Способ отработки целиков Советский патент 1993 года по МПК E21C41/22 

Изобретение относится к горнорудной прс мышленности и может быть использовано i ри выемке целиков в условиях разработки наклонных и крутопадающих мощных рудных месторождений.

Известен способ выег.ки целиков при. камерно-столбовой системе разработки полезных ископаемых с предварительным обрушением кровли камер и над целиками в выработанное пространство камер и пога- рудных целиков под плавающей пот лочиной 1.

Недостатком этого способа является необх димость предварительного ведения буровзрывных работ в породах кровли, то есть

л - инудительногс обрушения налегающей

i vi ли по всей площади участка, что обус ивает значительные трудовые и матерйальные затраты болыиее разу - живание руды при дэльнгйшей отбойке целика и выпуске руды в постоянном контакте с обрушенной массой.

За прототип принимаем способ выемки целиков при отработанных последовательно расположенных, открытых камерах, включающий первоначальную отбойку верхней части целиков в открытые камеры, отбойку нижних частей целиов в зажиме разрыхленных пород и торцовый выпуск ру- .

Недостатки указанием о способа заключается в следующем Отсутствие безопасности для работающих в нишах при обуривании верхней части целика, так как возможно возникновение ударной воздушной волны от внезапных вывалов кровли

VI

Ю

СА О

ел со

смежных открытых камер. Кроме того, самообрушение кровли над выработанной камерой может распространиться через целик на кровлю соседней выработанной камеры, а это в свою очередь, приведет к завалу и частичному разрушению целика и, тем самым, к значительным потерям и раз- убоживанию.

Цель изобретения - повышение эффективности отработки за счет повышения безопасности ведения работ и снижения потерь и разубоживания руды.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе отработки целиков при отработанных, последовательно расположенных, открытых камерах, включающем первоначальную отбойку верхней части целиков в открытые камеры, последующую отбойку нижних частей целиков в зажиме разрыхленных пород и торцовой выпуск руды, отрабатываемый участок месторождения по простиранию разделяют на блоки, длиной, равной предельному пролету устойчивого обнажения кровли, блоки ограничивают междублоковыми опорными целиками, выпуск руды после последовательной отбойки верхнего и среднего подэтажей осуществляют до верхних отметок соответственно среднего и нижнего подэтажей, при этом погрузку производят на нижнем подэтаже с двух сторон, а после обрушения кровли выработанного про- .етранства блока до контура свода естественного равновесия и отрезки, например, отбойкой глубоких скважин, междублокового опорного целика от веса налегающих пород, осуществляют поочередную под- этажную отработку, оставленных ранее междублоковых целиков.

Бурение взрывных скважин на верхних и средних подэтажах междукамерных целиков производят из полевых выработок в лежачем боку рудного тела, что позволяет обезопасить работающих, т.к. эта выработка находится за перемычкой в породе и изолирована от воздействия ударной волны, в случае внезапного обрушения горных пород.

Предварительное разделение выемочного участка на блоки с ограничением блоков временными опорными целиками обеспечивает при выемке сохранение свода естественного равновесия в размерах, ограниченных блоком. Это, в свою очередь, не позволит распространиться обрушению кровли на неограниченную площадь, что, в конечном итоге, ведет к повышению безопасности ведения работ, а также снижению потерь и разубоживания.

Ограничение высоты выпуска отбитой руды верхними отметками соответственно среднего и нижнего подэтажей (фиг.5) позволяет в процессе отбойки и выпуска постоянно держать руду под обрушенной породой до самого окончания выпуска, . обеспечивая снижение потерь и разубоживания. Если отметку выпуска руды опустить ниже верхней отметки следующего подэта0 жа, то при его отбойке руда упадет на обрушившуюся или обрушенную после отбойки верхнего подэтажа породу. При этом увеличатся потери и разубоживание.

Двухсторонняя погрузка руды на ниж5 нем подэтаже (фиг.4, фиг.7) позволит снизить потери и разубоживание за счет равномерного, поочередного спуска руды с откосов днища. При этом исключается возможность перекрывания отбитой .руды ле0 жащей на ней обрушенной породой, как это было бы при односторонней погрузке. Таким образом,совокупность указанных признаков обеспечивает достижение поставленной цели.

5 Сравнение заявляемого технического решения с прототипом позволило установить соответствие критерию Новизна. При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки,

0 отличающие заявляемое изобретение от прототипа не были выявлены и потому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию существенные отличия. Предполагаемое изобре5 тение поясняется чертежами:

На фиг.1 показан блок по простиранию рудного тела, вертикальный разрез; на фиг.2 - разрез Н на фиг.1; на фиг.З - разрез 1I-II на фиг.2; на фиг.4 - разрез Ill-Ill на фиг.2; на

0 фиг.5 - стадия отработки междукамерных целиков; на фиг.6 - стадия подготовки к обрушению кровли отработанных смежных блоков до свода естественного равновесия; на фиг,7 - разрез IV-IV на фиг.6; на фиг.8 5 стадия подготовки к отрезке междублоково- , го целика; на фиг.9 - разрез V-V на фиг,8. Способ осуществляютследующим образом.

Прошедший первичную отработку уча0 сток мощной крутопадающей залежи типа флексур, содержащий выработанные камеры 1 и междукамерные целики 2 (I) и отделенный от прилагающих пологих частей залежи ленточными целиками 3, делят по

5 длине на блоки (секции). При этом исходят из устойчивости налегающих пород в-висячем боку и кровле. Блоки локализируют между камерными целиками второй очереди выемки 2 (П), оставляемыми временно в качестве опор между блоками. Для изоляции

открытых камер в ранее пройденных ортах 4. Соединенных с доставочным 5 и буровым б штреками, возводят перемычки 7 по кон- туду рудной залежи. Из выработок 4 в обе стороны проходят буровые рассечки 8, из которых параллельными восходящими веерами глубоких скважин 9, обуривают целики 2 П). Сначала отбойку запасов верхней части (А) целиков производят на смежные открытые камеры 1, затем осуществляют ртбрйку средней (Б) и нижней (В) частей целиков в зажиме обрушенной массы пород (фиг.5). Для обуривания запасов нижней части (В) целиков используют части бурового штрека б, поскольку его торцы, выходящие в смежные камеры, будут закрыты обрушенной массой, что исключает проникновение ударной воздушной волны. На нижнем под этаже (В) осуществляют двухсторонний выпуск, погрузку и доставку руды по выработкам 4 и 5.

1осле завершения последовательной или Ьдновременной отработки двух соседних блоков, приступают к проведению под- готавительных работ по, выемке междублокового целика 2 (П). Если обрушение кровли после выемки блока произошло только до толщи устойчивых пород, необходимо осуществить сводообразование любым известным принудительным способом (фиг.л. Например, для этого из выработки 10 в верхней части разделительного целика 2 (П), в налегающую толщу 11 бурят глубокие скбажины 12 и осуществляют их взрывание в пределах ожидаемого контура свода естественного равновесия пород. Однако объем обрушенной породы (даже с учетом коэффициента разрыхления) может оказаться недостаточным для заполнения выработанного пространства на уровне отметок верхних - подэтажных выработок 6. Кроме того возникает необходимее уменьшения давления горныж пород на междублоковый целик 2 (П), т.а, его разгрузки. Для этого породу в кровле над междублоковым целиком разбуривают глубокими скважинами 13 из выработки 10 и взрывают в открытое пространство смежных выработанных блоков, осуществляя разгрузку целика 2 (П) и изолируя верхнюю подэтажную выработку 6 от открытого пространства (фиг.8). После этого отрабатывают междублоковый целик,

сверху выпуск

низ в зажиме обрушенных пород, я руду на каждом подэтаже.

Предлагаемый способ по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества:

- возможность эффективного управле- 5 ния кровлей и самообрушением налегающих пород при отработке с оставлением временных междублоковых опор вкрест простирания и разделительных целиков от примыкающих пологих частей вдоль прости- 0 рания залежи;

- возможность расположения временных междублоковых целиков - опор на рас- стоянии, соответствующем длине

5 предельного пролета обнаженных пород, при котором сохраняется устойчивость налегающей толщи пород, а отслоения слабоустойчивых слоев пород происходят только в контуре свода естественного равновесия,

0 опертого на указанные опоры, причем последние рассчитывают на восприятие веса всей Налегающей толщи пород за контуром свода равновесия;

- длина блока (при его постоянной 5 ширине, равной мощности залежи) может быть разная, например, при ширине камер и междукамерных целиков по 20 ми оставлении в качестве опора третьего целика, имеющего наибольшую несущую способ- 0 ность, длина блока, включающего два междукамерных целика и смежные с ними пустоты трех отработанных камер, составит 100 м. В другом случае, когда при слабоустойчивой кровле отрабатывается в блоке 5 только один междукамерный целик, длина блока составит 60 м;.

- для предотвращения травмирования работающих от ударной силы воздушной

0 волны, которая может произойти при отслоении и вывалах пород из кровли, открытые камеры изолируются перемычками на верх-. нем и среднем подэтажных ортах и разбури- вание этих подэтажей производится из

5 полевых выработок за перемычками;

- создание условия для отбойки и выпуска всей массы руды под обрушенный породой, а также регулирование выпуска руды до отметок подэтажей.

0 Все эти перечисленные особенности позволяют повысить безопасность разработки, снизить потери на 7-8% и рэзубожи- вание на 8-10% и тем самым повысить эффективность разработки.

Формула и з о б р ете н и я Способ отработки целиков, включающий первоочередную выемку между камерных целиков, расположенных между опорными по простиранию залежи, обрушение пород кровли, торцовый выпуск у отбитой горной массы под обрушенными породами, последующую отработку опорных целиков последовательным их разрушением в нисходящем порядке со взрывной отбойкой нижней части под обрушенными породами и последующее принудительное обрушение пород над опорными целиками, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения эффективности за счет улучшения показателей извлечения и безопасности работ, междукамерные целики вынимают в пределах устойчивого пролета последовательной подэтажной отбойкой в

зажатой среда с перепуском горной массы

на нижний подэтаж и выпуском ее через

доставочные выработки последнего по обе

его стороны, при этом отбойку запасов

каждого подэтажа осуществляют после достижения обрушенными вмещающими породами верхней отметки данного подэтажа, а породы кровли над междукамерными целиками обрушают принудительно взрывной отбойкой в пределах своде естественного

равновесия.

Фиг.1