Способ разработки мощных месторождений полезных ископаемых

 

Способ разработки мощных месторождений полезных ископаемых относится к горной промышленности и может быть использован при разработке пластовых месторождений, залегающих под углом 50-70°. Способ предусматривает проведение подэтажных выработок, выемку запасов руды (Р) камерами (К) увеличенной высоты вкрест простирания рудного тела, проходку отрезного восстающего (ОВ) на каждом подэтапе (П) от границы с лежащим боком (ЛБ) до вышележащего П, оформление отрезной щели (ОЩ) расширением ОВ до контакта с ЛБ, создание компенсационного пространства (КП) у ЛБ расширением ОЩ до ширины К, подэтажную отбойку запасов Р смежной и расположенных над ней секций (С) на образованное КП, перепуск отбитой Р на нижний горизонт в приемное днище и закладку выработанного пространства. Толщину С принимают равной максимальной длине ОЩ. Одновременно с отбойкой запасов С оформляют траншейную подсечку отбойкой верхней части ОЩ нижерасположенного П. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке мощных рудных пластовых месторождений, залегающих под углами 50-70^о.

Известен способ этажно-камерной разработки мощных месторождений, включающий проведение полевых откаточных штреков лежащего и висячего боков, кольцевых ортов через 30 м по границе смежных камер между полевыми откаточными штреками, погрузочных заездов, выработок среднего бурового горизонта (наклонного съезда, полевых штреков в лежачем и висячем боку, буровых ортов), выемку запасов руды камерами двух очередей вкрест простирания залежи, оформление отрезной цели в средней части камеры, встречное взрывание вееров скважин на отрезную щель, выпуск руд и закладку выработанного пространства твердеющими смесями [1] Однако известный способ характеризуется недостаточной интенсивностью отработки из-за значительного объема подготовительно-нарезных работ.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ разработки рудных месторождений, включающий выемку запасов руды строенных этажей высокими камерами, расположенными вкрест простирания залежи, проходку отрезного восстающего на высоту трех этажей первоначально нормальным сечением с последующим расширением его в диаметре, образование на верхнем этаже отрезной щели из отрезного восстающего на ширину камеры, отбойку камерных запасов на отрезную щель веерами глубоких скважин, пробуренных из буровых ортов, перепуск отбитой руды верхнего этажа по расширенному отрезному восстающему на нижний горизонт в приемное днище с маганизированием руды в отрезном восстающем и закладку выработанного пространства верхнего горизонта с последующей выемкой запасов нижних этажей в той же последовательности [2] Прототип характеризуется значительным объемом и трудоемкостью проходки отрезных восстающих при отработке мощных рудных пластовых месторождений, залегающих под углами 50-70^оС. Оформление наклонной отрезной щели сопряжено с технологическими трудностями, возникающими из-за искривления наклонных одиночных скважин, приводящими к неполной отбойке массива отрезной щели и как следствие к дополнительным затратам на буровзрывные работы. Кроме того известный способ не обеспечивает полную доставку отбитой руды до отрезной щели и допускает оставление руды в очистном пространстве на период отбойки подэтажей, что приводит к накоплению и уплотнению руды по мере отбойки. Наступает такой момент, когда коэффициент разрыхления отбитой руды становится ниже предельного (К_р 1,1-1,2) и руда начинает вести себя как массив. В таких случаях дробления нижней части массива, подпираемого переуплотненной рудой, не происходит, что в свою очередь приводит к увеличенному выходу негабарита. Выпуск такой руды через отрезную щель становится затруднительным, возникают зависания и заторы, что отрицательно влияет на интенсивность выпуска руды из камеры. С увеличением длины камеры количество и плотность отбитой руды в очистном пространстве возрастает, а следовательно, положение усугубляется. Таким образом, прототип имеет ограниченную длину камеры по условию доставки руды силой взрыва, что ведет к увеличению объема по разделке отрезной щели, объема подготовительно-нарезных работ и снижению интенсивности отработки камеры и концентрации горных работ.

Изобретение позволяет достичь такого технического результата, как повышение интенсивности отработки, снижение объема подготовительно-нарезных выработок и предотвращение маганизирования отбитой руды.

Технический результат достигается тем, что в способе разработки рудных месторождений, включающем проведение подэтажных выработок, выемку запасов руды камерами увеличенной высоты вкрест простирания рудного тела, проходку отрезного восстающего, оформление отрезной щели, подэтажную отбойку руды в нисходящем порядке, перепуск отбитой руды на нижний горизонт в приемное днище и закладку выработанного пространства, по оси камеры оформляют отрезную щель снизу вверх путем проходки в каждом подэтаже вертикального отрезного восстающего и расширением восстающего в отрезную щель до контакта с лежащим боком, затем создают компенсационное пространство у лежащего бока расширением отрезной щели до ширины камеры и отбивают запасы смежной из расположенных над ней секций на образованное компенсационное пространство, причем толщину секции принимают равной максимальной длине отрезной щели. Одновременно с отбойкой запасов секций оформляют траншейную подсечку отбойкой верхней части отрезной щели ниже расположенного подэтажа.

Решений со сходными признаками в научно-технической литературе и патентной документации не обнаружено, что позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 изображен вертикальный разрез вкрест простирания рудного тела по оси камеры; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез по Б-Б на фиг. 4; на фиг. 4 разрез по В-В на фиг. 3; на фиг. 5 разрез по Г-Г на фиг. 3.

Способ осуществляется следующим образом. Подготовительно-нарезные работы в камере включают проходку на концентрационном горизонте полевых транспортных 1 и на промежуточных горизонтах подэтажных 2 штреков, рудных доставочных ортов 3, погрузочных заездов 4, буровых ортов 5 и штреков 6, буровых заходок 7 и отрезных восстающих 8. По оси камеры у лежащего бока создают отрезную щель 9 ступенчатой формы. Для чего на каждом подэтаже из буровых штреков 6, пройденных по контакту с лежащим боком, проходят вертикальные отрезные восстающие 8, которые затем расширяют в отрезную щель до контакта 10 с лежащим боком. Отрезную щель в камере оформляют снизу вверх, при этом отбойку запасов ведут только вертикальными (восходящими и нисходящими) скважинами 11.

Такой способ оформления и расположения отрезной щели предполагает проходку вертикальных отрезных восстающих, общая длина которых независимо от угла падения рудного тела равна высоте камеры, что уменьшает объем проходки отрезного восстающего. Кроме того, с увеличением ширины камеры объем отрезной щели остается постоянным, то есть относительный объем запасов отрезной щели в камере уменьшается, а, значит, интенсивность отработки камеры возрастает.

После оформления отрезной щели компенсационное пространство создают путем расширения щели до ширины камеры. Для этого запасы (секция V) обуривают веерами скважин 12 из буровых штреков 6 и отбивают вертикальными слоями по простиранию рудного тела. Образование компенсационного пространства с вертикальной стенкой со стороны остальных запасов подэтажа позволит отбивать их в последующем вертикальными слоями. Затем на образованное выработанное пространство отрабатывают запасы секций VI, VI^I, VI^II нижнего и вышележащих подэтажей. Секции отбивают вкрест простирания рудного тела вертикальными слоями с помощью вееров скважин 13, пробуренных с буровых ортов 5. После отбойки секции VI, VI^I, VI^II и выпуска руды отрабатывают запасы секции VII. Затем порядок отработки секций повторяется. Порядок отработки секций I-XI показан на фиг. 3.

Для исключения магазинирования отбитой руды в очистном пространстве секции подэтажей отбивают толщиной, равной длине отрезной щели нижележащего подэтажа и одновременно с отбойкой секций образуют траншейную подсечку 14 путем расширения верхней части отрезной щели нижележащего подэтажа (фиг. 5).

Основную часть отбитой в камере руды 15 (секции I-XI) перепускают под действием силы тяжести по отрезной щели на нижний концентрационный горизонт. Выпуск руды из отрезной щели ведут через погрузочные заезды 4.

После отработки секций I-XI и выпуска руды отрабатывают запасы секций XII, XII^I, XII^II. Выпуск отбитой руды ведут по всей площади днища через погрузочные заезды 16.

Изобретение обладает следующими преимуществами по сравнению с известными техническими решениями того же назначения: повышается интенсивность отработки; сокращаются потери полезного ископаемого.

Формула изобретения

1. СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МОЩНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ, включающий проведение подэтажных выработок, выемку запасов руды камерами увеличенной высоты вкрест простирания рудного тела, проходку вертикального отрезного восстающего, оформление отрезной щели, подэтажную отбойку руды в нисходящем порядке, перепуск отбитой руды на нижний горизонт в приемное днище и закладку выработанного пространства, отличающийся тем, что проходку вертикального отрезного восстающего осуществляют на каждом подэтаже от границы с лежачим боком до вышележащего подэтажа, оформление отрезной щели осуществляют снизу вверх по оси камеры, отбойку руды в камерах производят по секциям, начиная со смежной отрезному восстающему и кончая расположениями над ней секциями на образовавшееся компенсационное пространство, причем толщину секций принимают равной максимальной длине отрезной щели.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что одновременно с отбойкой запасов секций оформляют траншейную подсечку отбойкой верхней части отрезной щели нижерасположенного подэтажа.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5