Способ разработки рудных месторождений Советский патент 1992 года по МПК E21C41/22 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке мощных и средней мощности трубкообразных рудных тел.

Известен способ разработки месторождений полезных ископаемых, включающий подготовку и отбойку месторождения блоками в виде спирали, при этом все подэтажи блока-спирали подготавливают одним спиральным штреком, из которого производят разубоживание и отбойку полезного ископаемого, начиная от границы верхней фланговой части блока к центру с понижением и уменьшением радиуса спирали за один виток на ширину блока, также спиральные штреки каждого блока на верхнем фланге

снабжают выходом на дневную поверхность или на вентиляционный штрек, а в нижней части соединяют со спиральным штреком следующего блока.

Наиболее близким к предлагаемому является способ разработки рудных тел, включающий проходку восстающего в центре рудного тела и отбойку руды одним очистным забоем по спирали вокруг указанного восстающего с перепуском отбитой руды в последний.

Недостатками данного способа являются опасность ведения горных работ, связанная с длительностью времени разрывного воздействия, так как центральная часть состоит из жесткого покрытия и находится в

Х|

сл

CJ

ы

00

постоянном загруженное состоянии, воспринимая всю максимальную нагрузку вышележащих налегающих пород, поэтому шарнирное соединение между жесткой и гибкой частями перекрытия находится все время под разрывным воздействием и является местом концентрации горного давления.

Цель изобретения - повышение безопасности работ за счет сохранности гибкого перекрытия.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу разработки рудных место- ро ждений, включающему проходку восстающего в центральной части рудного тела, последовательную нисходящую слоевую выемку рудБГзЖ&дками в радиальном направлении с буровзрывной отбойкой горной массы под гибким перекрытием и обрушение горных пород, в центральной части рудного тела дополнительно проходят спиральный съезд, сбивают его с выработками вынимаемого слоя и восстающим, вынимаемый слой горизонтальными выработками разделяют на сектора, в пределах которых ведут выемку руды от флангов к центру спиральными заходками с формированием ленточных целиков, поддерживающих перекрытие, слои отрабатывают с наклоном к восстающему, после выемки руды в заходках сектора обрушают руду смежного целика с замагазинированием ее, в нижележащем слое заходки отрабатывают со смещением заходок верхнего слоя на ширину последних, а замагазинированную руду целиков верхнего слоя выпускают одновременно с. выпуском горной массы упомянутых заходок нижнего слоя,

В процессе анализа способов разработки месторождений в сложных горногеологических условиях для повышения безопасности ведения горных работ путем снижения разрывного воздействия на гибкое перекрытие в местах концентрации горного давления были выявлены решения, в которых применяют комбинированные перекрытия, отбойку ведут по спирали с уменьшением радиуса с понижением витков или концентрическими слоями на восстающий.

В предлагаемом решении в центральной части залежи проходит спиральный съезд, который служит для подачи свежего воздуха в призабойное пространство, доставку людей и оборудования на отрабатываемый слой, а также доставку руды к рудоспуску. Минимальный диаметр съезда с учетом необходимого уклона ведет к снижению затрат на добычу за счет уме ньше- ния объема подготовительных выработок, которые в сложных горно-геологических условиях необходимо крепить.

Спиральный съезд сбивают с вынимаемым слоем, затем горизонтальными рассечками разделяют на сектора вынимаемый слой руды. Количество секторов в слое может изменяться от 2 и более, в зависимости от устойчивости руды, например при слабоустойчивых рудах количество секторов возрастает вследствие неустойчивости спиральных целиков, которые требуют скорейшего погашения, и

0 наоборот. При устойчивых рудах количества секторов уменьшается, так как несущая способность спиральныхцеликов позволяет нести нагрузку вышележащих налегающих пород. При отработке трубкообразных рудных тел ус5 тановлено, что давление на несущую площадку возникает под действием веса части обрушенных пород части периодически обруша- ющегося висячего бока.

Углубление очистных работ сопровож0 дается обнажением висячего бока, который испытывает подпор со стороны обрушенных пород. Дальнейшее обнажение пород висячего бока приводит к их периодическому расслаиванию и обрушению. В период опу5 екания гибкого перекрытия давление на него снижается до минимума. К концу опускания давление тем меньше, чем на большую величину опустилось гибкое перекрытие. Через JO-15 сут достигается макси0 мальная нагрузка.

При ровной поверхности гибкого перекрытия давление в центральной ее части всегда значительно выше, чем по периферии, наблюдается свод давления по диамет5 ру гибкого перекрытия. Однако при неровной поверхности гибкого /перекрытия в предлагаемом техническом решении центральной части отрабатываемого трубооб- разного рудного тела на нижнем участке

0 давление меньше, чем на верхних, в 2-3 раза. При резких перегибах достигается максимальное давление.

В секторах от флангов залежи к центру ведут выемку руды заходками-спиралями с

5 оставлением поддерживающих гибкое перекрытие спиральных целиков. Ведение добычных работ в нескольких заходках-спиралях позволяет достичь нужной производительности, регулируя количеством заходок, находя0 щихся в одновременной отработке, а при необходимости - ведения работ в двух секторах, что дает значительное повышение произ- водительности. Наличие породных включений позволяет вести селективную от5 работку с доставкой породы к рудоспуску и перепуску через породное отделение.

Вышеназванные выработки проходят под защитой гибкого перекрытия, не требующие крепления, что в значительной мере приводит к снижению затрат на подготовительные и нарезные работы, тем самым повышая интенсивность отработки вынимаемого слоя и месторождения в целом.

После выемки руды в заходке-спирали отрабатываемого сектора обрушают спи- ральный целик, находящийся на периферии, благодаря такой последовательности достигается снижение времени разрывного воздействия на гибкое перекрытие в местах концентрации горного давления при не- устойчивых рудах.

При выемке руды нижележащего слоя за- хрдки-спирали располагают под обрушенными спиральными целиками и при выемке руды в заходках-спиралях одновременно вы- пускают замагазинированную руду спиральных целиков вышележащего слоя. Этим самым достигается значительная обеспеченность отбитой рудой, что дает возможность за одну заходку отработать удвоенный объем. Замагазинированная руда вышележащего слоя служит предохранительной подушкой при ведении взрывных работ по разрушению спиральных целиков и отработке заходок- спиралей, тем самым предохраняется тибкое перекрытие от ударных воздействий взрывных работ временно замагазинированной рудой.

На фиг. 1 и 2 показаны продольный и поперечный разрезы трубкообразного руд- ного тела.

Подготовка месторождения к отработке заключается в следующем.

Одновременно с проходкой спирального съезда 1 для подачи свежей струи воздуха в призабойное пространство проходят рудоспуск 2, который сбивают Между собой и оборудуют разгрузочные пункты 3, причем один разгрузочный пункт 3 обеспечивает разгрузку всего доставленного объема отби- той руды погашаемого слоя. Затем ведут отработку монтажного слоя в верхней.части месторождения (если залежь слепая) и монтаж гибкого перекрытия 4 в монтажном слое, либо на поверхности (если залежь вы- ходит на поверхность). После монтажа гибкого перекрытия обуривают и взрывают налегающую толщу вмещающих пород 5. Затем из спирального съезда 1 проходят радиальные транспортные выработки 6 до периферии рудного тела и центра, по которым транспортируется добытая из заходок- спиралей 7 руда, причем количество транспортных выработок зависит от количества секторов 8, на которые разбит отраба- тываемый слой руды.

Очистная выемка производится следующим образом.

Из радикальной транспортной выработки б, начиная с периферии рудного тела,

ведут выемку запасов заходок-спиралей 7 комплексами самоходного добычного оборудования, например, самоходная буровая установка обуривает шпурами 9 грудь забоя, затем зарядная машина доставляет и заряжает шпуры 9, после взрывания и проветривания (обычно проветривание производят в перерывах между сменами) погрузку и доставку осуществляют погрузочно-доста- вочными машинами по заходкам-спиралям 7, радиальными транспортными выработками 6 по спиральному съезду 1 и разгружают доставленную руду 8 разгрузочных пунктах 3, далее по рудоспуску 2 доставляется на горизонт откатки.

Управление горным давлением достигается за счет самообрушения вмещающих пород 5 на гибкое перекрытие 4.

Количество секторов 7 в зависимости от устойчивости.руд может варьировать в широких пределах, а внутри сектора заходка- ми-спиралями 7, начиная с периферийной. Гибкое перекрытие 4 в нерабочих секторах 8 лежит на отбитой замагазинир.ованной руде 10 вышележащего сектора 8. После полной отработки заходки-спирали 7 обуривают спиральный целик 11 скважинами 12, причем обрушают спиральный целик 11, расположенный дальше от цеятра рудного тела, причем отработка заходки-спирали 7 ведется под защитой гибкого перекрытия 4. После обрушения спирального целика 11 гибкое перекрытие 4 опускается на расстояние слоя, тем самым перераспределяя область разрывного воздействия в местах концентрации горного давления ближе к центру рудного тела. Чем меньше запасы заходки-спирали 7, тем меньше срок ее отработки, следовательно, меньшее количество времени, гибкое покрытие 4 находится под разрывным воздействием.

Формула изобретения

Способ разработки рудных месторождений, включающий проходку восстающего в центральной части рудного тела, последовательную нисходящую слоевую выемку руды заходками в радиальном направлении с буровзрывной отбойкой горной массы под гибким перекрытием и обрушение горных пород, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности работ за счет сохранности гибкого перекрытия, в центральной части рудного тела дополнительно проходят спиральный съезд, сбивают его с выработками вынимаемого слоя и восстающим, вынимаемый слой горизонтальными выработками разделяют на сектора, в пределах которых ведут выемку руды от флангов к центру спиральными заходками с

формированием ленточных целиков, поддерживающих перекрытие, слои отрабаты- ва(8Г Г1НаТГ/ГОном Тс веёсгаюЩНму. после выемки руды в заходках сектора обрушают руду смежного целика с магазинированием 5 ее, в нижележащем слое заходки отрабатыА-А5 .12

Г

вают со смещением заходок верхнего слоя на ширину последних, а замагазинирован- ную горную массу целиков верхнего слоя выпускают одновременно с выпуском горной массы упомянутых заходок нижнего слоя.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке мощных и средней мощности трубкообразных рудных тел. Целью изобретения является повышение безопасности работ за счет сохранности гибкого перекрытия. В процессе реализации способа в центральной части рудного тела проходят восстающий и спиральный сьезд, после чего осуществляют последовательную нисходящую слоевую выемку руды спиральными заходками в радиальном направлении с разделением слоя горизонтальными выработками на отдельные сектора. Слои отрабатывают с наклоном в сторону восстающего с применением буро-взрывной отбойки. В пределах сектора между заходками в процессе выемки формируют ленточные спиральные целики, поддерживающие гибкое перекрытие. После выемки руды в заходках сектора офрушают руду смежного целика с магазинированием отбитой горной массы, В нижележащем слое заходки отрабатывают со смещением заходок верхнего слоя на ширину этих захо- док с выпуском ззмагазинированной горной массы целиков верхнего слоя одновременно с выпуском горной массы заходок нижнего слоя. Управление горным давлением осуществляют обрушением налегающих пород на гибкое перекрытие. 2 ил.