Способ разработки наклонных рудных тел Советский патент 1993 года по МПК E21C41/22 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке наклонных тел системами с обрушением руды и вмещающих пород.

Цель изобретения - снижение потерь и разубоживания руды за счет повышения устойчивости обнажений выработанного пространства, уменьшение затрат на поддержание выпускных и транспортных выработок в результате их разгрузки от горного давления.

Существенные отличительные признаки предлагаемого способа отработки на- . клонных рудных тел обоснованы созданием

безопасных условий подземных горных работ путем направленного управления гор-, ным давлением с повышением полноты и качества извлечения полезного ископаемого. .

Податливая зона в подстилающих породах обеспечивает саморегуляцию режима нагружения несущих конструкций системы разработки и следовательно устойчивость в процессе выполнения работ технологического цикла: выемочной единицы второй очереди, выпускных выработок. При этом формирование податливой зоны в плоскости перпендикулярной действию опорного давления позволяет эффективно перер асп00

о

Сд

ел о

ределить опасные напряжения на краевую часть массива, разгружая зону ведения очистных работ. Кроме того, податливая зона в почве рудного тела обеспечивает снижение жесткости временного целика -выемочной единицы второй очереди, которую последний набирает за счет увеличения поперечного размера по верхнему основанию.

Отработка запасов блока подэтажами в нисходящем порядке, а запасов выемочных единиц первой и второй очереди в подэтаже в восходящем позволяет оформить боковую грань временного целика со второны восстания нижележащего подэтажа при отработке выемочной единицы первой очереди вышележащего подэтажа в продолжении борта ее выпускной выработки, Кроме того, указанный порядок ведения горных работ в блоке и на подэтажах обеспечивает регулярное перераспределение горного давления на краевую часть массива.

Оформление боковой грани временного целика со стороны восстания по направлению силы тяжести позволяет изменить общую конфигурацию очистного пространства, при этом временный целик на разрезе в крест простирания имеет вид опрокинутой, прямоугольной трапеции с большим ос- нованием по кровле рудного тела и меньшим по почве. Указанное соотношение размеров в кровле и почве рудного тела обеспечивает устойчивый пролет обнажения по кровле выемочной единицы первой очереди при сохранении отбиваемой массы полезного ископаемого. В этом случае достигаются наилучшие показатели извлечения запасов выемочной единицы первой очереди, а изменение геометрии очистного пространства, после отбойки запасов выемочной единицы первой очереди, позволяет повысить показатели извлечения запасов выемочной единицы второй очереди за счет смещения приемного пространства в их сторону. Этим же повышается эффективность взрыводоставки отбитых запасов временного целика на выпускные выработки выемочной единицы первой очереди.

Таким образом, рассмотренные отличительные признаки предлагаемого способа являются общими существенными, т.к. каждый из них необходим, а все вместе достаточны для достижения поставленной цели.

Прием оформления податливой зоны в подстилающих породах известен и позволяет снизить горное давление со стороны по- чвы рудного тела, но в заявленном техническом решении указанный прием, кроме того, позволяет повысить устойчивость выпускных выработок, за счет создания искусственной податливости в их

основании. Кроме того, этим обеспечивается податливость жесткого временного целика и в конечном счете обеспечивается снижение качественных потерь полезного

ископаемого.

Анализ литературных источников показал, что в науке и технике не известен прием разноориентированного формирования боковых граней временного целика, причем

одну из граней, а именно, по восстанию формируют по направлению силы тяжести при отработке выемочной единицы первой очереди вышележащего подэтажа в продолжении борта ее выпускной выработки, Данный прием позволяет изменить геометрию очистного пространства, что обеспечивает эффективность комплекса производственных процессов по системе в целом.

На фиг. 1 представлена схема развития

горных работ по предлагаемому способу; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Отрабатываемую часть залежи (горизонт) подготавливают полевым штреком 1, который закладывают в породах лежачего

бока. Отрабатываемую часть горизонта (блок) подготавливают квершлагами 2 и полевыми восстающими 3 и 4. Полевые фланговые восстающие сбивают подэтажными штреками 5, из которых проходят выпускные выработки (дучки) 6 по восстанию. Дучки по руде сбивают подсечками 7, расширяют и формируют воронки выпуска.

Запасы блока отрабатывают подэтажами в нисходящем порядке, а запасы подэтажа отрабатывают ориентированными по простиранию выемочными единицами первой и второй (временный целик) очереди в восходящем порядке. Из подсечки 7бурением, заряжанием и взрыванием скважин.создают отрезную щель 8, на которую производят отбойку запасов выемочной единицы первой очереди 9. Разбуривание, заряжение и взрывание скважин для отбойки запасов подэтажа производят из буровой.

сбойки 10 между подсечкой 7 и подэтажиым штреком 5 верхнего подэтажа, которую проходят по почве рудного тела в середине блока. Конфигурация вееров, соотношение скважин между собой по длине и количество

ВВ рассчитывают для запасов выемочной единицы первой очереди с таким условием, чтобы после отбойки выемочная единица второй очереди имела вид опрокинутой, прямоугольной трапеции, одна боковая

грань которой (по падению) на разрезе вкрест простирания была ориентирована по нормали к напластованию, а другая (по восстанию) была ориентирована по направлению силы тяжести в продолжении борта

Лыпускной выработки. Под защитой контура

запасов выемочной единицы второй очереди такой формы производят выпуск отбитых запасов выемочной единицы первой очереди. При этом достигаются наилучшие показатели извлечения полезного ископаемого.

Однако, при этом происходит увеличение поперечного размера несущего сечения выемочной единицы второй очереди (временного целика) 11 и следовательно повышается жесткость данной конструкции. С целью снижения жесткости и выведения из- под нагрузки выпускных выработок, до начала очистных раб от в подстилающих породах формируют податливую зону 12. Формирование податливой зоны производят в плоскости, перпендикулярной действию опорного давления, путем бурения, заряжания и взрывания скважин в подстилающих породах из подэтажного штрека.

После выпуска отбитых запасов выемочной единицы первой очереди погашают запасы выемочной ленты второй очереди бурением, заряжанием и взрыванием скважин, с взрыводоставкой отбитой горной массы на выпускные выработки выемочной единицы первой очереди и выпускают под обрушенными породами.

Формула изобретения 1. Способ разработки наклонных рудных тел, включающий проведение подготовительных выработок в блоке, подготовку выемочных единиц проведением нарезных, выпускных и транспортных выработок в подстилающих породах, выемку запасов выемочными единицами, ориентированными по простиранию в две очереди, обуривание рудного массива веерами скважин в пределах выемочной единицы первой очереди, формирование выемочной единицы - временного целика второй очереди выемки заряжанием и взрыванием скважин в выемочной единице первой очереди, выпуск отбитой руды под защитой временного целика, боковая грань которого со стороны падения оформлена по нормали к напластованию, разбуривание временного целика, заряжание и его отбойку с взрыводоставкой отбитой руды на выпускные выработки с наклонными бортами под выемочной единицей первой очереди и выпуск отбитой руды, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь и разубоживания руды за счет повышения устойчивости обнажений

выработанного пространства и уменьшения затрат на поддержание выпускных и транспортных выработок в результате их разгрузки от горного давления, отработку запасов блока осуществляют подэтажами в нйсходящем порядке, отработку запасов выемочных единиц первой и второй очереди в подэтаже производят в восходящем порядке, оформление боковой грани временного целика со стороны восстания выполняют по направлению силы тяжести, при этом указанную грань целика нижележащего подэтажа оформляют при отработке выемочной единицы первой очереди вышележащего подэтажа в продолжении борта ее выпускной

выработки, причем перед проведением нарезных выработок в подстилающих их породах формируют податливую зону в плоскости, перпендикулярной действию опорного давления, а выпуск запасов временного целика производят под обрушенными породами.

2. Способ поп. 1,отличающийся тем. что податливую зону формируют бурением, заряжанием и взрыванием скважин в

подстилающих породах.

Использование: применяется при разработке наклонных рудных тел для обеспечения повышения показателей извлечения полезного ископаемого и уменьшения затрат на поддержание выпускных и транс- портных выработок в результате их 2 разгрузки от горного давления. Сущность: отработку запасов блока осуществляют подэтажами в нисходящем порядке, отработку запасов выемочных единиц первой и второй очереди в подэтаже производят в восходящем, порядке, оформление боковой грани временного целика (выемочной единицы второй очереди) со стороны восстания выполняют по направлению силы тяжести, при этом указанную грань целика нижележащего подэтажа оформляют при отработке выемочной единицы первой очереди вышележащего подэтажа в продолжении борта ее выпускной выработки, причем перед проведением нарезных выработок в подстилающих породах формируют податливую зону в плоскости, перпендикулярной действию опорного давления, а выпуск запасов временного целика производят под обрушенными породами. 1 з. п. ф-лы, 2 ил. со G