Способ разработки рудной залежи Советский патент 1993 года по МПК E21C41/22 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для отработки слоистых рудных тел с поддержанием выработанного пространства с помощью закладки.

Целью заявляемого способа является повышение эффективности и безопасности отработки неоднородно-слоистой рудной залежи за счет предотвращения горных ударов,

Поставленная цель достигается тем, что отработку очистных камер ведут в две стадии, из которых на первой стадии отрабатывают верхнюю часть на высоту вовлечения в выемку наиболее слабого слоя, а на второй стадии отрабатывают остальную часть с расположением крайних нижних шпуров технологического цикла с наклоном вниз и в стороны, измеряют запас податливости оставшихся целиков и заполняют отработанные камеры слоями твердеющей закладки, при этом в одном из слоев искусственно задают податливость, равную 80% минимальной податливости одного из рядом расположенных целиков, затем после набора закладкой нормативной прочности начинают отработку целиков, которую ведут в одну стадию с выемкой всех слоев, и одновременно измеряют деформации закладки по обе стороны целика и при исчерпании ею запасы заданной податливости по крайней мере с одной стороны целики разбуривают.

00

о о

о о ел

по наиболее слабому слою камуфяетными шпурами, в которых взрывают сотрясатель- ные заряды.

Разработка рудной залежи с отработкой очистных камеры при первоочередном вовлечении и выемку наиболее слабого слоя и последующем взрывании шпуров под целиками и с отработкой целиков в закладочном массиве с искусственно задаваемой нормативной податливостью при применении противоударного камуфлетирования в зависимости от деформаций закладки является новым безопасным вариантом отработки слоистой рудной залежи и авторам из патентной и технической литературы неизвестна.

На фиг, 1 показана схема двухстадий- ной выемки очистных камер; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг. 1 с иллюстрацией вовлечения в выемку наиболее слабого слоя рудной залежи; на фиг. 3 - схема выемки целиков в закладке: на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2 с расположением слоя заданной податливости в закладке.

На чертежах приняты следующие обозначения: 1 - неоднородно-слоистая рудная залежь; 2 - очистные камеры; 3 - верхняя часть камеры; 4 - наиболее слабый слой неоднородно-слоистой рудной залежи 5 - неоднородно-слоистые целики; 6 - нижняя часть камеры; 7 - крайние нижние шпуры технологического цикла в очистных камерах; 8 - слой закладки заданной податливости; 9 - деформометры в закладочном массиве; 10 - камуфлетные шпуры в наиболее слабом слое целиков.

Способ осуществляют в следующей последовательности операций.

В эксплуатационном блоке неоднородно-слоистой рудной залежи 1 с заданным проектом размерами по простиранию и падению отрабатывают очистные камеры 2 с расположением их длинной оси по простиранию,

Отработку камер 2 ведут в две стадии. На первой стадии отрабатывают верхнюю часть 3 так, чтобы в выемку был вовлечен наиболее слабый слой 4 неоднородно-слоистой рудной залежи. Между камерами 2 оставляют целики 5. После выемки верхних частей 3 на всю длину блока выемку их продолжают на расположенном ниже по падению участке, а на предыдущем участке вынимают нижнюю часть 6 камер 2 при этом крайние нижние шпуры 7 технологического цикла ориентируют вниз и в стороны под основания целиков 5. После выемки нижних частей 6 на всю длину блока перед началом закладочных работ измеряют запас податливости неоднородно-слоистых целиков 5 и

начинают заполнять твердеющей закладкой отработанные в блоке очистные камеры 2, Заполнение камер закладкой ведут слоями, из которых одному из слоев 6 закладочного

. массива искусственно задают податливость, равную 80%, минимальной податливости одного из рядом расположенных целиков 5. После набора закладкой нормативной прочности начинают их выемку, Це0 лики 5 вынимают в одну стадию с вовлечением в выемку у всех слоев. С нормированным интервалом в закладочный массив устанавливают деформометры 9 закладки, по которым измеряют ее деформа5 ции по обе стороны целиков 5. При исчерпании закладкой заданного запаса податливости хотя бы с одной стороны целиков 5 их разбуривают по наиболее слабому слою 4 рудной залежи опережающими ко0 муфлетными шпурами 10, в которых взрывают сотрясательные заряды. При деформациях в закладке меньше заданного запаса податливости целики 5 вынимают без бурения и взрывания камуфлетных шпу5 ров 10..

Способ разработки неоднородно-слоистой рудной залежи с предотвращением горных ударов базируются на регулировании податливостью слоев самой залежи и

0 закладочного массива. Отработкой на первой стадии верхней части камеры вовлечением в выемку наиболее слабого слоя достигают защитной разгрузки нижней части камеры, а отработка верхней части каме5 ры при наличии слабого слоя неопасна по горным ударам, Взрывание пробуренных под углом и в стороны нижних технологических шпуров обеспечивает снятие горизонтальных напряжений под целиками, что

0 предотвращает разрушение в динамической форме нижней части целиков. Искусственное задание податливости закладочному массиву до уровня 80% измеренного запаса податливости целиков и

5 контроль деформаций закладки обеспечивает предотвращение горных ударов при выемке целиков. До уровня 80% запаса податливости целики и закладочный массив в зоне пригрузки деформируются плавно и на

0 одинаковую величину. После уровня 80% за счет неравномерности распределения пригрузки на неоднородно-слоистые целики плавное деформирование их переходит в накопление упругой энергии, и отдельные

5 целики становятся объектами горных ударов. Измерением деформации закладки определяют критический момент пригрузки целиков, начиная с которого необходимо применение противоударных мероприятий по сотрясательному взрыванию.

П р и м е р. На Миргалимсайском месторождении отрабатывают неоднородно-слоистую полиметаллическую рудную залежь, сложенную пачками различной прочности мощностью 6 м. Последовательность пачек от кровли к почве залежи: массивная, верхняя ленточная, средняя массивная, нижняя массивная, ячеистая. Наименее прочная пачка верхняя ленточная с прочностью 23 МПа, Остальные пачки имеют прочность более 50 МПа и склонны к разрушению в форме горных ударов. Отработка очистных камер в блоке ffo простиранию рудной залежи с оставлением ленточных целиков с вентиляционными просечками. Ширина камер 6 м, целиков 6 м. Первоочередная отработка верхней части камеры с обязательным вовлечением в выемку верхней ленточной тачки. В последующем отработка нижней части камеры с выемкой ячеистой пачки. Угол наклона нижних технологических шпуров 50° к вертикали при глубине бурения 3 м. В одновременной отработке три камеры с отставанием забоев на 30 м. Естественная податливость целиков за счет пластичных включений составляет 10 мм. Закладка ти- котропная твердеющая, состоит из хвостов обогащения, цемента и воды. Нормативная проточность закладки при высоте камер больше 5 м 1,5 МПа. Расход цемента 100 кг/м3, Заполнение камер закладкой слоями мощностью 0,5 м с двухдневным перерывом. В податливом слое закладки-содержание цемента уменьшено до 80 кг/м3. Измерение деформаций закладкой не менее, чем в трех камерах, при этом выемке подлежит следующий соседний или через один целик. Противоударное бурение ка- муфлетных шпуров в целиках при деформации в закладке 8 мм. Бурение камуфлетных шпуров по верхней ленточной почке и совмещено с технологическими. Длина их 4 м, расход ВВ на сотрясательные взрывы из расчета 0,4 кг/м. Закладка полостей от вынутых целиков не более чем через 6 месяцев.

Такое выполнение способа повышает эффективность, и безопасность отработки

неоднородно-слоистой рудной залежи, т.е. предотвращает проявление горных ударов при двухстадийной выемке очистных камер и последующей одностадийной выемке це- 5 ликов. По сравнению с прототипом способ исключает возникновение горных ударов в целиках до закладки за счет защитной выемки с вовлечением в нее наиболее слабого слоя и снятия горизонтальных напряжений

0 под целиками, а также при отработке целиков путем контроля деформаций в закладке и искусственного задания ей нормативной податливости.

Формула изобретения

5Способ разработки рудной залежи, включающий выемку руды камерами, отработку камер слоями, формирование междукамерных целиков, образование зон податливости целиков бурением и взрыва0 нием разгрузочных скважин, заполнение выработанного пространства камер твердеющей закладкой слоями и отработку целиков после набора закладкой нормативной прочности, отличающийся тем, что, с

5 целью повышения эффективной прочности,

отличающийся тем, что, с целью

повышения эффективности и безопасности

очистных работ за счет предотвращения

горных ударов при отработке неоднородно

0 слоистых залежей, сначала отрабатывают верхнюю часть камеры, содержащую наиболее слабый слой, затем отрабатывают оставшуюся нижнюю часть камеры, образование зон податливости целиков взрыванием раз5 грузочных скважин осуществляют под цели- кзми, измеряют запас податливости целиков и осуществляют заполнение выработанного пространства камер закладкой, при этом один слой заполняют закладкой с

0 податливостью, равной 80% минимальной податливости одного из смежных целиков, отработку целиков ведут в одну стадию и производят измерения деформаций закладки по обе стороны целика, при исчерпании

5 закладкой податливости по крайней мере с одной стороны целика его разбуривают по наиболее слабому слою и производят сотря- сательное взрывание.

Редактор

фиаЛ

Составитель С.Бекбаев Техред М.Моргентал

Корректор М.Керецман

Использование: при отработке слоистых рудных тел с поддержанием выработанного пространства с помощью закладки для повышения эффективности и безопасности очистных работ за счет предотвращения горных ударов при отработке неоднородно-слоистых .залежей. Сущность изобретения: отработку очистных камер ведут в виде стадии. На первой стадии отраба- тывают верхнюю часть на высоту вовлечения в выемку наиболее слабого слоя, на второй стадии отрабатывают остальную часть и производят образование зон податливости под междукамерными целиками, измеряют запас податливости целиков и заполняют отработанные камеры слоями твердеющей закладки, один из слоев заполняют закладкой с податливостью равной 80% минимальной податливости одного из рядом расположенных целиков. После набора закладкой нормативной прочности отрабатывают целики в одну стадию с выемкой всех слоев и одновременно измеряют деформации закладки по обе стороны целика. При исчерпании закладкой податливости по крайней мере с одной стороны целика его разбуривают по наиболее слабому слою и производят сотряса- тельное взрывание. 4 ил. (Л с