Способ разработки маломощных пологих залежей Советский патент 1990 года по МПК E21C41/16 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке тонких и маломощных пологих залежей крепких руд, при добыче руд цветных и ценных металлов.

{, Целью изобретения является повышение полноты и качества извлечения рудной массы при разработке крепких руд за счет управляемого разрушения целиков.

На фиг. 1 представлена схема разработки в проекции на вертикальную плоскость; на фиг. 2 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 3 - увеличенный разрез В-Б на фиг. 2.

В массиве горных пород 1 проходят горные выработки 2 по рудному телу 3. Из выработки 2 бурят параллельные скважины 4, вначале диаметром в 2-3 раза меньше выемочной мощности, на одинаковом расстоянии одна от другой

грузки по горизонтали и создает условия бурения без отклонения скважи от заданного направления.

В результате в горном массиве образуется поле напряжений с послед вательным распределением зон конце рации между пробуренными скважинам в результате суммирования опорного

JQ давления от влияния соседних скваж одна на другую. Это приводит к дефо мации в рудном теле, нарушению спло ности целиков.

Расширение пробуренных скважин д

15 размеров выемочной мощности на рас янии, большем допустимого пролета, приводит к разрушению целиков за сч образования критических нагрузок пр бурении за пределами допустимого пр

20 лети обнажения.

После разрушения целиков, выража ющегося в потрескивании, отделении чешуйчатых частиц руды, появлении микро- и макро- трещин, разбуренные

равном 4-6 их диаметрам. Затем между

пробуренными скважинами бурят скважи- 25 скважины последовательно упрочняют ны 5 указанным диаметром в той же плоскости в средней части. После этого скважины расширяют до размеров выемочной мощности 6 расширителем, причем расширение скважин проводят на расстоянии от первоначальной скважи30

на одинаковом расстоянии допустимо пролета обнажения одна от другой.

Допустимый пролет обнажения опр деляется по формуле, которая вывед на на основе общей теории о горном давлении и переведена после некото преобразований для условий, возник ющих при бурении скважин в пологом рудном теле на глубинах 300-1000 м и коэффициенте Пуансона р 0,17-0 Общий вид формулы

ны, большем допустимого обнажения, и после саморазрушения целиков 7 сквжины раскрепляют на одинаковом расстоянии одна от другой креплением 8. Рудные цлики 7 после этого доразру- шают до конутров выемочной мощности и извлекают из очистного пространства .

Способ осуществляется следующим образом.

В горном массиве 1 из выработки 2 по рудному телу 3 бурят параллельные скважины 4 диаметром, в 2-3 раза меньшим выемочной мощности, на одинаковом расстоянии одна от другой и равном 4-6 их диаметрам. Это позволяет обеспечить точность бурения за счет исключения влияния концентраций напряжений в горном массиве, которые распространяются на 1-2 диаметра от сферической выработки, тем самым обепечивается равномерность нагрузки ка по вертикали, так и по горизонтали.

Затем бурят скважины в средней части между пробуренными в той же плоскости скважинами диаметром, в 2-3 раза меньшим выемочной мощности, что обеспечивает равномерность нагрузки по горизонтали и создает условия бурения без отклонения скважин от заданного направления.

В результате в горном массиве образуется поле напряжений с последовательным распределением зон концентрации между пробуренными скважинами в результате суммирования опорного

Q давления от влияния соседних скважин одна на другую. Это приводит к деформации в рудном теле, нарушению сплошности целиков.

Расширение пробуренных скважин до

5 размеров выемочной мощности на расстоянии, большем допустимого пролета, приводит к разрушению целиков за счет образования критических нагрузок при бурении за пределами допустимого про0 лети обнажения.

После разрушения целиков, выражающегося в потрескивании, отделении чешуйчатых частиц руды, появлении микро- и макро- трещин, разбуренные

скважины последовательно упрочняют

на одинаковом расстоянии допустимого пролета обнажения одна от другой.

Допустимый пролет обнажения определяется по формуле, которая выведена на основе общей теории о горном давлении и переведена после некоторых преобразований для условий, возникающих при бурении скважин в пологом рудном теле на глубинах 300-1000 м и коэффициенте Пуансона р 0,17-0,3. Общий вид формулы

6,0(у g-D +M

L D - 0,8(.fD -4 +6р)

где L - расстояние между раскрепляемыми скважинами, м; Т - удельный вес пород кровли,

кН/м3;

- коэффициент глубины разработки, ц 0,6-0,12, соответственно для глубин 300-1000 м; D - диаметр разбуриваемых скважин, обеспечивающих выемоч- ную мощность залежи, м; &р- сопротивление пород кровли

растяжению, МПа. J - коэффициент бокового распора, V 0,2-0,4.

Для общего случая может быть применена формула вида

т - (0.14-0,23)&стР

т-н

где L - величина допустимого пролета, м;

у - объемный вес пород, т/м3;

D - диаметр расширения скважи- ны до выемочной мощности, м;

Н - вер кальная мощность налегающих пород, оказывающих давление на целик, м.

Причем бурение скважин осуществля- ют перпендикулярно направлению тектонических сил, что обеспечивает максимальное использование горного давления для разрушения целиков.

Поскольку горные выработки, из ко- торых осуществляют бурение скважин, имеют большие параметры выемочной мощности, то в некоторых случаях необходимо обеспечить их устойчивость. Это достигается креплением их сущест- вующим способом, крепление осуществляют по сопряжению с упрочняемыми скважинами, чем обеспечивается устойчивость кровли выработок с учетом допустимого пролета обнажения.

Существенным вопросом при добыче полезного ископаемого выбуриванием пологими скважинами является доставка рудной массы. Для обеспечения максимальной выемки рудной массы при ее накоплении осуществляют выдавливание ее обратным ходом бурового инструмента с одновременным вращением нижней части расширителя, выполненного в виде шнека. Для обеспечения подвижности рудной массы одновременно с этим в нее подают поверхностно-активные вещества.

Формула изобретения

1. Способ разработки маломощных пологих залежей, включающий проведение горных выработок, бурение из них параллельных скважин по рудному телу с формированием рудных целиков и гребней между ними и доставку выбуренной рудной массы из очистного пространства, отличающийся тем, что с целью повышения полноты и качества извлечения рудной массы при разработке крепких руд за счет управляемого разрушения целиков, бурение скважин

осуществляют в средней части рудной залежи диаметром, в 2-3 раза меньшим выемочной мощности, на одинаковом расстоянии, равном 4-6 их диаметрам, одна от другой по всей длине панели, затем бурят скважины указанным диаметром в той же плоскости в средней части между пробуренными скважинами, после чего скважины разбуривают диаметром, равным выемочной мощности, на расстоянии, большем допустимого пролета обнажения, до саморазрушения целиков, после чего скважины раскреп- ляйт на расстоянии одна от другой, равном допустимому пролету обнажения, а рудные целики и гребни между ними доразрушают до контура выемочной мощности и извлекают из очистного пространства.

2.Способ по п. отличающийся тем, что скважины бурят перпендикулярно направление, а раскрепление скважин (между почвой и кровлей) проводят на расстоянии L одна от другой, определяемом по формуле

. 6.0(ГЧР +6Р)

L Ty-iD - о,8( уг D + 6р)Г

где -v - удельный вес пород кровли,

кН/м3;

ц - коэффициент глубины разработки, ц. 0,6-0, 12; D - диаметр разбуриваемых скважин, обеспечивающих выемочную мощность залежи, м; -J - коэффициент бокового распора,

i7 0,2-0,4.

(У - сопротивление пород кровли- растяжению, МПа.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что крепление выработки, из КОТОРОЙ осуществляют бурение скважин, выполняют в местах сопряжений с раскрепленными скважинами.

4.Способ по п. 1, отличающийся тем, что доставку рудной массы осуществляют обратным ходом бурового инструмента и подачей поверхностно-активных веществ в рудную массу.

44 4 SJ JL

i

T

Ј

/

A

A

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной добыче руд цветных и ценных металлов на тонких и маломощных пологих залежах. Цель изобретения - повышение полноты и качества извлечения рудной массы при разработке крепких руд за счет управляемого разрушения целиков (Ц). Панель подготавливают проходкой горных выработок, из которых по рудному телу в средней его части бурят скважины (С) на одинаковом расстоянии одна от другой, равном 4 - 6 диаметрам. При этом С бурят диаметром, в 2-3 раза меньшим выемочной мощности. Затем между этими С тем же диаметром бурят в той же плоскости дополнительные С. Пробуренные С на участке длиной, большей размера допустимого пролета обнажения, который определяют по специальному математическому выражению, расширяют путем разбуривания диаметром, равным мощности рудного тела. После саморазрушения образованных Ц расширенные С раскрепляют на расстоянии одна от другой, равном размеру допустимого пролета обнажения. Разрушенные Ц и гребни между ними доразрушают до контура рудного тела и извлекают горную массу с доставкой ее, например, обратным ход

бекбаев серикбай

B-B

qiue.2

в