Способ разработки рудных залежей Советский патент 1991 года по МПК E21C41/16 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений в условиях активного проявления горного давления.

Цель изобретения - повышение эффективности разработки залежей за счет снижения вредного влияния горного давления на технологические процессы добычи при выемке залежей в условиях высокого горного давления,

Способ иллюстрируется фиг. 1-5.

На фиг. 1 и 2 даны разрезы вкрест простирания и по простиранию залежи с отражением конструктивных элементов системы разработки и схем разбуривания рудного массива; на фиг. 3 - схема к определению полупролета и высоты свода устойчивого обнажения, также параметры скважинной отбойки для его выполнения (Ci, C2 Се скважины в веере; X, Y, Y - оси координат; hna - высота подэтажа; а. - угол падения залежи; Zi....O6 - углы наклона скважин в веере с осью X; b - высота свода обнажения; а - полупролет наклонного обнажения; аь - расстояние между концевыми частями скважин; М -точка на кривой с координатами Хе. Ye; на фиг. 4 - конструкция скважинного

Os 4 Ю О О СЛ

заряда с заполнением деформированной части скважины текучими В В, а ненарушенной - сыпучими; на фиг. 5 - схема коммутации взрывных скважин и порядок их отбойки на горизонтальную подсечку и наклонный восстающий.

Способ разработки рудных залежей осуществляется следующим образом.

Выемочный блок (фиг. 1, 2) подготавливают откаточными ортами 1, проходят вен- тиляционно-ходовые и материальные восстающие 2, рудоспуски 3, хозяйственные орты 4, штреки скреперования 5, у висячего и лежачего боков залежи в шахматном порядке проводят подэтажные буровые штреки 6 и делят блок на подэтажи. Последние сбивают с отрезными восстающими 7, которые проходят а центре блока у боков залежи (фиг. 2,5). Из буровых штреков 6, пройденных у висячего и лежачего, в шахматном порядке осуществляют разбурива- ние рудного массива нисходящими вертикальными веерами глубоких скважин 8. Причем центральный веер в плоскости отрезных восстающих 7 выполняют сдвоенным. Для разбуривания запасов потолочины используют хозяйственные выработки 9 вышележащего этажа. Разворачивают дуч- ки в воронки и готовят низкую горизонтальную подсечку 10, которую для уменьшения времени стояния обнажений заканчивают непосредственно перед зарядкой скважин первого подэтажа.

Раэбуривание подэтажных запасов (фиг. 3) осуществляют в контурах кривошипных треугольников и выполняют таким образом, чтобы после отбойки каждого подэтажа обнажения в камере принимали свод устойчивого равновесия в виде полуэллипса

(D

с малой полуосью, равной высоте свода, определяемой по формуле

b + НПЭ

V(mr±hn9(tga)2 + m 1Эад(45°+Й)У 5(

где гпг - горизонтальная мощность залежи, м;

Ьпэ - высота подэтажа, м; а-угол падения залежи;

р - угол внутреннего трения;

f- коэффициент крепости руд по шкале проф. Протодьяконова и с большой полуосью равной полупролету свода, определяемого из выражения:

4

(mr±hn3(tga)24-h2nr/2

(3)

В формулах (2) и (3) знак (+} принимают при определении параметров для нечетных подэтажей, а знак (-) для четных. 5Длину скважин Cs, Се, С, Са. оформляющих устойчивое обнажение (фиг. 3), определяют следующим путем:

скважина Cs равна 2а; длина скважины Сб (конец скважины - точка М с координата- 10 ми Хб, Ye) равна

хе +YS

(4)

где

15

б а+ЈуЈГ

(5)

где,Уе af - расстояние между концевыми частями скважин.

Угол од , составленный скважиной Се с осью X, определяют из выражения

as acctg ( 6 )

Угол, составленный скважиной С с осью X. равен 2 % . Тогда

l7 X7tg206(7)

Используя (7) и выражение (5) для условий скважины С находят координату X

(8)

X7 a+JVb2LX72tgZ/2G6 Тогда длина скважины С

|7 VX72+Y72

(9)

Аналогичным образом определяют длину остальных скважин веера для оформле- 5 ния устойчивого свода обнажения горных пород. Причем для скважин с координатами X a и Y b в выражении (8) перед радикалом принимают знак (-).

Длины скважин, не оформляющих свод О устойчивого обнажения, определяют из выражения

h hna/cos «1,(10)

где «1 90° - а

а- угол падения залежи.

2 - hn;/cos(#i + arcsln у-);

(11)

1з hn;/cos(ai + arcsin + arcsln j) (12) In hn3/cos(ai +-barcsin (13 )

In

Деформированные части скважины, где невозможно выполнить заряжение сыпучими ВВ, заряжают текучими ВВ типа аквани- ты, загустевающими за период времени транспортирования от зарядной машины до конца скважины. Скважины заряжают с использованием зарядчиков УМЗ-1. Текучие ВВ обеспечивают высокую плотность заряжания, близкую к их собственной Для инициирования зарядов с жидкими ВВ 11 используют патрон-боевик 12 с маломощным ДШ 13 (фиг. 4). Ненарушенную часть скважин заряжают гранулированными ВВ 14, выполняют забойку 15, иницируют заряды сыпучих ВВ при помощи патрона-боевика с ЭДКЗ 16. Подэтажи обрабатывают снизу вверх.

Послойное в виде полуцилиндров переменного сечения взрываниескважинных зарядов первого подэтажа осуществляют из буровых выработок, размещенных в вершинах криволинейных треугольников на горизонтальную подсечку 10 и отрезной восстающий 7, расположенный у лежачего бока залежи (фиг. 1, 5). Отбойку запасов подэтажа осуществляют в один прием: ко- роткозамедленным взрыванием слоев руды зарядами скважин в полукругах I, И ..., N (фиг. 5). Причем части скважин с сыпучим ВВ взрывают с замедлением. Взрывание скважин в веере (фиг. 3) выполняют в порядке Ci, Са,..., Сп. Отбойку ведут на отрезной восстающий с подвиганием фронта отбойки к флангам блока и висячему боку залежи,

Осуществляют частичный для обеспечения компенсационного пространства выпуск руды. Обрушают на подсечку 10 и отрезной восстающий 7 висячего бока залежи запасы вышележащего подзтажа. Анало- гичным образом ведут отбойку последующих подэтажей и потолочины.

Формула изобретения

Способ разработки рудных залзжей, включающий деление выемочного блока на подэтажи проведением подготовительных выработок, оформление буровых выработок

у висячего и лежачего боков залежи, форми: рование отрезных восстающих, разбуривание рудного массива вертикальными веерами скважин из буровых выработок, заряжение скважин зарядами ВВ, отбойку руды слоями взрыванием зарядов ВВ в скважинах и выпуск отбитой породы руды,

отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разработки залежей за счет снижения вредного влияния горного давления на технологические процессы добычи при выемке залежей в условиях высокого горного давления, выемку руды осуществляют подэтажами снизу вверх, взрывание вееров скважин в каждом подэтаже осуществляют в контурах криволинейных треугольников, которые строят по

формуле:

X а

Y«

где X, Y - координаты кривой;

a, b - соответственно полупролет наклонного обнажения и высота устойчивого свода,

при этом бурение вееров скважин осуществляют из буровых выработок у висячего и лежачего боков залежи, пройденных в шахматном порядке в вершинах криволинейных треугольников, отбойку рудного массива слоями производят в один прием короткоза- медленным взрыванием на обрезной восстающий у лежачего бока с подвнгэнием

фронта отбойки к флангам блока и висячему боку залежи, причем при формировании нарядов ВВ в скважинах нижнюю их часть заполняют текущими ВВ, а верхнюю грзчу- лированнымм 33.

Фиг.2.

Изобретение относится к разработке месторождений в условиях активного проявления горного давления. Цель - повышение эффективности разработки залежей за счет снижения вредного влияния горного давления на технологические процессы добычи при выемке залежей в условиях высокого горного давления. Выемочный блок делят на подэтажи проведением подготовительных выработок. Буровые выработки проходят у висячего и лежачего боков в шахматном порядке, формируют отрезные восстающие. Рудный массив разбуривают вертикальными веерами скважин из буровых выработок. Руду отбивают подэтажами снизу вверх. Взрывание вееров в каждом подэтаже осуществляют в контурах криволинейных треугольников, которые строят по приведенной методике. При этом бурение вееров сквэжин осуществляют из выработок, пройденных в вершинах криволинейных треугольников. В скважинах формируют комбинированные заряды - нижнюю часть заполняют текучими ВВ, а верхнюю гранулированными ВВ. Отбойку рудного массива производят слоями в один прием короткозамедленным взрыванием на отрезной восстающей у лежачего бока с по- двиганием фронта отбойки к флангам блока и висячему боку залежи. Отбитую руду выпускают. 5 ил. сл С

У

D2T

v

ь i

//V v/xV- 4

// - NN-

I I

i

-0 1 HV::: X 1 t

/A /-i l / +4- Т

ii.l ii li-Ll

t + t- t 1УП + + 4 ч- + . . t- .. iTT

&3 ,§i i5i ц н fensj i§, ID

г. 5

0:

/

11

s

/

fe4

D2T

EL

ь i

T

-jzr