Способ разработки мощных месторождений полезных ископаемых при камерной системе разработки Советский патент 1975 года по МПК E21C41/06 

1

Изобретение относится к горному делу, la именно к способам разработки мощных месторождений полезных ископаемых при . камерной системе разработки руд, не склонных к слеживанию и самовозгора нию, например железистых кварцитов, где обязательным условием обработки является сохранение устойчивости вышележащих пород с помощью оставляемых целиков для предотвращения прорывов подземных вод или сохранения дневной поверхности.

Известен способ разработки мощных рудных тел камерными системами, включающий выемку полезного ископаемого и оставление целиков, при этом камерам

придают прямоугольную (или близкую к ней) форму отбойкой вертикальных слоев. Образующиеся при этом плоские междука- мерные и панельные целики /зл гжа-Г для поддержания выработанного -пространства и вышележащих пород.

Однако при осуществлении способа наблюдаются большие потери полезного ископаемого в междукамерных и панельнь1х целиках, невысокая сейсмическая устойчиi вость плоских целиков больших размеров от воздействия массовых взрывов и, как следствие, возможный пробой (разрушение целиков, повьщ1енный выход негабарита за счет отслоений полезного ископаемого от плоских стенок целиков по трещинам массива и низкое .качество дробления руды.

Цель изобретения - снизить потери полезного ископаемого и повысить несушую способность целиков.

Зто достигается тем, что центры камер в плане располагают по углам равностороннего треугольника, камерам придают форму, близкую к цилиндрической, а полезное ископаемое отбивают концентрическими опоями с использованием эффекта встречного радиально направленного выброса Э-, центр камеры.

На фиг. 1 изображено взаимное положение основных подготовительных выработок и камер на откаточном горизонте при различных стадиях отбойки полезного ископаемого; на фиг. 2 положение этих же вьфаботок на вентиляпконно-буровом горизонте в различных стадиях подготовь

ки; на фиг. 3 показан вертикальный разрез камеры А-А на фиг. 1 (через один из рудовыпусков); на фиг. 4 - сечение по Б-Б на фиг, 3; на фиг. 5 - вертикальный веер скважин (сечение по В-В на фиг, 4); на фиг, 6 - вертикальный разрез камеры на прЬмежуточной cтaдиj joтёoЙки полезного ископаемого(разрез на фиг, 1).

Отработка участка месторождения предлагаемым способом может быть осуществлена следующим образом.

Проведением основных откаточных штреков 1 на откаточном горизонте и вентиляI ционных штреков 2 на вентиляционном горизонте отрабатываемьА участок полезного ископаемого 3 разбивают на панели, в границах каждой из которых будут отрабатываться очистные камеры 4 (фиг, 1 и 2), расположенные по углам равносторонних треугольников О, О, О (см, фиг, 1),

ПоНготовка будущих очистных. камер 4 к обработке на откаточном горизонте (см. фиг,1) заключается в проведении из откаточ ного штрека 1 параллельно линии 5 соединя ющей центры будушиэс камер, откаточньж og тов - заездов 6. На каждую камеру 4 проходят две спаренные камеры 7 для размещени вибропитателей. Камеры 7 разделывают далее в рудовьшуски 8, На буровом горизонте см, фиг, 2) из вентиляционного штрека 2 проходят две взаимно - перпендикулярныебуровые выработки 9 и 1О через центр будущей очифтной камеры 4 до ее границ (см, фиг, 4). По периметру камеру 4 оконт ривает обходной (вентиляционно-буровой) выработкой 11, пройденной по окружности. Камера в этом случае получает форму цилиндра. Возможно также оконтуривание камеры в виде правиль ного восьмиугольника, однако извлечение полезного ископаемого из камеры в этом случае будет несколько меньшим.

На каждую группу из трех камер, например, в центре между камерного целика прохо дят одну из вентиляционных сбоек 12, из которой секционным взрыванием глубоких скважин проводят вентиляционньй восстающий 13, сбиваемый в дальнейшем вентиляционными сбойками 12 с обходными выра- ботками 11 соответствующих камер (см, фиг, 2), Для улучшения вентиляции буровых горизонтов, а также осмотра и съемки очистных камер 4, обходные выработки 11 соединяют между собой сбойками 14.

В зависимости от принятой высоты этажа последний выработками 2, 9, 10,11, 12 и 14 (см. фиг. 3 и 6) делят на два или несколько подэтажей, аналогичных основному буровому горизонту, Обуривание камеры

4

4 взрывньпуси скважинами 15 производят из буровых выработок 9 и 10 комплектами вертикальных вееров 16 и 17 с клиновым врубом (см, фиг. 4 и. 5), при этом под комплектом вееров скважин понимается два

веера скважин, пробуренных из одной выработки и одинаково удаленных от продоль ной оси камеры. Угол развертки вееров (клина) зависит от схемы подготовки и при наличии только двух радиальных буровых выработок 9 и Ю составляет d

135 (см, фиг. 4). Расстояние между веерами и торцами скважин в веере зависит от :конкретных горно-геологических условий и обычно составляет 3-5 м, л

Днище камеры 18 в виде конуса с дву мя рудовьшусками 8 разбуривают вертикальными веерами нисходящих скважин с клиновым врубом и формируют его последовательно с отбойкой полезного ископаемого в камере. Коническую поверхность днища офЬр 1ляют торцами скважин соответствующей длины в каждом отбиваемом слое. Свод 19 камеры в описываемом варианте . обуривают веерами восходящих скважин с клиновым врубом и формируют его последовательно в uipoueccre отбойки сахоев в/ камере,

Оконтуривающие камеру вертикальные нисходящие скважины 20 бурят двумя коль ЦёвьnvIи рядами из обходной кольцевой вырабо ки 11 .Началу очистных работ в камере предшествует проведение отрезного восстающего 21 круглого сечения в центре Jкамеры, который проводят путем секционного взрывания параллельных скважин (см фиг. 2, 3 и 4). Первый кольцевой слой полезного ископаемого отбивают на компенсационную камеру 22 .круглого сечения, которую создают расширением отрезного восстающего 21 путем взрывания расположенных вокруг.него паралпельных скважин 23.

Отбойку кольцевых слоев в пределах, подэтажа осуществляют взрыванием ВВ в скважинах без замедлений между отдельными веерами комплектами буровых скважин, что обеспечивает одновременность встречного движения отбитой рудной массы к центру (фокусу) камеры 4, Отбойку 1сольцевьк слоев по всем подэтажам производят с замедлением снизу вверх, т.е, первым взрывают нижний подэтаж, затем второй снизу и далее очередной слой в пределах свода 19 камеры 4, Днище 18 камеры 4 взрывают предварительно с опережением на один слой с целью заполнения конусообразной воронки отбитой рудой 24, Перед отбойкой кольцевых слоев в камере 4 на всю высоту последней в днище 18 необходимо выдерживать рудную подушку над воронками выпуска на отметках торцов нисходящих вееров скважин, оформляющих конусообразную поверхность днища. Паспорт взрывных работ различен для последовательной отбойки каждого слоя руды по направле1шю от центра хамеры к ее границам. Расположение веерных комплектов скважин с клиновым врубом с одновременным взрыванием всех скважин в слое или по крайней мере противолежащих комплектов вееров позволяет достичь высокий эффект дробления горной массы за счет огромной концентраци) энергии движущейся массы руды в;центр (фокус) камеры и в целом ;.повьш1ает коэффициент полезного действия взрыва. Сечение камер в виде восылиугольника (в пределе круга) позволяет обеспечить, высокую устойчивость камер при динамиче ких нагрузках. При взрыве ударная волна направлена под острым углом к плоскости обнажения стенок камерЫ| что значительн снижает откольные явления. Целик сложной формы переменного сече ния обладаем высокой собственной резонан ной частотетой, значительно больщей, чем собственная частота колебаний плоских це- иков. Сейсмическая устойчивость таких значительно вьпие, чем плоских епикрв Г Расположение буровых выработок 9 и 1 творе двух плоскостей обнажения (клина) арантирует их сохранность в месте сопряений с камерами. Устойчивая конструкция целиков при асположении камер в плане по углам равноторонних треугольников снижает потери в еликах и гарантирует возможность примеения увеличенной высоты этажа. Формула изобретения Способ разработки мощных месторождений полезных ископаемых при камерной системе разработки, включающий выемку полезного ископаемого с оставлением целиков, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь полезного ископае мого и повыщения несущей способности целиков, центры камер в плане располагают по углам равностороннего треугольника, камерам придают форму, близкую к цилиндрической, а полезное ископаемое отбивают концентрическими слоями с использованием эффекта встречного радиально направленного выброса в центр камеры. ut. 4

11

6-S Фиг.

в-в .5