Способ подземной разработки месторождений твердых полезных ископаемых

 

Изобретение относится -к подземной добыче полезных,ископаемых (ПИ) с усреднением их качества. Цель - повышение стабилизации качества добываемого ПИ в результате смешивания последнего при отбойке и выпуске. В выемочной единице проходят горные выработки. Отбойку ПИ различного качества осуществляют бурением и взрыванием скважин (С). Усреднение качества ПИ осуществляют при его отбойке и выпуске. При этом отбойку ПИ в каждой выемочной единице ведут слоями, перпендикулярными слоям различного качества. Взрывают С перекрестно из противолежащих слоев с изменением мощности зарядов ВВ в С. Выбор одновременно взрываемых С и очередность их взрывания производят по критерию минимума отклонения значения усредненного показателя (УП) в отбиваемом объеме от среднего значения выемочной единицы. Кроме того, отбойку ПИ осуществляют папами С, расположенных в противолежащих слоях, причем при закономерном изменении УП от слоя к слою взрывают С, симметрично расположенные з противолежащих слоях. Выпуск ПИ осуществляют после взрывания каждой пары С. Отбойку каждой пары последовательно взрываемых С осуществляют с увеличением мощности зарядов ВВ. Увеличение мощности зарядов ВВ производят при отбойке С снизу вверх. При отсутствии выраженных слоев различного качества отбойку ПИ ведут слоями, параллельными направлению максимальной изменчивости УП. При складкообразном залегании слоев различного качества отбойку ПИ осуществляют взрыванием зарядов в веерах С, которые :-урят в отбиваемых слоях симметрично относительно оси складки с расположением С в направлении максимальной изменчивости УП. 5 з.п.ф-лы, 6 ил. с 9 (Л Од № О Cfe го ч

СОЮЗ ССВКТСИИК

СОЦИАЛИСТИЧКСНИХ

ЩСГ1УЬДИН (191 (И) щ) Е 21 С 41/2? ф г;. с и y . .:ЛИ

C

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТИРЫГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4373756/03 (22) 03.0?.88 (46) 15.01.91. Бюл. Р ? (71) ВсесоюзньпЪ научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по осушению месторождений полезных ископаемых, специальным гор— ным работам, ручной геологич и маркшейдерскому делу (72) В.Н.Зарайский, А.Н.Елин, Г.Н.Киселев, В.Н,Токарев, Б.А.Фомин и З.П.Извеков (53) 622. 273 (088. 8) (56} Лосицкий В.В. и др. К оценке параметров усреднения руды опытного Лковлевского рудника. Усреднение железных руд KMA. Губкин, НИИКМАД, 1971, с. 11-19 °

Имевитов В.P. Процессы подземных горных работ при разработке рудных месторождений. М.: Недра, . 1978. с.293-294. (54) СПОСОБ ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКИ YECTG-.

РОЖДЕНИЙ ТВЕРДЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕ1Ф!Х (57) Изобретение относится -к подзем.ной добыче полезных. ископаемых (ПИ) с усреднением их качества. Цельповьппение стабилизации ка ества добываемого ПИ в результате смешивания последнего при отбойке и выпуске..

В выемочной единице проходят горные выработки. Отбойку ПИ различного качества осуществляют бурением и вэрыванием скважин (С). Усреднение качества ПИ осуществляют при его отбойке

Изобретение относится к технологии разработки месторождений твор2. и выпуске. При этом отбойку ПИ в каждой выемочной единице ведут слоями, перпендикулярными слоям различного качества. Взрывают С перекрестно иэ противолежащих слоев с иэмененцем мощности зарядов ВВ в С. Рыбор одновременно вэрываемых С и очередность их взрывания производят по критерию минимума отклоненчя значения усредненного показателя (УП) в отбиваемом объеме от среднего значения выемочной единицы. Кроме того, отбойку ПИ осушествляют парами С, расположенных в противолежащих слоях, причем при закономерном изменении УП от слоя к слою взрывают С, симметрично расположенные в противолежащих слоях.

Вьпчуск ПИ осуществляют после взрывания каждой пары С. Отбойку каждой пары последовательно взрываемых С ( осуществляют с увеличением мощности зарядов ВВ. Увеличение мощности зарядов ВВ производят при отбойке С снизу вверх. При отсутствии выра- май женных слоев различного качества от- фф бойку ПИ ведут слоями, параллельны-.- фф ми направлению максимальной изменчи- р вости УП. При складкообразном залегании слоев различного качества отбойку ПИ осуществляют взрыванием

Ф зарядов в веерах С, которые . Урят в . отбиваемых слоях симметрично относительно оси складки с расположением

С в направлении максимальной изменчивости УП. 5 з.п.h-лы, 6 ил. дых полезных ископаемых и может быть использован< при подземной разработ3 1620627 ф",ке месторождений рудных полезных ископаемых с применением буровзрывных работ.

Цель изобретения — стабилизация качества добываемого полезного иско5 паемого в результате смешивания последнего при отбойке и выпуске.

На .фиг. 1 изображена схема отработки запасов выемочной единицы вертикальными слоями, перпендикулярными направлению простирания слоев различного качества, вид в плане, на фиг.. 2 - сечение А-А на. фиг. 1 (при отбойке вертикальных слоев рядами взрывных скважин); на фиг. 3 — то же, при отбойке вертикальных слоев веерами взрывных скважин, на фиг. 4 схема размещения вертикальных взрывных скважин относительно наклонных 20 слоев различного качества; на фиг.5 — . то же, при отбойке горизонтальными скважинами; на фиг. 6 — схема размещения веера взрывных скважин при складкообразном залегании слоев различного качества.

Способ бсуществляют следующим образом.

Отработку. запасов выемочной. единицы 1 ведут вертикальными слоями 25, перпендикулярными слоям 6-12 различного качества или параллельными направлению 13 максимальной изменчивости усредняемого показателя, если слой различного качества не выделяются. Ориентировка отбиваемых слоев„ которые могут быть не только верти-" кальныии, но и наклонными.и горизон" тальными,. по направлению максимальной изменчивости показателя является первой и необходимой операцией предлагаемого способа. Зта операция позволяет достичь. усреднения между объемами отбиваемых слоев и перейти к операциям усреднения в более мелких объемах путем взрывания и пере- . мешивания в процессе выпуска. Отбойку .полезного ископаемого ведут перекрестным взрыванием скважин 14.-27 одновременно из противолежащих верти-. кальных слоев 3 и 4 с изменением мощности зарядов BR в скважинах 14-27 и выпуском полезного ископаемого после взрывания каждой пары вертикальных слоев 3 и 4, 2и 5и т,д.выбор одновременно взрываемых пар сква55 жин, .например 14 и 27, 16 и 24 и очередности взрывания этих пар производят по критерию минимума отклонения значения усредняемого показателя в отбиваемом объеме каждой парой скважин от среднего значения по запасам выемочной единицы 1. Для упрощения реализации способа после увеличения очистного пространства до предела, ис,. ключающего взрывание скважин в зажа .той среде,.можно увеличить постепенно интервал между выпусками или про изводить одновременно взрывание нескольких пар или нечетного сочетания скважин, устанавливая очередность их взрывания, и производить вы-: пуск после атбойки каждой пары противолежащих слоев. При этом во всех случаях устанавливают очередность их

1 взрывания по тому же критерию мини,мума отклонения от среднего по запа сам выемочной единицы.

Условие ми;;имума для перекрестного взрывания вертикальных слоев выражается соотношением я а,", Ч„+ . „Ч„

1 а — мин

) — 2

1,2,. .,m, где п, m — соответственно число скважин в секциях первого и второго вертикальных слоев (3 и 4, 2 и 5 и т.д.), а „, а — содержание компонента (или другого усредняемого показателя) в объемах U1,, V 2 отбиваемых соответственно х-й и g-й секциями первого и второго вертикальных слоев, а — среднее значение содержания компонента в запасах выемочной единицы.

Аналитическое выражение устанавливает связь между физическими величинами способа (объемами отбиваемого по-. лезного ископаемого каждой взрываемой пары скважин или группой скважин, содержанием компонента в каждом из этих .объемов и др.), порядком и очередностью взрывания скважин.

При вертикальном и крутом залегании слоев 6- 12 различного качества мощность зарядов ВВ увеличивают в каж1620627 дой паре последовательно взрывяемых скважин (групп скважин), например

14 и 27, 16 и 24 и т.д. R случаях закономерного изменения усред»яемога показателя от слоя 6 к слою 12 (уме»ь5 шения или увеличения) одновременно взрывают скважины, расположенные в противолежащих вертикальных слоях 3 и 4 симметрично относительно вертикальной оси 1 компенсационной каме- ры.

При закономерном изменении усредняемого показателя от слоя 6 к слою

12 (уменьше»ия или увеличения) одновременно взрывают скважины, расположенные в противолежащих вертикальных слоях Э и 4 симметрич»о отt носительно вертикаль»ой оси 1 компе»".ационной камеры 2 например i5 и 26, 16 и 25 и т.д. Взрывать можно одновременно и группами скважин, например 15 и 16 слоя 3, с одной сто- роны, и 25 и ?6 слоя 4, с другой стороны и т.д. Перекрестным взрыва»ием достигают того, что отбитое полезное ископаемое по высоте заполняет пространство няд выпуск»ой вырябот+Wv;), 3 щ рах бурят в направлениях максимальной

К, кой объемами 7, + Ч (или 5 . +

Ф 1

С

1 которые между собой »е перемешиваются или перемешиваются »езначительно.. Пля более Глубокого перемешивания этих объемов заряды RR каждой пары последовательно взрываемых скважин (групп скважин) изменяют, причем изменяют в зависимости от закономерностей размещения качества полезного ископаемого в пространстве в пределах запасов выемочной единицы. При вертикальном и крутом залегании слоев 6-12 различного качества увеличивают мощность зарядов ВВ .каждой пары последовательно вэрываемых скважин. При этом пространство над выпускной выработкой заполняется отбитым полезным.ископаемым с крупностью куска, уменьшающейся в направлении снизу ввех.

После отбойки двух противолежащих

\ вертикальных слоев и заполнения.выработанного пространства производят выпуск отбитого полезного ископаемого. В процессе выпуска более мелкие куски одного качества проникают (просачиваются) в зазоры между более крупными кусками другого ка1ествя и происходит перемешинание I ycK< в различного качества. Вертикальные слои

6-12 могут также отбивать веерами скважин 28 — 34 с. выпуском руды через выработку 35. При горизонтальном и наклонном залегании слоев 36-39 различного качества мощность зарядов RR в скважинах увепичивяют в направпении снизу вверх.

Изменение мощности зарядов ВВ можно осушествить различными способами в зависимости от расположения взрывных скважин относитегьно слоев 36-

39. При отбойке вертикальными скважи-. нами 40-46 можно увеличивать мощность зарягог FR каждой I-.apr последов",Teëüно взрь.вяемых скважин. Кроме того„ можно увеличивать мощность зарядов RR в пределах каждой скважипы также в направлении с. .иэу вверх, Ilp» таком взрыва:ии коуп.|1сть сырья будет изменяться -:олько в пределах каждой пары одновреме»но взрывяемьг скважин (гру.-.п), R процессе выпуска леремешива»ие будет происходить также в гределах объемов, отбигяемых каждой парой скважин.. При отбойке гор»во»тяльными скважинами 47-54 в изменении мощности зарядов в пределах каждой скважи»ы нет необходимости. Заряды RR увеличивают от скважины 47 к свяжи»е 54 в направлении c»I,çó вверх.

В условиях склядкообряэного залегания слоев 55-58 разли-.ного качества веера взрывных скважин располагают симметрично относит".льно ocII 59 складки, я взрывные скважины 60-66 в вееизменчивости усредняемого показателя.

В данном случае одного приэнака— симметричного расположения веера относчтелb»0 оси складки — »едостяточно для того, чтобы получить однозначное решение. Из двух возможных положений веера, симметричнъгх относительно осч складки, следует выбрать такое, которое позволяет бурить сквяжи»ы в направлениях максимальной изме,:"и»ости усредняемого показателя.

Таким образом, при разг.ичных закономерностях размещения качества полезного ископаемого в недрах с помощью технологических операций ориентирования в пространстве отбивяемых слоев, перекрестного взрывания скважин в опреДеленной последовательности и изменения мощности зарядов RR в

1620627 скважинах достигают усреднения .сначала в объемах отбиваемых слоев, затем в объемах одновременно вэрываемых скважин и наконец, в объемах отдельных кусков. В результате трехстадиального усреднения достигается глубокое перемешивание отбитого полезного ископаемого в процессе очистной выемки и стабилизируется качество грузопотоков, поступающих из забоев выемочных ,единиц.

В

Формула изобретения

1. Способ подземной разработки месторождений .твердых полезных ископаемых, включающий проведение горных выработок в выемочной единице, отбойку запасов полезного ископаемого раз- >О личного качества бурением скважин и взрыванием в них зарядов ВВ, выпуск полезного ископаемого после отбойки и усреднение качества полезного ископаемого, отличающийся тем, что, с. целью стабилизации каче,ства добываемого полезного ископаемого в результате смешивания последнего при отбойке и выпуске, отбойку запасов полезного ископаемого каждой 30 выемочной единицы ведут слоями перпендикулярными слоям различного качества, причем отбойку ведут перекрестным взрыванием скважин одновременно из противолежащих слоев с изменением мощности зарядов ВВ в сква.жинах, а выбор одновременно взрываемых скважин и очередность их взрывания производят по критерию минимума отклонения значения усредняемого 4О показателя в отбинаемом объеме от среднего по запасам выемочной единицы.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю-шийся тем, что отбойку полезного ископаемого осуществляют парами скважин, расположенных в противолежащих слоях, причем при закономерном изменении усредняемого показателя от слоя к слою взрывают скважины, симметрично расположенные в противолежащих слоях, а выпуск полезного ископаемого осуществляют после взрывания каждой пары скважин.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся .тем, что отбойку каждой пары последовательно взрываемых скважин осуществляют. с увеличением мощности зарядов ВВ.

4. Способ по н. 1, о т л и ч а юшийся тем, что ртбойку скважин осуществляют с увеличением мощности зарядов ВВ снизу вверх.

5. Способ по и. 1, о т л и ч а ю-. шийся тем, что при отсутствии выраженных слоев различного качества отбойку запасов полезного ископаемого ведут слоями параллельными направлению максимальной изменчивости усредняемого показателя, 6. Способ по и. 1, о т л и ч.а юшийся тем, чтб при складкообразном залегании слоев различного каче-. ства отбойку полезного. ископаемого осуществляют взрыванием зарядов в веерах скважин, которые бурят в отбиваемых слоях симметрично относительно оси складки с расположением скважин в направлении максимальной изменчивости усредняемого показателя.

1620627

)б20627

1620627

Составитель В.Черкашенинов

Техред я,Дидик Корректор Л.Бескил

Редактор Т.ПарЬенова

Заказ ч227 7HpRR Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям -и открытиям при ГКНТ СССР

113035 Москва, Ж-35 Рауыская наб .,- д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101