Способ разработки мощных месторождений крепких руд Советский патент 1989 года по МПК E21C41/06 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной и совместной (открыто-подземной) разработке мощных рудных месторождений камерной системой ,

Цель изобретения - снижение трудоемкости работ за счет уменьшения объема подготовительных выработок и повышение их устойчивости.

На фиг.1 изображен план откаточного горизонта с нанесением контуров камер; на фиг. 2 - план расположения

подготовительных выраооток на горизонте воронок; на фиг. 3 - вертикальный разрез камеры в период подготовительно-нарезных рабо с пройденной буровой выработкой по поверхности строфоиды в виде спирально-винтовой линии с увеличивающимся радиусом закругления в нижней части и уменьшающимся в верхней; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг.З (на уровне горизонта воронок) со схемой образования отрезной щели и расположением вертикальных, нисходящих вееров скважин для образо-

Ј

ОЭ

СО

вания подсечного пространства; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг.4 (днища камеры с расположением вертикальных параллельных скважин для образования отрезной щели); на фиг. 6 - разрез В-В на фиг.4 (днище камеры с расположением вертикальных нисходящих вееров скважин в начальный период отбойки спирально-винтового слоя); на фиг.7 - вертикальный разрез формируемого междукамерного целика (МКЦ) с отработанными запасами смежной камеры со схемой отбойки спирально-винтового слоя для окончательного формирования LМКЦ,

На чертеже изображен порядок отработки камерных запасов и формирования междукамерных целиков.

Способ осуществляется следующим образом.

Участок месторождения подготавливают проведением главных откаточных штреков 1 на основном транспортном горизонте и вентиляционно-закладоч- ных штреков 2 на вентиляционном го- ризонте. На основном транспортном горизонте через 50-60 м проходят орты-заезды 3, из которых засекают вы- работки для размещения вибропитателей 4, переходящие в вентиляционно- вспомогательный восстающий 5, проведенный на всю высоту этажа. На горизонте воронок из вентиляционно-вспо- могательного штрека 6 проходят две взаимно перпендикулярные выработки 7 через центр камеры. По периметру приемную воронку оконтуривают выработкой 8, пройденной по окружности. С горизонта воронок проходят спирально-винтовую буровую выработку 9 по всей высоте камеры с образованием поверхности строфоиды 10 с углом наклона к горизонту 10-12°, увеличивающимся радиусом закругления в нижней половине и уменьшающимся в верхней половине камеры. Радиус закругления при проведении буровой спирально-винтовой выработки в нижней половине камеры определяют из выражения

Ьт,н

R

н.ч

2 1,741М

+C)J

2(JHtgp- где - расстояние от горизонта

выпуска до горизонта, где находится забой буровой выработки при ее проведении в нижней части каме- ры, м (при Ьц,

где hk - высота камеры);

отношение высоты камеры к ее максимальному диаметРУ;

максимальный диаметр камеры, м; эмпирический коэффициент;

коэффициент крепости горных пород;

глубина разработки, м;

плотность горных пород,

/ 3

т/м ; угол внутреннего трения

горных пород, град; коэффициент сцепления,

т/м2,

половине камеры величина ругления находится из вы

cos arcsin(

hr.b -2/3hK /2

D,

где h

т, 6

расстояние от горизонта выпуска до горизонта, где находится забой буровой выработки при ее проведении в верхней части камеры, м (при hTi6 2/3 hK) . Спирально-винтовая буровая выра i ботка 9 образует поверхность строфоиды и выходит на вентиляционно-закладочный штрек 2. На три камеры в междукамерном целике 11 с главного откаточного штрека 1 на вентиляционно-за- кладочный штрек 2 проходят вентиляционный восстающий 12, который сбивают по восстанию с буровой спирально- винтовой выработкой 9, обеспечивая тем самым хорошие условия проветривания подготовительно-нарезных выработок блока.

Началу очистных работ предшествует образование отрезной щели 13 в пределах нижней части камеры. Отрезную щель 13 образовывают взрыванием вертикальных рядов скважин 14, выбуренных из выработки 8, на вентиляционно- вспомогательный восстающий 5, расположенный в центре камеры. Нижнюю часть камеры в форме выпускной воронки образуют путем разбуривания вертикальных нисходящих вееров скважин 15 и взрывания их на отрезную щель 13. Рудный массив камеры разбуривают

51

из спирально-винтовой буровой выработки 9 вертикальными нисходящими веерами скважин 15 и формируют междукамерные целики в форме, подобной вертикальному сечению однополостного гиперболоида с расширенной нижней опорной частью, воспринимающей соб- ственный вес МКЦ и предохранительной толщи, путем послойного подви- гания очистных работ по спирально- винтовой линии от основания камеры вверх к ее куполу. Купольную часть огибают одним массовым взрывом по спирали короткозамедленным взрыва- нием.

Формула изобретения

1.Способ разработки мощных место рождений крепких руд, включающий проведение доставочных, буровых и за- кладно-вентиляционных выработок, отбойку руды в камерах бурением и взрыванием ВВ в скважинах, формирование воронок, свода камеры, междукамерных

и предохранительных целиков, о, т л и чающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости работ за счет уменьшения объема подготовительных выработок и повышения их устойчивости, буровую выработку проходят спирально-винтовой с горизонта воронок до вентиляционно -закладочной выработки, при этом формирование буровой вы работки осуществляют с изменяющимся радиусом закругления по всей высоте камеры, а формирование междукамерных целиков осуществляют послойной отбойкой руды в камерах из буровой выра- ботки снизу вверх и массовой отбойко руды в сводовой части камеры.

2.Способ по п. 1, отличаю- щ и и с я тем. что буровую выработк

в нижней половине камеры проходят с увеличением радиуса закругления по мере подвигания забоя вверх,а в верхней половине камеры - с уменьше

-- т,н

376

нием радиуса закругления, при этом радиус закругления при проведении буровой выработки в тгжней половине камеры определяют из выражения

hi. ч

т,н

1,74ГН

2UHtgp+C)

h

т,н

расстояние горизонта выпуска до горизонта, где находится забой буровой выработки при ее проведении в нижней части камеры, м (при hTH i2/3hk, где hk - высота камеры);

D4

отношение высоты камеры к ее максимальному диаметру;

R

- |K-f/H - максимальный диаметр камеры, м;

,5 10Р- эмпирический коэффициент; f - коэффициент крепости горных

пород; Jf - плотность горных пород,

г/м

Н

- глубина разработки, м; О - угол внутреннего трения горных пород, град,;

С - коэффициент сцепления (сопротивление горных пород чистому сдвигу), т/м2, в верхней половине камеры радиус кругления определяют из выражения

- РМС с

cos

Г . Л-1тв -2/ЗЬкЛ arcsmC-iS/) I

IUMO(k.C / J

расстояние от горизонта выпуска до горизонта, где находится забой буровой выработки при ее проведении в верхней части камеры, м (при hT.e 2/3hK) .

фиг г

Изобретение относится к совместной разработке месторождений. Цель - снижение трудоемкости работ за счет уменьшения объема подготовительных выработок и повышение их устойчивости. Проводят доставочные, закладочно-вентиляционные и буровые выработки (БВ). При этом БВ проходят со спирально-винтовой с горизонта воронок до вентиляционно-закладочной выработки. Формирование БВ осуществляют с изменяющимся радиусом закругления по всей высоте камеры. Отбойку руды в камерах осуществляют бурением и взрыванием зарядов ВВ в скважинах. Образуют воронки, свод камеры, междукамерные и предохранительные целики. Междукамерные целики формируют послойной отбойкой руды из БВ снизу вверх и массовой отбойкой руды в сводовой части камеры. В нижней половине камеры БВ проходят с увеличением радиуса закругления по мере подвигания забоя вверх, а в верхней половине - с уменьшением радиуса закругления. Радиус закругления БВ в нижней и верхней половинах камеры определяют по формулам. 1 з.п.ф-лы, 7 ил.

/

/

-A,ft

«г

в- в

1476137