Способ вскрытия крутопадающих маломощных рудных месторождений

 

Использование: применяется при вскрытии рудных месторождений для сокращения объемов транспортных перевозок при закладке выработанного пространства за счет использования добытой породы и отработки месторождений без оставления циклов. Сущность изобретения: осуществляют проходку выработок с дневной поверхности до рудного тела, проведение спиральной выработки, взрывную отбойку руды в забое, выемку по простиранию заходками, уборку и транспортирование руды и закладку выработанного пространства, проведение спиральной выработки выполняют по породным и рудным участкам, отбойку руды производят из межспирального слоя при подходе забоя спиральной выработки по второму и последующим породным участкам, закладку выработанного пространства выполняют породой от проходки спиральной выработки, сверху и снизу в отбиваемом участке межспирального слоя сооружают перекрытия, под висячим боком рудного тела следующей заходки навешивают гибкий перемещаемый экран, верхнее перекрытие сооружают перед началом уборки отбиваемой руды в заходках, а нижнее и гибкий экран - перед заполнением породой выработанного пространства заходок. 4 ил.

Изобретение относится к области горнодобывающей промышленности и может быть наиболее эффективно использовано при вскрытии крутопадающих маломощных рудных месторождений.

Известен способ вскрытия месторождения спиральной выработкой в породах лежачего бока с заездом на каждый подэтаж, где величина шага витка равна высоте подэтажа, включающий отбойку породы в проходческом забое, уборку породы мобильной самоходной техникой и складирование добытой породы на поверхности [1] Применение данного способа при вскрытии жильных месторождений (маломощных) требует выполнения значительных объемов проходки по пустым породам, удорожая шахтную себестоимость добычи в 2 3 раза по отношению к очистной добыче.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является система разработки наклонных залежей средней мощности, разделенных безрудным прослоем, с оставлением последнего и отработкой верхней залежи по простиранию со скважинной отбойкой и закладкой выработанного пространства с последующим упрочением закладочного материала и выемкой нижней залежи камерами сверху вниз или снизу вверх с оставлением временных просеченных вентиляционными сбойками ленточных целиков, при этом, целики вынимают снизу вверх одновременно с отработкой верхней залежи и закладкой выработанного пространства слоем выше почвы вышележащей камеры [2] аналог.

Основным недостатком этого способа разработки является то, что во время выемки необходимо оставлять временные целики, которые в дальнейшем приходится отрабатывать, что ведет к увеличению объемов транспортных перевозок отбиваемых пород и повышению трудозатрат при разработке месторождений.

Задача изобретения состоит в том, чтобы отрабатывать месторождений без оставления целиков. Согласно изобретению задача решается тем, что в известном способе вскрытия крутопадающих маломощных рудных месторождений, включающем проходку выработки с дневной поверхности до рудного тела, проведение спиральной выработки, взрывную отбойку руды в забое, выемку руды по простиранию заходками, уборку и транспортирование руды и закладку выработанного пространства, проведение спиральной выработки осуществляют по породным и рудным участкам, отбойку руды производят из межспирального слоя при подходе забоя спиральной выработки ко второму и последующим породным участкам, закладку выработанного пространства выполняют породой от проходки спиральной выработки, сверху и снизу в отбиваемом участке межспирального слоя сооружают перекрытия, под висячим боком тела следующей заходки навешивают гибкий перемещаемый экран, при этом верхнее перекрытие перед началом уборки отбитой руды в заходках, а нижнее и гибкий экран перед заполнением породой выработанного пространства заходок.

Существенными признаками изобретения являются: проходка выработок с дневной поверхности до рудного тела; проведение спиральной выработки; осуществление взрывной отбойки руды в забое; выемка руды по простиранию заходками; уборка руды; транспортировка руды; закладка выработанного пространства; проведение спиральной выработки по породным и рудным участкам;
отбойку руды осуществляют из межспирального слоя при подходе забоя спиральной выработки ко второму и последующим породным участкам;
закладку выработанного пространства выполняют породой, добытой при проходе спиральной выработки;
сооружение перекрытия сверху и снизу в отбиваемом участке межспирального слоя;
сооружение верхнего перекрытия осуществляют перед началом уборки отбитой руды в заходках;
сооружение нижнего перекрытия осуществляют перед заполнением породой выработанного пространства;
навешивание гибкого перемещаемого экрана под висячим боком рудного тела следующей заходки;
навешивание упомянутого экрана осуществляют перед заполнением породой выработанного пространства.

Все перечисленные признаки являются обязательными для достижения технического результата. Семь первых признаков являются общими с прототипом, остальные отличительные.

На фиг. 1 показан в изометрии общий вид проходимых выработок при вскрытии и подготовке; на фиг. 2 поперечный разрез по вскрывающей и спиральной выработкам; на фиг. 3 участок спиральной выработки в период отбойки руды в межспиральном слое с выпуском ее на нижний виток; на фиг. 4 тот же участок в период закладки межспирального слоя породами из проходческого забоя.

Способ осуществляют следующим образом.

С дневной поверхности проходят наклонную выработку 1 до рудного тела 2 (фиг. 1, 2). В рудном теле 2 проходят спиральную выработку с участками по руде 3 и по породе 4. (фиг. 1 4). Добытую руду и породу селективно складируют на поверхности. Пройдя еще один участок спиральной выработки по руде 3 до породного 4, приступают к отбойке руды заходками в межспиральном слое 5 (фиг. 3 4). Отбив руду шпуровым (скаженными) зарядами устанавливают верхнее перекрытие 6 (фиг. 3), убирают отбитую руду 7 и вывозят ее по спиральной (3 и 4) и наклонной выработкам 1 на поверхность, где ее складируют в рудный отвал. После уборки руды, устанавливают нижнее перекрытие 8 и навешивают переносной гибкий экран 9 к висячему боку рудного забоя следующей заходки 10 (фиг. 4). Продолжают проходку спиральной выработки 11 с доставкой породы в выработанное пространство 12 (фиг. 3 4).

Заполнив породой выработанное пространство до уровня подошвы спиральной выработки, в породу вводят (пропитывают) вяжущий состав, в закладку, в объеме 0,1 0,18 от закладки. При отбойке следующей заходки 10 по руде взрывные газы воздействуют на гибкий экран 9, тот в свою очередь будет уплотнять породную закладку, увеличивая ее прочность и сокращая объем вводимого заполнителя. Над выработанным пространством следующей заходки 10 удлиняют верхнее перекрытие 6 и убирают отбитую руду 7 (фиг. 3 4). После уборки руды удлиняют нижнее перекрытие 8 и перевешивают экран 9, Последующие операции повторяются.

Величина заходки по руде, диаметр заряда для отбойки руды в заходках и объем вводимой порции вяжущей добавки определяется экспериментальным путем.

Пример. Данный способ может найти широкое применение для вскрытия маломощных рудных залежей Кривбасса, мощность которых составляет 2 4 м, протяженностью до 700 1000 м, глубиной залегания до 600 700 м.

По породам проходят наклонную выработку 1 длиной 180 м сечением 10 11 м². Дойдя до рудного тела приступают к проходке спиральной выработки по рудному участку. При высоте подэтажа 8,0 м, длина спиральной выработки по руде составит 34,0 м. Сечение выработки по руде также составляет 10 11 м². Дойдя до породного участка спиральную выработку разворачивают и проходят с уклоном 8 10^o по породе. Длина породного участка составит 34 35 м. Сделав полный виток спирали, проходят участок по руде. Руду и породу из забоя вывозят и селективно складируют на поверхности. При проходе забоя ко второму породному участку спирали, временно проходку приостанавливают и приступают к отбойке руды в межвитковом слое. Для этого обуривают руду восходящими шпурами ⊘ 40 42 мм, глубиной 3,0 м также с верхнего участка бурят нисходящие шпуры глубиной 2,0 м. Величина заходки составляет 1,5 1,8 м. Зарядив шпуры зарядом BB и отбив руду сооружают в верхнем участке выработанного пространства перекрытие 6. Для этого на уровне подошвы спиральной выработки делаются ниши под балки (рельсы), устанавливают их через 0,7 0,8 м по длине выработки, на которые стелют перекрытие из металла для проезда груженной самоходной техники (ПДМ). Соорудив перекрытие убирают отбитую руду, вывозя ее по спиральной выработке на поверхность.

Для возведения закладки из пород спиральной выработки, под выработанным пространством устанавливают нижнее перекрытие 8, используя подвесную или арочную крепь. Под висячим боком межспирального слоя навешивают гибкий перемещаемый экран из капроновой дели. Затем обуривают забой спиральной выработки по породе и заходку по руде межспирального слоя. Отбивают породу и доставляют погрузочно-доставочной машиной (ПДМ) в подготовленный участок для закладки выработанного пространства межспирального слоя. Заполнив выработанное пространство, отбивают руду в заходке. При отбойке руды взрывом воздействуют на гибкий экран и через него на закладку, уплотняя ее в забое. При этом рекомендуется применять электродетонаторы замедленного действия. После отбойки руды удлиняют над образованным выработанным пространством перекрытие 6 и перевешивают экран 9, убирают руду, возводят нижнее перекрытие 8. Обуривают следующие заходки по руде и породе. Пройдя таким образом спиральную выработку на всю глубину (400 м) вскрывают запасы месторождения. В процессе вскрытия будет добыто 54 55 тыс.м³ породы, направленной в выработанное пространство для закладки.

Формула изобретения

Способ вскрытия крутопадающих маломощных рудных месторождений, включающий проходку выработок с дневной поверхности до рудного тела, проведение спиральной выработки, взрывную отбойку руды в забое, выемку руды по простиранию заходками, уборку и транспортирование руды и закладку выработанного пространства, отличающийся тем, что проведение спиральной выработки осуществляют по породным рудным участкам, отбойку руды производят из межспирального слоя при подходе забоя спиральной выработки к второму и последующим породным участкам, закладку выработанного пространства выполняют породой от проходки спиральной выработки, сверху и снизу в отбиваемом участке межспирального слоя сооружают перекрытия, под висячим боком рудного тела следующей заходки навешивают гибкий перемещаемый экран, при этом верхнее перекрытие сооружают перед началом уборки отбитой руды в заходках, а нижнее перекрытие и гибкий экран перед заполнением породой выработанного пространства заходок.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4