Способ подземной разработки устойчивых руд Советский патент 1991 года по МПК E21C41/22 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых, представленных устойчивыми рудами и породами, а также при строительстве подземных сооружений специального назначения.При двухстадийной разработке руд чер- ных и цветных металлов способ может применяться для выемки камерных запасов.

Целью изобретения является повышение эффективности разработки местооож- дений полезных ископаемых за счет снижения потерь руды и ее себестоимости добычи.

На фиг. 1 изображена подготовка и начало отработки камеры - отбойка отрезного восстающего, продольный разрез по толще: на фиг. 2-разрез поА-А на фиг. 1; на фиг. 3 представлена подготовка и отработка отрезной щели; на фиг. 4 - разрез по Б-Б

на фиг. 3; на фиг. 5 - представлена подготовка и очистная отработка камеры; на фиг. 6 - разрез по В-В на фиг. 5; на фиг. 7 - представлена подготовка и различные стадии отработки камер, поперечный разрез; на фиг. 8 - разрез по Г-Г фиг. 7.

Способ осуществляют следующим образом. В расположенный под толщей слабопрочных пород 1 залежи крепких устойчивых руд 2 оформляют вентиллць-.он- йый горизонт 3, включающий вентиляционные орты-заезды 4, вентиляциснно-буровые штреки 5, буровые орты 6. Из выработок 5 и 6 бурят взрывные сквгжины 7. Нижэ горизонта 3 оформляют откаточный 8, включающий откаточные орты-ззезды 9 и откаточные выработки 10, которые проводят вдоль по оси блоков, Из выработок 1C проводят орты-доставки (виброорты) 11, из которых проходят оудовыпускные дучки 12.

€А

Верхнюю часть дучек 12 расширяют и образуют выпускные воронки 13 для приема отбитой руды 14. Выпускные воронки 13 располагают в один ряд вдоль откаточной выработки 10. Выше выпускных воронок 13 проходят выработки подсечки 15, Орты 11 сбивают вентиляционной сбойкой 16 и вентиляционным восстающим 17 с выработками вентиляционного горизонта 3. Очистную добычу (оформление очистной камеры 18) начинают с отбойки отрезного восстающего 19 путем секционного взрывания зарядов взрывчатого вещества (ВВ) в скважинах 7, пробуренных в контурах восстающего 19. В дальнейшем восстающий 19 расширяют а отрезную щель 20 на всю ширину b и высоту h камеры 18. После выпуска отбитой руды 14 на отрезную щель 20 производят отбойку добычных слоев уступов 21 взрыванием зарядов ВВ во взрывных скважинах 7 и пол- ностью отрабатывают очистную камеру 18, придав днищу 22 камеры горизонтальное положение.

Отбойку камер 18 аедут таким образом, чтобы между ними оставались целики меж- камерные 23 и межпанельные 24, а между толщей 1 и контуром кровли 25 камеры 18 - потолочный целик 26. Причем для обеспечения безопасности м эономической эффективности горных работ при отработке камер 18 м оформлении целиков 23,24 и 26 соблюдают следующие соотношения геометрических параметров блока, базирующиеся на основе учета геомехакических и экономических критериев: 0,9 |j 1,4; 0,18

О ,4, где b - ширина камеры, м; d - ширина межкамерного целика, м; а - длина камеры, м. При высоте потолочины Н 50н70 м соотследующие: 1,4 ,1; 2,3, при высоте потолочины

ношения 1,7 {|S

Н-71+90м 1,9 -|j 2,8; 1, 2,0, при высоте потолочины И 91 +110 м

Н

h

2,4 -Ј 3,5,1,4 1,8, где h- высота

камеры, м.

Эти соотношения установлены экспе- риментальным путем в натурных условиях. Полученные результаты показывают, что изменение отмеченных соотношений параметров блока в большую сторону от установленных оптимальных значений при- водит к резкому снижению экономической эффективности разработки месторождения в связи с ростом потерь руды и удельных затрат на горнопроходческие и буровзрывные работы. Изменение отмеченных соотношений параметров блока в меньшую сторону от установленных оптимальных значений не обеспечивает безопасность ведения горных работ и долговременную устойчивость целиков.

Ширину межпанельного целика (С) определяют из выражения

С

b Ог 0.5 Ob - у h - Ok

ность пород при изгибе модуль упругости (7 -104)-05,6

где ог -естественные вертикальные напряжения в массиве пород на уровне нижней поверхности потолочины, МПа;

Ос - допустимая прочность пород в целиках на сжатие, МПа;

у- плотность руды (пород), н/м3.

Пример. Месторождение железистых кварцитов характеризуется следующими горно-геологическими и геомеханическими условиями: мощность осадочной толщи 120- 170 м, мощность потолочины, 70-120 м, плотность пород напегающей толщи 2,3 -103 кг/м , плотность руд 3,4 -10 кг/м , прочность пород при растяжении 9-19 МПа, проч11,9-48 МПа, 104) МПа,

коэффициент Пуассона 0,09-0,04 отн ед., естественные напряжения в массиве: вертикальные 7,0-8,0 МПа, горизонтальные 5,0-17,5 МПа, коэффициент структурного ослабления 0,3-0,6 отн. ед., расстояние между пологопадающими трещинами 3,0- 16,0 м (угол падения 10-35°).

8 условиях эксперимента откаточная вьфаботка проведена вдоль оси блока, выпускные воронки расположены по всей длине камеры в один ряд откаточной выработки, днище камеры сформировано горизонтально. Параметры экспериментальной камеры1/хвустановлены с использованием оптимальных соотношений размеров блока, приведенных в формуле изобретения, и равны: длина камеры /а/ 75 м, ширина камеры (в) 30 м, высота камеры (h) 77 м, высота потолочины (Н) 80 м, ширина межкамерного целика (d) 20 м, ширина межпанельного целика (с) 19 м, соотношения

сЬ

размеров блока при этом составляют: -т

1,Ь. - -3,85,

т-2-67- ол

Формула изобретения Способ подземной разработки устойчивых руд, включающий проходку откаточной выработки, выемку руды в блоке камерами с формированием плоского днища с выпускными воронками и формирование межкамерных целиков и потоло«ины, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения эффективности разработки месторождений полезных икопаемых за счет снижения потерь руды и себестоимости добычи, откаточную выработку проходят вдоль оси блока, выпускные воронки формируют в один ряд вдоль откаточной выработки, размеры блока определяют из соотношений

0,

0,18 | 0,40,

Q

где b - ширина камеры, м;

d - ширина межкамерного целика, м;

а - длина камеры, м, причем при высоте потолочины Н 50-70 м

1,4 sS:S2,1,

1,7

2,3,

при высоте потолочины м 1,9 ,8,

1,5 | 2,0,

при высоте потопочины ННИ+110 м ,4 .5,

1,4 ,8,

где h - высота комары, м.

Изобретение относится к горной промышленности и м. б. использовано при подземной добыче устойчивых руд. Цель - понышение эффективности разработки месторождений полезных ископаемых за счет снижения потерь руды и себестоимости добычи. Руду в блоке (Б) вынимают камерами. Для подготовки Б вдоль его ос пооходят откаточную выра5от«у и формируют плоское днище с выпускными воронками, располагаемыми в един ряд вдоль от,аточной выработки. При выемке руда в Б формируют межкамерные целики и потолочину. Размеры В определяют с учетом соотношений ширины камеры к ширине межкамерного целика и ширины камеры к ее длине в ззвиотчосги от высоты потолочины и высоты камеры. 8 ил. ikrt

77

М Щ 13 12 11 Фиа.1

Ю

8 6 at и

Ј ёЛф

ЈI Ы

ъ

V|K

пнщ юо

9i a

S98Јt 9l

in

CD

CO CO

T (D

IS

t-CM

Qo

s c: JQ

to

18

Г-Г