Способ разработки месторождений полезных ископаемых

 

Использование: добыча полезных ископаемых на больших глубинах. Сущность изобретения: подготовленный к выемке блок полезного ископаемого отрезают от вмещающего массива. Выше горизонта подсечки в блоке и во вмещающем массиве формируют опорные выступы с наклоном в сторону блока. Создают приемную выработку и на уровне ее кровли с наклоном в ее сторону создают плоское днище. В нижней части блока бурят наклонные скважины и нагнетают в них диспергирующий раствор. Опорные выступы послойно разрушают и перераспределяют вес блока на его центральную часть, в результате чего происходит переход полезного ископаемого в пластично-текучее состояние и его выдавливание в приемную выработку. 1 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной добыче руд, преимущественно содержащих ценные кристаллы, залегающих на больших глубинах.

Известен способ комбинированной разработки крутопадающих рудных тел, в котором выемку полезного ископаемого ведут его обработкой диспергирующим раствором [1] Недостатком данного способа является необходимость в дополнительных затратах на интенсификацию разупрочнения полезного ископаемого диспергирующим раствором, поскольку в процессе не участвует сила горного давления.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ разработки месторождений полезных ископаемых, включающий подготовку и отрезку блока полезного ископаемого от вмещающего массива с формированием опорных выступов в блоке и массиве, создание днища, бурение скважин, послойную отработку блока на горизонте подсечки с выпуском руды в приемные выработки, опускание блока послойной отбойкой опорных выступов и выпуском отбитой горной массы [2] Недостатком данного способа являются относительно высокие затраты на разрушение и транспортировку горной массы вследствие применения буровзрывных работ и высокой вероятности зависаний в выпускных выработках.

Цель изобретения повышение эффективности разработки за счет снижения затрат на разрушение и транспорт горной массы.

Достигается это тем, что в известном способе, включающем подготовку и отрезку блока полезного ископаемого от вмещающего массива с формированием опорных выступов в блоке и массиве, создание днища, бурение скважин, послойную отработку блока на горизонте подсечки с выпуском руды в приемные выработки, опускание блока послойной отбойкой опорных выступов и выпуском отбитой горной массы, опорные выступы формируют выше горизонта подсечки, днище создают плоским с наклоном в сторону приемной выработки, закачкой в пробуренные скважины диспергирующего раствора отрабатываемый слой переводят в пластично-текучее состояние и в процессе опускания блока указанный слой выдавливают в приемную выработку.

Каждый из перечисленных признаков необходим, а все вместе достаточны для достижения поставленной цели, т.е. в формулу изобретения включены существенные признаки.

Проведенный по патентной и научно-технической литературе поиск не выявил источников информации, указывающих на известность cовокупности признаков, изложенных в отличительной части формулы изобретения, направленной на достижение поставленной цели, это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию изобретения "существенные отличия".

На чертеже представлен вертикальный разрез опускающегося блока.

Способ осуществляется следующим образом. В массиве полезного ископаемого 1 или в вмещающих породах проходят откаточную выработку 2. Выше откаточной выработки 2 проходят приемную выработку 3, которая может быть выполнена в виде одной или нескольких камер сравнительно небольшого объема. На уровне кровли приемной выработки и с наклоном в ее сторону создают плоское днище 4. Угол наклона днища 4 определяется возможностью перемещения по нему разупрочненного под действием диспергирующего раствора и веса опускаемого блока 5 полезного ископаемого.

Одновременно с оформлением днища или после производят отрезку блока полезного ископаемого от массива 1. Отрезку ведут с помощью бурения по его контуру, заряжания зарядами ВВ и взрывания глубоких скважин или разработкой полезного ископаемого по контуру блока системой с магазинированием руды. И в том и другом случае опускаемый блок 5 отделяют от массива 1 слоем дробленой горной массы 6. Для бурения глубоких скважин или разработки системой с магазинированием проходят подготовительные выработки 7.

При отрезке блока полезного ископаемого 5 в нем формируют опорные выступы 8. Такие же опорные выступы 9 выполняют и в массиве 1. Опорные выступы 8 и 9 создают выше горизонта подсечки, они могут быть выполнены с наклоном их рабочих плоскостей в сторону опускаемого блока полезного ископаемого.

Опорные выступы 8 и 9 могут быть сформированы как мелкошпуровой, так и скважинной отбойкой. После формирования опорных выступов приступают непосредственно к отработке блока. Для этого в его нижней части на горизонте подсечки 10 бурят наклонные скважины 11, в которые нагнетают диспергирующий раствор и выдерживают в течение определенного периода времени. Затем отбивают слой в опорных выступах 8 и 9. В случае, если производят отбойку выступов 8, то из подэтажных выработок 12, пройденных непосредственно под выступом 9, бурят скважины 13 через слой дробленой горной массы 6 в выступ 8. Заряжают скважины зарядами ВВ в пределах выступа 8 и производят взрывание. В случае, если производят отбойку выступа 9, скважины 13 бурят до слоя дробленой горной массы 6 и заряжают зарядами ВВ только верхние концы в пределах отбиваемого слоя. При отбойке опорных выступов 8 и 9 выпуск отбитой горной массы производят через подэтажные выработки 12. В результате отбойки и выпуска горной массы вес опускаемого блока 5 перераспределяется с опорных выступов 8 и 9 на центральную часть блока, где под действием диспергатора и опорного давления происходит переход полезного ископаемого отрабатываемого слоя в пластично-текучее состояние и его выдавливание в приемную выработку.

Для предотвращения разрушения днища перед отработкой блока его необходимо укрепить. В случае, если мероприятия по укреплению окажутся неэффективными, возможно создание днища из искусственных материалов, стойких к воздействию диспергирующего раствора.

Предлагаемый способ позволяет снизить затраты на разрушение массива за счет использования диспергирующего раствора и уменьшить вероятность образования зависаний в выпускных выработках за счет использования сил горного давления для удаления разрушенной горной массы из рабочей зоны.

Формула изобретения

СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ, включающий подготовку выемочного блока проведением подготовительных и нарезных выработок, оформление днища и приемных выработок, отрезку блока от вмещающего массива, формирование опорных выступов в блоке и массиве, отработку блока слоями на горизонте подсечки, бурение и взрывание скважины, выпуск отбитой руды в приемные выработки и опускание блока послойной отбойкой опорных выступов и выпуск руды, отличающийся тем, что формирование опорных выступов осуществляется выше горизонта подсечки, оформление днища выполняют плоским с наклоном в сторону приемной выработки, отработку блока слоями производят переводом отрабатываемого слоя в пластично-текучем состоянии закачкой в скважины диспергирующего раствора, при этом выпуск отбитой руды отрабатываемого слоя осуществляют выдавливанием ее весом опускаемого блока.

РИСУНКИ

Рисунок 1