RU2817944C1 - Способ подземной разработки мощных месторождений бедных руд с утилизацией отходов добычи в виде бесцементной закладки - Google Patents
Способ подземной разработки мощных месторождений бедных руд с утилизацией отходов добычи в виде бесцементной закладки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2817944C1 RU2817944C1 RU2023126949A RU2023126949A RU2817944C1 RU 2817944 C1 RU2817944 C1 RU 2817944C1 RU 2023126949 A RU2023126949 A RU 2023126949A RU 2023126949 A RU2023126949 A RU 2023126949A RU 2817944 C1 RU2817944 C1 RU 2817944C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chambers
- mining
- pillars
- ore
- chamber
- Prior art date
Links
- 238000005065 mining Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 238000011161 development Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 6
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052664 nepheline Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010434 nepheline Substances 0.000 description 1
- 238000004094 preconcentration Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N pyrite Chemical compound [Fe+2].[S-][S-] NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052683 pyrite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011028 pyrite Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 230000003245 working effect Effects 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, а именно к подземной добыче руд. Техническим результатом является повышение показателей извлечения относительно традиционных для бедных месторождений технологий и снижение экологического ущерба за счет размещения значительной части отходов добычи и переработки в подземном выработанном пространстве и сохранение земной поверхности. Заявлен способ подземной разработки мощных месторождений бедных или малоценных руд, включающий камерную выемку запасов с расположением блоков вкрест простирания рудного тела. При этом за счет оставления изолирующих междукамерных целиков, имеющих форму прямоугольных треугольников, которые формируют путем секционной отбойки руды встречными веерами скважинных зарядов при выемке камер, создают замкнутое выработанное пространство, не соединяющееся с соседними камерами в горизонтальной плоскости и служащее емкостью для размещения отходов горного производства в виде бесцементной закладки. Причем высоту целиков в нижней части камер принимают равной половине высоты камеры, а угол наклона стенки целиков в верхней части камер принимают равным или на 1-2 градуса больше угла естественного откоса закладочного материала. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, а именно к подземной добыче руд и может быть использовано при освоении запасов мощных месторождений бедных или малоценных руд.
Известен способ отработки мощных месторождений бедных железорудных месторождений подэтажным обрушением с отработкой запасов в нисходящем порядке и торцовым выпуском руды [1]. Данный способ обладает следующими недостатками: нарушение земной поверхности, низкие показатели извлечения руды и невозможность размещения отходов добычи и переработки в выработанном пространстве.
Известен способ разработки крутопадающих рудных тел системой с комбинированным закладочным массивом [2]. При данной технологии выработанное пространство поочерёдно в строгом порядке и соотношении заполняется твердеющей закладочной смесью и сбрасываемой метательными машинами породной закладкой. Данный способ обладает следующими недостатками: ограниченные условия применения (мощность рудного тела не более 15 м) вследствие технических характеристик применяемого метательного оборудования и использование твердеющей закладки (не менее 30% от общего объема закладочного массива).
Известен способ, при котором для снижения себестоимости твердеющей закладки при отработке медноколчеданных месторождений изыскивались составы смесей на основе известково-шлаковых вяжущих, что позволило отказаться от использования цемента и снизить стоимость закладочных работ на 20-30% [3].
Известен способ отработки с частичным укреплением сухого породного закладочного массива путем инъектирования твердеющими растворами через специальные скважины и последующего его уплотнения путем отбойки запасов соседней камеры на зажатую среду закладочного массива [4].
Известен способ отработки с возведением высокоплотных искусственных массивов с незначительной долей твердеющей закладки (10-15%) и механическим уплотнением породной отсыпки по аналогии с дорожным строительством. Недостатками способа является необходимость использования в подземных условиях тяжелых дорожных катков, определенный порядок возведения закладочного массива с точной планировкой – чередованием брустверов определенных размеров на определенном расстоянии, применимость только при слоевой системе разработки. [5].
Применительно к бедным или малоценным рудам к недостаткам способов [2-5] следует отнести то, что использование твердеющих смесей даже в незначительных количествах и независимо от их состава влечет за собой организационно-техническое усложнение и удорожание всей технологии в целом.
Наиболее близким по существу является способ отработки апатит-нефелиновых месторождений камерной системой с утилизацией отходов предконцентрации бедных руд в выработанном пространстве [6]. Основным недостатком способа является оставление неизвлекаемых междуэтажных (30 м) и междукамерных целиков (15 м) больших размеров.
Техническим результатом является повышение показателей извлечения относительно традиционных для бедных месторождений технологий с обрушением руды и налегающих пород или камерных систем разработки с неизвлекаемыми междукамерными и междуэтажными целиками, отказ от использования вяжущих в составе закладочного материала и снижение экологического ущерба за счет размещения значительной части отходов добычи и переработки в подземном выработанном пространстве и сохранение земной поверхности.
Сущность технического решения состоит в том, что добычу руды ведут с разделением рудного тела на располагаемые вкрест простирания блоки, смещаемые в вертикальной плоскости относительно друг друга на половину высоты подэтажа в шахматном порядке. Отработка запасов подэтажей производится в восходящем порядке. Между соседними камерами оставляют неизвлекаемые изолирующие целики в форме прямоугольных треугольников, которые формируют путем секционной отбойки руды встречными веерами скважинных зарядов при выемке камер. Высоту целиков в нижней части камер принимают равной половине высоты камеры, а угол наклона стенки целиков в верхней части камер принимают равным или на 1-2 градуса больше, чем угол естественного откоса закладочного материала. Таким образом, создают замкнутое выработанное пространство, не соединяющееся с соседними камерами в горизонтальной плоскости и служащее емкостью для размещения отходов горного производства в виде бесцементной закладки.
Сущность способа поясняется чертежами на фиг. 1-3, где:
1. Бесцементная закладка;
2. Отбитая руда;
3. Буро-доставочный орт;
4. Камера;
5. Изолирующий целик;
6. Взрывные скважины.
7. Вентиляционно-ходовой восстающий;
8. Вентиляционный штрек;
9. Рудоспуск;
10. Подэтажный штрек;
11. Этажный штрек.
На фиг. 1 изображены расположение и конструкция камер, порядок их отработки и принципиальная схема отбойки камерных запасов (вертикальный разрез по простиранию рудного тела).
На фиг. 2 изображены схема подготовки, порядок отработки и размещение вееров скважин (вертикальный разрез вкрест простирания рудного тела).
На фиг. 3 изображен совмещенный план подготовки днищ камер (горизонтальный разрез).
Указанный технический результат достигается тем, что при отработке камер 4, расположенных в шахматном порядке, оставляются неизвлекаемые целики усеченной формы 5, изолирующие пространство отработанных камер, что в совокупности с восходящим порядком выемки запасов позволяет сформировать замкнутую в горизонтальной плоскости емкость для размещения отходов в виде бесцементной закладки 1 (Фиг.1-3). Усеченные целики 5 имеют форму прямоугольных треугольников. У целиков в нижней части камеры угол β определяется шириной целика, высотой подэтажа и ограничивается половиной этой высоты. У целиков в верхней части камер угол β′ принимается равным или на 1-2 градуса больше угла естественного откоса закладочного материала, что позволяет добиться высокой степени заполнения выработанного пространства закладочным материалом. Формирование целиков с необходимыми параметрами обеспечивается путем секционной отбойки руды встречными веерами скважин 6. При этом целик в верхней части камеры формируется нисходящими веерами скважин с углом наклона больше угла естественного откоса, а целик в нижней части камеры формируется восходящими веерами скважин высотой равной ½ высоты камеры.
Выемка камерных запасов осуществляется двумя забоями с последующим торцовым выпуском при помощи погрузочно-доставочных машин с дистанционным управлением с их заездом в выработанное пространство.
После отработки камеры производится ее заполнение закладочным материалом 1. Для транспортирования бесцементной закладки до камеры используются шахтные автосамосвалы. Планирование поверхности закладочного массива на завершающей стадии закладки камеры осуществляется шахтным бульдозером с дистанционным управлением путем распределения и уплотнения породы для создания почвы буро-доставочной выработки 3 вышележащей камеры 4.
Источники информации:
1. Агошков М.И. Разработка рудных и нерудных месторождений / М.И. Агошков, С.С. Борисов, В.А. Боярский. – 3-е изд., перераб., доп. – М.: Недра, 1983. – 424 с.
2. Патент РФ № 2603992. Способ закладки выработанного пространства / Аллабердин А.Б., Валеев А.С.: № 2015147591/03: заявл. 05.11.2015: опубл. 10.12.2016
3. Изыскание состава и технологии приготовления бесцементных закладочных смесей на основе известково-шлакового вяжущего / В.Н. Калмыков, И.С. Белобородов, В.В. Григорьев, А.В. Сараскин // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2005. – № 7. – С. 242-245.
4. Патент РФ № 2796992. Способ разработки наклонных и крутопадающих рудных тел средней мощности / Мажитов А.М., Пыталев И.А., Якшина В.В. [и др.].: № 2022114953: заявл. 01.06.2022: опубл. 30.05.2023.
5. Аглюков Х.И. Технология погашения выработанного пространства уплотненной закладкой как новый принцип управления горным давлением / Х.И. Аглюков // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. – 2010. – № 6. – С. 7-14.
6. Оценка эффективности экологически сбалансированной технологии разработки месторождения стратегического сырья Партомчорр в Арктической зоне России / С. В. Лукичев, Е. В. Громов, Д. Н. Шибаева, С. В. Терещенко // Горный журнал. – 2017. – № 12. – С. 57-62. – DOI 10.17580/gzh.2017.12.11.
Claims (3)
1. Способ подземной разработки мощных месторождений бедных или малоценных руд, включающий камерную выемку запасов с расположением блоков вкрест простирания рудного тела, отличающийся тем, что за счет оставления изолирующих междукамерных целиков, имеющих форму прямоугольных треугольников, которые формируют путем секционной отбойки руды встречными веерами скважинных зарядов при выемке камер, создают замкнутое выработанное пространство, не соединяющееся с соседними камерами в горизонтальной плоскости и служащее емкостью для размещения отходов горного производства в виде бесцементной закладки, причем высоту целиков в нижней части камер принимают равной половине высоты камеры, а угол наклона стенки целиков в верхней части камер принимают равным или на 1-2 градуса больше угла естественного откоса закладочного материала.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что выемку запасов ведут в восходящем порядке.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что блоки смещены в вертикальной плоскости относительно друг друга в шахматном порядке на половину высоты подэтажа.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2817944C1 true RU2817944C1 (ru) | 2024-04-23 |
Family
ID=
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4072352A (en) * | 1974-08-20 | 1978-02-07 | Erik Ingvar Janelid | Method for mining of rock or ore according to the block caving principle in massive formations |
SU907256A1 (ru) * | 1980-07-18 | 1982-02-23 | Предприятие П/Я М-5703 | Способ разработки крутопадающих рудных тел |
SU1514935A1 (ru) * | 1987-10-19 | 1989-10-15 | Научно-Исследовательский Горнорудный Институт | Способ разработки рудных месторождений камерами с закладкой |
RU2475647C2 (ru) * | 2011-05-20 | 2013-02-20 | Юрий Абрамович Дик | Способ разработки мощных крутопадающих рудных тел |
RU2502872C1 (ru) * | 2012-07-20 | 2013-12-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова" | Способ разработки мощных крутопадающих рудных тел |
CN106223958A (zh) * | 2016-08-10 | 2016-12-14 | 山东华联矿业股份有限公司 | 倾斜中厚矿体分区凿岩阶段落矿嗣后充填协同采矿法 |
CN107829742A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-03-23 | 西北矿冶研究院 | 一种崩落‑充填‑空场‑崩落采矿方法 |
RU2790648C1 (ru) * | 2022-06-02 | 2023-02-28 | Акционерная Компания "АЛРОСА" (публичное акционерное общество) (АК "АЛРОСА" (ПАО)) | Способ подземной разработки крутопадающих рудных тел нисходящим порядком камерной системой |
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4072352A (en) * | 1974-08-20 | 1978-02-07 | Erik Ingvar Janelid | Method for mining of rock or ore according to the block caving principle in massive formations |
SU907256A1 (ru) * | 1980-07-18 | 1982-02-23 | Предприятие П/Я М-5703 | Способ разработки крутопадающих рудных тел |
SU1514935A1 (ru) * | 1987-10-19 | 1989-10-15 | Научно-Исследовательский Горнорудный Институт | Способ разработки рудных месторождений камерами с закладкой |
RU2475647C2 (ru) * | 2011-05-20 | 2013-02-20 | Юрий Абрамович Дик | Способ разработки мощных крутопадающих рудных тел |
RU2502872C1 (ru) * | 2012-07-20 | 2013-12-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова" | Способ разработки мощных крутопадающих рудных тел |
CN106223958A (zh) * | 2016-08-10 | 2016-12-14 | 山东华联矿业股份有限公司 | 倾斜中厚矿体分区凿岩阶段落矿嗣后充填协同采矿法 |
CN107829742A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-03-23 | 西北矿冶研究院 | 一种崩落‑充填‑空场‑崩落采矿方法 |
RU2790648C1 (ru) * | 2022-06-02 | 2023-02-28 | Акционерная Компания "АЛРОСА" (публичное акционерное общество) (АК "АЛРОСА" (ПАО)) | Способ подземной разработки крутопадающих рудных тел нисходящим порядком камерной системой |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
С. В. ЛУКИЧЕВ и др., Оценка эффективности экологически сбалансированной технологии разработки месторождения стратегического сырья Партомчорр в Арктической зоне России// Горный журнал, 2017, N 12, с.57-62. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2017410432B2 (en) | Method for controlling subsidence area caused by underground mining in adjoining open-pit mine | |
Dryzhenko et al. | Open pit mining technology of steeply dipping mineral occurences by steeply inclined sublayers | |
CN106761912B (zh) | 一种适合于不稳定岩层的高效上向进路分层充填采矿方法 | |
CN103437768B (zh) | 一种不留顶底柱预置空间充填采矿法 | |
CN106223958A (zh) | 倾斜中厚矿体分区凿岩阶段落矿嗣后充填协同采矿法 | |
CN103437769B (zh) | 组合再造结构体中深孔落矿协同锚索支护嗣后充填采矿法 | |
CN110388209B (zh) | 一种急倾斜双层矿体阶段深孔采矿法 | |
Khayrutdinov et al. | Stress-strain behavior control in rock mass using different-strength backfill | |
CN110374601B (zh) | 一种急倾斜双层矿体安全高效采矿法 | |
CN104847356A (zh) | 一种薄小矿体的开采方法 | |
CN105736009A (zh) | 用于急倾斜薄矿体的留矿堆浸嗣后充填采矿方法 | |
CN104989408A (zh) | 一种用于山区金属矿山安全高效的采矿方法 | |
CN107829739A (zh) | 一种急倾斜薄矿脉的开采方法 | |
US4198097A (en) | Method of mining | |
CN109899070B (zh) | 基于椭球体放矿结构的缓倾斜中厚矿体无固废充填采矿法 | |
RU2817944C1 (ru) | Способ подземной разработки мощных месторождений бедных руд с утилизацией отходов добычи в виде бесцементной закладки | |
CN110685737B (zh) | 平底结构分段凿岩阶段出矿嗣后充填采矿法 | |
RU2443864C1 (ru) | Способ разработки месторождений полезных ископаемых | |
CN113187481A (zh) | 一种覆盖岩集中注浆崩落回采的充填采矿法 | |
CN113446005A (zh) | 一种边坡地质灾害治理与矿产资源回收方法 | |
RU2400625C1 (ru) | Способ комбинированной разработки месторождений полезных ископаемых | |
RU2762170C1 (ru) | Способ разработки тонких и маломощных крутопадающих рудных тел | |
Schissler | Coal mining, design and methods of | |
RU2184850C1 (ru) | Способ подземной разработки мощных пологих месторождений руд малой крепости | |
Konurin et al. | Sublevel caving under protection of ore-and-barren rock cushion during transition from open pit to underground mining |