Способ отработки рудных тел Российский патент 2022 года по МПК E21C41/22 E21F15/00 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может применяться при подземной отработке рудных тел недостаточно крутого для свободного истечения руды падения камерами со сплошной выемкой и последующей закладкой твердеющим материалом.

Известен способ отработки рудных тел камерной системой со сплошной выемкой руды и закладкой выработанного пространства твердеющим материалом, включающий проходку бурового штрека, погрузочно-доставочных ортов, рудоспуска, закладочно-вентиляционных штрека, орта и восстающего, бурение закладочных скважин, образование отрезной щели путем отбойки скважин на отрезной восстающий, послойную отбойку вееров скважин в камере с частичным (до 15-20%) выпуском, непрерывное магазинирование руды в камере для поддержания неустойчивых пород висячего бока, генеральный выпуск уплотненной руды и последующую закладку камеры через скважины твердеющим материалом [Каплунов Д.Р. и др. Комплексное освоение рудных месторождений: проектирование и технология подземной разработки. ML: ИПКОН РАН, 1988, с. 103, рис. 2.3].

Недостатком данного способа являются высокие потери обогащенной руды на лежачем боку при отработке рудных тел недостаточно крутого для свободного истечения руды падения. Связано это с тем, что при выпуске уплотненной руды на лежачем боку остается в «мертвой» зоне откос неистекшей руды, формируемый под крутым углом - 60-65° и больше. Этот откос засыпается закладкой и полностью теряется. При угле падения рудного тела 50-55° потери могут достигать 20-30% в зависимости от мощности рудного тела. Указанный недостаток ограничивает область применения эффективной технологии с закладкой.

Известен способ извлечения подобного откоса руды путем покрытия глинистым материалом лежачего бока магазина в процессе его отработки горизонтальными слоями и последующем смачивании глинистого материала и руды откоса через перфорированные трубы, проложенные в магазине [А.С. №1221355, бюл.12,1986]. Однако этот способ невыполним в условиях прототипа, так как при отбойке скважинами исключен доступ в камеру.

Раскрытие сущности изобретения. Изобретение направлено на устранение обогащенной руды в откосе на лежачем боку при отработке рудных тел недостаточно крутого для свободного истечения руды падения. Техническим результатом, раскрывающим сущность изобретения, является способ принудительного обрушения в зону потока оставшегося на лежачем боку откоса неистекшей руды путем насыщения его основания водой и проведения под ним сотрясательного взрыва. Технический результат достигается осуществлением следующих действий, характеризующих заявленный способ отработки рудных тел. Способ включает проходку бурового штрека, погрузочно-доставочных ортов, рудоспуска, закладочно-вентиляционных восстающего, штрека и орта, бурение закладочных скважин, образование отрезной щели путем отбойки скважин на отрезной восстающий, послойную отбойку скважин с частичным выпуском руды, непрерывное магазинирование руды в камере для поддержания неустойчивых пород висячего бока, генеральный выпуск уплотненной руды из камеры с формированием на лежачем боку откоса неистекшей обогащенной руды и закладку камеры твердеющим материалом через закладочные скважины. Отличие способа заключается в том, что перед отбойкой скважин на почву бурового штрека укладывают перфорированную трубу и присоединяют к рудничным сетям воды и сжатого воздуха, а после генерального выпуска из погрузочно-доставочных ортов пробуривают скважины в лежачем боку под откосом и закладывают в них сотрясательные заряды, одновременно через перфорированную трубу вышерасположенной камеры подают воду и, добившись насыщения водой нижнего слоя откоса руды, производят взрывание сотрясательных зарядов, вызывая обрушение откоса руды в зону потока, и производят выпуск и отгрузку руды откоса.

Краткое описание чертежей. Сущность изобретения поясняется чертежом, где фиг. 1 иллюстрирует расположение камер в рудном теле, находящихся на разных стадиях отработки (снизу вверх): бурение вееров скважин, подготовка к принудительному обрушению откоса неистекшей руды, затвердевшая закладка в заложенной камере. На фиг. 2 изображена в горизонтальном сечении конфигурация откоса руды с размещенными под ним сотрясательными зарядами в скважинах. На чертеже показаны: 1 - откос неистекшей руды на лежачем боку 19, сформированный в процессе генерального выпуска руды; α - угол наклона откоса, β - угол падения рудного тела; 2 - перфорированная труба, проложенная в буровом штреке и соединенная с рудничными сетями воды и сжатого воздуха; 3 - специальная скважина, пробуренная непосредственно под откосом с размещенными в ней сотрясательными зарядами 4; 5 - контур разрыхленной руды после обрушения откоса; 6 -буровой штрек; 7 - погрузочно-доставочные орты; 8 - рудоспуск; закладочно - вентиляционные восстающие 9, штрек 10 и орт 12; 11 - закладочные скважины; 13 - отрезной восстающий; 14 - веер скважин в камере; 15 - заложенная твердеющей закладкой камера; 16 - наклонный съезд; 17 - транспортный штрек; 18 - изолирующая перемычка.

Осуществление изобретения. Критическим параметром способа является пролет обнажения висячего бока по падению (далее - критический пролет), гарантирующий от обрушения пород за время выпуска руды и закладки. Проектирование отработки начинается с определения критического пролета. При этом учитываются устойчивость пород, принятой способ их укрепления и продолжительность выпуска руды из камеры, зависящая от производительности комплекса оборудования. На запланированном к отработке недостаточно крутом участке рудного тела, исходя из критического пролета, определяется количество камер по падению и, соответственно, горизонтов выпуска. После этого готовят выпускной горизонт в верхней камере. В основании камеры проходят буровой штрек 6, служащий на начальном этапе для доразведки контуров оруденения 19, погрузочно-доставочные орты 7 на всю длину проектируемой камеры, соединяют их с транспортным штреком 17, наклонным съездом 16 и рудоспуском 8. Параллельно буровой штрек соединяют с помощью орта 12 с закладочно-вентиляционным штреком 10 и восстающим 9, закольцовывая тем самым вентиляционную систему.

Очистные работы начинают с разбуривания камеры веерами скважин 14 и проходки отрезного восстающего 13. Отбойкой скважин на отрезной восстающей образуют отрезную щель, на которую слоями отбивают камеру с частичным (до 15-20%) выпуском руды. Остальную руду непрерывно магазинируют для поддержания пород висячего бока. Перед началом отбойки на буровой штрек 6 укладывают перфорированную трубу 2 и соединяют с рудничными сетями воды и сжатого воздуха. Завершив отбойку камеры, производят интенсивный выпуск руды, добиваясь минимального времени обнажения висячего бока. В процессе генерального выпуска на недостаточно крутом лежачем боку формируется откос неистекшей обогащенной руды 1 под крутым углом. Его принудительное обрушение в зону потока является предметом изобретения. Для этого через перфорированную трубу 2 вышерасположенной камеры подают воду, которая, стекая по лежачему боку, насыщает нижний слой руды в основании откоса. Одновременно из погрузочно-доставочных ортов 7 в лежачем боку непосредственно под откосом 1 пробуривают специальные скважины 3 и закладывают в них сотрясательные заряды 4. После насыщения водой нижнего слоя откоса производят взрывание сотрясательных зарядов 4. Под действием взрывного импульса потерявшая внутреннее трение насыщенная водой руда откоса обрушается в зону потока, заняв положение 5. Откуда руда интенсивно выпускается с использованием комплекса высокопроизводительного оборудования и доставляется в рудоспук 8. После окончания выпуска устанавливают перемычки 18 и производят полную закладку камеры твердеющим материалом. Следующая камера отрабатывается под затвердевшей закладкой вышерасположенной камеры по такой же технологии.

Новый способ позволяет без значительных дополнительных затрат извлечь откос, устранив потери обогащенной руды на лежачем боку без ухудшения ее качества.

Библиография

1. Каплунов Д.Р. и др. Комплексное освоение рудных месторождений: проектирование и технология подземной разработки. - М.: ИПКОН РАН, 1988, 383 с.

2. Сурьма. Под ред. С.М. Мельникова. - М.: "Металлургия", 1977, 536 с.

3. Нетрадиционные решения в горной промышленности. Под ред. Ю.А. Чернегова. - М.: "Недра", 1991, 331 с.

4. А.С.N1221355, Бюл.12, 1986.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может применяться при отработке рудных тел недостаточно крутого для свободного истечения руды падения камерами со сплошной выемкой и последующей закладкой твердеющим материалом. Способ включает проходку бурового штрека, погрузочно-доставочных ортов, рудоспуска, закладочно-вентиляционных восстающего, штрека и орта, бурение закладочных скважин, образование отрезной щели путем отбойки скважин на отрезной восстающий, послойную отбойку вееров скважин с частичным выпуском руды, непрерывное магазинирование руды в камере для поддержания неустойчивых пород висячего бока, генеральный выпуск уплотненной руды с формированием на лежачем боку откоса неистекшей обогащенной руды и закладка камеры твердеющим материалом. Для извлечения откоса обогащенной руды в буровом штреке перед отбойкой скважин прокладывают перфорированную трубу и присоединяют к рудничным сетям воды и сжатого воздуха, а в лежачем боку непосредственно под откосом пробуривают скважины и закладывают в них сотрясательные заряды. После завершения генерального выпуска через перфорированную трубу вышерасположенной камеры подают воду, которой насыщается руда в основании откоса, теряя угол внутреннего трения, после чего производят сотрясательный взрыв. Под его действием откос обрушается в зону потока и извлекается. Показателем эффективности способа является исключение потерь руды на лежачем боку рудного тела. 2 ил.

Способ отработки рудных тел недостаточно крутого для свободного истечения руды падения камерами со сплошной выемкой и последующей закладкой твердеющим материалом, включающий проходку бурового штрека, погрузочно-доставочных ортов, рудоспуска, закладочно-вентиляционных восстающего, штрека и орта, бурение закладочных скважин, образование отрезной щели путем отбойки скважин на отрезной восстающий, послойную отбойку скважин с частичным выпуском руды, непрерывное магазинирование руды в камере для поддержания неустойчивых пород висячего бока, генеральный выпуск уплотненной руды из камеры с формированием на лежачем боку откоса неистекшей руды и закладку камеры твердеющим материалом через закладочные скважины, отличающийся тем, что перед началом отбойки скважин на почву бурового штрека укладывают перфорированную трубу и присоединяют к рудничным сетям воды и сжатого воздуха, а после генерального выпуска из погрузочно-доставочных ортов пробуривают скважины в лежачем боку под откосом и закладывают в них сотрясательные заряды, одновременно через перфорированную трубу вышерасположенной камеры подают воду и, добившись насыщения водой нижнего слоя откоса руды, производят взрывание сотрясательных зарядов, вызывая обрушение откоса руды в зону потока, и производят выпуск и отгрузку руды откоса.