Способ разработки обводненных месторождений полезных ископаемых Советский патент 1989 года по МПК E21C41/06 E21C41/02 

10

1452999

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при добыче полезного ископаемого на крутопадающих рудньк телтах в сложных гидрогеологических условиях, например кимберлитовых алмазонос- |Ных трубок, штокообразных месторож- дений олова, золота и т.н., и не искл ючает возможности применения на горизонтальных, пологих и наклонных залежах или их отдельных участках.

Цель изобретения - повышение интенсивности и безопасности разработ- ir ки ограниченных в плане крутопадающих месторождений.

На фиг. 1 показана принципиальная схема разработок} на фиг. 2 - горизонтальное сечение вынимаемого слоя по контуру рудного тела,

Способ реализуют следзтощим образом.

Из подземных кольцевых горизонтальных выработок 1, пройденных вокруг рудного тела 2 в приконтактной зоне месторождения во вмещатслщх породах 3. бурят вертикальные тампонажные скважины 4 на всю мощность водоносной зоны 5, тампонир5тот вмещакнцие породы -зп специальными тампонажными растворами и создают вокруг обводненной части рудного тела противофильтрационную танпонажную-завесу. После предварительного водоподавления производят опережающую по отношению к центральной выемку руды в приконтурной части рудного тела подземным способом, начиная от дна карьера 6, горизонтальдом горизонтальном слое ориентируют по хордам 11 под углом к касатель ным 12, проведенным к линии контура 13v в точке ее пересечения хордой в горизонтальном сечении.

При изменении угла ориентирования выемочных камер «: в пределах от

2- ДО О

результирующая сдвигающая

сила Рл-,

/J-, действующая на сопрягающихся вертикальных гранях бетонных блоков, сооружаемых путем закладки выемочных камер твердеющими смесями, меняет свой знак с - на + при -oi. 72 и с уменьшением об до 0° резко возрастает, пытаясь сдвинуть блоки в сторону вмещающего массива, что кинематически невозможно. Нормальная результирующая сила Р при изменении угла об в указанных пределах монотонно возрастает примерно на 33% от номинального значения при «б

ТГ 25 2 увеличивается примерно на 5%

при е6 72 „ Если по технологическим причинам угол ориентирования выемоч- ньк камер нельзя принять равным оптимальному «L 72% то его определя20

35

ют на основании технико-экономических расчетов эффективности сооружения защитной оболочки с учетом увеличения ее толшлны пропорционально возрастанию величины нормальной результирующей силы PJ, с уменьшением угла ориентирования. Ориентирование выемочных камер по хордам, распола гающимся под оптимальшзпчи углами

ными слоями с закладкой выработанного к касательным, проведенным к контур- пространства тверденщими смесями 7, ным линиям в кавдом разрабатываемом сооружая таким образом вокруг цент- горизонтальном слое, обеспечит мак- ральной части рудного массива предо- симальную устойчивость бетонных бло- хранительную бетонную оболочку - ков относительно друг друга и всего стенку 8 с переменной по глубине раз- бетонного кольца в слое как конструкработки толщиной стенки путем выемки

и последующей закладки каждого нижележащего слоя в плане шире предьзду- щего. Затем отрабатьшают с открытым очистным пространством без оставления целиков по падению рудньй массив внутри бетонной оболочки с отставанием от выемки приконтурной части

50

на период, обеспечивающий набор нормативной прочности и устойчивости оболочки при ее обнажении в процессе отработки рудного массива 9.

При сооружении бетонньк колец оболочки выемочные камеры 10 в каж55

тивно единой системы под действием сил горного давления со стороны вме- щаю1цих пород.

Выемочные камеры и, следовательно, бетонные блоки при сооружении защитных колец оболочки в каждом последующем разрабатьшаемом слое руды располагают под зеркально-сим- метричными углами по отношению к направлению расположения, выемочных камер в предьздущем слое относительно направления внешних сил горного давления со стороны вмещающих пород. Т.е. если в верхнем смежном слое уг10

r

п

дом горизонтальном слое ориентируют по хордам 11 под углом к касательным 12, проведенным к линии контура 13v в точке ее пересечения хордой в горизонтальном сечении.

При изменении угла ориентирования выемочных камер «: в пределах от

2- ДО О

результирующая сдвигающая

сила Рл-,

/J-, действующая на сопрягающихся вертикальных гранях бетонных блоков, сооружаемых путем закладки выемочных камер твердеющими смесями, меняет свой знак с - на + при -oi. 72 и с уменьшением об до 0° резко возрастает, пытаясь сдвинуть блоки в сторону вмещающего массива, что кинематически невозможно. Нормальная результирующая сила Р при изменении угла об в указанных пределах монотонно возрастает примерно на 33% от номинального значения при «б

ТГ 5 2 увеличивается примерно на 5%

при е6 72 „ Если по технологическим причинам угол ориентирования выемоч- ньк камер нельзя принять равным оптимальному «L 72% то его определя0

к касательным, проведенным к контур- ным линиям в кавдом разрабатываемом горизонтальном слое, обеспечит мак- симальную устойчивость бетонных бло- ков относительно друг друга и всего бетонного кольца в слое как конструк

0

5

тивно единой системы под действием сил горного давления со стороны вме- щаю1цих пород.

Выемочные камеры и, следовательно, бетонные блоки при сооружении защитных колец оболочки в каждом последующем разрабатьшаемом слое руды располагают под зеркально-сим- метричными углами по отношению к направлению расположения, выемочных камер в предьздущем слое относительно направления внешних сил горного давления со стороны вмещающих пород. Т.е. если в верхнем смежном слое углы ориентирования камер приняты равными oi, 72, то в подстилающем смежном слое камеры ориентируют под уг/ . лами ei i (4 + 18 ) . Такое конструктивное

расположение блоков в слоевых бетонных кольцах обеспечивает равномерное

ку выработанного пространства слоев с образованием кольцевой бетонной оболочки и отработку рудного массива внутри оболочки, отличающий- с я тем, что, с целью повьшения интенсивности и безопасности разработки ограниченных в плане крутопада- ющнх месторожденш, выемку руды в

ГТРДЛ w/b-v.4-- iiJ - -

нагружение всей сооружаемой предохра- ю каждом слое ведут камерами с ориенти - ,,„-, -п Г- гл гт-L. П1.тииГЙ . РО

нительной оболочки по ее высоте и увеличивает ее конструктивную устойчивость о

После сооружения предохранительной бетонной оболочки на оптима-пьную глубину, определенную технико-экономическим расчетом, дальнейшую разработку рудного тела производят сплошными системами разработки горизонтальными слоями с полной закладкой вьфаботанного пространства твердеющими смесями

Формула изобретения

1. Способ разработки обводненных месторождений полезных ископаемых, включаюпщй проходку вскрываюш 1х выработок, предварительное водоподав15

РОБКОЙ камер вдоль линий хорд, составляющих с касательной в точке пересечения с контуром рудного тела в горизонтальном сечении угол ot 72 , а бетонн то оболочку создают с увеличением ее ширины с глубиной в сторону рудного массива, пропорциональной росту горного давления,

2.Способ по п. 1, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что рудньш массив внутри оболочга отрабатывают с от- -ставанием по отношению к выемке руды по контуру рудного тела на период набора кольцевой оболочкой норматив25 ной прочности и устойчивости.

3.Способ по По 1, отличающийся тем, что камеры в каждом последующем слое ориентируют под зеркально-симметричными углами

20

mj Q. i J 1. ЧГ i

ление, выемку руды по контуру рудного зо по отношению к камерам предьщущего ,тела горизонтальными слоями, заклад- слоя,

р

2999

ку выработанного пространства слоев с образованием кольцевой бетонной оболочки и отработку рудного массива внутри оболочки, отличающий- с я тем, что, с целью повьшения интенсивности и безопасности разработки ограниченных в плане крутопада- ющнх месторожденш, выемку руды в

каждом слое ведут камерами с ориенти,,„-, -п Г- гл гт-L. П1.тииГЙ . РО

РОБКОЙ камер вдоль линий хорд, составляющих с касательной в точке пересечения с контуром рудного тела . в горизонтальном сечении угол ot 72 , а бетонн то оболочку создают с увеличением ее ширины с глубиной в сторону рудного массива, пропорциональной росту горного давления,

2.Способ по п. 1, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что рудньш массив внутри оболочга отрабатывают с от- -ставанием по отношению к выемке руды по контуру рудного тела на период набора кольцевой оболочкой нормативной прочности и устойчивости.

3.Способ по По 1, отличающийся тем, что камеры в каждом последующем слое ориентируют под зеркально-симметричными углами

П-} I о 4

1г

а

vPo

t/

;z

П

;/

Фие.2

Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано при добыче полезного ископаемого Яа крутопадающих рудных телах в сложйых гидрогеологических условиях. Цель - повышение интенсивности и безопасности разработки ограниченных в плане кру- топадаилцнх«месторождений. Из подземных кольцевых горизонтальных выработок, пройденных вокруг рудного тела в приконтактной зоне месторождения во вмещакщих породах , бурят вертикальные тампонажные скваЬ ины на всю мощность водоносной зоны. Тампонируют вмещающие пЪроды специальными тампо- нажными растворами и создают вокруг обводненной части рудного тела про- тивофильтрационную тампонажную завесу. После предварительного водо- подавления проводят выемку руды по контуру рудного тела горизонтальными слоями Выемку руды в каждом слое ведут камераьш с ориентировкой камер вдоль линий хорд, составляющих с касательной в точке пересечения с контуром рудного тела в горизонтальном сечении угол не более 72 , Камеры в каждом последукяцем слое ориентируют под зеркально симметричными углами по отношению к камерам предыдущего слоя. Закладку вьфаботанного пространства слоев проводят с образованием кольцевой бетонной оболочки. Последнюю создают с увеличением ее ширины с глубиной в сторону рудного массива пропорционально росту горного давления. Рудный массив внутри оболочки отрабатывают с отставанием по отношению к выемке руды по контуру рудного тела на период набора оболочкой нормативной прочности и устойчивости. 2 з.По ф-лы, 2 ий. Q $ (Л с: 4ib СД СО СР