Способ разведки-разработки месторождений с гнездовым оруденением Российский патент 2023 года по МПК E21C41/22 G01V9/00 

Способ относится к горнодобывающей промышленности и может применяться при совместной эксплуатационной разведке и отработке месторождений с гнездовым оруденением системами с обрушением и этажным управляемым торцовым выпуском руды.

Известен способ разведки-отработки рудных тел сложного строения гибкой системой подэтажного обрушения с торцовым выпуском [А.В. Ярков, Н.В. Дронов, М.А. Яковлев. Гибкая технология отработки рудных тел сложного строения. Бишкек: «ИЛИМ», 1992, 160 с., рис. 3.4-3.7], заключающийся в адаптации конструкции системы, ее параметров и процессов к поэтапно уточняемой изменчивости элементов промышленного оруденения и выборе рационального порядка развития разведочно-подготовительных и очистных работ. Способ включает проходку в контурах рудного тела пионерного разведочно-буровыпускного штрека, разведку элементов оруденения веерами скважин, пробуриваемых через кратные параметрам БВР расстояния, проходку остальных буровыпускных штреков, исходя из касания смежных эллипсоидов чистой руды и полного охвата ими кондиционных запасов с учетом изменчивости контуров, бурение между разведочными недостающих очистных скважин, отбойка слоями в зажатой среде с оставлением породных включений, регламентированных кондициями, торцовый выпуск руды потоком одного качественного состава. При локальном увеличении мощности и выполаживании лежачего бока переходят на двухъярусную схему путем проходки дополнительной буровыпускной выработки на промежуточном горизонте. При местном изменении мощности по простиранию применяют секционную короткозамедленную отбойку слоя с образованием дополнительной обнаженной поверхности.

Недостатки аналога:

1. Отработка слоями небольшой мощности вызывает повышенные потери и разубоживание, связанные с регулярно повторяющимся соприкосновением руды с обрушенной породой.

2. Толщина слоя не оптимальна, так как не дифференцируется в зависимости от изменяющейся высоты выпуска (подэтаж, ярус, секция).

3. Руководящий принцип оптимизации технологии - касание эллипсоидов чистой руды не обеспечивает полного извлечения руды, так как касание происходит только по диаметру эллипсоидов, тогда как большая их часть остается вне потока чистой руды.

4. Технология не предусматривает раздельного извлечения богатых гнезд, прожилков, линз и, попадая в общий рудный поток, они теряют значительную часть металла, который уносят при переработке разубоживающая порода и бедная руда.

5. Гибкость технологии обеспечивается односторонней адаптацией конструкции системы разработки, ее параметров и процессов к изменчивым элементам морфологии и структуры оруденения, что однозначно требует уменьшения размеров выемочных единиц и соответствующего увеличения удельного объема подготовительно-нарезных работ.

6. Возможность извлечения неразубоженной руды при подэтажной отработке ниже, чем при этажной, так как сумма объемов подэтажных эллипсоидов чистой руды меньше объема эллипсоида этажного выпуска.

7. Обусловленная изменчивыми элементами оруденения под этажная выемка сдерживает производительность ПДМ и выемки в целом. Этот недостаток усугубляется при переходе на двухъярусную схему отбойки и выпуска.

8. Выемка вертикальными плоскими слоями не является оптимальной и уступает, например, выпуску наклонными секциями через щель, выпуску слоями с оставлением выступа - потолочины в основании слоя, отработке слоями ромбоидальной или шестигранной формы.

9. Оставленные в отработанном пространстве включения некондиционной руды с определенной вероятностью содержат невыявленные разведкой гнезда богатой руды, увеличивающие потери в недрах.

10. Руды различного качества, а также попадающие в выемочный контур породные участки, подвергаются одинаковой степени дробления, поэтому получают одинаковые сыпучие свойства и с равной вероятностью попадают в рудный поток.

11. Основной принцип технологии - оптимизация соотношения потерь и разубоживания руды без учета различного ее качества в условиях гнездового оруденения ведет к недоизвлечению значительного количества конечного продукта - металла.

12. Диктуемый технологией - аналогом тренд на уменьшение высоты подэтажа, яруса, размеров слоев, отбиваемых секций сдерживает применение высокопроизводительной горной техники и вступает в противоречие с общей тенденцией наращивания единичной мощности погрузочно-доставочного и бурового оборудования, повышения концентрации и интенсивности выемки в условиях нарастающего горного давления с переходом на глубокие горизонты, увеличение производительности рудников, что однозначно диктует увеличение объема руды, выпускаемой через одну выработку, и связанное с этим увеличение высоты этажа и параметров выемочных единиц.

В условиях отработки месторождений с гнездовым оруденением системами с обрушением острым проблемным аспектом является повышенный риск потерь богатых гнезд, удаленных от оси выпускного отверстия. Известен способ решения подобной задачи путем создания параллельных каналов движения руды с повышенными сыпучими свойствами, в которых отклоняется ось выпуска и ускоряется поток, вовлекая в его зону проблемный участок запасов, где локализуется богатое гнездо или скопление гнезд. Такая задача эффективно решена в способе отработки рудных тел [RU 2782909 C1, 07.11.2022, бюл. №31] столбами шестигранной формы, близкой к эллипсоидам чистой руды, включающем проходку выпускной и подэтажных буровых выработок, разбуривание столба скважинами с разреженными параметрами над выпускной выработкой и сгущенными - по бокам. За счет дифференцирования параметров БВР формируют при отбойке по оси столба зону крупнокусковой руды решетчатой структуры, а в боковых частях - зон руды мелкого дробления сплошной структуры. В процессе массового выпуска в боковых частях создаются потоки ускоренного истечения руды, которые отклоняются от оси столба, вовлекая более отдаленные участки в выпуск до начала разубоживания. Такой характер истечения руды более выраженно и полно проявляется при этажном выпуске. Недостатком данного способа является повышенный выход крупных кусков руды с самого начала выпуска.

Проведенный патентно-информационный поиск не выявил среди систем с обрушением решений, близких к изобретению по всем существенным признакам. Поэтому прототип выбран среди родственных систем камерно-целикового типа по критерию близости к изобретению по ключевым системообразующим признакам. К таким признакам отнесены: совместная разведка-разработка месторождений с гнездовым оруденением, раздельно-валовый способ выемки, траншейный способ подготовки днища блока, скважинная отбойка массива (исключая мелкие гнезда), массовое обрушение с выпуском под обрушенной породой не менее 50% запасов блока, конструктивно простой торцовый выпуск, ориентированный на применение высокопроизводительного самоходного оборудования, что соответствует современным тенденциям развития горного производства. Итак, наиболее близким по ключевым признакам к изобретению, послужившим прототипом, является известный способ разведки-разработки месторождений с гнездовым оруденением камерно-целиковой системой с раздельно-валовой выемкой [Н.А. Жуков. Интенсификация экономики ртутных предприятий. Фрунзе: «ИЛИМ», 1989, рис. 23, 24, 25], при котором разведочные и подготовительно-очистные работы, проводимые в границах блока, конструктивно неотделимы, взаимосвязаны и интегрированы в единую систему, включающую, кроме поэтапного выявления и раздельной выемки разнокачественных запасов, также раздельную рудоподготовку и переработку. Способ включает проходку по висячему боку рудоносной зоны доставочного штрека, пионерного разведочно-погрузочного орта до пересечения с лежачим боком, разведочно-бурового штрека по лежачему боку, разведку оруденения веерами скважин, располагаемых через кратные параметрам БВР расстояния, выявление скоплений гнезд богатой руды, проектирование конфигурации камер для первоочередной выемки, оставление междукамерных целиков в местах локализации бедной и некондиционной руды, проходку в камере отрезного восстающего, остальных погрузочных ортов, подэтажного разведочно-бурового штрека, формирование подэтажной подсечки камеры для детализации структуры оруденения, бурение между разведочными недостающих очистных скважин и их опробование для спрямления выемочного контура, отбойка камеры по спрямленным контурам. Одновременно в междукамерных целиках в местах концентрации оруденения отбивают проемы. Отбитую в камерах и проемах руду выпускают, формируя рудопоток, направляемый в секцию раздельной рудоподготовки и переработки богатой руды. Во вторую очередь обрушают оставшиеся части междукамерных целиков и потолочину и выпускают под обрушенной породой, формируя рудопоток бедной руды. Способ обеспечивает поэтапную оптимизацию расположения выпускных выработок, контуров очистных камер и проемов и разделение руды на две качественные категории, добиваясь повышения уровня выявления и показателей извлечения металла из недр.

Недостатки прототипа:

1. Способ обеспечивает раздельное извлечение не отдельных богатых гнезд, а их скоплений вместе с включениями породы, поэтому значительную часть металла уносит в хвосты переработки межгнездовая порода.

2. Часть выявленных и невыявленных разведкой богатых гнезд, содержащихся в междукамерных целиках и потолочине теряются при обрушении и выпуске, а из извлеченных гнезд значительную часть металла уносят при переработке бедная руда и разубоживающая порода рудопотока.

3. Часть металла остается в недрах в виде невыявленных разведкой гнезд, локализующихся в оставляемых нетронутыми породных включениях.

4. Отработка запасов блоков в две очереди приводит к накапливанию на руднике временно неактивных запасов, в которые вложены ресурсы.

5. Односторонняя адаптация элементов технологии к резко изменчивой морфологии и структуре промышленного оруденения требует уменьшения параметров выемочных единиц (камер, проемов, целиков, слоев, интервалов спрямления контуров), что приводит к увеличению объема проходческих работ.

6. Отработка камерами и проемами относительно небольших размеров, согласующихся с плотностью скопления гнезд, ограничивает производительность применяемого оборудования и выемки в целом.

7. Раздельная выемка богатых запасов первой очереди приводит к обеднению и переводу части рудоносной зоны, включенной в подсчет балансовых запасов, в категорию некондиционных, хотя в них могут содержаться невыявленные эксплуатационной разведкой богатые гнезда.

8. Излишне детальная разведка средней части камеры путем формирования затратной подсечки не оправдана, так как ее данные могут быть экстраполированы лишь на ограниченную глубину, соизмеримую с размерами отдельного гнезда. К тому же детальная информация, полученная при разведке подсечкой, не используется полностью, так как камерами и проемами отрабатывают по прототипу не отдельные гнезда, а их скопления вместе с породными интервалами.

9. Проходка траншейного штрека на уровне горизонта погрузки вызывает осложнения взрывными работами в камерах выполнения операций по выпуску, погрузке и доставке.

10. Прямоугольное сопряжение траншейного штрека с погрузочными ортами и небольшая высота лобовины выпускного отверстия вызывают скалывание угла и быстрый ее износ, что приводит к потерям руды на лежачем боку за зоной потока.

11. Идеология отработки запасов в целом характеризуется развитием маломасштабных очистных работ от гнезда к гнезду с непрерывным тактическим проектированием, требующим большого объема подготовительных работ с маломеханизируемыми операциями, и значительной долей излишних и бросовых затрат.

Раскрытие сущности изобретения. Изобретение направлено на максимизацию выявления разведкой и извлечения полезных компонентов (металла), повышение единичной мощности используемого оборудования и производительности отработки в целом. Руководящим принципом создания нового способа совместной разведки-разработки месторождений с гнездовым оруденением избрана концепция максимизации сквозного извлечения металла, возвышающая в ранг приоритетных задач раздельную выемку богатых гнезд, формирующую рудопоток первой из двух качественной категории. При разработке изобретения изменен подход к обеспечению гибкости технологии. Вместо одностороннего приспособления технологии к изменчивым элементам промышленного оруденения создана система встречной адаптации, с одной стороны, конструкции, процессов и параметров раздельно - валовой геотехнологии к поэтапно выявляемым богатым гнездам и качественным сортам руды, а, с другой, дифференциацией сыпучих свойств отбитой руды по качественным категориям для управления формой тел выпуска и повышения скорости истечения богатой чистой руды. При этом в качестве системообразующей основы новой технологии, в соответствии с общими тенденциями развития горного производства, принят конструктивно простой способ торцового этажного выпуска, адаптированный к раздельно-валовой выемке руды гнездового строения, рассчитанный на применение мощного самоходного оборудования. Другими существенными признаками изобретения стали совместная разведка-разработка месторождений с гнездовым оруденением, районирование запасов по кондиционности и качественным категориям руды, скважинная отбойка (исключая мелкие гнезда) в зажатой среде, одностадийная отработка запасов, раздельно-валовая выемка, траншейный способ подготовки днищ блоков, обеспечение этажного выпуска путем увеличения интервала спрямления контуров, оставление невыпущенными крупных кусков породы путем замедления их движения, опережающее извлечение богатой руды отдаленных участков путем ускорения ее истечения посредством увеличения степени дробления, формирование рудопотоков разных качественных категорий руды.

Техническим результатом изобретения является обеспечение снижения потерь металла разубоживания и повышения производительности выемки.

Технический результат достигается следующим образом.

Способ включает проходку по висячему боку доставочного штрека, пионерного разведочный-погрузочного орта до пересечения с лежачим боком, разведочно-бурового штрека на 2-2,5 м выше кровли орта, подэтажного разведочно-бурового штрека, разведку оруденения веерам скважин, располагаемых через кратные ЛНС расстояния, детализацию элементов промышленного оруденения с выделением гнезд богатой руды, проходку местных подготовительных и рудоперепускных выработок для двух качественных категорий руды, первоочередную выемку богатых гнезд локальными камерами, проходку остальных погрузочных ортов до выемочного контура, формирование для каждого орта выпускной щели, бурение между разведочными недостающих очистных скважин, отбойку блока в зажатой среде "на обрушенную породу отработанного пространства с частичным выпуском, массовый торцовый выпуск руды через щель.

Отличие способа заключается в том, что по данным эксплуатационной разведки производят районирование запасов по кондиционности и качеству с выделением потенциально богатой руды по периметру отработанных богатых гнезд, рядовой, бедной и некондиционной руды, определяют место расположения и ширину выпускной щели для каждого погрузочного орта.

Ширину выпускной щели рассчитывают из условия самоликвидации зависаний руды путем увеличения глубины забора руды рабочим органом ПДМ на диаметр вероятного крупного куска. Исходя из этого условия ширина выпускной щели должна быть не меньше ширины «живого» сечения, равного трехкратному диаметру кондиционного куска, увеличенной на вероятный диаметр крупного куска.

Реализуя систему встречной адаптации, дифференцируют, изменяя степень дробления, сыпучие свойства руды по выделенным категориям, добиваясь увеличения скорости истечения и опережающего извлечения богатой руды удаленных от зоны потока участков.

Для обеспечения этажного выпуска, исключающего образование дополнительного яруса, увеличивают интервалы спрямления лежачего бока. При этом не допускают отсечение потенциально богатой и рядовой руды, сдвигая линию отбойки в сторону некондиционный или бедной руды. На прирезанных вклинивающихся участках некондиционной руды, расположенных на верхней половине этажа, расстояния между скважинами увеличивают до 1,5 ЛНС, добиваясь образования при отбойке крупнорешетчатой структуры руды, склонной к куполообразованию и теряющей скорость истечения. Благодаря этому крупные куски некондиционной руды в основной массе не достигают выпускного отверстия к концу выпуска. А отдельные куски, достигшие выпускного отверстия, отгружают ПДМ в отработанные выработки. Некондиционные участки, расположенные в нижней половине этажа, оставляют нетронутыми в виде целиков. Участки бедной руды также разбуривают по разреженной сетке, но без превышения ЛНС, обеспечивая образование решетчатой структуры руды, замедляющей скорость истечения. При этом используется эффект повышения конструктивной прочности крупнокусковой руды решетчатой структуры за счет сцепления кусков, вызывающий сводообразование и замедление скорости истечения. Одновременно формируют обходные каналы из мелкой руды сплошной структуры, обеспечивающие, совместно с фильтрацией обогащенных мелких фракций, опережающий выпуск потенциально богатой руды. Если учесть, что содержание металла в гнездах превышает содержание в рядовой руде от 15-20 (Кадамджай) до 25-40 (Хайдаркан) раз, то реально ожидать, что содержание в потенциально богатой руде будет в 3-4 раза выше, чем в рядовой.

Крупнокусковая отбойка, вклинивающихся в выемочный объем выступов некондиционной руды при спрямлении контуров, позволяет не только обеспечить беспрепятственный этажный выпуск, но и частично извлечь не выявленные богатые гнезда, без риска заметно увеличить разубоживание,

Созданная система дифференцированной по крупности кусков отбойки создает избирательно благоприятные условия для повышенного извлечения более богатой руды.

Оставшиеся междуортовые целики и гребни отбитой руды на них могут быть извлечены путем послойной отбойки с торцовым выпуском или отработаны совместно с нижележащим этажом.

Краткая характеристика чертежей. Фигуры 1, 2 и 3 иллюстрируют на поперечном разрезе последовательные этапы эксплоразведки и районирования запасов по категориям качества, отбойки блока и этажного выпуска. На фиг. 4 показано оптимальное относительно выемочного контура формирование траншейного штрека и выпускной щели для каждого погрузочного орта. Фиг. 5 иллюстрирует предельное положение в разрезе по купольной отметке деформированного эллипсоида чистой руды с вовлеченными в его контур включениями потенциально богатой руды. На рисунке показаны доставочный штрек 1, пройденный по висячему боку 2 рудоносной зоны, пионерный разведочно-погрузочный орт 3, пройденный до пересечения с лежачим боком 4, разведочный-буровой штрек 5, пройденный у лежачего бока на 2-2,5 м выше кровли погрузочного орта, подэтажный разведочно-буровой штрек 6, разведочные скважины 7 с перебуром 8, потенциально богатая 10, рядовая 11, бедная 12, некондиционная 13 руда, контур кондиционной руды 14, местные подготовительные выработки 15 для отработки богатых гнезд, рудоперепускные выработки 16, локальные камеры 17 отработки богатых гнезд, спрямленный контур 18 валовой выемки, вклинивание 19 некондиционной руды, не выявленное 20 разведкой богатое гнездо, дополнительные буровые выработки 21, сгущенные скважины 22 для отбойки потенциально богатой руды 10 и создания обходных каналов 24, разреженные до 1,5 ЛНС скважины 23 для разбуривания вклиниваний некондиционной руды, разреженные не более ЛНС скважины 25 для разбуривания бедной руды, скважины для разбуривания по оптимальной сетке 26 рядовой руды, выпускная щель 27, зависание руды 28, крупный кусок породы 29, достигший выпускного отверстия, который отгружают ПДМ в отработанную выработку, траншейный штрек 30, формируемый путем расширения разведочно-бурового штрека 5, подрезка борта 31 разведочно-бурового штрека, армированная лобовина 32 выпускного отверстия, обрушенная порода 33 отработанного пространства, эллипсоид чистой руды 34 в; момент касания отбитого вклинивания некондиционной руды 19, развитие деформированного эллипсоида 35 чистой руды после встречи с крупнорешетчатой структурой 19, резкое расширение эллипсоида 36 в сторону висячего бока, вызванное сдвигом руды откоса в результате перераспределения давления столба горной массы (эффект метода выпуска изолированными зонами вторичного разрыхления), предельное положение деформированного эллипсоида 37 в конце выпуска, не охваченные деформированным эллипсоидом участки 38, извлекаемые вместе с налегающей породой, боковой контакт 39 блока с обрушенной породой, надортовые целики 40, невыпущенная руда откоса 41, извлекаемая путем послойной отбойки надортовых целиков или совместно с отработкой нижележащего блока.

Осуществление изобретения. Принципиальная особенность способа заключается в том, что Теологическая информация, необходимая для принятия геотехнологических решений, может быть получена лишь поэтапно в процессе реализации технологии разведки-разработки месторождения. Первоочередные разведочно-подготовительные работы включают проходку доставочного штрека 1 по висячему боку 2 рудоносной зоны, пионерного разведочно-погрузочного орта 3 до пересечения с лежачим боком 4. На 2-2,5 м выше кровли орта проходят разведочно-буровой штрек 5 вдоль лежачего бока. Повышение уровня проходки разведочно-бурового штрека необходимо для снижения отрицательного влияния взрывных работ на погрузочно-доставочные операции в погрузочных ортах. Подэтажный разведочно-буровой штрек 6 проходят по середине этажа. Из разведочно-буровых штреков 5 и 6 бурят разведочные скважины 7 с перебуром 8, располагаемые через кратные ЛНС расстояния с таким расчетом, чтобы использовать их при очистной выемке. По данным разведки производят районирование запасов по категориям кондиционности и качества руды. При этом выделяют богатые гнезда 9, потенциально богатую руду 10 по периметру гнезд, рядовую 11, бедную 12 и некондиционную 13 руду. Проходят местные подготовительные 15 и рудоперепускные 16 для двух качественных категорий руды выработки и отрабатывают гнезда локальными камерами 17. При этом не стремятся объединить сближенные гнезда, а добиваются выемки с минимальным разубоживанием, что важно для минимизации потерь металла при переработке. Далее спрямляют контур выемки 18 и проектируют систему управления отбойкой и этажным выпуском с целью максимизации общего извлечения металла. При этом приоритетным объектом выемки является потенциально богатая руда 10, так как вблизи отработанных гнезд, по их периферии реально ожидать высокого содержания металла. По данным практики (Кадамджай, Хайдаркан) содержание в богатых гнездах в 15-40 раз превышает содержание в рядовых рудах. Исходя из этого, содержание в потенциально богатой руде по периметру отработанных гнезд может в 3-4 раза быть выше, чем в рядовой руде. Эти участки становятся приоритетными для качественного разбуривания и управляемого выпуска. Объектами повышенного внимания становятся также вклинивающиеся в проектируемый контур выемки выступы некондиционной руды 19. При подэтажной выемке по аналогу выявление подобного вклинивания однозначно решалось организацией дополнительного яруса, что неприемлемо при этажном выпуске. В изобретении вклинивания 19, препятствующие этажному выпуску, включаются в проектируемый контур отбойки путем увеличения интервалов спрямления. Вместе с вклиниваниями некондиционной руды в контур отбойки попадают и содержащиеся в них не выявленные 20 разведкой богатые гнезда, что частично окупает дополнительные затраты. Для обеспечения раздельного разбуривания выделенных категорий запасов проходят дополнительные буровые выработки 21. Одной из новаций изобретения является применение дифференцированной сетки скважин для различных категорий запасов. Причем, дифференцированию сетки скважин придается двоякая роль - локальная, имеющая значение для истечения конкретной категории запасов, и глобальная, решающая общие задачи системы управляемого этажного выпуска. Главное направление глобальных целей - обеспечить ускоренное движение и опережающее извлечение участков потенциально богатой руды 10, находящихся при классическом выпуске за пределами эллипсоида чистой руды. Ускоренное извлечение решается двумя мерами, применяемыми совместно: с одной стороны, повышением сыпучих свойств потенциально богатой руды, которую мы хотим извлечь с опережением, и, с другой, снижением таких свойств у некондиционный руды, расположенной в верхней половине этажа на пути движения потенциально богатой руды. Для реализации этой идеи потенциально богатую руду 10 разбуривают по сгущенной до 0,8 ЛНС сетке скважин 22, создавая повышенные сыпучие свойства. С другой стороны, вклинивания некондиционной руды 13 разбуривают по разреженной до 1,5 ЛНС сетке скважин 23, чтобы получить рудную массу крупнорешетчатой структуры. Одновременно, формируют обходные каналы 24 для движения потенциально богатой руды, которые также разбуривают по сгущенной сетке.

Реально ожидать, что крупные куски некондиционной руды, расположенной в верхней половине этажа, не успеют в основной массе достичь выпускного отверстия к концу выпуска. А те редкие куски, которые все же достигнут выпускного отверстия, отгружаются ПДМ в отработанные выработки. Подчеркнем, что крупнокусковое дробление вклиниваний некондиционной руды выполняет, без риска заметно увеличить разубоживание, три положительные функции: позволяет подэтажную отработку перевести в этажную, частично извлечь содержащиеся в такой руде не выявленные 20 богатые гнезда, направленно деформировать эллипсоид чистой руды, вовлекая в выпуск потенциально богатую руду отдаленных участков, не попадавших при классическом выпуске в зону потока чистой руды.

Бедную руду 12 также разбуривают по разреженной, но не больше величины ЛНС, сетке скважин 25, добиваясь получения решетчатой структуры без увеличения выхода негабарита. Рядовую руду 11 разбуривают по принятой на руднике оптимальной сетке скважин 26. Контур отбойки (выемки) 18 уточняют с учетом опробования очистных скважин. Оставшиеся погрузочные орты проходят после уточнения выемочного контура 18. Из каждого погрузочного орта формируют по выемочному контуру выпускную щель 27 до траншейного штрека 30, который формируют путем расширения разведочно-бурового штрека 5. Ширину выпускной щели выбирают исходя из условия самоликвидации зависаний 28 путем увеличения глубины забора руды ковшом ПДМ. Для реализации этого требования ширина выпускной щели должна быть не меньше величины «живого» сечения, равного трехкратному диаметру кондиционного куска, увеличенной на диаметр вероятного крупного куска. Траншейный штрек 30 для каждого погрузочного орта формируют путем подрезки 31 соответствующего борта разведочно-бурового штрека 5 в зависимости от положения контура выемки 18. В процессе формирования траншейного штрека закрепляют штангами и армируют лобовину 32 каждого выпускного отверстия. Отбойку запасов блока производят в зажатой среде на обрушенную породу 33 отработанного пространства с частичным выпуском. Локальные камеры 17 используют в качестве дополнительного пространства для разрыхления. Отбойку производят секциями с короткозамедленным взрыванием. При этом в первую очередь взрывают секции на локальные камеры. Массовый выпуск руды ведут с высокой производительностью через все погрузочные орты. По классической схеме выпуск продолжается только до касания эллипсоидом чистой руды 34 вклинивания некондиционной руды 19 крупнорешетчатой структуры, имеющую повышенную конструктивную прочность. После чего эллипсоид начинает деформироваться и с опережением развиваться 35 в сторону мелкодробленой руды. Встретившись с новым препятствием - решетчатой структурой бедной руды 12, поток чистой руды раздваивается и оба полупотока начинают стремительно двигаться по обходным каналам 24 сыпучей мелкодробленой руды. Из фиг. 3 можно видеть, что эллипсоид чистой руды в точке касания с решетчатой структурой 12 приобретает двухкупольную конфигурацию. Не последнюю роль в резкой деформации эллипсоида 36 играет сдвиг руды откоса, вызванный перераспределением давления столба налегающий горной массы. В результате чего проявляется, так называемый, эффект «выдавливания» руды при образовании изолированных зон вторичного разрыхления [А.С. SU 819343 A1, 07.04.1981]. В нашем случае образование изолированных зон вторичного разрыхления вызвано выпуском руды из всего ряда сближенных выпускных отверстий, расположенных у лежачего бока. В результате этого горное давление перераспределяется, концентрируясь у висячего бока, где образуется опорная зона, которая и вызывает выдавливание руды откоса и дополнительное расширение деформированного эллипсоида 36.

К концу выпуска деформированный эллипсоид 37 охватывают все участки потенциально богатой руды и до 90% общей площади блока (фиг. 5). Оставшиеся 10% руды 38 выпускают на стадии развития воронки прогиба верхнего контакта с обрушенной налегающей породой. Боковое разубоживание со стороны отработанного пространства сводится к минимуму, так как блок имеет только один боковой контакт 39 с обрушенной породой.

Оставшиеся надортовые целики 40 вместе с невыпущенной рудой откоса 41 отрабатывают путем послойной отбойки с торцовым выпуском или совместно с отработкой нижележащего блока. Ориентировочным расчетом определенно, что потери металла по блоку в условиях, показанных на рисунке, снижаются до 7%, разубоживание до 9%.

Высокие показатели излечения подтверждают плодотворность идей, заложенных в изобретение.

Таким образом, изобретение синтезирует 15 новаций, которые, генерируют синергетический эффект, проявившийся в высоких показателях извлечения из недр при высокой производительности отработки сложного месторождения. Каждая из новаций ответственна за устранение соответствующего недостатка прототипа и аналога. Вот эти новации: беспрепятственный этажный выпуск, обеспечиваемый спрямлением контура и включением в очистное пространство вклинивающихся выступов некондиционной руды. Повышение уровня разведочно-бурового штрека, преобразуемого в траншейный, и высоты лобовины выпускной щели, самоликвидация зависаний руды за счет выбора необходимой и достаточной ширины выпускной щели в увязке с вероятным размером крупного куска, гибкое формирование относительно выемочного контура траншейного штрека для каждого погрузочного орта путем подрезки соответствующего борта разведочно-бурового штрека, определение места и ширины выпускной щели отдельно для каждого погрузочного орта в зависимости от положения выемочного контура и с учетом крупности ' кусков руды, достигших выпускного отверстия, районирование запасов по категориям и качественным сортам руды, выделение локаций потенциально богатой руды в качестве целевого объекта для построения системы управления выпуском, дробление вклинивающихся выступов в верхней половине этажа разреженными до 1,5 ЛНС скважинами, используемое для направленной деформации эллипсоида чистой руды и обеспечения этажного выпуска, оставление в выработанном пространстве крупных кусков некондиционной руды, находящихся в зоне потока, но потерявших из-за крупности скорость истечения, отгрузка из рудного потока ПДМ редких крупных кусков некондиционной руды, достигших выпускного отверстия, раздельная выемка богатых гнезд (не их скоплений, как по прототипу) и организация отдельного рудопотока самой богатой руды, формирование обходных каналов из мелкой руды сплошной структуры для опережающего выпуска потенциально богатой руды, удаленных от зоны потока участков, частичное извлечение не выявленных разведкой богатых гнезд, содержащихся в прирезанных при спрямлении контуров вклиниваниях некондиционной руды, замена выпуска с формированием небольших под этажных эллипсоидов чистой руды большим этажным направленно деформируемым эллипсоидом, выдавливание руды из «мертвой» зоны откоса путем перераспределения горного давления в результате образования изолированных зон вторичного разрыхления.

Идеология отработки запасов сложной структуры новым способом характеризуется крупномасштабными (исключая локальную выемку гнезд) высокомеханизированными недросберегающими очистными работами, поддерживаемыми общим моделированием оруденения и стратегическим проектированием.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может применяться для совместной разведки-разработки месторождений с гнездовым оруденением раздельно-валовым методом с обрушением и управляемым этажным торцовым выпуском руды. Способ включает проходку по висячему боку доставочного штрека, пионерного разведочно-погрузочного орта до пересечения с лежачим боком, разведочно-буровых штреков, разведку оруденения веерами скважин, располагаемых через кратные ЛНС расстояния, детализацию элементов промышленного оруденения с выделением гнезд богатой руды, проходку местных подготовительных и рудоперепускных для двух качественных категорий руды выработок, выемку богатых гнезд локальными камерами, проходку остальных погрузочных ортов до выемочного контура, формирование для каждого орта выпускной щели, бурение между разведочными недостающих очистных скважин, отбойку блока в зажатой среде на обрушенную породу с частичным выпуском, массовый торцовый выпуск руды через щель. Отличие способа заключается в том, что по данным разведки производят районирование запасов по кондиционности и качеству с выделением потенциально богатой руды по периметру отработанных богатых гнезд, рядовой, бедной и некондиционной руды. Спрямлением лежачего бока обеспечивают этажный выпуск. При этом вклинивающиеся в выемочный контур выступы некондиционной руды, расположенные в верхней половине этажа, отбивают разреженными до 1,5 ЛНС скважинами, добиваясь образования крупнорешетчатой структуры руды, крупные куски которой в основной массе не достигают выпускного отверстия к концу выпуска. Участки бедной руды также отбивают разреженными, но не превышающими ЛНС скважинами с образованием решетчатой структуры руды. Одновременно формируют обходные каналы из мелкодробленой руды, обеспечивающие совместно с фильтрацией обогащенных мелких фракций опережающее извлечение потенциально богатой руды удаленных от зоны потока участков. Техническим результатом является обеспечение снижения потерь металла, разубоживания и повышения производительности выемки. 5 ил.

Способ совместной разведки-разработки месторождений с гнездовым оруденением раздельно-валовым методом с обрушением и управляемым этажным торцовым выпуском руды, включающий проходку по висячему боку доставочного штрека, пионерного разведочно-погрузочного орта до пересечения с лежачим боком, разведочно-буровых штреков, разведку оруденения веерами скважин, располагаемых через кратные линии наименьшего сопротивления (ЛНС) расстояния, детализацию элементов промышленного оруденения с выделением гнезд богатой руды, проходку местных подготовительных и рудоперепускных для двух качественных категорий руды выработок, выемку богатых гнезд локальными камерами, проходку остальных погрузочных ортов до выемочного контура, формирование для каждого орта выпускной щели, бурение между разведочными недостающих очистных скважин, отбойку блока в зажатой среде на обрушенную породу с частичным выпуском, массовый торцовый выпуск руды через щель, отличающийся тем, что по данным разведки производят районирование запасов по кондиционности и качеству с выделением потенциально богатой руды по периметру отработанных богатых гнезд, рядовой, бедной и некондиционной руды, спрямлением лежачего бока обеспечивают этажный выпуск, при этом вклинивающиеся в выемочный контур выступы некондиционной руды, расположенные в верхней половине этажа, отбивают разреженными до 1,5 ЛНС скважинами, добиваясь образования крупнорешетчатой структуры руды, крупные куски которой в основной массе не достигают выпускного отверстия к концу выпуска, участки бедной руды также отбивают разреженными, но не превышающими ЛНС скважинами с образованием решетчатой структуры, одновременно формируют обходные каналы из мелкодробленой руды сплошной структуры, обеспечивающие, совместно с фильтрацией обогащенных мелких фракций, опережающее извлечение потенциально богатой руды удаленных от зоны потока участков.