Способ разработки крутопадающих рудных тел

 

Использование: подземная добыча полезных ископаемых, залегающих в кругопадающих ручных телах, склонных к разупрочнению под действием диспергирующих растворов. Сущность изобретения: крутопадающее ручное тело вскрывают подземными выработками, проходят подготовительные и нарезные выработки, по контуру рудного тела бурят взрывные и компенсационные скважины. В рудном массиве бурят закачные скважины, в которые нагнетают диспергирующий раствор. После насыщения массива раствором производят его отрезку от вмещающих пород и дополнительное разупрочнение взрыванием зарядов ВВ в контурных взрывных скважинах. 2 ил.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при подземной добыче полезных ископаемых, залегающих в крутопадающих рудных телах, преимущественно типа кимберлитовых трубок, склонных к разупрочнению под воздействием диспергирующего раствора.

Известен способ разработки месторождений полезных ископаемых, предусматривающий ведение очистной выемки опускающимися блоками с использованием для разупрочнения рудного массива буровзрывных работ. Отрезанный от вмещающего массива блок полезного ископаемого разбуривают и отбивают на горизонте подсечки. Отбитую руду через выпускные выработки доставляют на откаточный горизонт [1] Недостатком данного способа является невыгодность его использования при добыче кристаллического сырья.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ разработки крутопадающих рудных тел, включающий проходку выработок приемного горизонта под отрабатываемым рудным телом, разбуренные скважины диспергирующего раствора, разупрочнение рудного массива и выпуск разупроченной горной массы [2] Недостатком способа является низкая интенсивность разработки.

Достигается это тем, что в известном способе, включающем проходку выработок приемного горизонта под отрабатываемым рудным телом, разбуривание рудного массива вертикальными скважинами, герметизацию устьев скважин, закачку в пробуренные скважины диспергирующего раствора, разупрочнение бурового массива и выпуск разупрочненной горной массы, по контуру рудного тела бурят взрывные и через одну компенсационные скважины, при этом во взрывных скважинах размещают заряды ВВ, взрыванием которых после насыщения рудного массива диспергирующим раствором производят отрезку рудного тела от вмещающего массива и дополнительное разупрочнение рудного массива.

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 совокупности признаков, изложенных в отличительной части формулы изобретения, направленной на достижение поставленной цели. Это позволит сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию изобретения "существенные отличия".

На фиг. 1 представлен вертикальный разрез рудного тела; на фиг. 2 разрез по А-А на фиг. 1.

На чертеже позициями обозначены: земная поверхность 1, рудной массив 2, контур рудного тела 3, выработки бурового горизонта 4, взрывные скважины 5, компенсационные скважины 6, скважины 7 для диспергирующего раствора, герметизирующие пробки 8, нагревательные элементы 9, выпускные воронки 10, выработки горизонта доставки 11.

Способ осуществляется следующим образом. Непосредственно с земной поверхности 1 во вмещающих рудное тело породах проходят вертикальные стволы и горизонтальные горно-капитальные выработки, обеспечивающие доступ к рудному массиву 2. Из горно-капитальных выработок проходит откаточные выработки после которых приступают к подготовительным работам.

Подготовительные работы заключаются в проходке выработок горизонта доставки 11 под которыми в дальнейшем будет разделан горизонт выпуска с выпускными воронками 10. Выше горизонта выпуска проходят выработки бурового горизонта 4. На этом подготовительные работы заканчиваются и начинают разбуривание рудного массива.

Непосредственно в рудном массиве по определенной сетке бурят закачные скважины 7 для диспергирующего раствора. Сетку скважин устанавливают на опытных образцах в зависимости от физико-механических свойств рудного массива и реологических свойств диспергирующего раствора.

По контуру рудного тела 3 бурят взрывные скважины 5 и компенсационные 6, чередуя их между собой. При этом компенсационные скважины бурят диаметром, большим диаметра взрывных скважин 5. Расстояние между взрывными и компенсационными скважинами выбирают из условия надежной отрезки рудного массива 2 от вмещающих пород при взрыве скважинных зарядов и создания по контуру рудного тела 3 сплошного слоя из дробленой горной массы. Для усиления действия зарядов ВВ могут быть использованы заряды с кумулятивной выемкой.

По мере бурения скважин 7 для диспергирующего раствора в их устьях устанавливают герметизирующие пробки 7, над которыми размещают нагревательные элементы 9. В качестве нагревательных могут быть использованы, например, элементы для разогрева материала в скважинах при битуминизации пород.

В том случае, если выпускные воронки 10 и выработки горизонта доставки 11 проходит в рудном массиве 2, перед подачей диспергирующего раствора они должны быть надежно защищены от его действия.

По окончании бурения скважин 7 и их герметизации в них закачивают диспергирующий раствор, которым насыщают рудный массив 2. После насыщения рудного массива производят его отрезку от массива вмещающих пород взрыванием зарядов ВВ в скважинах 5 на свободное пространство компенсационных скважин 6. В результате взрывания зарядов разуплотнение рудного массива интенсифицируется и разуплотненная горная масса поступает в выпускные воронки и через них на выработки горизонта доставки.

При отработке нижележащего этажа скважины 7 для диспергирующего раствора, взрывные скважины 5 и компенсационные 6 можно бурить сверху вниз. Герметизация в этом случае может быть осуществлена недобуром скважин до уровня горизонта выпускных воронок 10. Такая схема обеспечивает независимость буровых работ проходческих на горизонтах подсечки, выпуска и доставки, снижение расходов на герметизацию.

Предлагаемый способ позволяет вести разработку с высокой интенсивностью без применения буровзрывных работ.

Формула изобретения

СПОСОБ РАЗРАБОТКИ КРУТОПАДАЮЩИХ РУДНЫХ ТЕЛ, включающий проходку выработок приемного горизонта под отрабатываемым рудным телом, разбуривание рудного массива вертикальными скважинами, герметизацию устьев скважин, закачку в пробуренные скважины диспергирующего раствора, разупрочнение рудного массива и выпуск разупрочненной горной массы, отличающийся тем, что, с целью повышения интенсивности разработки, по контуру рудного тела бурят взрывные и через одну компенсационные скважины, во взрывных скважинах размещают заряды ВВ, взрыванием которых после насыщения рудного массива диспергирующим раствором производят отрезку рудного тела от вмещающего массива и дополнительное разупрочнение рудного массива.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2