СПОСОБ РАЗРАБОТКИ КРУТОПАДАЮЩИХ РУДНЫХ ТЕЛ Российский патент 1995 года по МПК E21C41/22 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при подземной добыче полезных ископаемых, залегающих в крутопадающих рудных телах, преимущественно типа кимберлитовых трубок, склонных к разупрочнению под воздействием диспергирующего раствора.

Известен способ разработки месторождений полезных ископаемых, предусматривающий ведение очистной выемки опускающимися блоками с использованием для разупрочнения рудного массива буровзрывных работ. Отрезанный от вмещающего массива блок полезного ископаемого разбуривают и отбивают на горизонте подсечки. Отбитую руду через выпускные выработки доставляют на откаточный горизонт [1] Недостатком данного способа является невыгодность его использования при добыче кристаллического сырья.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ разработки крутопадающих рудных тел, включающий проходку выработок приемного горизонта под отрабатываемым рудным телом, разбуренные скважины диспергирующего раствора, разупрочнение рудного массива и выпуск разупроченной горной массы [2] Недостатком способа является низкая интенсивность разработки.

Достигается это тем, что в известном способе, включающем проходку выработок приемного горизонта под отрабатываемым рудным телом, разбуривание рудного массива вертикальными скважинами, герметизацию устьев скважин, закачку в пробуренные скважины диспергирующего раствора, разупрочнение бурового массива и выпуск разупрочненной горной массы, по контуру рудного тела бурят взрывные и через одну компенсационные скважины, при этом во взрывных скважинах размещают заряды ВВ, взрыванием которых после насыщения рудного массива диспергирующим раствором производят отрезку рудного тела от вмещающего массива и дополнительное разупрочнение рудного массива.

Каждый из перечисленных признаков необходим, а все вместе достаточны для достижения поставленной цели, т.е. в формулу изобретения включены существенные признаки.

Проведенный по патентной и научно-технической литературе поиск не выявил источников информации, указывающих на известность совокупности признаков, изложенных в отличительной части формулы изобретения, направленной на достижение поставленной цели. Это позволит сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию изобретения "существенные отличия".

На фиг. 1 представлен вертикальный разрез рудного тела; на фиг. 2 разрез по А-А на фиг. 1.

На чертеже позициями обозначены: земная поверхность 1, рудной массив 2, контур рудного тела 3, выработки бурового горизонта 4, взрывные скважины 5, компенсационные скважины 6, скважины 7 для диспергирующего раствора, герметизирующие пробки 8, нагревательные элементы 9, выпускные воронки 10, выработки горизонта доставки 11.

Способ осуществляется следующим образом. Непосредственно с земной поверхности 1 во вмещающих рудное тело породах проходят вертикальные стволы и горизонтальные горно-капитальные выработки, обеспечивающие доступ к рудному массиву 2. Из горно-капитальных выработок проходит откаточные выработки после которых приступают к подготовительным работам.

Подготовительные работы заключаются в проходке выработок горизонта доставки 11 под которыми в дальнейшем будет разделан горизонт выпуска с выпускными воронками 10. Выше горизонта выпуска проходят выработки бурового горизонта 4. На этом подготовительные работы заканчиваются и начинают разбуривание рудного массива.

Непосредственно в рудном массиве по определенной сетке бурят закачные скважины 7 для диспергирующего раствора. Сетку скважин устанавливают на опытных образцах в зависимости от физико-механических свойств рудного массива и реологических свойств диспергирующего раствора.

По контуру рудного тела 3 бурят взрывные скважины 5 и компенсационные 6, чередуя их между собой. При этом компенсационные скважины бурят диаметром, большим диаметра взрывных скважин 5. Расстояние между взрывными и компенсационными скважинами выбирают из условия надежной отрезки рудного массива 2 от вмещающих пород при взрыве скважинных зарядов и создания по контуру рудного тела 3 сплошного слоя из дробленой горной массы. Для усиления действия зарядов ВВ могут быть использованы заряды с кумулятивной выемкой.

По мере бурения скважин 7 для диспергирующего раствора в их устьях устанавливают герметизирующие пробки 7, над которыми размещают нагревательные элементы 9. В качестве нагревательных могут быть использованы, например, элементы для разогрева материала в скважинах при битуминизации пород.

В том случае, если выпускные воронки 10 и выработки горизонта доставки 11 проходит в рудном массиве 2, перед подачей диспергирующего раствора они должны быть надежно защищены от его действия.

По окончании бурения скважин 7 и их герметизации в них закачивают диспергирующий раствор, которым насыщают рудный массив 2. После насыщения рудного массива производят его отрезку от массива вмещающих пород взрыванием зарядов ВВ в скважинах 5 на свободное пространство компенсационных скважин 6. В результате взрывания зарядов разуплотнение рудного массива интенсифицируется и разуплотненная горная масса поступает в выпускные воронки и через них на выработки горизонта доставки.

При отработке нижележащего этажа скважины 7 для диспергирующего раствора, взрывные скважины 5 и компенсационные 6 можно бурить сверху вниз. Герметизация в этом случае может быть осуществлена недобуром скважин до уровня горизонта выпускных воронок 10. Такая схема обеспечивает независимость буровых работ проходческих на горизонтах подсечки, выпуска и доставки, снижение расходов на герметизацию.

Предлагаемый способ позволяет вести разработку с высокой интенсивностью без применения буровзрывных работ.

Использование: подземная добыча полезных ископаемых, залегающих в кругопадающих ручных телах, склонных к разупрочнению под действием диспергирующих растворов. Сущность изобретения: крутопадающее ручное тело вскрывают подземными выработками, проходят подготовительные и нарезные выработки, по контуру рудного тела бурят взрывные и компенсационные скважины. В рудном массиве бурят закачные скважины, в которые нагнетают диспергирующий раствор. После насыщения массива раствором производят его отрезку от вмещающих пород и дополнительное разупрочнение взрыванием зарядов ВВ в контурных взрывных скважинах. 2 ил.

СПОСОБ РАЗРАБОТКИ КРУТОПАДАЮЩИХ РУДНЫХ ТЕЛ, включающий проходку выработок приемного горизонта под отрабатываемым рудным телом, разбуривание рудного массива вертикальными скважинами, герметизацию устьев скважин, закачку в пробуренные скважины диспергирующего раствора, разупрочнение рудного массива и выпуск разупрочненной горной массы, отличающийся тем, что, с целью повышения интенсивности разработки, по контуру рудного тела бурят взрывные и через одну компенсационные скважины, во взрывных скважинах размещают заряды ВВ, взрыванием которых после насыщения рудного массива диспергирующим раствором производят отрезку рудного тела от вмещающего массива и дополнительное разупрочнение рудного массива.