Способ подземной разработки наклонных рудных залежей Российский патент 2018 года по МПК E21C41/22 E21F15/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке наклонных рудных месторождений полезных ископаемых на больших глубинах в условиях повышенного горного давления.

В настоящее время известен способ разработки с выемкой камер по простиранию рудного тела под защитным слоем, закладываемым твердеющей закладкой [Осинцев В.А., Беркович В.М., Шараев Д.В. Технология отработки удароопасных участков месторождения. Горный информационно-аналитический бюллетень. Т. 2. №2, 2011, с. 99-105]. Формирование защитного слоя осуществляется заходками, проводимыми в кровле залежи на контакте руда-порода. Выемка камер производится по простиранию рудного тела.

Недостатками данного способа являются: ограниченность применения технологии формирования защитного слоя углом подъема горного оборудования; увеличенный объем потерянной руды и примешанных пород на контакте руда-порода в нижней части камеры.

Также известен способ разработки со слоевой и камерной выемкой по простиранию рудного тела под защитным слоем, закладываемым твердеющей закладкой, сформированным заходками, проводимыми в кровле залежи на контакте руда-порода вкрест простирания рудного тела [Карелин В.Н., Косицын А.В. Эффективные инновации в разработке Октябрьского месторождения. Эффективные инновации в геотехнологии: Сб. материалов международной научно-практической конференции. / Под ред. В.В. Кравцова, Д.Е. Малофеева; ГОУ ВПО "Гос. у-нт цвет, металлов и золота". - Красноярск, 2006. С. 87-103]. Запасы залежи под защитным слоем извлекаются камерами или слоями в зависимости от устойчивости рудного массива. Выемочные блоки ориентированы по простиранию рудного тела. Недостатками данного способа являются: большой объем подготовительных выработок за счет наличия наклонного съезда, пройденного по пустым породам и служащего для соединения доставочных выработок; увеличенный объем потерянной руды и примешанных пород на контакте руда-порода.

Известен способ подземной разработки полезных ископаемых с применением камерно-столбовой системы разработки. Такой способ применяется при разработке рудных тел с углом падения 15-35 градусов. Выемка осуществляется камерами по простиранию рудного тела с оставлением между камерных целиков. Выемка камер начинается из наклонного съезда, пройденного по рудному телу через все будущие камеры [Пушкарев Л.И., Дробот Б.П., Бич О.А. Применение камерно-столбовой системы разработки в условиях СУБРа. Горный журнал - 1973 г., с. 35-38].

Для разработки наклонных залежей в условиях повышенного горного давления данный способ имеет несколько недостатков: рудный массив в пределах отрабатываемых участков не разгружен от высоких сжимающих напряжений; увеличенный объем потерянной руды и примешанных пород на контакте руда-порода в нижней части камеры; опасность падения в рабочую зону кусков, отслоившихся от кровли и стенок очистных камер.

Задачей изобретения является снижение объема подготовительных выработок, проводимых по пустым породам, уменьшение потерь и разубоживания при очистной выемке.

Достигается это тем, что способ подземной разработки наклонных рудных залежей, включающий разработку рудного тела под защитным слоем в шахматном порядке и заполнением выработанного пространства твердеющей закладкой, защитный слой формируют путем проведения наклонных заходок с углом заложения выработки, определяемым из формулы

где α_з - угол заложения выработки относительно вентиляционно-закладочного штрека в горизонтальной плоскости, град;

α_в - угол наклона выработки, град;

α - угол падения залежи, град,

а выемку основных запасов осуществляют наклонными камерами вкрест простирания рудного тела.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведена схема формирования защитного слоя, на фиг. 2 - схема выемки камер вкрест простирания рудного тела, на фиг. 3 - зависимость угла заложения выработки от угла падения залежи.

Предполагаемый способ разработки содержит:

1 - защитный бетонный слой;

2 - вентиляционно-закладочный штрек;

3 - наклонные заходки;

4 - угол заложения выработки относительно вентиляционно-закладочного штрека;

5 - трубопровод закладочной смеси;

6 - доставочный штрек;

7 - разрезной орт;

8 - камера выемки руды;

9 - рудоспуск;

10 - откаточный штрек.

Способ осуществляют следующим образом.

Отработка залежи начинается с формирования защитного бетонного слоя 1 (см. фиг. 1). Технология формирования защитного слоя заключается в проведении вентиляционно-закладочного штрека 2 по руде в верхней части рудного тела на контакте руда-порода из вентиляционно-закладочного штрека проводятся наклонные заходки (3). Угол (4) заложения выработки относительно вентиляционно-закладочного штрека в горизонтальной плоскости рассчитывается таким образом, чтобы он соответствовал техническим возможностям погрузочно-доставочных машин и буровых установок, и рассчитывается по формуле 1

где α_з - угол заложения выработки относительно вентиляционно-закладочного штрека в горизонтальной плоскости, град.;

α_в - угол наклона выработки, град.;

α - угол падения залежи, град.

После проведения заходки выработанное пространство заполняется твердеющей смесью. Смесь подается из вентиляционно-закладочного штрека через специальный трубопровод (5).

После набора защитным слоем необходимой прочности осуществляется выемка камерами основных запасов. Выемка камер происходит в шахматном порядке для обеспечения равномерного распределения горного давления. Технология ведения работ следующая (см. фиг. 2): по простиранию рудного тела проводится доставочный штрек 6; из доставочного штрека проводится разрезной орт 7, угол (4) заложения выработки относительно доставочного штрека определяется по формуле 1; после сбойки разрезного штрека с вышележащим доставочным штреком осуществляется выемка камеры 8 с применением скважинной отбойки, отбитая руда доставляется до рудоспуска 9, из которого отгружается в транспорт на откаточном штреке 10. После отработки камеры осуществляется заполнение камеры твердеющей закладочной смесью.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке наклонных рудных месторождений полезных ископаемых на больших глубинах в условиях повышенного горного давления. Способ включает отработку залежи сверху вниз вкрест простирания рудного тела, под защитным бетонным слоем, формируемым наклонными заходками, скважинную отбойку руды при выемке основных запасов наклонными камерами, отрабатываемыми в шахматном порядке, отгрузку горной массы и заполнение выработанного пространства закладочным материалом. Защитный слой формируют путем проведения наклонных заходок с рассчитываемым углом заложения выработки относительно вентиляционно-закладочного штрека в горизонтальной плоскости. Техническим результатом изобретения является уменьшение объемов подготовительных выработок, проводимых по пустым породам, снижение потерь отбитой руды и ее засорения. 3 ил.

Способ подземной разработки наклонных рудных залежей, включающий разработку рудного тела под защитным слоем в шахматном порядке и заполнением выработанного пространства твердеющей закладкой, отличающийся тем, что защитный слой формируют путем проведения наклонных заходок с углом заложения выработки, определяемым из формулы

где α_з - угол заложения выработки относительно вентиляционно-закладочного штрека в горизонтальной плоскости, град;

α_в - угол наклона выработки, град;

α - угол падения залежи, град,

а выемку основных запасов осуществляют наклонными камерами вкрест простирания рудного тела.