Способ закладки выработанного пространства при разработке крутопадающего месторождения ценного полезного ископаемого в условиях многолетней мерзлоты Советский патент 1992 года по МПК E21C41/16 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разработке крутопадающих рудных тел. залегающих в многолетнемерзлых породах, включающих пласты каменной соли, например кимберли- товых трубок;

Цель изобретения - повышение безопасности ведения горных работ при наличии во вмещающих породах пластов каменной соли.

На фиг.1. 2 и 3 приведены месторождения по стадиям выемки полезного ископаемого- и закладки выработанного пространства, вертикальные разрезы.

Способ осуществляют следующим образом.

Во вмещающих рудное тело 1 породах 2 находится несколько пластов каменной соли 3. Верхнюю часть рудного тела отрабатывают карьером 4. К моменту окончания открытых горных работ заканчивают вскрытие месторождения подземным способом. За один или несколько зимних сезонов на дне отработанного карьера 4 намораживают ледовый массив 5, обьем которого опре; деля ют по формуле

V1

,nt

(1)

S-Hk + t(+0,5JrSp),

где S - площадь рудного тела, м2;

Нк - необходимая минимальная мощность слоя льда, не разрушаемая взрывными работами, м;

VI

О

ел ел

Оч

ел

t - время отработки запасов до отметки нулевой изотермы, год;

ht - количество технологического тепла, поступающего в горные выработки за 1 год, «кал;

g - удельная теплота плавления льда,

Ккал/м3;

Sp - площадь контакта пластов каменной соли со льдом, м ;

г} - скорость выщелачивания соли при контакте со льдом, м/год.

К концу первого после отработки карьера зимнего периода завершают нарезные работы и начинают подземные очистные работы в оставшихся запасах полезного иско- лаемого с закладкой выработанного пространства льдом.

Лед из отработанного карьера опускается а выработанное пространство по мере продвижения очистных работ 6 и заполняет выработанное пространство под действием собственной массы.

После намораживания ледового массива необходимого объема на его поверхность отсыпают слой пустых пород 7. объем кото- рых определяют по формуле

VC-S-/3(),(2) где ft- коэффициент, учитывающий, что часть сыпучего материала остается на бермах и не попадает в выработаное пространство;

U - отметка кровли верхнего слоя соли, м;

- отметка почвы нижнего слоя соли, м;

S - площадь рудного тела, м2.

С поверхности слоя пустых пород намораживают дополнительный слой льда 8.

Ледовый массив и слой сыпучего мате- риала из пустых пород по мере опускания подземных горных работ перемещают массой ледового массива 8.

.

Формула изобретения Способ закладки выработанного пространства при разработке крутопадающего месторождения ценного полезного ископаемого в условиях многолетней мерзлоты, включающий отработку верхней части мес: торождения карьером, формирование в отработанном карьере ледового массива, подземную разработку оставшихся запасов полезного ископаемого с закладкой выработан ного пространства льдом под действием собственного веса из отработанного карьера, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности ведения горных работ при наличии во вмещающих породах пластов каменной соли, формирование в отработанном карьере ледового массива осуществляют в объеме, определяемом по формуле

20

25

35

4030

/t

/ht

V I-S-Hk + t(- + 0.5J7 Sp),

где S - площадь рудного тела, м2;

Нк - необходимая минимальная мощность слоя льда, не разрушаемая взрывными работами, м;

t - время отработки запасов до отметки нулевой изотермы, год;

ht - количество технологического тепла, поступающего в горные выработки за 1 год. Ккал;

g - удельная теплота плавления льда, Ккал/м3;

Sp - площадь контакта пластов каменной соли со льдом, м2;

rj - скорость выщелачивания соли при контакте со льдом, м/год, на ледовом массиве размещают слой сыпучего закладочного материала и перемещают ледовый массив и слой сыпучего материала номере опускания подземных горных работ весом дополнительного ледового массива, который намораживают сверху сыпучего материала.

Изобретение относится к разработке месторождений с закладкой льдом. Цель - повышение безопасности ведения горных работ при наличии во вмещающих породах пластов каменной соли. Верхнюю часть месторождения отрабатывают карьером и формируют в выработанном пространстве ледовый массив в объеме, определяемом по расчетной формуле. Оставшиеся запасы разрабатывают подземным способом с закладкой выработанного пространства льдом под действием собственной массы из отработанного карьера. На ледовом массиве размещают слой сыпучего закладочного материала. Затем ледовый массив и слой сыпучего материала перемещают по мере опускания подземных горных работ массой дополнительного ледового массива. Последний намораживают сверху сыпучего материала. 3 ил. ел с