СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НАКЛОННЫХ РУДНЫХ ТЕЛ Российский патент 1998 года по МПК E21C41/22 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для разработки наклонных рудных тел преимущественно средней мощности, залегающих в многолетнемерзлых горных породах.

Известен способ разработки наклонных рудных тел, включающий разделение выемочного участка на камеры, ориентированные по падению, оформление подсечного пространства в нижней части камеры с формированием рудоприемных выработок под подсечным пространством, в подстилающих породах, и отбойку руды в камере с подвиганием очистного забоя по восстанию рудного тела и взрывной доставкой руды в рудоприемные выработки (см. Именитов В.Р. Процессы подземных горных работ при разработке рудных месторождений. М.: Недра, 1984, с. 504). При этом дальность отбрасывания руды в очистном пространстве определяется как сумма двух составляющих: дальности перемещения по воздуху и дальности по почве очистного пространства (см. Бронников Д.М., Бурцев Л.И., Медведев Г.Н. Взрывная доставка руды в шахтах. М.: Недра, 1972, с. 51).

Недостаток этого технического решения связан с тем, что после падения куски руды испытывают интенсивное торможение о нарушенную взрывами шероховатую поверхность почвы, что в итоге сокращает дальность отбрасывания и способствует накоплению остатка руды в очистном пространстве. При этом наименьшая дальность доставки приходится на объем руды, которая отбивается в нижней части слоя и движется к рудоприемным выработкам исключительно за счет скользящего перемещения по почве очистного пространства. Для доставки остатка отбитой руды в рудоприемные выработки 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.

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 рудоприемных выработок под подсечным пространством, в подстилающих породах, и отбойку руды в камере с подвиганием очистного забоя по восстанию рудного тела и взрывной доставкой руды в рудоприемные выработки (см. авторское свидетельство СССР N 275939, кл. E 21 C 41/22, 1970).

Недостаток этого решения - необходимость сооружения специальных горных выработок для накопления воды в верхней части наклонной камеры, а также последующее смерзание отбитой рудной массы в рудоприемных выработках, что значительно затрудняет ее выпуск.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является уменьшение шероховатости почвы камеры и снижение потерь отбитой руды в очистном пространстве.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, выражается в увеличении дальности скользящего перемещения отбитой руды по почве очистного пространства.

Поставленная задача решается тем, что способ разработки наклонных рудных тел, включающий разделение выемочного участка на камеры, ориентированные по падению, оформление подсечного пространства в нижней части камеры с формированием рудоприемных выработок под подсечным пространством, в подстилающих породах, и отбойку руды в камере с подвиганием очистного забоя по восстанию рудного тела и взрывной доставкой руды в рудоприемные выработки, отличается тем, что в нижней части камеры, примыкающей к рудоприемным выработкам, формируют антифрикционное, например, ледяное покрытие, при этом длину по падению участка почвы камеры, снабжаемого антифрикционным покрытием, определяют как разницу между наклонной длиной камеры и наименьшей возможной в этих условиях дальностью свободного отброса отбитой руды по воздуху. Кроме того, формирование антифрикционного покрытия начинают после отхода забоя камеры на расстояние, соответствующее наименьшей возможной в этих условиях дальности отброса отбитой руды по воздуху.

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

Признаки же отличительной части формулы изобретения решают следующую функциональную задачу.

Вода, распыляемая для создания ледяного покрытия, застывает в неровностях почвы камеры, уменьшая ее шероховатость, что соответственно снижает коэффициент трения отбитой руды о почву камеры и увеличивает дальность ее скользящего перемещения в очистном пространстве. При этом уменьшается количество руды в остатке на почве камеры.

На фиг. 1 схематично показан общий вид камеры в разрезе по падению на стадии нанесения ледяного покрытия в очистном пространстве; на фиг. 2 - то же, на стадии отбойки руды, падения ее на ледяное покрытие и скольжения к рудоприемным выработкам.

На фиг. 1 и 2 показаны откаточный штрек 1, доставочный штрек 2, рудоприемные воронки 3, ледяное покрытие 4, шероховатая поверхность почвы 5, струя воды 6, трубопровод для подачи воды 7, наклонный буровой восстающий 8, сбойка 9 с вентиляционным штреком 10, скважины 11, предназначенные для послойной отбойки руды в наклонной камере 13, отбиваемый слой руды 12, подсечное пространство 14, скважины 15, предназначенные для отбойки руды в подсечном пространстве, подсечной штрек 16, траектория перемещения кусков отбитой руды по воздуху 17, отбитая руда 18 в состоянии скользящего перемещения в направлении 19 к рудоприемным воронкам.

Способ осуществляется в следующем порядке.

Подготовка выемочной участка к отработке сводится к проведению откаточного штрека 1, доставочного штрека 2, подсечного штрека 16, наклонного бурового восстающего 8, горизонтальной сбойки 9 с вентиляционным штреком 10.

Очистные работы начинают с отработки запаса руды в зоне подсечного пространства 14 путем взрывания скважин 15, пробуриваемых из подсечного штрека 16. Одновременно известным образом оформляют рудоприемные воронки 3 в нижней части камеры 13. Далее приступают к послойной отбойке руды в наклонной камере путем взрывания веерно расположенных скважин 11, пробуренных из наклонного бурового восстающего 8, с одновременной доставкой руды силой взрыва в рудоприемные воронки 3. С увеличением расстояния от забоя до края рудоприемных воронок (необходимое расстояние отбрасывания) и обнажения нарушенной взрывами почвы 5 очистного пространства начинают формирование ледяного покрытия 4. Указанное покрытие создают из наклонного бурового восстающего 8 направленной струей воды 6, подаваемой под давлением по трубопроводу 7 и распыливаемой в очистном пространстве.

В связи с отрицательной температурой горных пород замерзание воды на почве 5 очистного пространства происходит естественным образом. После нанесения ледяного покрытия 4 продолжают послойную отбойку руды в наклонной камере 13 с одновременной доставкой ее силой взрыва в рудоприемные воронки. После отбойки трех-четырех слоев 12 возобновляют нанесение ледяного покрытия на вновь обнаженную поверхность почвы, а также часть воды подают на ранее сформированную ледяную поверхность 4 для ее обновления.

Использование: способ разработки наклонных рудных тел относится к области горного дела и может быть использован для разработки наклонных тел преимущественно средней мощности, залегающих в многолетнемерзлых горных породах, для уменьшения шероховатости почвы камеры и снижения потерь отбитой руды. В нижней части камеры, примыкающей к рудоприемным выработкам, формируют антифрикционное, например ледяное, покрытие, при этом длину по падению участка почвы камеры, снабжаемого антифрикционным покрытием, определяют как разницу между наклонной длиной камеры и наименьшей возможной в этих условиях дальностью свободного отброса отбитой руды по воздуху. Формирование антифрикционного покрытия начинают после отхода забоя камеры на расстояние, соответствующее наименьшей возможной в этих условиях дальности отброса руды по воздуху. 1 з.п. ф-лы, 2 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 рудоприемных выработок под подсечным пространством в подстилающих породах и отбойку руды в камере с подвиганием очистного забоя по восстанию рудного тела и взрывной доставкой руды в рудоприемные выработки, отличающийся тем, что в нижней части камеры, примыкающей к рудоприемным выработкам, формируют антифрикционное, например, ледяное покрытие, при этом длину по падению участка почвы камеры, снабжаемого антифрикционным покрытием, определяют как разницу между наклонной длиной камеры и наименьшей возможной в этих условиях дальностью свободного отброса отбитой руды по воздуху. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что формирование антифрикционного покрытия начинают после отхода забоя камеры на расстояние, соответствующее наименьшей возможной в этих условиях дальности отброса отбитой руды по воздуху.