СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ТОНКИХ И МАЛОМОЩНЫХ КРУТОПАДАЮЩИХ РУДНЫХ ТЕЛ Российский патент 2021 года по МПК E21C41/22 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при выемке запасов тонких и маломощных крутопадающих рудных тел с изменчивыми элементами залегания (мощность, угол падения), а также с неустойчивыми и средней устойчивости рудами и вмещающими породами.

Известен способ разработки крутопадающих рудных тел, включающий подсечку блока, отбойку с магазинированием руды, частичный и полный выпуск по всей площади блока с погрузкой непосредственно в откаточные средства (см. Назарчик А.Ф., Мухин М.Е. Системы разработки жильных месторождений. М.: Недра, 1958. - с. 55-57).

Указанный способ не применим для разработки месторождений с недостаточно устойчивыми вмещающими породами из-за больших потерь замагазинированной руды в виде зависаний и вторичного разубоживания, а также низкой производительности труда при выпуске руды.

Известен способ разработки маломощных жил с неустойчивыми вмещающими породами системами с магазинированием и креплением выработанного пространства вертикальными рядами распорной крепи по всей высоте блока (см. Рафиенко Д.И. Системы с магазинированием руды при разработке жильных месторождений. М.: Недра, 1967. - с. 19-20).

Данный способ характеризуется увеличением материальных и трудовых затрат на возведение крепи. Кроме того, наличие распорной крепи препятствует свободному перемещению руды по очистному пространству, и, как следствие, возрастают потери руды в виде зависаний.

Известен способ разработки крутопадающих маломощных жил с недостаточно устойчивыми боковыми породами системой с магазинированием руды с разделением блока на «короткие магазины» (см. Агошков М.И., Борисов С.С., Боярский В.А. Разработка рудных и нерудных месторождений. М.: Недра, 1983. - с. 158-160).

Недостатком известного способа является значительное увеличение количества восстающих выработок и затрат на их возведение.

Известен способ разработки тонких и маломощных крутопадающих жил наклонными диагональными слоями с закладкой выработанного пространства подрываемыми породами лежачего бока до проектной выемочной мощности жилы и/или гранулированной закладочной смесью из хвостов обогатительной фабрики (см. патент №2371579, Е21С 41/16, опуб. 27.10.2009).

Недостатками известного способа являются повышенные затраты на отбойку и вторичное дробление породы лежачего бока, необходимость создания качественного дорожного покрытия путем планировки, утрамбовки отбитой породы и формирования бетонной подушки на почве наклонного диагонального слоя, по которой перемещается самоходное буровое и погрузочно-доставочное оборудование, что снижает производительность труда и увеличивает себестоимость добычи руды. Применение гранулированной закладки из хвостов обогащения требует также проведения дополнительных мероприятий и финансовых затрат на увеличение ее несущей способности.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ разработки рудных тел горизонтальными слоями с нисходящей выемкой и твердеющей закладкой, заключающийся в отработке рудных тел слоевыми заходками сверху вниз. При этом после выемки руды в верхней заходке производят зачистку богатой рудной мелочи с ее почвы и последующее заполнение образовавшегося выработанного пространства твердеющей закладкой. После набора нормативной прочности закладки, производят, под искусственной кровлей, выемку руды в следующем нижележащем слое. Отбойку руды в заходке производят буровзрывным способом с применением горизонтальных шпуров. Отбитую руду доставляют в рудоспуск погрузочно-доставочными машинами или скреперными установками (см. Кузьмин, Е.В. Основы горного дела: учебник / Е.В. Кузьмин, М.М. Хайрутдинов, Д.К. Зенько. - М.: АртПРИНТ+, 2007. - 472 с.)

Недостатками указанного способа являются большое разубоживание за счет прихвата вмещающих пород для обеспечения проектной ширины и высоты выработки с целью обеспечения безопасной работы рабочих и оборудования, и значительные затраты на погашение выработанного пространства твердеющей закладкой из-за высокой ее стоимости, которая достигает до 30-50% от себестоимости очистных работ.

Техническим результатом настоящего изобретения является повышение эффективности разработки тонких и маломощных крутопадающих рудных тел за счет улучшения качества отбитой руды, снижения затрат на отбойку и погашение выработанного пространства.

Результат достигается тем, что способ разработки тонких и маломощных крутопадающих рудных тел, включающий отработку рудного тела слоевыми заходками в нисходящем порядке под искусственной кровлей, образованной в результате заполнения выработанного пространства твердеющей закладкой, отличается тем, что предварительно производят отбойку руды в слоевой заходке путем взрывания ВВ в горизонтально пробуренных шпурах, затем в нижележащем слое бурят нисходящие параллельно сближенные шпуры или скважины малого диаметра, размещают заряды ВВ и осуществляют взрывание руды, убирают отбитую руду скреперной установкой, осуществляют сооружение искусственной кровли путем заполнения твердеющей закладкой выработанного пространства в нижележащем слое и, после набора закладкой нормативной прочности, производят выемку руды в следующей слоевой заходке.

На фиг. 1 изображены проекции на вертикальную плоскость вкрест и по простиранию залежи.

На фиг.: 1 - слоевая заходка; 2 - выработанное пространство, заполненное твердеющей закладкой; 3 - рудное тело; 4 - параллельно сближенные шпуры или скважины малого диаметра; 5 - отбитая руда; 6 - скреперная установка; 7 - анкерная крепь.

Способ осуществляют следующим образом.

Горно-подготовительные работы включают проходку горизонтальных горных выработок откаточного и вентиляционного горизонтов, материальных, закладочных и вентиляционных ходовых восстающих, рудоспусков и камерных выработок. К нарезным работам относится проведение слоевых и транспортных ортов, локальных уклонов, камер вспомогательного назначения и др. Горно-подготовительные и нарезные работы производят буровзрывным способом с применением шпуровой отбойки, а очистные - шпурами или скважинами малого диаметра.

Очистная выемка заключается в отработке слоевой заходки 1 и нижележащего слоя по рудному телу 3. Вначале производят выемку руды в слоевой заходке 1 путем отбойки руды горизонтальными шпурами и уборки ее самоходными погрузочно-доставочными машинами (ПДМ). Слоевые заходки крепят анкерной крепью 7, при необходимости в местах тектонических нарушений заходка может быть закреплена временной крепью по почве распорными деревянными или взрывозащищенными гидравлическими стойками, либо другой крепью.

Затем из слоевой заходки 1 в рудном теле 3 бурят и взрывают нисходящие параллельно сближенные шпуры или скважины малого диаметра 4. Отбитую руду 5 убирают из нижележащего слоя малогабаритной скреперной установкой 6 с емкостью скрепера 0,1-0,25 м³, в зависимости от мощности рудного тела и соответствующей ей ширины выработанного пространства и далее доставляют самоходной ПДМ до рудоспусков, где производят ее рудо-сортировку на грохотах по классам крупности и содержанию металла. Там же сортируют руду от выемки слоевой заходки. При этом пустую породу размещают в отработанных заходках теми же ПДМ. Выработанное пространство 2 заполняют твердеющей закладкой. После набора закладкой нормативной прочности отрабатывают нижележащие запасы по технологии в последовательности, указанной выше.

Размеры слоевых заходок и нижележащего слоя определяются мощностью вынимаемого рудного тела, устойчивостью руды и вмещающих пород, габаритами бурового и погрузочно-доставочного оборудования.

Предлагаемый способ разработки с отбойкой руды параллельно сближенными шпурами был апробирован на одном из урановых рудников Забайкальского края.

Разубоживание руды уменьшилось в 1,5-2 раза при примерно одинаковых потерях руды. Объем твердеющей закладки сократился в 3-6 раз.

Разубоживание уменьшилось за счет отбойки рудного тела между слоевыми заходками параллельно сближенными шпурами по контакту с вмещающими породами без прихвата и дополнительного разрушения взрывом вглубь массива последних.

Снижение объема твердеющей закладки обусловлено тем, что ею погашается не все выработанное пространство, образовавшееся как в прототипе от выемки руды слоевыми заходками, а выработанное пространство между слоевыми заходками, сформированное от выемки руды, отбитой нисходящими параллельно сближенными шпурами (скважинами).

Снижение затрат на отбойку имеет место за счет уменьшения объемов буровых и взрывных работ при разрушении руды параллельно сближенными шпурами, а также отбиваемой породы.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при выемке запасов тонких и маломощных крутопадающих рудных тел с изменчивыми элементами залегания, а также с неустойчивыми и средней устойчивости рудами и вмещающими породами. Способ заключается в отработке слоевой заходки и нижележащего слоя по рудному телу. Вначале производят выемку руды в слоевой заходке. Затем взрыванием нисходящих параллельно сближенных шпуров или скважин малого диаметра отбивают рудное тело. Отбитую руду убирают из нижележащего слоя малогабаритной скреперной установкой. Выработанное пространство заполняют твердеющей закладкой. После набора закладкой нормативной прочности отрабатывают нижележащие запасы по технологии в последовательности, указанной выше. Техническим результатом настоящего изобретения является повышение эффективности разработки тонких и маломощных крутопадающих рудных тел за счет улучшения качества отбитой руды, снижение затрат на отбойку и погашение выработанного пространства. 1 ил.

Способ разработки тонких и маломощных крутопадающих рудных тел, включающий отработку рудного тела слоевыми заходками в нисходящем порядке под искусственной кровлей, образованной в результате заполнения выработанного пространства твердеющей закладкой, отличающийся тем, что предварительно производят отбойку руды в слоевой заходке путем взрывания ВВ в горизонтально пробуренных шпурах, затем в нижележащем слое бурят нисходящие параллельно сближенные шпуры или скважины малого диаметра, размещают заряды ВВ и осуществляют взрывание руды, убирают отбитую руду скреперной установкой, осуществляют сооружение искусственной кровли путем заполнения твердеющей закладкой выработанного пространства в нижележащем слое и после набора закладки нормативной прочности производят выемку руды в следующей слоевой заходке.