СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НАКЛОННЫХ РУДНЫХ ЗАЛЕЖЕЙ В ДИАПАЗОНЕ УГЛОВ ЗАЛЕГАНИЯ 15-35 ГРАДУСОВ И МОЩНОСТИ РУДНЫХ ТЕЛ 15-30 МЕТРОВ С ОБРУШЕНИЕМ РУДЫ И ВМЕЩАЮЩИХ ПОРОД Российский патент 2015 года по МПК E21C41/22 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке наклонных рудных залежей в диапазоне углов залегания 15-35 градусов и мощности рудных тел 15-30 метров.

Известен способ разработки наклонных рудных залежей в диапазоне углов залегания 15-35 градусов и мощности рудных тел 15-30 метров с применением системы разработки подэтажного обрушения с торцевым выпуском руды. Этот способ разработки с обрушением руды и вмещающих пород, в процессе которого выемку ведут подэтажами в нисходящем порядке, на подэтаже отбивают руду скважинами в зажиме подряд по длине подэтажа вертикальными или крутонаклонными слоями, выпускают руду под обрушенными налегающими породами непосредственно в подэтажные штреки через их торцы, образующиеся по мере погашения этих выработок (Именитов В.Р. Процессы подземных горных работ при разработке рудных месторождений. Москва, Недра, 1984 г., стр. 422). Недостатками известного способа разработки наклонных рудных залежей в диапазоне углов залегания 15-35 градусов и мощности рудных тел 15-30 метров являются значительные потери, разубоживание руды и значительные объемы подготовительных выработок, проходимых по породе, вследствие малой высоты подэтажа.

Наиболее близким по технической сущности аналогом является способ разработки рудных залежей, включающий проведение подготовительно-нарезных выработок, выемку руды камерами на полную мощность рудного тела с оставлением рудных целиков, принудительное обрушение налегающих пород в пространство камер на высоту мощности рудного тела, отбойку целиков и выпуск руды из целиков под обрушенными породами (Именитов В.Р. Процессы подземных горных работ при разработке рудных месторождений. Москва, Недра, 1984 г.). Недостатком ближайшего аналога является то, что конструктивное исполнение этого способа для разработки наклонных рудных залежей в диапазоне углов залегания 15-35 градусов и мощности рудных тел 15-30 метров не позволяет обеспечить оптимальные показатели потерь, разубоживания и объемы подготовительных выработок.

Задача, на решение которой направлено данное изобретение, состоит в создании способа, обеспечивающего высокопроизводительную добычу руды из наклонных рудных залежей в диапазоне углов залегания 15-35 градусов и мощности рудных тел 15-30 метров при оптимизации показателей потерь руды, разубоживания, объемов подготовительных выработок.

Заявляемый технический результат достигается тем, что в способе разработки рудных залежей, включающем проведение подготовительно-нарезных выработок, выемку руды камерами на полную мощность рудного тела с оставлением рудных целиков, принудительное обрушение налегающих пород в пространство камер на высоту мощности рудного тела, отбойку целиков и выпуск руды из целиков под обрушенными породами, согласно изобретению камеры и целики размещают по простиранию рудного тела, а доступ к буровым и буро-доставочным штрекам осуществляют через выработки, которые размещают в междублоковых целиках, и обрушение пород осуществляют из буровых выработок, которые проходят непосредственно в налегающих породах над камерами, а объем отбиваемых пород обеспечивает заполнение отработанного пространства не менее чем на высоту камер с последующим самообрушением налегающих пород, отбойку рудных целиков производят послойно совместно с налегающими породами, а торцевой выпуск отбитой из целиков руды ведут под обрушенными породами.

Способ может характеризоваться тем, что породу из нарезных выработок отгружают в отработанные камеры.

Также способ может характеризоваться и тем, что отгрузку руды из камер осуществляют высокопроизводительным самоходным оборудованием как с ручным, так и с дистанционным управлением.

Размещение камер и целиков по простиранию рудного тела обеспечивает возможность применения высокопроизводительного самоходного оборудования.

Размещение выработок, через которые осуществляют доступ к буровым и буро-доставочным штрекам, в междублоковых целиках обеспечивает независимую одновременную отработку запасов в камерах и целиках блока, максимальный фронт очистных работ.

Размещение буровых выработок, из которых осуществляют обрушение пород в камеры, в налегающих породах над камерами, обеспечивает одновременную в разных секциях (Lс - длина секции - фиг. 1) по длине блока (Lбл - длина блока - фиг. 1) отбойку руды в камерах и принудительное обрушение пород, высокую производительность выемки.

Отгрузка породы от проходки полевых нарезных выработок в отработанные камеры позволяет сократить значительные затраты на транспортировку пустой породы на поверхность и ее последующую утилизацию.

Предлагаемое техническое решение поясняется чертежами.

На фиг. 1 представлен совмещенный план горных выработок на горизонтах подошвы камер.

На фиг. 2 представлен разрез А-А на фиг. 1 со схемой расположения камер и целиков.

На фиг. 3 представлен разрез Б-Б на фиг. 1.

На фиг. 4 представлен разрез В-В на фиг. 3.

На фиг. 5 представлен разрез Г-Г на фиг. 3.

Способ осуществляют следующим образом.

Для разработки наклонной залежи мощностью m (фиг. 2), имеющей угол падения α, проходятся полевые подготовительные выработки - транспортные штреки (ПТШ) 1 (фиг. 1, 2), а из полевых транспортных штреков в междублоковых целиках 2 - буродоставочные орты (БДО) 3. Из буродоставочных ортов проходятся нарезные выработки - буродоставочные (БДШ) 4 и буровые 5 штреки. Проходятся рудоспуски (породоспуски) 6 и вентиляционные восстающие 7.

Очистные работы ведутся с обрушением налегающих пород в две стадии. В первую очередь отрабатывают камеры 8 (фиг. 1÷5) с минимальными потерями и разубоживанием. Руда 9 в камерах отгружается погрузо-доставочными машинами (ПДМ) как с ручным, так и с дистанционным управлением. При этом величина выхода машины с ручным управлением в камеру допускается не более чем на ширину ковша. Окончательная зачистка камер от руды выполняется ПДМ с дистанционным управлением как из БДШ камер, так и из заездов из БДШ целиков.

Затем осуществляют принудительное обрушение налегающих над камерами пород 10 на величину, определяемую из выражения:

h_П - высота обрушаемых пород, м;

m - мощность рудного тела, м;

α - угол падения рудного тела, град;

B_К - ширина камеры, м;

K_р - коэффициент разрыхления пород.

Далее отбивают междукамерный целик 11 совместно с налегающими на величину h_П породами 10. Толщина слоя отбиваемой за один взрыв руды должна соответствовать глубине внедрения ковша погрузо-доставочной машины. Отбитая руда с помощью ПДМ отгружается из торцов БДШ и замещается отбитыми породами 12.

Достоинство предлагаемого способа разработки наклонных рудных залежей в диапазоне углов залегания 15-35 градусов и мощности рудных тел 15-30 метров, заключается в непрерывности процесса отбойки руды и принудительного обрушения пород, высокой производительности выемки, в применении высокопроизводительного самоходного оборудования, обеспечения большого фронта работ.

Принципиально важным в реализации способа разработки является применение ПДМ с дистанционным управлением, позволяющим отгружать руду из камер без присутствия в них персонала. ПДМ должны оснащаться видеокамерами, позволяющими производить дистанционную отгрузку руды из камер.

Способ может быть использован при разработке наклонных рудных залежей в диапазоне углов залегания 15-35 градусов и мощности рудных тел 15-30 метров с обрушением руды и вмещающих пород. Способ включает проведение подготовительно-нарезных выработок, выемку руды камерами на полную мощность рудного тела с оставлением рудных целиков, принудительное обрушение налегающих пород в пространство камер, отбойку целиков и выпуск руды из целиков под обрушенными породами. Камеры и целики размещают по простиранию рудного тела, а выработки, через которые осуществляют доступ к буровым и буро-доставочным штрекам, размещают в междублоковых целиках. Буровые выработки, из которых осуществляют обрушение пород в камеры, проходят в налегающих породах над камерами, а объем отбиваемых пород обеспечивает заполнение отработанного пространства не менее чем на высоту камер с последующим самообрушением налегающих пород. Отбойку рудных целиков производят послойно совместно с налегающими породами, а торцевой выпуск отбитой из целиков руды ведут под обрушенными породами. Породу из нарезных выработок отгружают в отработанные камеры. Отгрузку руды из камер осуществляют высокопроизводительным самоходным оборудованием, как с ручным, так и с дистанционным управлением. Техническим результатом является высокопроизводительная добыча руды из наклонных рудных залежей в диапазоне углов залегания 15-35 градусов и мощности рудных тел 15-30 метров при оптимизации показателей потерь руды, разубоживания, объемов подготовительных выработок. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ разработки наклонных рудных залежей в диапазоне углов залегания 15-35 градусов и мощности рудных тел 15-30 метров с обрушением руды и вмещающих пород, включающий проведение подготовительно-нарезных выработок, выемку руды камерами на полную мощность рудного тела с оставлением рудных целиков, принудительное обрушение налегающих пород в пространство камер на высоту мощности рудного тела, отбойку целиков и выпуск руды из целиков под обрушенными породами, отличающийся тем, что камеры и целики размещают по простиранию рудного тела, а выработки, через которые осуществляют доступ к буровым и буро-доставочным штрекам, размещают в междублоковых целиках, буровые выработки, из которых осуществляют обрушение пород в камеры, проходят в налегающих породах над камерами, а объем отбиваемых пород обеспечивает заполнение отработанного пространства не менее чем на высоту камер с последующим самообрушением налегающих пород, отбойку рудных целиков производят послойно совместно с налегающими породами, а торцевой выпуск отбитой из целиков руды ведут под обрушенными породами.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что породу из нарезных выработок отгружают в отработанные камеры.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отгрузку руды из камер осуществляют высокопроизводительным самоходным оборудованием как с ручным, так и с дистанционным управлением.