Способ отработки рудных тел Советский патент 1987 года по МПК E21C41/06 

Изобретение относится к горно-ДО- бьшающей промьшшенности и может быть использовано при подъемной отработке крутопадающих или мощных полого залегающих месторождений системами с от- йойкой руды в зажиме и обрушением вмещающих пород.

Цель изобретения - снижение потерь, повышение извлечения чистой руды и уменьшение количества погрузочных выработок в блоке за счет формирования поверхности отбитой руды на границе с обрушенной породой в

форме фигур выпуска, увеличения плот- 15 глубокими скважинами. Отбойку руды

« «

ности руды в зоне потока над погрузочными выработками и уменьшения ее плотности между этими выработками.

На фиг.1 показана отбиваемая секция, продольный разрез, параллельный 20 фронту очистной выемки; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг, 3 - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1 и 2; на фиг. 5 - схема- отбойки слоев в столбах I и II оче- 25 редей и положение границы отбитой руды по очередям отбойки и слоям, горизонтальное сечение; на фиг. 6 - рациональное расположение эллипсоидов чистой руды в горизонтальном сечении ЗО на высоте максимального их развития.

На чертеже обозначены столбы I и II соответственно первой и второй очередей отбойки, волнистая поверхосуществляют взрыванием зарядов ВВ в скважинах. Верхнюю часть блока отбивают с опережением, отбойку основной части запасов осуществляют круто наклонными слоями в зажиме с формированием временного рудного выступа, который .затем отбивают послойно и ведут торцевой выпуск руды под обрушенными породами.

Отработка рудного тела начинается от отработанного и заполненного обрушенной породой блока или отрезной щели.

Вначале на обрушенную породу отбивается верхняя часть блока. Шаг отбойки верхней части блока выбирается таким, чтобы при выпуске руды воронка прогиба верхнего контакта 5 развивалась свободно, не касаясь массива.

ность 1 отбитой руды на границе с об- Отбитая в верхней части блока руда

рушенной породой, образующая 2 эл- магазинируется.

липсоида чистой руды,уплотненная руда 3 над погрузочными выработками, относительно разрыхленная руда 4 между погрузочными выработками, слои I,-In столба I очереди отбойки, слои II, - 11„ столба II очереди, положения 1| -1„ контура отбитой руды соответственно после отбойки 1,-1|, слоев столба I очереди (l совпадает с I) , положение и контура отбитой руды после отбойки последнего (п-го) слоя столба II очереди, толщина m отбиваемого столба, толщина т, отбитого (выпускаемого) столба, расстояние F между погрузочными выработками, ширина Шд погрузочной выработки; большая mj (на контакте с обрушенной породой) и малая т, (на границе со следующим столбом) 1чирина столба I очереди, ширина столба II очереди на границе со следующим столбом, расстояние d между бортами смежных погрузочных выработок,.

Затем слоями 1, отбивают столбы I очереди на всю толщину и высоту столба. Для этого с коротким замедле40 нием взрываются веера скважин, пробуренных из погрузочных выработок (фиг.1, 2 и 5).

За счет иедозаряда на 4-6 м нижней части скважин над погрузочными

45 выработками оставляют рудный выступ 6 (фиг.4). Отбойка столбов I очереди с оставлением рудного выступа может осуществляться также взрыванием нис« ходящих скважин, пробуренных из верх50 них буровых выработок (не показано).

Отбитая в столбах I очереди руда над погрузочными выработками разрыхляется и вдавливается в обрушен- 55 ную породу, образуя криволинейную поверхность на контакте с обрушенной породой l (фиг. 2 и 5) . Криво- линейность поверхности отбитой руды обеспечивается за счет уменьшения

малые оси а, b трехосного эллипсоида чистой руды, высота Н выпускаемого столба (большая ось эллипсоида), образующая 5 воронки прогиба верхнего контакта руды, временный рудный выступ 6,точка А излома контура отбитой руды, точка в пересечения смежных эллипсоидов выпуска (совпадает с А ) .

Способ осуществляется следующим образом.

Проходят буровые и погрузочные выработки, массив блока разбуривают

« «

осуществляют взрыванием зарядов ВВ в скважинах. Верхнюю часть блока отбивают с опережением, отбойку основной части запасов осуществляют круто наклонными слоями в зажиме с формированием временного рудного выступа, который .затем отбивают послойно и ведут торцевой выпуск руды под обрушенными породами.

Отработка рудного тела начинается от отработанного и заполненного обрушенной породой блока или отрезной щели.

Вначале на обрушенную породу отбивается верхняя часть блока. Шаг отбойки верхней части блока выбирается таким, чтобы при выпуске руды воронЗатем слоями 1, отбивают столбы I очереди на всю толщину и высоту столба. Для этого с коротким замедлением взрываются веера скважин, пробуренных из погрузочных выработок (фиг.1, 2 и 5).

За счет иедозаряда на 4-6 м нижней части скважин над погрузочными

выработками оставляют рудный выступ 6 (фиг.4). Отбойка столбов I очереди с оставлением рудного выступа может осуществляться также взрыванием нисходящих скважин, пробуренных из верхних буровых выработок (не показано).

Отбитая в столбах I очереди руда над погрузочными выработками разрыхляется и вдавливается в обрушен- ную породу, образуя криволинейную поверхность на контакте с обрушенной породой l (фиг. 2 и 5) . Криво- линейность поверхности отбитой руды обеспечивается за счет уменьшения

31

вглубТ) столба ширины каждого последующего слоя, отбиваемого в столбе I очереди. Максимальная ширина слоя на границе с обрушенной породой равна расстоянию между осями погрузочных выработок. При этом максимальное действие взрыва ориентировано на середину секции, где руда получает максимальную подвижку в сторону обрушенной породы. По границам столба энергия взрыва расходуется в основном на отрыв руды от массива, поэтому здесь руда получает минимальную подвижку. Схема постадийного формирования криволинейной поверхности руды показана на фиг.5. Взрыванием первого веера наиболее широкий слой I, разрыхляется, за счет этого происходит подвижка руды до линии I, (фиг.5). Контур руды почти по всей ширине слоя перемеи ается параллельно первоначальной поверхности массива. Только у границ слоя из-за потери энергии взрыва на отрыв руды подвижка уменьшается, это обуславливает искривление контура только на этих участках (у границ слоя) . На отбитый слой I, с коротким замедлением взрывается слой Ij меньшей ширины. При этом уплотняется отбитая руда слоя 1, и происходит дополнительная подвижка поверхности руды на участке, соответствующем ширине слоя Ij. Прямолинейный контур отбитой руды теперь равен ТОЛЬКО ширине слоя 1. Положение контура после отбойки второго слоя на фиг. 5 показано линией I . Затем отбивается еще более узс

кий третий слой, что вызывает подвижку контура в еще более узкой зоне и т.д. При каждом последующем взрыве величина подвижки уменьшается (фиг.5) .

После отбойки последнего слоя I 1фямолиней}1Ы11 контур 1 сохраняется только на отрезке, равном ширине последнего слоя Ш;, который равен ширине погрузочной выработки т.

Общая величина (глубина) подвижки контура руды в средней части столба I очереди определяется величиной коэффициента разрыхления руды при многорядной отбойке в зажиме Кр. Она равна тПр - m (Kp-l)m.

На следующем этапе взрыванием скважин, пробуренных из нижних буровых выработок, отбивают столбы II очереди (фиг . 1 , 2 и 5) между погруГ.794

эочными выработками. Отбойку производят короткозамедленно слоями II,, II2, II , 11ц на отбит то руду смеж- н,1х столбов (на фиг. 5 направление отбойки показано стрелками), Так как плоскости вееров скважин расположены параллельно массиву (перпендикулярно буровым выработкам), в очереди

Q слои, взрываемые с одинаковым замедлением, включают скважины разных вееров. Вначале отбивают наиболее широкие слои 11|, граничащие с двух сторон с отбитой рудой 1 очереди. Затем

If, отбивают более узкие слои II и т.д. После отбойки последнего слоя 11 контур столба II очереди займет положение 11|, (фиг.5). Так как отбойка во вторую очередь направлена под

углом к плоскости массива, а также из-за большой поверхности обнажения, отбойка столба II очереди практичес- . ки не вызывает подвижки внешнего контура руды, отбитой в первую очередь.

25 Окончательное положение контура отбитой руды показано волнистой линией. Эта линия практически соответствует (фиг. 2 и 6) контуру l|.

Так как увеличение объема стол30 ба I очереди при отбойке происходит практически без подвижки внешнего контура, то это вызывает дополнительное уплотнение руды, отбитой в первую очередь. За счет этого над погрузочными выработками образуются зоны 3 повьшшнной плотности (фиг.2). Коэффициент разрыхления в этих зонах К меньше первоначального К р. В то же время руда, отбитая во вторую очеQ редь, имеет больший (чем К ) коэффициент разрыхления, так как при отбойке в зажиме в районе расположения заряда, взрываемого в носледнюю очередь, руда получает наибольише раз. рыхление. Степень разрыхления руды возрастает в направлении от контура II к месту расположения заряда последнего слоя 11|,. В целом между погрузочными выработками формируются зоны с относительно более высоким разрыхлением руды. На фиг. 2 эти зоны условно обозначены цифрой 4 и показаны кусками большей крупности. .Средний коэффициент разрыхления в зонах 4 близок к Кр, т.е. коэффициенту, соответствующему обычной многорядной отбойке в зажиме с большим числом рядов (в данном случае их число равно 2 п) ,

35

0

1

Раздельная отбойка столбов первой и второй очередей может осуществляться как за один взрыв путем подбора замедлений между очередями и слоями в очередях, так и цутем поочередного проведения взрьюов по очередям.

Отбойка столбов II очереди в сторону отбитой руды позволяет за счет соударения кусков повысить качество ее дробления, что благоприятно как с точки зрения извлечения, так и для повышения производительности труда на вьшуске.

Улучшение дробления руды способствует и шахматное расположение сква жины при отбойке столба II очереди (фиг. 5).

После отбойки секции взрывом одного ряда скважин в рудном выступе 6 с бразуют выпускную щель (фиг.4). При этом одновременно взрывают части скважин, оставшиеся после отбойки секций первой очереди, и дополнитель ные скважины.

При первом положении выпускной щели производят полный выпуск отбитой руды. Выпуск п рекращают в момент начала разубоживания.

Положение первой выпускной щели выбирают (за счет изменения длины рудного выступа) с таким расчетом, чтобы образующая эллипсоида чистой руды 2 совпала с выступающей (наиболее удаленной от массива) границей руды с обрушенной породой (Лиг. 2, 4 и 6).

Погрузку (забор) руды по ширине погрузочной выработки ведут с одинаковой интенсивностью. Поэтому фигуре выпуска по фронту выработки формируется практически плоской (в горизонтальном сечении), за счет этого она получает форму трехосного эллипсоида, вытянутого вдоль секции (фиг.6). Плоская часть фигуры выпуска т, совпадает с плоским участком рудного контура, также формирующегося против торца выработки и имеющего ширину m(фиг. 5 и 6). Это способствует повышению показателей извлечения.

Формирование вытянутой формы эллипсоида способствует также и различие коэффициентов разрыхления руды. Между погрузочными выработками руда менее уплотнена, поэтому здесь она имеет меньшую связность и конструктивную прочность. Благодаря этому эллипсоид получает большое развитие

467946

вдоль столба. Это позволяет увеличить расстояние между погрузочными выработками без снижения показателей извлечения. Этому же способствует волнистая поверхность рудного контура, при которой не остаются треугольные столбы по всей высоте секции за пределами смежных фигур выпуска.

10 Выпуск руды при первом положении выпускной щели продолжают до начала разубоживания.

Вести выпуск после начала разубоживания не имеет смысла, так как при

15 этом частично извлекается (вместе с породой) только руда, находящаяся на рудном выступе. Но эту руду более целесообразно извлечь путем отработки следующего слоя в рудном выступе.

20 Поэтому в момент начала разубоживания при первом положении щели выпуск прекращают и отбивают следующий ряд скважин в рудном выступе и полностью вьтускают руду, оставшуюся на высту25 пе в виде откоса. Так поочередно отрабатывают остальные слои в выступе. При отработке слоев рудного выступа вьшуск ведут до критического разубоживания.

30 После отработки секции и рудного выступа граница замаганизированной руды в верхней части блока принимает криволинейную форму 5, благоприятную для вписывания эллипсоида чистой руды при отработке следующей секции.

Основные параметры способа устанавливают в следующем порядке.

По известной высоте блока принимают высоту выпускаемого столба Н.

Q Она приравнивается к большей оси эллипсоида выпуска.

По соотношению осей эллипсоида

35

45

тг

---- выбирается его малая ось а.

Толщину отбитого столба принимают равной а,

Зная коэффициент разрыхления руды при многорядной отбойке в зажиме 0 Pt определяют толщину отбиваемого S

столба m

К

F

Из фиг.5 видно, что в точке излома А рудный контур при отбойке 5 практически не смещается. Для практических целей принимают, что точка А расположена на границе отбиваемой секции. По условиям выпуска необходимо, чтобы точка в - пересечения

7

смежных эллипсоидов совпала с точко А излома рудного контура.

Проводя из угла погрузочной выработки радиусом R --- полукруг,

находят точку А пересечения эллипсоида с границей.

Совмещая с этой точкой образующую смежного эллипсоида, графически находят рациональное расстояние между погрузочными выработками . Зная mg, находят d.

По известным величинам I, т, d определяют ширину столбов I и II очереди: т , т т, mjj d.

Исходя из толп1ины секции т, опре- Деляют расстояние между веерами и количество слоев в столбах.

Формула изобретения

Способ отработки рудных тел, включающий проходку буровых и погрузочных выработок, разбуривание массива блока глубокими скважинами, заряжение их зарядами взрывчатого вещества, взрывную отбойку запасов руды, опережающую отбойку верхней час10

46794

ти блока, отбойку основно Р части круто наклонными слоями в зажиме с формированием временного рудного выступа, послойную отбойку выступа и торцовый выпуск руды под обрушенными породами, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь, повьшения извлечения чистой руды и уменьшения количества погрузочных выработок в блоке за счет формирова- . ния поверхности отбитой руды на границе с обрушенной породой в форме фигур выпуска, увеличения плотности руды.,в зоне потока над погрузочными выработками и уменьшения ее плотности между этими выработками, запасы отбивают столбами, при этом столбы первой очереди отбивают над погрузочными выработками на обрушенную породу, причем ширину слоев в столбе уменьшают в глубь столба от ширины, равной расстоянию между осями погрузочных выработок на границе с обру25 шенной породой, до ширины погрузочной выработки на границе со следующим столбом, а столбы второй очереди отбивают между погрузочными выработками на отбитую руду смежных столбов

30 первой очереди.

15

20

о

Q

T

о „о а °а°9 а

4 |11

1 R I а

ojd

р o.jb tf q.HjTT

Т i/rru / I I г Т -1 / II

,

,

щ

, Ш. II ll-ь

&

,f--fUl. ff V

.

viiL /: JLl

Фиг.

4

т

Фиг. г

Изобретение относится к горнодобывающей пром-ти. Цель - повышение извлечения чистой руды и уменьшение количества погрузочных выработок (ПВ) в блоке за счет формирования поверхности отбитой руды на границе с обрушенной породой в форме фигур выпуска, увеличение плотности руды в зоне потока под ПВ и уменьшение ее плотности между этими выработками. Проходят буровые и ПВ. Массив блока разбуривают глубокими скважинами. Отбойку руды осуществляют взрыванием зарядов взрывчатого вещества в скважинах. Верхнюю часть блока отбивают с опережением. Основную часть запасов отбивают крутонаклонными слоями в зажиме с форсированием временного рудного выступа, в который затем отбивают послойно и ведут торцевой выпуск руды под обрушенными породами. Столбы I очереди отбивают над ПВ на обрушенную породу. Ширину слоев в столбе I очереди уменьшают в глубь столба от ширины, равной расстоянию между осями ПВ на границе с обрушенной породой, до ширины ПВ на границе со следующим столбом I очереди. Столбы II очереди отбивают между ПВ на отбитую руду смежных столбов I очереди, что позволяет за счет соударения кусков повысить качество дробления. 6 ил. & (Л С 00 4 Oi СО 4;

ilte ет

1 5

boo

Ол X «ff/lO - « nnt O

«. 0да. J

.

В

00 oYh wio

Фиг.

l/ //j//2// Фиг. 5

f7Ji l

Редактор Н.Лазаренко

Составитель В.Черкашенинов Техред А.Кравчук

Заказ 5105/32Тираж 452Подписное

ВНИИГ1И Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

сриг.б

Корректор А,Ильин