СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НАКЛОННЫХ РУДНЫХ ТЕЛ Российский патент 1996 года по МПК E21C41/22 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для разработки наклонных рудных тел, преимущественно средней мощности.

Известен способ разработки наклонных рудных тел, включающий разделение выемочного участка на камеры и целики, ориентированные по падению, первоначальную отработку части запаса руды при оформлении подсечного пространства в нижней части наклонной камеры, проведение рудоприемных выработок в подстилающих породах под подсечным пространством, послойную отбойку руды в камерах веерными комплектами скважин, пробуриваемыми в рудном массиве из наклонного бурового восстающего, с одновременной доставкой руды силой взрыва в рудоприемные выработки и последующей механизированной доставкой руды до места погрузки ее в транспортные сосуды, отработку междукамерных целиков путем обрушения их в очистном пространстве взрыванием глубоких скважин (Именитов В. Р. Процессы подземных горных работ при разработке рудных месторождений. / Учебное пособие для вузов, 3-е изд. перераб. и доп. М. Недра, 1984, с. 159, с. 332-335).

Недостаток этого технического решения высокие потери руды при выемке междукамерных целиков, которые достигают 60-75%
Известен способ разработки наклонных рудных тел, включающий разделение выемочного участка на камеры и целики, ориентированные по падению (причем размеры камер и целиков принимаются одинаковыми), первоначальную обработку камер с применением взрывной доставки руды, последующее заполнение выработанного пространства камер твердеющей закладкой, обработку руды из целиков также с применением взрывной доставки руды по достижению закладочным массивом в смежных камерах заданной прочности (Лушников В.И. Набатов В.В. Особенности проведения массовых взрывов при подземной разработке рудных месторождений. Взрывная доставка руды /Учебное пособие. М. МГИ, 1984, с. 62).

Недостаток этого технического решения значительные затраты, связанные с выполнением закладочных работ, которые включают сооружение закладочного комплекса, прокладку специальных закладочных трубопроводов, механизированное транспортирование компонентов закладочной смеси, а также значительный объем самой закладочной смеси, размещаемой в камерах.

Известен также способ разработки наклонных рудных тел, включающий сплошную отработку залежи, при которой выемку запасов производят панелями, расположенными по падению, путем послойной отбойки руды веерными комплектами скважин с одновременной доставкой ее силой взрыва в рудоприемные выработки, расположенные в нижней части отрабатываемых панелей, с последующим обрушением налегающих пород (Фаткулин А.А. Красный С.Е. Совершенствование технологии разработки наклонных залежей средней мощности: Обзор. информ. / Ин-т "Черметинформация". М. 1987, с. 20).

Недостаток этого решения снижение дальности отбрасывания руды при послойной отбойке вследствие истечения части газообразных продуктов взрыва на контакте расширяющейся газовой полости с выработанным пространством смежной панели, а также снижение полноты взрывной доставки в процессе послойной отбойки руды из-за забора части ее в выработанное пространство смежной панели.

Цель изобретения обеспечение высокого уровня извлечения руды при одновременном снижении затрат, связанных с выполнением закладочных работ. Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, выражается в увеличении дальности отбрасывания руды и полноты ее доставки в рудоприемные выработки вследствие исключения влияния смежного выработанного пространства на результаты взрывной доставки при одновременном исключении необходимости оставления запаса руды в междукамерных целиках.

Цель достигается тем, что способ разработки наклонных рудных тел, включающий сплошную отработку залежи, при которой выемку запасов производят панелями, расположенными по падению, путем послойной отбойки руды веерными комплектами скважин с одновременной доставкой ее силой взрыва в рудоприемные выработки, расположенные в нижней части отрабатываемых панелей, с последующим обрушением налегающих пород, отличается тем, что со стороны отработанной смежной панели взрывные скважины бурят до пересечения ими боковой грани панели, которую подбучивают на всю выемочную мощность рудного тела пустыми породами, отбиваемыми и доставляемыми силой взрыва, причем навал отбитой пустой породы тампонируют скрепляющим раствором, подачу которого ведут через взрывные скважины примыкающей к навалу боковой грани панели.

Кроме того, пустые породы отбивают слоями, ориентированными по падению отработанной панели, и доставляют по простиранию рудного тела.

Кроме того, в подстилающих породах под отбиваемым массивом пустых пород проводят наклонный восстающий, у верхнего конца которого формируют буровой штрек, располагаемый на уровне подошвы выработанного пространства отработанной панели, из которого бурят вертикальные веера скважин, для отбойки пустой породы.

Признаки отличительной части формулы изобретения решают следующие функциональные задачи:
Признаки первого пункта формулы изобретения обеспечивают условия для формирования прочного "ограждающего целика" вдоль обнаженного бока панели и тем самым обеспечивают сдерживание истечения газообразных продуктов взрыва в выработанное пространство смежной панели, что способствует увеличению дальности отбрасывания руды. Эти же признаки исключают заброс части отбитой руды в выработанное пространство смежной панели, что повышает полноту доставки руды в рудоприемные выработки.

Признаки второго и третьего пунктов формулы изобретения конкретизируют приемы, потребные для формирования "ограждающего целика" на сопряжении с отработанной панелью.

Совместный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о его соответствии критерию "Новизна".

На фиг.1 показана схема очистного пространства в разрезе по простиранию рудного тела на этапе подготовки части породного массива к отбойке и одновременной доставке породы силой взрыва через очистное пространство выработанной панели к рудному массиву очередной панели; на фиг.2 то же, на стадии пропитки навала пустой породы скрепляющим раствором; на фиг.3 разрез по падению рудного тела по линии заложения веера скважин, предназначенных для отбойки пустой породы.

На чертежах показаны: часть пустых пород 1, предназначенных для формирования ограждающей стенки 9, направление отбрасывания 2 пустых пород; очистное пространство отработанной панели 3, взрывные скважины 4 для послойной отбойки руды в очередной отрабатываемой панели 5; полевой наклонный восстающий 6, буровой штрек 7 для обуривания пустых пород, наклонный буровой восстающий 8, направление подачи скрепляющего раствора 10, зона распространения 11 скрепляющего раствора в ограждающей стенке, верхняя граница очистной панели 12, взрывные скважины 13, предназначенные для отбойки пустых пород, контуры подсечного пространства 14 в очистных панелях, рудоприемные выработки 15, доставочный штрек 16, короткий рудоспуск 17, откаточный штрек 18, подсечной штрек 19, горизонтальная сбойка 20.

Подготовка участка к очистной выемке заключается в проведении на нижнем горизонте откаточного штрека 18, короткого рудоспуска 17, доставочного штрека 16, подсечного штрека 19, наклонных буровых восстающих 8 в каждой панели, наклонного полевого восстающего 6, горизонтальной сбойки 20, вентиляционного штрека на верхнем горизонте (на чертежах не показан).

Очистные работы начинают с отработки запаса руды в зоне подсечного пространства 14 известным образом и оформление рудоприемных выработок 15. Далее отрабатывают путем послойной отбойки руды с одновременной доставкой ее силой взрыва в рудоприемные выработки 15 запасы первой панели, в результате чего образуется открытое очистное пространство 3. Размеры первой панели принимают такими, чтобы площадь обнажения была меньше допустимой по условию обрушения висячего бока. Далее приступают к обуриванию из бурового штрека 7 части пустых пород 1 и послойной отбойке их с одновременной доставкой силой взрыва к рудному массиву очередной панели 5. Параллельно ведут работы по бурению взрывных скважин 4 в панели 5 из наклонного бурового восстающего 8. После формирования навала пустых пород через взрывные скважины 4 подают скрепляющий раствор в направлении 10 для пропитки пустых пород. В результате затвердевания скрепляющего раствора образуется твердая монолитная зона 11, после чего процесс формирования искусственной ограждающей стенки 9 считается завершенным. Далее приступают к послойной отбойке руды в панели 5 с одновременной доставкой ее силой взрыва в рудоприемные выработки 15. Из последний руду доставляют механизированным способом по доставочному штреку 16 до рудоспуска 17 и далее производят ее погрузку в откаточные сосуды, находящиеся на откаточном штреке 18. После выемки рудного запаса панели 5 общая площадь обнажения достигает величины больше допустимой и происходит обрушение налегающих пород с раздавливанием искусственной ограждающей стенки 9.

Сущность изобретения: со стороны отработанной смежной панели взрывные скважины бурят до пересечения ими боковой грани панели, которую подбучивают на всю выемочную мощность рудного тела пустыми породами, отливаемыми и доставляемыми силой взрыва. Навал отбитой пустой породы тампонируют скрепляющим раствором, подачу которого ведут через скважины, примыкающие к навалу боковой грани панели. Кроме того, пустые породы отбивают слоями, ориентированными по падению отработанной панели, и доставляют по простиранию рудного тела и в подстилающих породах под отбиваемым массивом пустых пород, проводят наклонный восстающий, у верхнего конца которого формируют буровой штрек, располагаемый на уровне подошвы выработанного пространства отработанной панели, из которого бурят вертикальные веера скважин для отбойки пустой породы. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ разработки наклонных рудных тел, включающий сплошную отработку залежи, при которой выемку запасов производят панелями, расположенными по падению путем подслойной отбойки руды веерными комплектами взрывных скважин, с одновременной доставкой ее силой взрыва в рудоприемные выработки, расположенные в нижней части отрабатываемых панелей, с последующим обрушением налегающих пород, отличающийся тем, что со стороны отработанной смежной панели взрывные скважины бурят до пересечения ими боковой грани панели, которую подбучивают на всю выемочную мощность рудного тела пустыми породами, отбиваемыми и доставляемыми силой взрыва, причем навал отбитой пустой породы тампонируют скрепляющим раствором, подачу которого ведут через взрывные скважины примыкающей к навалу боковой грани панели. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что пустые породы отбивают слоями, ориентированными по падению отработанной панели и доставляют по пространию рудного тела. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в подстилающих породах под отбиваемым массивом пустых пород проводят наклонный восстающий, у верхнего конца которого формируют буровой штрек, располагаемый на уровне подошвы выработанного пространства отработанной панели, из которого бурят вертикальные веера скважины для отбойки пустой породы.