with a truss-shaped camera, laying the last one, working out the lower part of the block with a rhomboid-shaped camera, similar to the shape of the block being worked out. The upper parts of the blocks of the upper subfloor are worked out with backfilling first of all, secondly the upper parts of adjacent blocks of the lower subfloor, and after gaining the required strength by backfilling, they are worked out without backfilling a rhomboid-shaped chamber in each block.
Общими признаками предлагаемого технического решения и аналога являются: нисходящая выемка запасов месторождения под искусственным массивом отрабатываемыми камерами в шахматном порядке со смещением на подэтаж и с приданием им в поперечном сечении вида вытянутого по вертикали шестигранника (в аналоге - отбойка рудного тела сверху вниз блоками ромбоидальной формы со смещением их относительно друг друга на половину этажа), закладка выработанного пространства.The common features of the proposed technical solution and analogue are: downward excavation of deposit reserves under an artificial massif by mined chambers in a checkerboard pattern with an offset to a sublevel and giving them a cross-sectional view of a vertically elongated hexagon by shifting them relative to each other by half a floor), backfilling of the mined-out space.
К недостаткам указанного способа следует отнести сложность отработки камерой стропильной формы при формировании верхней части блока, так как острый угол в конструкции верхней части блока неизменно является концентратором значительных напряжений, а проведение транспортных и буровых работ в неустойчивых рудах требует больших затрат на их крепление и поддержание, что в конечном счете ведет к значительному увеличению себестоимости работ, а значит - снижает эффективность производства горных работ в целом.The disadvantages of this method include the difficulty of working out the truss form by the camera when forming the upper part of the block, since the acute angle in the structure of the upper part of the block is invariably a concentrator of significant stresses, and carrying out transport and drilling operations in unstable ores requires high costs for their fastening and maintenance, which ultimately leads to a significant increase in the cost of work, and therefore reduces the efficiency of mining operations in general.
Известен способ разработки рудных месторождений по авт. св. SU 1346793 A1, 23.10.1987, Е21С 41/06, БИ №39, включающий проходку в руде на контакте с вмещающими породами параллельных заходок первой очереди и между ними проходку заходок второй очереди со смещением почвы по высоте относительно почвы заходок первой очереди, формирование искусственной кровли закладкой выработанного пространства заходок, выемку полезного ископаемого под искусственной кровлей и закладку образованного выработанного пространства. Заходки второй очереди проходят с совмещением их кровли с кровлей заходок первой очереди и смещением почвы на высоту, определяемую по установленному соотношению.A known method of developing ore deposits according to ed. St. SU 1346793 A1, 10.23.1987, Е21С 41/06, BI No. 39, which includes driving in the ore at the contact with the host rocks of the parallel stops of the first stage and between them the driving of the second stage stops with the displacement of the soil in height relative to the soil of the stop of the first stage, the formation of an artificial roofing by backfilling the goaf, excavation of minerals under the artificial roof and backfilling the formed goaf. The entrances of the second stage pass with the combination of their roof with the roof of the entrances of the first stage and the displacement of the soil to a height determined by the established ratio.
Общими признаками предлагаемого технического решения и аналога являются: формирование искусственного массива, нисходящяя выемка запасов месторождения под искусственным массивом отрабатываемыми камерами в шахматном порядке со смещением на подэтаж и с приданием им в поперечном сечении вида вытянутого по вертикали шестигранника, формируемого послойной отбойкой руды с использованием вееров нисходящих буровзрывных скважин, пробуренных из предварительно пройденных буровых выработок в верхней части каждой отрабатываемой камеры (в аналоге - проходка в руде параллельных заходок первой очереди и между ними проходка заходок второй очереди со смещением почвы по высоте относительно почвы заходок первой очереди, формирование искусственной кровли закладкой выработанного пространства заходок, выемка полезного ископаемого под искусственной кровлей), закладка выработанного пространства.The common features of the proposed technical solution and analogue are: the formation of an artificial massif, the downward excavation of the reserves of the deposit under the artificial massif by the chambers being mined in a checkerboard pattern with an offset to the sublevel and giving them in cross section the form of a vertically elongated hexagon formed by layer-by-layer breaking of ore using descending fans drilling and blasting holes drilled from pre-drilled drilling workings in the upper part of each chamber being worked out (in the analogy, the drilling of parallel penetrations of the first stage in the ore and the penetration of penetrations of the second stage between them with the displacement of the soil in height relative to the soil of the entry of the first stage, the formation of an artificial roof by backfilling the mined-out space stop, excavation of minerals under an artificial roof), backfilling of mined-out space.
Основным недостатком известного способа является формирование кровли камер в закладочном массиве ступенчатой формы за счет разных высот почвы заходок первой и второй очереди. При отбойке камерных запасов руды происходит скалывание горной породы в камеру закладки из почвы заходок второй очереди, что приводит к разубоживанию руды закладочным материалом. При отработке мощных месторождений данной технологией для каждого последующего этажа необходимо формировать искусственную кровлю заложенными заходками, что трудоемко и ведет к снижению интенсивности отработки, повышает себестоимость горных работ, а значит - снижает эффективность их производства в целом.The main disadvantage of the known method is the formation of the roof of the chambers in the filling array of stepped shape due to different heights of the soil of the entry of the first and second stages. During the breakage of chamber ore reserves, rock is chipped into the backfill chamber from the soil of the second stage stopovers, which leads to dilution of the ore with backfill material. When developing powerful deposits with this technology, for each subsequent floor, it is necessary to form an artificial roof with laid backstops, which is laborious and leads to a decrease in the intensity of mining, increases the cost of mining, and therefore reduces the efficiency of their production as a whole.
Наиболее близким по технической сущности и совокупности существенных признаков является способ разработки крутопадающих рудных тел с неустойчивыми рудами по патенту RU 2515285 C1, 10.05.2014, Е21С 41/16, БИ №13. Данный способ включает формирование искусственного массива проходкой и закладкой заходок на разрезном и подрезном слоях, нисходящую выемку запасов под искусственным массивом и закладку выработанного пространства, при этом под искусственным массивом формируют переходной слой - подэтаж путем поочередной проходки заходок первой очереди высотой, равной высоте слоя, и заходок второй очереди, высота которых равна высоте слоя - подэтажа. Заходкам первой очереди придают в вертикальном сечении форму перевернутой трапеции, а заходкам второй очереди - неправильного шестиугольника, причем ширину верхних оснований фигур этих заходок и ширину заходок вышележащего подразрезного слоя принимают равной величины. Затем запасы месторождения ниже переходного слоя - подэтажа отрабатывают камерами в шахматном порядке со смещением на подэтаж и с приданием им в поперечном сечении вида вытянутого по вертикали шестигранника, формируемого послойной отбойкой руды с использованием вееров нисходящих буровзрывных скважин, пробуренных из предварительно пройденных буровых выработок в верхней части каждой отрабатываемой камеры. Верхнюю часть камер формируют в виде трапеции размерами в половину высоты камеры, контуры верхнего основания которой совпадают с контурами основания заложенных заходок первой очереди в переходном слое - подэтаже, а контуры боковых верхних сторон - с контурами нижних сторон заложенных соседних заходок второй очереди. Нижней же части камеры, размерами в половину ее высоты, придают в вертикальном сечении форму перевернутой трапеции, при этом отбитую руду с почвы отрабатываемых камер убирают, а после полной отработки отрабатываемых камер выполняют их закладку твердеющей смесью.The closest in technical essence and set of essential features is the method of developing steeply dipping ore bodies with unstable ores according to patent RU 2515285 C1, 05/10/2014, E21C 41/16, BI No. 13. This method includes the formation of an artificial massif by driving and backfilling of stops on the cut and undercut layers, downward excavation of reserves under the artificial massif and backfilling of the worked-out space, while under the artificial massif a transition layer is formed - a sublevel by alternately driving the first stage penetrations with a height equal to the height of the layer, and entrance of the second stage, the height of which is equal to the height of the layer - sublevel. The headers of the first stage are given the shape of an inverted trapezoid in vertical section, and the headers of the second stage - an irregular hexagon, and the width of the upper bases of the figures of these headers and the width of the headers of the overlying undercut layer are taken equal. Then the reserves of the deposit below the transition layer - sublevel are mined by chambers in a checkerboard pattern with a shift to the sublevel and giving them a cross-sectional view of a vertically elongated hexagon formed by layer-by-layer breaking of ore using fans of descending blastholes drilled from previously drilled workings in the upper part each working chamber. The upper part of the chambers is formed in the form of a trapezoid with dimensions of half the height of the chamber, the contours of the upper base of which coincide with the contours of the base of the laid stubs of the first stage in the transitional layer - subfloor, and the contours of the lateral upper sides - with the contours of the lower sides of the embedded adjacent stubs of the second stage. The lower part of the chamber, half its height in size, is shaped in vertical section into an inverted trapezium, while the broken ore is removed from the soil of the chambers being worked out, and after the chambers have been completely worked out, they are backfilled with a hardening mixture.
Общими признаками предлагаемого технического решения и прототипа являются: формирование искусственного массива, нисходящяя выемка запасов месторождения под искусственным массивом отрабатываемыми камерами в шахматном порядке со смещением на подэтаж и с приданием им в поперечном сечении вида вытянутого по вертикали шестигранника, формируемого послойной отбойкой руды с использованием вееров нисходящих буровзрывных скважин, пробуренных из предварительно пройденных буровых выработок в верхней части каждой отрабатываемой камеры, уборка отбитой руды с почвы отрабатываемых камер, закладка отработанных камер твердеющей смесью (в прототипе - закладка выработанного пространства).The common features of the proposed technical solution and the prototype are: the formation of an artificial array, the downward excavation of the reserves of the deposit under the artificial array by the chambers being mined in a checkerboard pattern with an offset to the sublevel and giving them a cross-sectional view of a vertically elongated hexagon formed by layer-by-layer breaking of ore using descending fans drilling and blast holes drilled from pre-drilled drilling workings in the upper part of each mined chamber, cleaning broken ore from the soil of mined chambers, laying the spent chambers with a hardening mixture (in the prototype - laying a goaf).
Недостатком данного способа является то, что при формировании почвы отрабатываемых камер происходит значительное отклонение ее фактического контура от проектных отметок. При наличии подъема почвы на высоту более двух метров вышележащей отработанной камеры, проходку буровой выработки нижележащей отрабатываемой камеры производят в два этапа. И только на втором этапе проходки почва буровой выработки доводится до проектных отметок, что в целом негативно сказывается на процессе добычи руды, а именно: увеличиваются трудозатраты на бурение дополнительных скважин и увеличивается расход взрывчатых веществ, и тем самым снижается эффективность производства буровзрывных работ. Также отбойка камерных запасов руды с повышенным расходом взрывчатых веществ ведет к снижению устойчивости рудного массива смежных отработанных камер и, как следствие, последующему дополнительному разубоживанию руды закладочным материалом, что снижает размер выемочной единицы, так как происходит смешивание руды с горной породой. В случае неликвидированной закладки отработанной камеры снижается объем добытой руды. Кроме того, при закладке такой камеры, после засыпки верхней части породой, остается технологическая пустота высотой не менее одного метра. Для ее ликвидации необходима подача трубопровода в верхнюю точку буровой выработки и дозаливка закладкой малой прочности, это требует дополнительных затрат на материалы и повышает трудоемкость горных работ, что также приводит к снижению эффективности их проведения.The disadvantage of this method is that during the formation of the soil of the chambers being worked out, a significant deviation of its actual contour from the design marks occurs. If there is a rise of soil to a height of more than two meters of the overlying worked out chamber, the driving of the drilling workings of the underlying working out chamber is carried out in two stages. And only at the second stage of sinking, the soil of the drilling working is brought to the design levels, which generally negatively affects the process of ore mining, namely: labor costs for drilling additional wells increase and the consumption of explosives increases, and thereby the efficiency of drilling and blasting operations decreases. Also, the breaking of chamber ore reserves with an increased consumption of explosives leads to a decrease in the stability of the ore massif of adjacent worked-out chambers and, as a result, to the subsequent additional dilution of the ore with filling material, which reduces the size of the extraction unit, since the ore is mixed with the rock. In the case of an unliquidated backfilling of a worked-out chamber, the volume of mined ore decreases. In addition, when laying such a chamber, after filling the upper part with rock, there remains a technological void with a height of at least one meter. To eliminate it, it is necessary to supply the pipeline to the upper point of the drilling working and refill with a backfill of low strength, this requires additional costs for materials and increases the labor intensity of mining, which also leads to a decrease in the efficiency of their implementation.
Решаемая техническая проблема заключается в повышении эффективности производства горных работ при нисходящей выемке запасов месторождения за счет более точного формирования проектного профиля почвы отрабатываемых камер в рудном массиве путем предварительного направленного разупрочнения рудного массива, которое обеспечивает его локальное ослабление и задает направление взрывных работ, а также за счет увеличения размеров выемочной единицы.The technical problem to be solved is to increase the efficiency of mining operations during the downward extraction of the deposit reserves due to more accurate formation of the design profile of the soil of the chambers being mined in the ore massif by preliminary directed softening of the ore massif, which ensures its local weakening and sets the direction of blasting, as well as due to increase in the size of the excavation unit.
Техническим результатом является повышение точности формирования проектного профиля почвы отрабатываемых камер в рудном массиве путем предварительного направленного локального разупрочнения его, обеспечивающего под воздействием взрыва направленное разрушение рудного массива, также минимизация погонных метров бурения и расхода взрывчатых веществ при камерной отработке месторождения и увеличение размеров выемочной единицы. The technical result is to increase the accuracy of the formation of the design profile of the soil of the chambers being mined in the ore massif by preliminary directional local softening of it, which ensures the directional destruction of the ore massif under the influence of an explosion, as well as minimizing the running meters of drilling and the consumption of explosives during chamber mining of the deposit and increasing the size of the excavation unit.
Техническая проблема решается тем, что в представленном способе разработки крутопадающих рудных тел с неустойчивыми рудами, включающем формирование искусственного массива, нисходящую выемку запасов месторождения под искусственным массивом отрабатываемыми камерами в шахматном порядке со смещением на подэтаж и с приданием им в поперечном сечении вида вытянутого по вертикали шестигранника, формируемого послойной отбойкой руды в рудном массиве с использованием вееров нисходящих буровзрывных скважин, пробуренных из предварительно пройденных буровых выработок в верхней части каждой отрабатываемой камеры, при этом отбитую руду с почвы отрабатываемых камер убирают, а после полной отработки отрабатываемых камер выполняют их закладку твердеющей смесью, согласно техническому решению отметки кровли буровых выработок при их проходке формируют с учетом фактического контура почвы вышележащих отработанных и заложенных камер. В каждом веере нисходящих буровзрывных скважин выполняют бурение нисходящих буровзрывных скважин, после чего на их стенках, на проектных отметках почвы отрабатываемых камер производят нарезание поперечных инициирующих полостей различной формы, например, дискообразной, с острой кромкой на ее периферии, на расчетную глубину прорезания, но не менее радиуса нисходящей буровзрывной скважины. Количество n вертикальных нисходящих буровзрывных скважин с поперечными инициирующими полостями в веере нисходящих буровзрывных скважин определяют из соотношения:The technical problem is solved by the fact that in the presented method for the development of steeply dipping ore bodies with unstable ores, including the formation of an artificial massif, the downward excavation of the deposit reserves under the artificial massif by mined chambers in a checkerboard pattern with an offset to a sublevel and giving them in cross section the form of a vertically elongated hexagon , formed by layer-by-layer breaking of ore in the ore massif using fans of descending drilling and blasting holes drilled from previously passed drilling workings in the upper part of each chamber being mined, while the broken ore is removed from the soil of the chambers being worked out, and after complete mining of the chambers being worked out, they are backfilled with a hardening mixture, according to the technical solution, the marks of the roof of the drilling workings during their driving are formed taking into account the actual contour of the soil of the overlying worked out and laid chambers. In each fan of descending drilling and blasting holes, drilling of descending drilling and blasting holes is performed, after which, on their walls, on the design marks of the soil of the chambers being worked out, transverse initiating cavities of various shapes are cut, for example, disk-shaped, with a sharp edge on its periphery, to the calculated cutting depth, but not less than the radius of the descending blast hole. The number n of vertical descending blast holes with transverse initiating cavities in the fan of descending blast holes is determined from the ratio:
n >
где n - целое число;where n is an integer;
b - проектная ширина почвы отрабатываемой камеры;b is the design width of the soil of the chamber being worked out;
a - расстояние между веерами нисходящих буровзрывных скважин. Расстояние c от боковых контактов почвы отрабатываемой камеры с рудным массивом до вертикальных нисходящих буровзрывных скважин с поперечными инициирующими полостями принимают меньше расстояния a, указанного выше. Расстояние h между вертикальными нисходящими буровзрывными скважинами с поперечными инициирующими полостями принимают меньше 2a. Фактические расстояния c и h, глубину поперечных инициирующих полостей и массу взрывчатых веществ в их районе уточняют с учетом конкретных механических свойств и природной нарушенности рудного массива. Зону разрушения рудного массива в проектных отметках почвы каждой отрабатываемой камеры формируют под воздействием взрыва на участках поперечных инициирующих полостей в процессе последовательной послойной отбойки руды веерами нисходящих буровзрывных скважин, а окончательный контур почвы каждой отрабатываемой камеры в проектных отметках по ее простиранию и вкрест ее простирания формируют после отгрузки отбитой руды в рудном массиве, после каждого цикла взрывных работ.a - distance between fans of descending blast holes. The distance c from the side contacts of the soil of the mined chamber with the ore mass to the vertical descending blastholes with transverse initiating cavities is less than the distance a indicated above. The distance h between vertical descending blastholes with transverse initiating cavities is less than 2a. The actual distances c and h, the depth of the transverse initiating cavities and the mass of explosives in their area are specified taking into account specific mechanical properties and natural disturbance of the ore massif. The zone of destruction of the ore massif in the design marks of the soil of each mined chamber is formed under the influence of an explosion in the areas of transverse initiating cavities in the process of successive layer-by-layer breaking of the ore by fans of descending drill-and-blast holes, and the final contour of the soil of each mined chamber in the design marks along its strike and across its strike is formed after shipment of broken ore in the ore massif after each blasting cycle.
Указанная совокупность признаков позволяет повысить эффективность производства горных работ при нисходящей выемке запасов рудных месторождений за счет более точного формирования проектного профиля почвы отрабатываемых камер в рудном массиве путем предварительного направленного разупрочнения рудного массива, то есть локального ослабления стенок вертикальных нисходящих буровзрывных скважин на проектных отметках почвы отрабатываемых камер с помощью создания в них, на этих проектных отметках почвы, поперечных инициирующих полостей различной формы, например, дискообразной, с острой кромкой на ее периферии, на расчетную глубину прорезания, но не менее радиуса нисходящей буровзрывной скважины. Образование с помощью щелеобразователя поперечных инициирующих полостей такой формы и размеров обеспечивает под воздействием взрыва создание повышенных локальных концентраций напряжений по острой кромке этой полости и последующее направленное разрушение рудного массива в проектных отметках почвы отрабатываемых камер. Это позволяет существенно снизить дополнительные производственные затраты на формирование проектного профиля почвы отрабатываемых камер в проектных отметках, и тем самым уменьшить себестоимость конечной продукции за счет минимизации погонных метров бурения и расхода взрывчатых веществ при камерной отработке месторождения, а значит - повысить эффективность выполняемых производственных горных работ. Такой подход является наиболее правильным, потому что форму и размеры поперечных инициирующих полостей невозможно рассчитать с необходимой точностью заранее, так как они зависят от конкретных горно - геологических, геомеханических (в том числе, физико - механических свойств горных пород и природной нарушенности горного массива) и горнотехнических (геометрических параметров, способов разработки запасов) условий конкретного месторождения. Кроме того, увеличиваются размеры выемочной единицы, так как в процессе нисходящей выемки запасов месторождения под искусственным массивом и закладки выработанного пространства не происходит смешивание руды с горной породой. Также снижаются расходы на закладочные работы, так как почва отрабатываемых камер, создаваемая за счет направленного взрыва, являющаяся кровлей в последующей буровой выработке, имеет минимальные отклонения от горизонтальной плоскости, что позволят качественно заполнить это пространство (эту неровность) проводимой последующей закладкой, а значит - существенно снизить дополнительные производственные затраты, и тем самым повысить в целом эффективность производства горных работ.The specified combination of features makes it possible to increase the efficiency of mining operations during the downward extraction of ore deposits due to more accurate formation of the design profile of the soil of the chambers being mined in the ore massif by preliminary directed softening of the ore massif, that is, local weakening of the walls of vertical descending drilling and blasting holes at the design elevations of the soil of the chambers being mined by creating in them, at these design soil marks, transverse initiating cavities of various shapes, for example, disk-shaped, with a sharp edge on its periphery, to the estimated cutting depth, but not less than the radius of the descending blast hole. The formation of transverse initiating cavities of this shape and size with the help of a slot-former ensures, under the influence of an explosion, the creation of increased local stress concentrations along the sharp edge of this cavity and the subsequent directed destruction of the ore massif in the design marks of the soil of the chambers being mined. This allows to significantly reduce additional production costs for the formation of the design profile of the soil of the chambers being mined at design elevations, and thereby reduce the cost of the final product by minimizing the running meters of drilling and the consumption of explosives during the chamber mining of the deposit, which means increasing the efficiency of the production mining operations. This approach is the most correct, because the shape and dimensions of the transverse initiating cavities cannot be calculated in advance with the required accuracy, since they depend on specific mining and geological, geomechanical (including physical and mechanical properties of rocks and natural disturbance of the rock mass) and mining technical (geometric parameters, methods of developing reserves) conditions of a particular deposit. In addition, the dimensions of the extraction unit increase, since in the process of downward extraction of the reserves of the deposit under the artificial massif and backfilling of the mined-out space, the ore does not mix with the rock. Also, the costs of backfilling work are reduced, since the soil of the chambers being worked out, created by a directed explosion, which is the roof in the subsequent drilling working, has minimal deviations from the horizontal plane, which will make it possible to qualitatively fill this space (this unevenness) with the subsequent backfilling, which means - significantly reduce additional production costs, and thereby increase the overall efficiency of mining operations.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется примером реализации способа разработки крутопадающих рудных тел с неустойчивыми рудами и чертежами, где на фиг. 1 показана проекция на вертикальную плоскость схемы отработки запасов месторождения отрабатываемыми камерами, продольный разрез отрабатываемой камеры, на фиг. 2 показан разрез А-А на фиг. 1.The essence of the proposed technical solution is illustrated by an example of the implementation of the method for the development of steeply dipping ore bodies with unstable ores and drawings, where in Fig. 1 shows a projection on a vertical plane of the scheme for mining the reserves of the deposit by mined chambers, a longitudinal section of the mined chamber, in Fig. 2 shows section A-A in FIG. one.
На фиг. 1 изображена нисходящяя выемка запасов месторождения под искусственным массивом 1 отрабатываемыми камерами 2 в шахматном порядке со смещением на подэтаж и с приданием им в поперечном сечении вида вытянутого по вертикали шестигранника, формируемого послойной отбойкой руды в рудном массиве 3; веера 4 нисходящих буровзрывных скважин 5; буровая выработка 6 в верхней части каждой отрабатываемой камеры 2; отбитая руда 7 с почвы отрабатываемой камеры 2; самоходная машина 8 с дистанционным управлением; буровой станок 9.In FIG. 1 shows a downward excavation of the deposit reserves under an
На фиг. 2 показан разрез А - А на фиг.1 по вееру 4 нисходящих буровзрывных скважин 5, содержащему по меньшей мере две вертикальные нисходящие буровзрывные скважины 10 с нарезанными поперечными инициирующими полостями 11.In FIG. 2 shows the section A - A in figure 1 along the
Способ разработки крутопадающих рудных тел с неустойчивыми рудами осуществляют следующим образом (см. фиг. 1). По всей площади месторождения формируют искусственный массив 1 проходкой и закладкой заходок на разрезном и подразрезном слоях в рудном массиве 3. Далее производят нисходящую выемку запасов месторождения под искусственным массивом 1 отрабатываемыми камерами 2 в шахматном порядке со смещением на подэтаж и с приданием им в поперечном сечении вида вытянутого по вертикали шестигранника (см. фиг. 2), формируемого послойной отбойкой руды в рудном массиве 3 с использованием вееров 4 нисходящих буровзрывных скважин 5. При этом в процессе нисходящей выемки запасов месторождения под искусственным массивом 1 отрабатываемыми камерами 2, предварительно, до начала ведения буровзрывных работ проходят в верхней части каждой отрабатываемой камеры 2 буровую выработку 6, фактические отметки кровли которой совпадают с фактическими отметками почвы вышележащей отработанной и заложенной камеры 2, и используют ее для бурения с помощью бурового станка 9 нисходящих буровзрывных скважин 5 веерами 4. Для этих целей используют станки типа БЖ с буровой коронкой диаметром 45-46 мм. При этом в каждом веере 4 нисходящих буровзрывных скважин 5 выполняют бурение не менее двух вертикальных нисходящих буровзрывных скважин 10, после чего на их стенках, на проектных отметках почвы отрабатываемых камер 2, производят нарезание поперечных инициирующих полостей 11 (см. фиг. 2). Для этого после бурения вертикальных нисходящих буровзрывных скважин 10 буровую коронку снимают с бурового става бурового станка 9 и на ее место устанавливают устройство для нарезания поперечных инициирующих полостей 11, например, щелеобразователь (на фиг. 2 не показан), с помощью которого производят их нарезание. Поперечные инициирующие полости 11 обеспечивают локальное ослабление рудного массива 3 и задают направление взрывных работ. Выбор режима нарезания зависит от прочности пород рудного массива 3. Нарезание поперечных инициирующих полостей 11 осуществляют последовательно в каждой вертикальной нисходящей буровзрывной скважине 10, в каждом веере 4. Поперечные инициирующие полости 11 выполняют, например, дискообразной формы с острой кромкой на ее периферии и на расчетную глубину прорезания, но не менее радиуса нисходящей буровзрывной скважины 10. Количество n (см. фиг. 2) вертикальных нисходящих буровзрывных скважин 10 с поперечными инициирующими полостями 11 в веере 4 выбирают из соотношения: The method of developing steeply dipping ore bodies with unstable ores is carried out as follows (see Fig. 1). An
n >
где n - целое число;where n is an integer;
b - проектная ширина почвы отрабатываемой камеры 2;b is the design width of the soil of the
a - расстояние между веерами 4 нисходящих буровзрывных скважин 5. Причем расстояние c (см. фиг. 2) от боковых контактов почвы отрабатываемой камеры 2 с рудным массивом 3 до вертикальных нисходящих буровзрывных скважин 10 с поперечными инициирующими полостями 11 принимают меньше расстояния a между веерами 4. Расстояние h (см. фиг. 2) между вертикальными нисходящими буровзрывными скважинами 10 с поперечными инициирующими полостями 11 принимают меньше 2a. Фактические расстояния c и h, глубину поперечных инициирующих полостей 11 и массу взрывчатых веществ в их районе уточняют с учетом конкретных механических свойств и природной нарушенности рудного массива 3. Зону разрушения рудного массива 3 в проектных отметках почвы каждой отрабатываемой камеры 2 формируют под воздействием взрыва на участках поперечных инициирующих полостей 11 в процессе последовательной отбойки руды веерами 4 нисходящих буровзрывных скважин 5. Окончательный контур почвы каждой отрабатываемой камеры 2 в проектных отметках по ее простиранию и вкрест ее простирания формируют после отгрузки отбитой руды 7 в рудном массиве 3, после каждого цикла взрывных работ. Отбитую руду 7 с почвы отрабатываемых камер 2 убирают самоходными машинами 8 с дистанционным управлением. После полной очистки отрабатываемых камер 2 выполняют их закладку твердеющей смесью не менее 2/3 их высоты. Оставшуюся часть отрабатываемой камеры 2 заполняют пустой породой или закладкой нулевой прочности.a is the distance between the
Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет повысить эффективность производства горных работ при нисходящей выемке запасов месторождений.Thus, the proposed technical solution makes it possible to increase the efficiency of mining operations with a downward extraction of field reserves.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021129323A RU2768251C1 (en) | 2021-10-08 | 2021-10-08 | Method for development of steeply dipping ore bodies with unstable ores |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021129323A RU2768251C1 (en) | 2021-10-08 | 2021-10-08 | Method for development of steeply dipping ore bodies with unstable ores |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2768251C1 true RU2768251C1 (en) | 2022-03-23 |
Family
ID=80819775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021129323A RU2768251C1 (en) | 2021-10-08 | 2021-10-08 | Method for development of steeply dipping ore bodies with unstable ores |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2768251C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115012938A (en) * | 2022-05-17 | 2022-09-06 | 安徽金日晟矿业有限责任公司 | Non-cutting raise deep hole slot-drawing blasting ore-breaking mining method |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU842196A1 (en) * | 1979-08-23 | 1981-06-30 | Институт Физики И Механики Горныхпород Ah Киргизской Ccp | Method of mining sloping ore bodies |
| SU1346793A1 (en) * | 1986-05-11 | 1987-10-23 | Уральский научно-исследовательский и проектный институт медной промышленности "УНИПРОМЕДЬ" | Method of mining ore deposits |
| RU2081314C1 (en) * | 1994-12-19 | 1997-06-10 | Институт горного дела СО РАН | Device for creating directed fissures in bore-holes |
| RU2093678C1 (en) * | 1992-10-22 | 1997-10-20 | Научно-производственное предприятие "Информ-Система" | Method for mining thick steep ore bodies |
| RU2515285C2 (en) * | 2012-04-02 | 2014-05-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт обогащения и механической обработки полезных ископаемых "Уралмеханобр" (ОАО "Уралмеханобр") | Method to develop edge ore bodies with unstable ores |
| RU172747U1 (en) * | 2017-05-15 | 2017-07-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Гидроразрыв-сервис" (ООО "НПП "Гидроразрыв-сервис") | CLIPPER |
| CN109356581A (en) * | 2018-11-16 | 2019-02-19 | 西北矿冶研究院 | High-segmentation double-hexagon caving mining method |
-
2021
- 2021-10-08 RU RU2021129323A patent/RU2768251C1/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU842196A1 (en) * | 1979-08-23 | 1981-06-30 | Институт Физики И Механики Горныхпород Ah Киргизской Ccp | Method of mining sloping ore bodies |
| SU1346793A1 (en) * | 1986-05-11 | 1987-10-23 | Уральский научно-исследовательский и проектный институт медной промышленности "УНИПРОМЕДЬ" | Method of mining ore deposits |
| RU2093678C1 (en) * | 1992-10-22 | 1997-10-20 | Научно-производственное предприятие "Информ-Система" | Method for mining thick steep ore bodies |
| RU2081314C1 (en) * | 1994-12-19 | 1997-06-10 | Институт горного дела СО РАН | Device for creating directed fissures in bore-holes |
| RU2515285C2 (en) * | 2012-04-02 | 2014-05-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт обогащения и механической обработки полезных ископаемых "Уралмеханобр" (ОАО "Уралмеханобр") | Method to develop edge ore bodies with unstable ores |
| RU172747U1 (en) * | 2017-05-15 | 2017-07-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Гидроразрыв-сервис" (ООО "НПП "Гидроразрыв-сервис") | CLIPPER |
| CN109356581A (en) * | 2018-11-16 | 2019-02-19 | 西北矿冶研究院 | High-segmentation double-hexagon caving mining method |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115012938A (en) * | 2022-05-17 | 2022-09-06 | 安徽金日晟矿业有限责任公司 | Non-cutting raise deep hole slot-drawing blasting ore-breaking mining method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2454540C1 (en) | Rock pressure control method | |
| MX2012009756A (en) | Underground mining. | |
| CN106223956A (en) | Medium-length hole courtyard mining afterwards filling method | |
| US11125084B1 (en) | Mining method | |
| RU2768251C1 (en) | Method for development of steeply dipping ore bodies with unstable ores | |
| RU2322583C2 (en) | Development method for steep and inclined deposit having low and medium thickness | |
| RU2502872C1 (en) | Development method of thick steeply dipping ore bodies | |
| RU2323337C2 (en) | Method for underground thick ore body mining | |
| CN106223955A (en) | Rhombic bench cemented filling mining method | |
| RU2511330C2 (en) | Method for large-scale explosive destruction of mine rock masses of complex structure for selective extraction of mineral deposit at open-pit mining | |
| US3917348A (en) | Method of developing permeable underground zones | |
| RU2348808C2 (en) | Method of preparing bottom of block | |
| RU2449125C1 (en) | Method to mine large sloping ore bodies | |
| RU2490461C1 (en) | Method to mine thick steep deposits of unstable ores | |
| RU2248448C1 (en) | Method for extraction of steep-falling deposits of weak ores | |
| RU2725353C1 (en) | Method for development of flat dipping narrow veins | |
| RU2790648C1 (en) | Method for underground development of steeping ore bodies in descenting order with chamber system | |
| RU2030581C1 (en) | Method for combined mining of thick ore bodies | |
| RU2059815C1 (en) | Method for mining of steeply dipping underground formations | |
| RU2193659C2 (en) | Method of mineral deposits mining | |
| SU1239336A1 (en) | Method of mining thick mineral deposits | |
| RU2755287C1 (en) | Method for developing thin and low-powered steel-falling ore bodies | |
| RU2762170C1 (en) | Method for developing thin and low-powered steel-falling ore bodies | |
| SU1162978A1 (en) | Method of subterranean mining of minerals | |
| RU1770571C (en) | Method for making raise mine working |