СПОСОБ ОТРАБОТКИ БЛОКА Российский патент 1998 года по МПК E21C41/22 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при разработке месторождений подземным способом в условиях повышенного горного давления.

Известен способ разрушения горных пород сближенными скважинными зарядами Рябченко Е.П., Саввин В.Д. Отбойка горных пород сближенными скважинными зарядами с дуговым расположением в группах. Сборник "Новые результаты исследований по разработке рудных месторождений". Новосибирск, ИГД СО АН СССР, 1974, с. 124 - 129), включающий бурение сближенных скважин по дуге полуокружности с максимальным расстоянием между соседними скважинами в пределах 6-7 их диаметров, при этом в каждой группе в поперечном сечении скважины располагают по дуговой линии с радиальным углом 90-100^o и радиусом не более 10 диаметров скважины.

Недостатком способа является большое расхождение скважин, а также большой выход негабаритных кусков руды во второй нижней части блока.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ отработки блока (Совершенствование технологии очистных работ на Шерегешской шахте. Горный журнал, N 9, 1977, с. 10-12, рис. 2), включающий проведение горных выработок, формирование днища блока, компенсационных камер и щели, образование горизонта подсечки и выработок бурового горизонта, бурение нисходящих скважин для формирования концентрированных зарядов, заряжание и взрывание скважин с миллисекундным замедлением с последующим выпуском отбитой руды.

Недостатком этого способа является большое расхождение скважин на выходе горизонта подсечки, а также вхождение бурового снаряда в соседнюю скважину, где смысл концентрированных пучковых скважинных теряется, кроме того наблюдается сдвижение (скалывание) рудного массива, особенно, в местах сопряжения контактов блока с вмещающими породами на длину 1/3 от мощности отрабатываемого месторождения в условиях повышенного горного давления.

Поставленная цель достигается тем, что в способе отработки блоке, включающем проведение горных выработок, формирование днища блока, компенсационных камер и щели, образование горизонта подсечки и выработок бурового горизонта, бурение нисходящих скважин для формирования концентрированных зарядов, после их заряжения и взрывания с миллисекундным замерением и последующим выпуском отбитой руды, из бурового горизонта в массиве блока посредством бурения сопряженных скважин создают цилиндрические, плоские и сопряженные с ними котловые полости для концентрированных зарядов BB, на уровне бурового горизонта проходят буровую выработку для получения секций компенсационной щели, которую формируют путем бурения взрывных полостей и размещение в последних плоских зарядов, при этом этими перед обрушением блока одновременно образуют компенсационную щель и контур блока выпуклый в сторону обрушенных блоков в местах сопряжения контактов последующего блока отработки с вмещающими породами на длину 1/2 от мощности горного давления.

На фиг. 1 изображена схема массива блока, подготовленного к обрушению, размер А-А на фиг. 2; на фиг. 2 разрез Б-В-Г-Д-Е-Ж на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез И-И на фиг. 2; на фиг. 4 - 6 - план расположения скважин порожних и заполненных BB.

Способ реализуется следующим образом.

При подготовке к обрушению массива блока проходят откаточные выработки 1, выработки днища 2 (выработки доставки, выпуска и вентиляции), буровые орты 3 (подобный проводится в компенсационной камере 4), из которых бурятся скважины 5 для оформления подсечки или компенсационной камеры 4, высотой определяемой необходимостью создания инертного слоя 6 на подсечке для предохранения днища блока от разрушений массива при взрыве. На уровне бурового горизонта 7 (ранее откаточной орт при отработке вышележащего этажа) проходят буровую выработку 8 для оформления компенсационной щели 9 и ходовые сбойки 10. Из буровых выработок 7 и 8 бурят пионерные скважины 11 буровыми станками, на отдельные штанги которых установлены центраторы для точно направленного бурения. Скважины бурят до уровня крови 12 подсечки 4 в плане будущих полостей (цилиндрические 13, плоские 14 и сопряженные с ними котловые полости 15), которые в зависимости от назначения зарядов BB оформляют буровзрывным способом, придавая последним различную форму. Для этого на дно скважины 11 укладывают (на уровне крови 12 подсечки) заряд BB высотой 1-1,5 м и взрывают для образования сбойки 16 с компенсационной камерой 4, затем бурят по прямой строчке сопряженные скважины в количестве 2-5 скважин (фиг. 4, 5, 6), с торцов полости сопряженных скважин или в центре бурят поперек строчки 1-4 скважины до уровня крови подсечки с выбросом сурового шлама в компенсационную камеру 4 через скважину 11 и сбойку 16. В последние скважины 17, в случае пробуренной на подсечку, от центральной устанавливают пробки на уровне крови 12 компенсационной камеры 4 и укладывают в скважины 17 патроны BB на всю высоту скважины, а в скважины 18 укладывают 2 патрона BB и устанавливают в ней патрон-боевик - этот заряд в скважине 18 сопряжен с зарядом в скважине 17. Далее взрывают боевой заряд в скважине 18 с передней импульса взрыва в скважину 17 с тем, чтобы формирование полости осуществлялось под действием энергии взрыва и свободного падения горной массы с выбросом последней в компенсационную камеру 4.

Для получения котловой полости 15 сопряженной с полостью 13 и 14 бурят скважину 19 с применением центраторов, заполняют ее BB секциями с воздушными промежутками между секциями не более 0,5 ЛНС и взрывают.

Секции 20 полостей для оформления компенсационной щели формируют путем проходки вертикальных полостей цилиндрических 13 или плоских 14 и отбойки на них плоскими зарядами, размещенных по проектному контуру компенсационной щели в ее массиве сопряженных скважин. Скважины бурят с буровой выработки 8 до крови 12 подсечки, при этом пионерская скважина 11 - сквозная на подсечку, а остальные с недобуром 1-1,5 м до кровли 12.

После оформления вертикальных полостей на выходе их на подсечку устанавливают пробки: в полостях для концентрированных зарядов 13, 14, 15 путем опускания, например, отработанных деревянных стоек с последующим опусканием несколько кусков рудной массы и бурового шлама. Затем устанавливают зарядную технику, укладывают зарядный шланг в устье полостей и производят их заполнение BB с установлением после зарядки боевиков (патрон BB с электродетонатором) с замедление в каждом последующем заряде 50 мс. В этой же последовательности опережая обрушение блока производят взрывание зарядов BB, размещенных во взрывных полостях целика между компенсационными секциями 20 (буровой орт 8) и образуют одновременно компенсационную щель и контур блока выпуклый (до переднего угла равным углу внутреннего трения рудного массива) в сторону обрушенных блоков в местах сопряжения контактов последующего блока отработки с вмещающими породами на длину 1/3 от мощности отрабатываемого месторождения. Затем одновременно взрывают заряды в полостях 14 и 15 и последними взрывают заряды в полостях 13. После массового обрушения массива руды осуществляют его выпуск.

По сравнению с прототипом позволяет:
1. Максимально сохранить компенсационные емкости с равномерным, уменьшением их при увеличении горного давления и как следствие поддерживать низкий уровень расхода BM.

2. Сократить объем буровых работ и упростить отдельные элементы системы подземной разработки.

3. Повысить устойчивость блока, так как складывание массива блока наибольшее на контактах вмещающих и обрушенных пород, что приводит к повышенной доли негабаритных кусков руды.

4. Улучшить атмосферу воздуха на место установки бурового станка НКР, так как шлам и отработанный воздух будет направлен через скважины 11 и другие рядом пробуренные в компенсационную камеру 4.

Использование: способы отработки блока при подземной разработке месторождений. Сущность изобретения: способ включает проведение горных выработок, формирование днища блока, компенсационных камер и щели, образование горизонта подсечки и выработка бурового горизонта, бурение нисходящих скважин для формирования концентрированных зарядов, при этом из бурового горизонта в массиве блока посредством бурения сопряженных скважин создают цилиндрические, плоские и сопряженные с ними котловые полости для концентрированных зарядов BB, а на уровне бурового горизонта проходят буровую выработку для получения секций компенсационной щели, которую формируют путем бурения взрывных полостей и размещения в них плоских зарядов. 6 ил.

Способ отработки блока, включающий проведение горных выработок, формирование днища блока, компенсационных камер и щели, образование горизонта подсечки и выработок бурового горизонта, бурение нисходящих скважин для формирования концентрированных зарядов после их заряжения и взрывания с миллисекундным замедлением и последующим выпуском отбитой руды, отличающийся тем, что из бурового горизонта в массиве блока посредством бурения сопряженных скважин создают цилиндрические, плоские и сопряженные с ними котловые полости для концентрированных зарядов ВВ, а на уровне бурового горизонта проходят буровую выработку для получения секций компенсационной щели, которую формируют путем бурения взрывных полостей и размещения в последних плоских зарядов, при этом этими зарядами перед обрушением блока одновременно образуют компенсационную щель и контур блока, выпуклый в сторону обрушенных блоков в местах сопряжения контактов последующего блока отработки с вмещающими породами на длину 1/3 мощности отрабатываемого месторождения в условиях повышенного горного давления.