СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НАКЛОННЫХ РУДНЫХ ТЕЛ Российский патент 1997 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 выемку ориентированных по падению камер путем послойной отбойки руды веерными комплектами скважин с одновременным воздействием в одном направлении /вниз по падению/ метательной силы взрыва и транспортирующего действия водного потока, распределенного по всей ширине камеры /взрывогидродоставка/ /1/.

Недостаток этого решения повышенная обводненность горных выработок, необходимость сооружения специальных емкостей для накопления воды в верхней части наклонной камеры. Кроме того, этот способ не обеспечивает существенного снижения расхода взрывчатых веществ, так как большая часть отбитой руды должна достигать рудоприемных выработок за счет силы взрыва.

Известен также способ разработки наклонных рудных тел, включающий разделение выемочного участка на камеры, ориентированные по падению, оформление подсечного пространства в нижней части камеры с формированием под подсечным пространством, подстилающих породах рудоприемных выработок, и отбойку руды с подвиганием очистного забоя по восстанию рудного тела и взрыводоставкой отбитой руды в рудоприемные выработки /2/.

Недостатком этого технического решения является необходимость значительного повышения удельного расхода взрывчатых веществ и объема буровых скважин с увеличением расстояния от отбиваемого слоя до края рудоприемных выработок. Кроме того, при использовании технического решения достаточно велики потери руды на почве очистного пространства, которые возрастают с увеличением наклонной длины камеры. Для доставки этой руды в рудоприемные выработки, расположенные в нижней части камеры, используют специальное оборудование бульдозер с дистанционным управлением или скреперную установку, отличающиеся малой производительностью при значительной длине камеры и не обеспечивающие достаточно полной зачистки отбитой руды.

Задачей, на решение которой направлено заявленное решение, является снижение удельного расхода взрывчатых веществ на отбойку и объема буровых скважин, а также уменьшение потерь отбитой руды в очистном пространстве. Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, выражается в сокращении необходимой дальности отбрасывания руды в наклонной камере при выемке рудного запаса в ее верхней части и размещение всей руды, отбитой в слое, в очистном пространстве таким образом, что создается возможность ее эффективной механизированной уборки.

Для решения поставленной задачи способ разработки наклонных рудных тел, включающий разделение выемочного участка на камеры, ориентированные по падению, оформление подсечного пространства в нижней части камеры с формированием под подсечным пространством, в подстилающих породах рудоприемных выработок, и отбойку руды с подвигаением очистного забоя по восстановлению рудного тела и взрыводоставкой отбитой руды в рудоприемные выработки, отличается тем, что на расстоянии от рудоприемных выработок, не превышающем максимального расстояния отброса руды при взрыводоставке, формируют промежуточную рудоприемную траншею, а взрыводоставку руды, отбитой выше этой траншеи, осуществляют только в нее, с последующей уборкой за пределы блока. При этом борт промежуточной рудоприемной траншеи, ближайший к верхнему концу камеры, и подошву траншеи формируют подрывкой подстилающих пород, а второй борт траншеи формируют из навала руды, отбитой выше и над траншеей, которую отбивают на разрыхление, путем уборки отбитой горной массы до формирования вала из отбитой руды у кромки промежуточной рудоприемной траншеи, ближайшей к нижнему концу камеры. Кроме того, для формирования борта промежуточной рудоприемной траншеи, ближайшего к верхнему концу камеры и ее подошвы, в подстилающих породах проводят траншейный штрек, из которого обуривают рядами скважин прилегающий к нему объем подстилающих пород в пределах проектного контура траншеи, при этом в указанных рядах скважин размещают заряды взрывчатого вещества, которые подвергают одновременно с отбойкой запасов руды, расположенных над проектным контуром промежуточной рудоприемной траншеи, которые, в свою очередь, отбивают зарядами на разрыхление.

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

Признаки отличительной части формулы изобретения обеспечивают сокращение необходимой дальности отбрасывания послойно отбиваемой руды, что снижает удельный расход взрывчатого вещества на отбойку и отбрасывание руды и соответственно уменьшает количество взрывных скважин, требуемых для размещения взрывчатого вещества. Кроме того, обеспечивает уменьшение потерь отбитой руды, не доставленной силой взрыва до рудоприемной траншеи.

Признаки отличительной части формулы изобретения дополнительных пунктов обеспечивают возможность полного извлечения руды, отбитой в слое, путем механизированной уборки.

На фиг. 1 схематично показан общий вид камеры в размере по падению на начальном этапе образования траншеи с плоским дном, создаваемой посередине камеры; на фиг.2 то же, на стадии завершения формирования траншеи; на фиг.3 общий вид камеры в процессе послойной отбойки руды из наклонного восстающего; на фиг.4 общий вид отрабатываемого участка наклонной залежи в процессе уборки руды погрузочно-доставочной машиной с дистанционным управлением.

На чертежах показаны откаточный штрек 1, доставочный штрек 2, скважины 3, предназначенные для послойной отбойки руды в наклонной камере, скважины 4, предназначенные для отбойки породы при формировании промежуточной траншеи 5 с плоским дном, наклонной буровой восстающий 6, сбойка 7 с вентиляционным штреком 18, контур навала отбитой руды 8, контур 9 откоса траншеи, траектория полета кусков отбитой руды 10, короткие погрузочные заезды 11, рудоспуск 12, рудоприемные воронки 13 в нижней части камеры, погрузочно-доставочная машина с дистанционным управлением 14, междукамерный целик 15, подсечной штрек 16, верхняя граница камеры 17, длинный погрузочный заезд 19, траншейный штрек 20, подсечное пространство 21, скважины 22, предназначенные для отбойки руды в подсечном пространстве, проектная граница 23, разделяющая запасы нижней и верхней половины камеры, часть запаса руды 24, обрушаемого в очистном пространстве в зоне расположения промежуточной траншеи, плоское дно 25, горизонтальный контур 26, до которого убирается руда по завершению очистных работ в камере, заезд 27 на траншейный горизонт с наклонного съезда, отработанное очистное пространство смежной камеры 28.

Способ осуществляется в следующем порядке.

Подготовка выемочного участка к отработке сводится к проведению откаточного штрека 1, подсечного штрека 16, наклонного бурового восстающего 6, вентиляционного штрека 18, сбойки с вентиляционным штреком 7, коротких погрузочных заездов 11, одного длинного погрузочного заезда 19 на фланге выемочного участка, рудоспуска 12, траншейного штрека 20. Для заезда погрузочно-доставочных машин на горизонт промежуточной траншеи 5 с плоским дном проводят спиральный съезд /на чертежах не показан/.

Очистные работы начинаются с отработки запаса руды в зоне подсечного пространства 21 путем взрывания скважин 22, пробуриваемых из подсечного штрека 16. Одновременно известным образом /1/ оформляются рудоприемные воронки 13 в нижней части камеры. Далее приступают к послойной отбойке руды в наклонной камере путем взрывания веерно расположенных скважин 3, пробуренных из наклонного бурового восстающего 6 с одновременной добавкой отбитой руды силой взрыва в рудоприемные воронки 13. С увеличением расстояния от забоя до края рудоприемных воронок необходимое расстояние отбрасывания увеличивают удельный расход взрывчатого вещества на отбойку с тем, чтобы основная масса отбитой в слое руды доставлялась взрывом в рудоприемные воронки. Для размещения в массиве увеличивающегося с каждым взрывом количества взрывчатого вещества увеличивается количество скважин в веерах.

По завершению выемки запасов нижней половины камеры до проектной границы 23 отбивают часть запаса руды 24 путем короткозамедленного взрывания нескольких вееров скважин с обрушением этой руды в зону расположения промежуточной траншеи. При взрывании этих вееров удельный расход взрывчатого вещества принимают без учета необходимости отбрасывания руды. Одновременно взрывают скважины 4, пробуриваемые из траншейного штрека 20, в результате чего формируется плоское дно 25. Далее приступают к уборке руды, находящейся в очистном пространстве, с помощью погрузочно-доставочных машин с дистанционным управлением 14, транспортируя руду до рудоспуска 12. По мере уборки руды формируется контур откоса 9, являющийся бортом траншеи 5. После уборки руды приступают к послойной отбойке запаса в верхней части камеры с одновременной доставкой руды силой взрыва в траншею 5. После каждого взрыва всю руду из траншеи убирают с помощью погрузочно-доставочных машин 14. Послойную отбойку руды производят до верхней границы камеры 17. После уборки руды, отбитой из последнего слоя в камере, убирают с помощью погрузочно-доставочных машин часть руды, формирующей борт траншеи 5 до горизонтального контура 26.

Сущность: при выемке рудного запаса в верхней половине камеры руду отбрасывают силой взрыва в специальную траншею с плоским дном, создаваемую посередине камеры и ориентированную по простиранию, из которой руда после отбойки каждого слоя убирается погрузочно-доставочными машинами с дистанционным управлением. При этом траншея создается путем взрывания пробуренных из траншейного штрека скважин и оформлением откоса при уборке навала руды, отбитой в камере без отбрасывания ее в нижние рудоприемные выработки. Высота откоса принимается с учетом общей емкости траншеи, достаточной для размещения в ней отбитой в слое руды с учетом ее разрыхления, а также с учетом траектории полета кусков руды, отбитой из верхней части слоя, с тем, чтобы они попали непосредственно в траншею. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Способ разработки наклонных рудных тел, включающий разделение выемочного участка на камеры, ориентированные по падению, оформление подсечного пространства в нижней части камеры с формированием под подсечным пространством в подстилающих породах рудоприемных выработок и отбойку руды с подвиганием очистного забоя по восстанию, взрыводоставку и механическую уборку отбитой руды в рудоприемные выработки, отличающийся тем, что после подвигания очистного забоя на расстояние, не превышающее максимальной дальности отброса руды при взрыводоставке, формируют промежуточную рудоприемную траншею, а взрыводоставку вышележащей руды для последующей механизированной уборки осуществляют в указанную траншею. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что борт промежуточной рудоприемной траншеи, ближайший к верхнему концу камеры, и подошву траншеи формируют подрывкой подстилающих пород, а второй борт траншеи формируют из навала руды, отбитой выше, и над траншеей, которую отбивают на разрыхление, путем уборки отбитой горной массы до формирования вала из отбитой руды у кромки промежуточной рудоприемной траншеи, ближайшей к нижнему концу камеры. 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что для формирования борта промежуточной рудоприемной траншеи, ближайшего к верхнему концу камеры, и ее подошвы, в подстилающих породах проводят траншейный штрек, из которого обуривают рядами скважин прилегающий к нему объем подстилающих пород в пределах проектного контура траншеи, при этом в указанных рядах скважин размещают заряды взрывчатого вещества, которые подрывают одновременно с отбойкой запасов руды, расположенных над проектным контуром промежуточной рудоприемной траншеи, которые, в свою очередь, отбивают зарядами на разрыхление.