СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ Российский патент 2003 года по МПК E21C41/22 

Описание патента на изобретение RU2204718C2

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности к разработке крутопадающих "слепых" рудных залежей, и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых.

Известен способ отработки "слепых" рудных тел (Именитов В.Р. Процессы подземных горных работ при разработке рудных месторождений. М.: Недра, 1978, с. 396), включающий проведение комплекса подготовительно-нарезных и буровых выработок, обрушение массива блока и части налегающих пород с оставлением породной или рудной подушки для гашения ударной воздушной волны при внезапном самообрушении налегающей толщи.

Недостатком данного способа является большое количество подготовительно-нарезных и буровых выработок на единицу запасов рудного массива, равномерное распределение скважин по всему массиву без учета нарушенности и склонности к самообрушению верхних частей "слепого" рудного массива
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ разработки месторождений полезных ископаемых (по авт.св. 1532705, Е 21 С 41/06), включающий проходку подготовительно-нарезных выработок, отбойку рудного массива путем взрывания скважин, принудительное обрушение части налегающей толщи с оконтуриванием свода естественного равновесия и формирование внутри свода крупноблочной структуры под самообрушение.

Недостатком данного способа является высокая себестоимость подготавливаемой к выемке рудной массы за счет разбуривания верхней части "слепого" рудного массива большим количеством скважин.

Единым техническим результатом предлагаемого технического решения является снижение себестоимости и повышение эффективности отбойки верхней части "слепого" рудного массива, за счет определения оптимального количества и длины скважин в зависимости от нарушенности, трещиноватости и крепости "слепого" рудного массива, склонного к самообрушению.

Единый технический результат достигается тем, что в известном способе разработки месторождений полезных ископаемых, включающем проходку подготовительно-нарезных выработок, отбойку рудного массива путем взрывания скважин, принудительное обрушение верхней части рудного массива с оконтуриванием свода естественного равновесия и формирование внутри свода крупноблочной структуры под самообрушение и последующим выпуском обрушенной руды, принудительное обрушение верхней части "слепого" рудного массива осуществляют зарядами пучков вертикальных скважин разной длины, при этом количество скважин в пучках верхней части рудного массива выбирают минимальным, а в основной части - максимальным, взрывание скважинных зарядов для обрушения верхней части "слепого" рудного массива осуществляют вслед за взрыванием пучков зарядов в основной части ручного массива методом короткозамедленного взрывания с последующим самообрушением верхней части рудного массива и формированием свода естественного равновесия.

Принудительное обрушение верхней части "слепого" рудного массива зарядами пучков вертикальных скважин разной длины обеспечивает снижение себестоимости подготавливаемой к выемке рудной массы за счет снижения расходов на бурение, заряжание и взрывание скважин.

Принятое решение о разном количестве скважин в пучках в зависимости от расположения пучков в основной части рудного массива или в верхней части обеспечивает повышение эффективности отбойки рудного массива, учитывающее нарушенность, трещиноватость и крепость "слепого" рудного массива.

Короткозамедленное взрывание верхней части рудного массива по отношению к основной части обеспечивает возможность создания компенсационной полости в основной части рудного массива (блока) с последующим обрушением на образовавшуюся полость верхней части рудного массива, значительного ослабления и подготовки к самообрушению в пределах свода естественного равновесия верхней части рудного массива.

Оптимальное количество скважин (n) в пучках основной и верхней частях "слепого" рудного массива с последующим самообрушением верхней части рудного массива и формированием свода естественного равновесия налегающей породной части определяется из выражения

где km2 - коэффициент трещиноватости массива; f - крепость пород; W2 - линия наименьшего сопротивления; kз - коэффициент сближения зарядов; ka - коэффициент, учитывающий размер кондиционного куска; а - размер кондиционного куска; kc2 - коэффициент, учитывающий эффект совместного воздействия близко расположенных скважин; Т2 - теплота взрыва; d2 - диаметр скважин; δ - плотность заряжания; Рн - процентное содержание негабаритных кусков руды горной массы.

Указанное техническое решение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена вертикальная проекция "слепой" рудной залежи с вертикальными скважинами равной длины; на фиг.2 показан разрез по А-А на фиг.1; на фиг.3 показан разрез по Б-Б на фиг.1.

При вскрытии и подготовке мощных крутопадающих "слепых" рудных залежей, склонных к самообрушению, в породном массиве 1 верхние части подготавливаемых к выемке рудных тел 2 вскрываются комплексом буровых выработок 3. Разбуривание рудного тела 2 осуществляется пучками скважин 4 и 5 с последующим заряжанием и взрыванием скважин для дробления рудного массива и выпуска рудной массы. Определение количества скважин в основной 4 и верхней 5 частях "слепой" рудной залежи производится согласно приведенной формуле. В верхней части скважины 5 бурятся в меньшем количестве с использованием естественной трещиноватости, нарушенности, крепости и склонности к естественному самообрушению "слепых" рудных залежей. Скважины 5 в верхней части разбуриваются до контакта рудной залежи 2 с породным массивом 1, при взрывании скважин 5 с различной длиной происходит формирование свода естественного равновесия рудного массива 1.

На основании геолого-маркшейдерской разведки определяются мощность, расположение и контуры "слепого" рудного тела (см. фиг.1). Определение количества скважин 4 и 5 в пучках, количество и расположение самих пучков зависит от мощности "слепой" рудной залежи 2, трещиноватости, крепости руды и т. п. факторов. Из подготовленного комплекса буровых выработок 3 разбуривают пучки скважины 5 в верхней части рудного массива 2 (см. фиг.2) и пучки скважины 4 в основной части рудного массива (см. фиг.3).

Предлагаемый способ разработки "слепых" рудных залежей прошел апробацию на Шерегешской шахте (п. Шерегеш, Кемеровской обл.) при подготовке 3 блоков, блоки 18, 19 и 8-а в этаже 325-395 м. Согласно представленной формуле был произведен перерасчет количества и длины скважин, месторасположения пучков скважин в указанных блоках. Общее количество скважин в блоках сократилось на 825 пог. м с соответственной экономией на бурение, заряжание и взрывание скважин. Качественные показатели выпущенной руды отвечали плановым показателям. Экономический эффект от внедрения предлагаемого способа в 3 блоках Шерегешской шахты составил 930,0 тыс. рублей.

Похожие патенты RU2204718C2

название год авторы номер документа
Способ отработки выемочных блоков при подземной разработке слепых рудных тел 2001
  • Филиппов П.А.
  • Цинкер Л.М.
  • Дорогунцов В.В.
  • Гайдин А.П.
  • Рубежов Б.З.
  • Белоусов А.Я.
  • Приб В.В.
  • Пашкевич А.А.
  • Плеханов Е.Б.
RU2224891C2
СПОСОБ ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКИ МОЩНЫХ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ 2001
  • Филиппов П.А.
  • Цинкер Л.М.
  • Дорогунцов В.В.
  • Гайдин А.П.
  • Рубежов Б.З.
  • Приб В.В.
  • Меер В.Л.
RU2203419C2
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ СЛЕПЫХ РУДНЫХ ЗАЛЕЖЕЙ 2009
  • Шеховцов Виктор Семёнович
  • Шеховцова Виктория Олеговна
  • Лобанова Татьяна Валентиновна
  • Цинкер Леонид Маркович
  • Залесская Ольга Владимировна
  • Мониннгер Гарри Генрихович
RU2415267C1
СПОСОБ ОТРАБОТКИ СЛЕПЫХ РУДНЫХ ТЕЛ ПОД ОХРАНЯЕМЫМИ ОБЪЕКТАМИ 2007
  • Цинкер Леонид Маркович
  • Залесская Ольга Владимировна
RU2349754C1
СПОСОБ ВЗРЫВНОГО РАЗРУШЕНИЯ РУДНЫХ МАССИВОВ ТРЕЩИННО-ДАЙКОВОЙ РЕШЕТЧАТОЙ СТРУКТУРЫ 2002
  • Смирнов С.М.
  • Ерёменко А.А.
  • Бурмин Г.М.
  • Джалов В.К.
  • Корочкин С.А.
  • Анисов О.П.
  • Шуцкий Л.А.
  • Джунь Т.М.
RU2236590C2
СПОСОБ ВЗРЫВНОЙ ОТБОЙКИ ПЕРВИЧНОЙ КАМЕРЫ 2011
  • Цинкер Леонид Маркович
  • Смирнов Сергей Михайлович
  • Волынер Александр Михайлович
  • Кашин Михаил Юрьевич
  • Калимулин Сергей Николаевич
RU2566354C2
Способ разработки месторождений полезных ископаемых 1988
  • Курленя Михаил Владимирович
  • Фрейдин Анатолий Маркович
  • Усков Владимир Александрович
  • Хрусталев Николай Николаевич
  • Науменко Юрий Дмитриевич
  • Листратенко Валерий Павлович
  • Беркович Вячеслав Хаимович
SU1532705A1
СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ЦЕЛИКОВ В УСЛОВИЯХ ВЫСОКОГО ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ 2001
  • Бурмин Г.М.
  • Покровский Б.В.
  • Филиппов П.А.
  • Дорогунцов В.В.
  • Гайдин А.П.
  • Меер В.Л.
  • Приб В.В.
  • Филиппов В.Н.
  • Пестерев А.В.
RU2209308C2
СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОЙ ВЫЕМКИ КАЧЕСТВЕННОГО ПОЛЕЗНОГО ИСКОПАЕМОГО В КАРЬЕРЕ 2001
  • Еременко А.А.
  • Эйсмонт С.Н.
  • Смирнов С.М.
  • Бурмин Г.М.
  • Ермак Г.П.
RU2208221C2
СПОСОБ ОТБОЙКИ РУДНЫХ БЛОКОВ, ОСЛОЖНЕННЫХ ПОСТРУДНЫМ ДАЙКОВЫМ МАГМАТИЗМОМ 2000
  • Смирнов С.М.
  • Анисов О.П.
  • Шуцкий Л.А.
  • Мозолев А.В.
  • Залесская О.В.
RU2191900C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 204 718 C2

Реферат патента 2003 года СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых. Способ разработки месторождений полезных ископаемых включает проходку подготовительно-нарезных выработок, отбойку основного рудного массива путем взрывания скважин, принудительное обрушение верхней части слепого рудного массива с оконтуриванием свода естественного равновесия, формирование внутри свода крупноблочной структуры под самообрушение и последующий выпуск обрушенной руды. Принудительное обрушение верхней части слепого рудного массива осуществляют зарядами пучков вертикальных скважин разной длины, при этом количество скважин в пучках в верхней части слепого рудного массива выбирают минимальным, а в основной части массива - максимальным. Взрывание скважинных зарядов для обрушения верхней части рудного массива осуществляют вслед за взрыванием пучков зарядов в основной части рудного массива методом короткозамедленного взрывания с последующим самообрушением верхней части рудного массива и формированием свода естественного равновесия. Количество скважин в пучках верхней и основной частей рудного массива определяется расчетным путем. Единым техническим результатом предлагаемого технического решения является снижение себестоимости и повышение эффективности отбойки верхней части слепого рудного массива за счет определения оптимального количества и длины скважин в зависимости от нарушенности, трещиноватости и крепости слепого рудного массива, склонного к самообрушению. 3 ил.

Формула изобретения RU 2 204 718 C2

Способ разработки месторождений полезных ископаемых, включающий проходку подготовительно-нарезных выработок, отбойку основного рудного массива путем взрывания скважин, принудительное обрушение верхней части слепого рудного массива с оконтуриванием свода естественного равновесия, формирование внутри свода крупноблочной структуры под самообрушение и последующий выпуск обрушенной руды, отличающийся тем, что принудительное обрушение верхней части слепого рудного массива осуществляют зарядами пучков вертикальных скважин разной длины, при этом количество скважин в пучках в верхней части слепого рудного массива выбирают минимальным, а в основной части массива - максимальным, взрывание скважинных зарядов для обрушения верхней части рудного массива осуществляют вслед за взрыванием пучков зарядов в основной части рудного массива методом короткозамедленного взрывания с последующим самообрушением верхней части рудного массива и формированием свода естественного равновесия, количество скважин в пучках верхней и основной частей рудного массива определяется из выражения

где km2 - коэффициент трещиноватости массива;
f - крепость пород;
W2 - линия наименьшего сопротивления;
k3 - коэффициент сближения зарядов;
ka - коэффициент, учитывающий размер кондиционного куска;
а - размер кондиционного куска;
kc2 - коэффициент, учитывающий эффект совместного воздействия близко расположенных скважин;
Т2 - теплота взрыва;
d2 - диаметр скважин;
δ - плотность заряжания;
Рн - процентное содержание негабаритных кусков руды горной массы.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2003 года RU2204718C2

Способ разработки месторождений полезных ископаемых 1988
  • Курленя Михаил Владимирович
  • Фрейдин Анатолий Маркович
  • Усков Владимир Александрович
  • Хрусталев Николай Николаевич
  • Науменко Юрий Дмитриевич
  • Листратенко Валерий Павлович
  • Беркович Вячеслав Хаимович
SU1532705A1
SU 739239 A, 05.06.1980
Способ разработки рудных залежей 1978
  • Яковлев Михаил Александрович
  • Ярков Александр Валентинович
  • Крючков Петр Яковлевич
  • Прилепский Юрий Иванович
  • Швецов Валентин Лукьянович
  • Черненко Александр Иванович
SU899958A1
Способ разработки рудных месторождений 1988
  • Хмара Иван Ефремович
  • Емельянов Борис Николаевич
  • Авраменко Виталий Иванович
  • Яковлев Николай Иванович
SU1537813A1
Способ разработки рудных тел 1989
  • Рогов Евгений Иванович
  • Волков Анатолий Петрович
  • Дюков Виталий Леонидович
  • Костюченко Вячеслав Васильевич
SU1684497A1
Способ разработки рудных месторождений 1990
  • Васильченков Трофим Петрович
  • Никуленко Юрий Николаевич
  • Зеленецкий Василий Анатольевич
  • Кирпиченко Валерий Митрофанович
  • Ереметов Владимир Александрович
  • Болкисов Владимир Семенович
  • Ершов Василий Григорьевич
SU1765412A1
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МОЩНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ТВЕРДЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ 1993
  • Токарев В.Н.
  • Щавинский Г.В.
  • Фомин Б.А.
  • Журин С.Н.
  • Топорков А.В.
RU2042817C1

RU 2 204 718 C2

Авторы

Филиппов П.А.

Цинкер Л.М.

Дорогунцов В.В.

Гайдин А.П.

Рубежов Б.З.

Белоусов А.Я.

Пашкевич А.А.

Даты

2003-05-20Публикация

2001-08-27Подача