Способ разработки параллельно-сближенных залежей Советский патент 1992 года по МПК E21C41/16 

Изобретение относится к горно-рудной промышленности и может быть использовано при подземной добыче полезных ископаемых.

Известен способ отработки сближенных залежей камерными системами, при котором формирование выпускных выработок осуществляют только под нижней камерой, а запас верхней камеры перепускают в нижнюю через щелевую воронку.

Однако осуществление данного способа возможно лишь при устойчивых породах висячего бока, допускающих камерную отработку, и при пологом падении залежей. При отработке верхней камеры, где осуществляется взрыводоставка отбиваемой руды к перепускной воронке, большая часть отбитой руды теряется на лежачем боку залежи, т.е. на промеж ггочной толще пород.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, яеляется способ отработки параллельных залежей, при котором отработку вышележащих (параллельных) залежей ведут системой подэтажного обрушения, а нижележащих (основных) залежей - открытыми камерами. Очистные работы ведут с опережением по вышележащим залежам на высоту, равную половине высоты этажа.

Однако при отработке параллельной вышележащей ззлежи расположение выпускных ёыработок только в днище блока приводит к большим потерям руды; за пределами зоны влияния выпускных отверстий на промежуточной толще пород остается откос отбитой руды, (соторый теряется; при проходке с целью извлечения теряемой на промежуточной толще отбитой руды улавливающих выработок значительно возрастает объем нарезных работ, Кроме того, ослабление этими выработками промежуточной толщи пород значительно снижает ее устойчивость, что требует перехода на подэтажную отработку основной (нижележащей) залежи с более низкими техникоэкономическими показателями.

Целью предлагаемого способа является снижение потерь руды при отработке выше.лежащей залежи за счет доизвлечения откоса отбитой руды, находящейся на промежуточной толще пород.

Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающем опережающую на половину высоты этажа выемку руды в вышележащей залежи, отрабатываемой системой с обрушением руды и вмещающих пород с оставлением части отбитой руды в виде откоса на промежуточной толще пород, по отношению к нижележащей залежи, отрабатываемой системой разработки с открытым очистным пространством,вначале в камеру нижележащей залежи обрушают промежуточную толщу пород. Одновременно с этим по Оси горизонтальной проекции откоса отбитой руды, находящегося на промежуточной толще пород, формируют дополнительные приемные воронки, через которые выпускают отбитую руду из откоса.

При этом способе вырабртанное пространство блока также заполняют отбитыми породами висячего бока, после чего взрывают рудную потолочину и выпускают отбитую руду. Обрушение пород висячего бока проводят для полного заполнения выработанного пространства обрушенными породами, основное назначение которых предотвращение попадания на приемный горизонт после обрушения рудной потолочины налегающих обводненных текучих пород.

На фиг. 1 изображена вертикальная проекция вышележащей залежи параллельно простирания в начальный период ведения очистных работ; на фиг, 2 вертикальная проекция нижележащей залежи в начальный период ведения очистных работ; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1 (со схемой разбуривания рудных залежей); на фиг. 4 - разрез А-А после отработки вышележащей залежи в пределах подэтажа и полной отработки камерного запаса нижележащей залежи, а также схема разбуривания промежуточной толщи пород и образования дополнительный приемных во5 ронок; на фиг. 5 вертикальная проекция промежуточной толщи пород со схемой их разбуривания; на фиг. 6 - разрез А-А на фиг. 1 (после обрушения промежуточной толщи пород, а также схема разбуривания рудной

0 потолочины); на фиг. 7 - разрез А-А на фиг. 1 (после выпуска руды из дополнительных приемных воронок и обрушения рудной потолочины).

Сущность способа заключается в следу5 ющем.

Из полевого откаточного штрека 1 проходят орты-заезды 2, сбиваемые с выработками вышележащего горизонта 3 блоковыми восстающими 4. Для производства нарезных работ в параллельной вышележащей залежи5 проходят хозяйственные орты 6, из которых в свою очередь проходят штрек 7 скреперования с дучками 8 и рудосвалочный восстающий 9. Разворот дучек в

5 приёмные воронки осуществляют взрыванием штанговых шпуров 10, Для образования вертикального компенсационного пространства 11 проходят отрезной восстающий 12 и буровой орт 13. из которого бурят

0 веера глубоких скважин 14. Разбуривание массива панели веерами глубоких скважин 15 осуществляют из бурового штрека 16. Для отработки нижележащей залежи 17 в днище блока проходят достаточные штреки

5 18 с дучками 8, которые разворачивают в проемные воронки взрыванием штанговых шпуров 10. Для образования отрезной щели 19 проходят отрезной восстающий 12 и буровые орты 13, из которых бурят веера глубоких скважин 14. Для разбуривания камерного запаса из блокового восстающего проходят сбойки 20 и буровые штреки 21, из которых бурят веера глубоких скважин 22. Для предотвращения попадания в камеру

5 23 пустых пород 24 оставляют рудную потолочину 25. Для обрушения промежуточной толщи пород 26 из буровых камер 27 бурят веера глубоких скважин 28. Подсечку промежуточной толщи пород производят взрыванием глубоких скважин 29. выбуренных

из буровых камер 30. Извлечение находящегося на промежуточной толще пород откоса отбитой руды 31 с вышележащей залежи производят через дополнительные приемные воронки 32, которые формируют по оси горизонтальной проекции откоса. Обрушение рудной потолочины осуществляют взрыванием глубоких скважин 33 на подконсольное пространство 34, Для выпуска руды из обрушенной потолочины проходят улавливающие дучки 35. Доставка руды производится в рудосвалочный восстающий 9.

Пример. Месторождение отрабатывают этажами высотой 70-80 м. Мощность параллельной вышележащей залежи - 25 м, промежуточной толщи пород - 25 м, нижележащей залежи - 30 м. Угол падения залежи 60°.

Подготовка месторождения заключается в проведении полевых откаточных штреков 1, из которых для разбивки залежей по простиранию на блоки проходят орты-заезды 2. Из ортов-заездов 2 на вышележащий горизонт 3 проходят блоковый восстающий 4. Отработку месторождения ведут с опережающей выемкой руды по вышележащей залежи 5 на половину высоты этажа. Для производства нарезных работ в вышележащей залежи 5 из блокового восстающего 4 проходят хозяйственные орты 6, из которых в свою очередь проходят штрек 7 скреперования. По штреку 7 скреперования проходят дучки 8, одну из которых, расположенную в центре панели, поднимают в виде отрезного восстающего 12. Для образования вертикального компенсационного пространства 11 проходят буровой орт 13, из которого бурят веера глубоких скважин 14. Разбуривание массива панели веерами глубоких скважин 15 осуществляют из бурового штрека 16. Вертикальное компенсационное пространство 11 образуют путем поочередно-последовательного взрывания вееров глубоких скважин 14 на отрезной восстающий 12, чередуя взрывы с выпуском отбитой руды через приемные воронки, которые разворачивают взрыванием штанговых шпуров 10 на дучки 8. Отбойку массива панели осуществляют путем короткозамедленного взрывания вееров глубоких скважин 15 на вертикальное компенсационное пространство 11. Отбитая руда через выпускные дучки 8, штрек 7 скреперования и рудосвалочный восстающий 9 доставляется в орт-заезд 2 к месту погрузки в вагоны.

Так как в лежачем боку вышележащей залежи расположен только один ряд выпускных отверстий, то на промежуточной толще пород 26 остается неизвлеченный откос

отбитой руды 31. Величину теряемого запаса панели в откосе можно определить по известной методике.

Исходные данные для расчета: Высота обрушенного

слоя руды Н, м35

Мощность залежи N, м25

Расстояние между осями выпускных отверстий, м6

0Диаметр выпускного

отверстия d, м2

Угол падения залежи а, град60

Руда относится к категории мелких. Объем руды, расположенный на лежачем 5 боку (промежуточной толще пород), находим из выражения v-(T;tL,,).H

S

Y

tga -(+2)f .2331(м)

Объем эллипсоида выпуска составит Н , .„3

Оэлл - (

4,62 - ) 35 , „чз ..

(4Ж + 2) ( Большая полуось эллипсоида выпуска равна

а2 0,512 V Н 0.512 . 35 17,92 (м) Малая полуось эллипсоида выпуска Ь2 0.07. H + 0,5-d 0, + 0,52 3,45 (м)

Полуось эллипсоида выпуска критической высоты

(м}

Объем сегмента усеченного эллипсоида определяем по формуле

b

bi , 9 л:

тг 32 b bI + ,14 3

3,452 (.

17,92

3,45-3

-3 )-11 (м-) , отсюда

Оэлл 2 Оэлл А Озял

878-11 428(м)

Объем отбитой руды, оставжачем боку к началу разубоживрину одной воронки, составит

V - Оэлл. 2331 - 428 Условные потери руды в о равны

100

N S 1903 100 „р „ о/ 35 25-6 °

Суммарные условные потери отбитой руды 8 откосе (при ширине панели L 30 м и объемном весе руды у р 3,6 т м) составят -N -L-yp,

36,25 35 25 30 3.6

-w (т)

TOO

Для отработки нижележащей залежи 17 в днище блока проходят доставочные штреки 18. Из доставочных штреков 18 проходят дучки В, одну из которых, расположенную в центре блока, поднимают до уровня потолочины 25 в виде отрезного восстающего 12. Из блокового восстающего 4 рассекают сбойки 20, из которых проходят буровые штреки 21, которые сбивают с отрезным восстающим 12 буровыми ортами 13, Из буровых штреков 21 выбуривают веера глубоких скважин 22, а из буровых ортов 13 веера глубоких скважин 14, Отрезную щель 19 образуют путем поочередно-последовательного взрывания вееров глубоких скважин 14 на отрезной восстающий 12. Взрывы чередуют с выпуском отбитой руды через приемные воронки, разворот которых осуществляют взрыванием штанговых шпуров 10 на дучки 8. Отбойку камерного запаса производят последовательным взрыванием вееров глубоких скважин 22 от отрезной щели 19 к флангам блока. Для предотвращения попадания в камеру 23 пустых пород 24 оставляют рудную потолочину 25. Отбитая руда через выпускные дучки 8 и достаточные штреки 1В транспортируется к месту погрузки в вагоны, После полной отработки камерного запаса обрушают промежуточную толщу пород 26.

Вначале производят подсечку промежуточной толщи пород 26 взрыванием вееров глубоких скважин 29, которые бурят из буровых камер 30, Одновременно с подсечкой промежуточной толщи производят разворот дополнительных приемных воронок 32 взрыванием штанговых шпуров 10 на дучки 8, Дополнительные приемные воронки 32 располагают на уровне приемного горизонта нижележащей залежи по оси горизонтальной проекции откоса отбитой руды 31.

Для конкретного рассматриваемого примера верхний край откоса отбитой руды, находящегося на промежуточной толще пород, совпадает с осью выпускного отверстия, .находящегося в лежащем боку вышележащей залежи на уровне.вышележащего горизонта 3. Нижний край откоса совпадает с осью выпускного, отверстия, находящегося в лежачем боку вышележащей залежи на уровне штрека 7 скреперования, В проекции на орт-заезд 2 нижний край

откоса совпадает с контактом нижележащей залежи с промежуточной толщей пород, а верхний край находится в 26 м от этого контакта в стброну пород лежащего

бока, В данном случае ось дополнительных приемных воронок 32 должна быть на расстоянии 13 м от контакта нижележащей залежи с промежуточной толщей пород в сторону лежачего бока.

0 Промежуточнуютолщу пород 2 6 отбивают послойным взрыванием вееров глубоких скважин 28, выбуренных из буровых камер 27, с элементами взрыводоставки обрушаемой толщи в отработанную камеру 23. Освобожденный от подпора промежуточной толщи пород 26 откос отбитой руды 31 под действием силы тяжести и веса набегающих обрушенных пустых пород 24 перемещается к дополнительным приемным воронкам

0 32, через которые выпускается на доставочный штрек18.

После этого приступают к отработке рудной потолочины 25. Для этого из верхнего бурового штрека 21 проходят улавпиваю5 щие дучки 35 и рудосвалочный .восстающий 9, сбиваемый с ортом-заездом 2. Обрушение рудной потолочины 25 осуществляют взрыванием вееров глубоких скважин 33, выбуренных из выработок вышележащего

0 горизонта 3, на подконсольное пространство 34, образованное за счет разности углов наклона рудной потолочины 25 и угла естественного откоса обрушенных пустых пород 24 в камере 23. Отбитая руда через улавливающие дучки 35 по верхнему буровому штреку 21, рудосвалочному восстающему 9 доставляется в орт-заезд 2 к месту погрузки в вагоны,

flo сравнению с прототипом предлагаемый способ позволяет уменьшить потери руды на промежуточной толще пород в вышележащи залежки и увеличить за счетэтого объем извлекаемой рудной массы; сократить расход нарезных выработок за

5 счет избежания проведения улавливающих выработок в промежуточной толще пород: увеличить за счет зтого концентрацию горных работ по вертикали,

Формула изобретения

0 Способ разработки параллельно-сближенных залежей, включающий отра-ботку залежей зтажами, опережающую выемку руды в вышележащей залежи, отработку вышележащей залежи на половину высоты

5 этажа обрушением руды и вмещающих пород, выпуск руды и формирование в вышележащей залежи откоса отбитой руды на промежуточной толще пород между залежами, отработку нижележащей залежи с открытым очистным пространством под защитой рудной потолочины, выпуск руды из камер в выпускные выработки и погашение рудной потолочины, отличающийс я тем, что, с целью снижения потерь руды при отработке вышележащей залежи, производят подсечку промежуточной толщи пород и формирование дополнительных приемных воронок на уровне приемного горизонта нижележащей залежи по оси горизонтальной проекции откоса отбитой руды вышележащей залежи на промежуточной

И :±г

II- т . / 11Л т т 7

г

еф

Jl

8 в 8

/ //

8 8:8 , Y

h

(DuaJ

ТТП

111-.

20

Фиг.2 толще пород, затем после обрушения руды и пород вышележащей залежи и выпуска руды из нижележащей залежи осуществляют перемещение откоса отбитой руды из вышележащей залежи в дополнительные приемные воронки послойным взрыванием промежуточной толщи с взрыводоставкой отбиваемых пород отработанную камеру нижележащей залежи, перемещенную руду откоса выпускают через дополнительные приемные воронки. /78 17 18 zzr: Фигз

Изобретение относится к подзе.мной разработке рудных залежей, разделенных промежуточной толщей пород. Цель - снижение потерь руды при обработке вышележащей залежи. Залежи руды отрабатывают этажами. Вышележащую залежь отрабатывают с опережением на половину высотыэтажа обрушением руды и пород. Отбитую руду выпускают и формируют откос отбитой руды на промежуточной толще пород, разделяющей рудные залежи. Отработку нижележащей залежи производят с открытым очистным пространством под защитой рудной потолочины. Руду из ка^мер нижележащей залежи выпускают в выпускные вь|работки. Производят подсечку промежуточной толщи пород и формируют приемные воронки в ней на уровне приемного горизонта нижележащей залежи по оси горизонтальной проекции откоса отбитой руды вышележащей залежи на промежуточной толще пород. После обрушения руды и пород вышележащей залежи осуществляют перемещение откоса отбитой руды из вышележащей залежи з (приемные воронки промежуточной толщи 110ро,д послойным взрыванием этой толщи с взрыводоставкой отбиваемых пород в отработанную камеру нижележащей залежи. Перемещенную руду откоса выпускают через выпуск'ные выработки промежуточной толщи. В последнюю очередь погащают рудную потолочину в нижележащей залежи и выпускают руду. 7 !1л.(ЛXJОю

Nfi

78 32 7

Шиг

2

/В 23

В 8 $и.5

Фигб -- х//t z;УЛ// Э / // .. : rx-it-/

®иг7 «