СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ДНИЩ БЛОКОВ Российский патент 2023 года по МПК E21C41/22 E21D9/02 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может применяться при системах с обрушением. Наиболее предпочтительными условиями применения способа является последний этаж при отработке выклинивающегося оруденения.

Известен способ подготовки днищ блоков, включающий проведение доставочных и буровых выработок, горизонтальных заходок, дучек, образование выпускных воронок путем расширения буровой выработки, оформление рудоприемной траншеи совместно с обрушением руды в блоке, формирование целиков над доставочными выработками устойчивой округлой формы [1].

Недостатками известного способа являются: большой удельный объем выработок, включающих проходку трудоемких дучек и горизонтальных заходок, требующих ручной уборки горной массы при проходке, потери руды из-за высокого расположения выпускных воронок и неполного охвата площади блока фигурами выпуска, развитие которых ограничивается воронками, потери обогащенной руды в гребне «мертвой» зоны и в «рудной постели», зависания руды в дучках и воронках на большой высоте и невозможность их безопасной ликвидации без взрывных работ.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемому является способ подготовки днищ блоков, включающий проведение доставочных выработок - штреков, заходок со скосом в торце, буровых выработок, располагаемых между доставочными выработками - штреками на уровне кровли последних, формирование выпускных окон путем отбойки шпуров регулируемой глубины и направления из буровой выработки непосредственно над заходками с образованием тупого угла сопряжения грани окна с заходкой, формирование надштрековых целиков устойчивой округлой формы, соединение выпускных окон с буровой выработкой, способствующее расширению фигур выпуска и сокращению размеров остающегося гребня обогащенной руды в «мертвой» зоне [2].

Недостатками способа по аналогу являются: значительный объем заходок, имеющих горизонтальный участок и требующих ручной уборки горной массы при проходке, образование зависаний руды на изломе заходок, ликвидируемых с применением накладных зарядов, снижающих интенсивность выпуска, подрезка с двух сторон заходками околоштрековых целиков на всю высоту, снижающих их устойчивость и надежность всей конструкции днища; большие потери обогащенной руды в гребне «мертвой» зоны и в «рудной постели», формируемой в заходках.

Целью изобретения является создание способа подготовки днищ блоков устойчивой конструкции, обеспечивающего сокращение нарезных работ и устранение потерь обогащенной руды при отработке рудных тел с выклинивающимся оруденением.

Достижение цели включает решение двух задач:

1. Уменьшить объем заходок, устранить ручную уборку руды при их проходке, уменьшить площадь подрезки опорных целиков и повысить устойчивость всей конструкции днища, устранить причину образования зависаний руды в заходках при выпуске, исключить формирование в заходках «рудной постели».

2. Обеспечить без значительных дополнительных затрат извлечение гребня обогащенной руды в «мертвой» зоне и «рудной постели» в заходках.

Техническим результатом, раскрывающим сущность изобретения, является:

1. Способ подготовки днищ блоков устойчивой конструкции, обеспечивающий уменьшение объемов и трудоемкости нарезных работ, повышение безопасности и интенсивности выпуска руды из блока. Способ включает проведение доставочных выработок-штреков, заходок из них, буровых выработок, располагаемых между доставочными выработками - штреками на уровне кровле последних, формирование выпускных окон путем отбойки шпуров регулируемой глубины и направления из буровой выработки непосредственно над заходками с образованием тупого угла сопряжения грани окна с заходкой, формирование надштрековых целиков устойчивой округлой формы, соединение выпускных окон с буровой выработкой. Способ отличается тем, что заходки проходят без горизонтального участка непосредственно от доставочной выработки - штрека к нижнему углу буровой выработки, не сбивая с ней, причем заходке придают клиновидную форму, почва которой наклонена под углом естественного откоса отбитой руды.

2. Способ извлечения гребня обогащенной руды «мертвой» зоны, включающий характеристики по п. 1 и отличающийся тем, что для извлечения гребня перед обрушением блока на почву буровой выработки укладывают перфорированную трубу и соединяют с рудничными сетями воды и сжатого воздуха. На завершающей стадии выпуска руды из блока в верхней 1/3 части заходок устанавливают ограничительные перекрытия, препятствующие истечению крупных кусков породы, и подают в основание гребня воду со сжатым воздухом, насыщают водой и под воздействием воздушной струи уменьшают угол внутреннего трения руды. При этом создают импульсы сотрясательными взрывами накладных зарядов, закладываемых на почве заходок. В результате чего нижний слой гребня выдавливается весом столба горной массы в зону потока и извлекается через открытую часть заходок. На место первого слоя опускается второй и так далее.

Краткое описание чертежей

Сущность изобретения поясняется рисунком, где на фиг. 1 показано расположение выработок в днище и гребня обогащенной руды в мертвой зоне после генерального выпуска руды из блока; фиг. 2 иллюстрирует завершающую стадию извлечения гребня обогащенной руды; фиг. 3 демонстрирует подготовку днища и образование зависания руды на изломе заходки при применении аналога [2]. На рисунке изображены следующие элементы: 1 - доставочная выработка - штрек; 2 - буровая выработка, расположенная на уровне кровли доставочных выработок - штреков; 3 - заходка клиновидной формы без горизонтального участка, почва которой наклонена под углом естественного откоса отбитой руды α; 4 - надштрековый целик округлой формы; ϕ - тупой угол сопряжения заходки с гранью выпускного окна 13, соединенного с буровой выработкой; 5 - гребень обогащенной руды в «мертвой» зоне; 6 - перфорированная труба, проложенная в буровой выработке перед обрушением блока, соединенная с рудничными сетями воды и сжатого воздуха; 7 - обрушенная порода; 8 - остатки руды после извлечения гребня; 9 - ограничительное перекрытие в верхней 1/3 части заходки; 10 - горизонтальный участок заходки при подготовке днища по аналогу; 11 - зависание, образующееся в способе по аналогу на изломе заходки и требующее взрывания; 12 - поток руды с водой в заходке; 13 - «рудная постель» в заходке при подготовке по аналогу.

Осуществление изобретения

Подготовку днища блоков начинают с проходки доставочных выработок - штреков 1. Между ними на уровне кровли проходят буровые выработки 2. Из достаточной выработки - штрека в обе стороны проходят заходки 3. Путем отбойки шпуров из буровой выработки непосредственно над заходками формируют выпускные окна 13. Регулированием глубины и направления шпуров образуют устойчивый тупой угол ϕ сопряжения грани выпускного окна с заходкой, а надштрековым целикам придают устойчивую округлую форму 4. Выпускные окна 13 соединяют с буровой выработкой 2, что способствует расширению фигур выпуска по площади блока и уменьшает размеры остающегося в «мертвой» зоне гребня обогащенной руды 5. В отличие от аналога, заходки проходят без горизонтального участка непосредственно от доставочной выработки - штрека к нижнему углу буровой выработки, не сбивая с ней. Причем, заходке придают клиновидную форму 3, сокращающую до двух раз площадь подрезки опорных околоштрековых целиков. Почва заходки наклонена под углом естественного откоса отбитой руды, обеспечивающем свободное истечение руды при выпуске. Указанная форма и расположение заходки имеют следующие преимущества перед аналогом: минимальный объем, устраняется ручная уборка горной массы при проходке, сокращается до двух раз площадь подрезки опорных целиков, примыкающих с двух сторон к заходке, на почве заходки не формируется «рудная постель» и не теряется в ней мелкая обогащенная руда, устраняются причины зависаний руды, требующих взрывных работ, повышается интенсивность выпуска руды из блока.

Для извлечения гребня обогащенной руды «мертвой» зоны перед обрушением блока на почву бурового штрека 2 укладывают перфорированную трубу 6 и соединяют с рудничными сетями воды и сжатого воздуха. На завершающей стадии выпуска руды из блока устанавливают в верхней 1/3 части заходок ограничительные перекрытия 9, препятствующие истечению крупных кусков породы. Затем подают в основание гребня воду со сжатым воздухом, насыщают водой и под воздействием воздушной струи уменьшают угол внутреннего трения руды. При этом создают импульсы сотрясательными взрывами накладных зарядов, закладываемых на почве заходок. Насыщенный водой слой гребня выдавливается весом столба горной массы в зону потока и извлекается через открытую часть заходок. На место первого слоя опускается второй и т.д. По экспертной оценке данным способом возможно извлечение до 65-70% обогащенной руды гребня с приемлемым разубоживанием.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может применяться при системах с обрушением. Способ подготовки днищ блоков включает проведение доставочных выработок - штреков, заходок из них, буровых выработок, располагаемых между доставочными выработками - штреками на уровне кровли последних, формирование выпускных окон путем отбойки шпуров регулируемой глубины и направления из буровой выработки непосредственно над заходками с образованием тупого угла сопряжения грани окна с заходкой, формирование надштрековых целиков округлой формы, соединение выпускных окон с буровой выработкой. Заходку проходят без горизонтального участка непосредственно от доставочной выработки - штрека к нижнему углу буровой выработки, не сбиваясь с ней, причем заходке придают клиновидную форму, почва заходки наклонена под углом естественного откоса обитой руды. Для извлечения гребня обогащенной руды «мертвой» зоны, перед обрушением блока на почву буровой выработки укладывают перфорированную трубу и соединяют с рудничными сетями воды и сжатого воздуха, на завершающей стадии выпуска руды из блока в верхней части заходок устанавливают ограничительные перекрытия, препятствующие истечению крупных кусков породы, подают в основание гребня воду со сжатым воздухом, насыщают водой и под воздействием воздушной струи уменьшают угол внутреннего трения руды, при этом создают импульсы сотрясательных взрывов накладных зарядов, закладываемых на почве заходок. В результате этого нижний слой гребня выдавливается весом столба горной массы в зону потока и извлекается через открытую часть заходок. На место первого слоя опускается второй и т.д. По экспертной оценке данным способом возможно извлечение до 65-70% обогащенной руды гребня «мертвой» зоны с приемлемым разубоживанием. Техническим результатом является обеспечение сокращения нарезных работ и устранение потерь обогащенной руды при отработке рудных тел с выклинивающимся оруденением. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ подготовки днищ блоков, включающий проведение доставочных выработок - штреков, заходок из них, буровых выработок, располагаемых между доставочными выработками - штреками на уровне кровли последних, формирование выпускных окон путем отбойки шпуров регулируемой глубины и направления из буровой выработки непосредственно над заходками с образованием тупого угла сопряжения грани окна с заходкой, формирование надштрековых целиков округлой формы, соединение выпускных окон с буровой выработкой, отличающийся тем, что заходку проходят без горизонтального участка непосредственно от доставочной выработки - штрека к нижнему углу буровой выработки, не сбиваясь с ней, причем заходке придают клиновидную форму, а почва заходки наклонена под углом естественного откоса обитой руды.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для последующего извлечения гребня обогащенной руды «мертвой» зоны, перед обрушением блока на почву буровой выработки укладывают перфорированную трубу и соединяют с рудничными сетями воды и сжатого воздуха, на завершающей стадии выпуска руды из блока в верхней части заходок устанавливают ограничительные перекрытия, препятствующие истечению крупных кусков породы, подают в основание гребня воду со сжатым воздухом, насыщают водой и под воздействием воздушной струи уменьшают угол внутреннего трения руды, при этом создают импульсы сотрясательных взрывов накладных зарядов, закладываемых на почве заходок.