Способ подземной разработки месторождений полезных ископаемых камерно-столбовым методом

 

Изобретение относится к горной промышленности и может найти применение при подземной разработке мощных рудных месторождений полезных ископаемых камерно-столбовым методом. Задачей изобретения является снижение затрат на добычу и переработку руды за счет снижения простоев оборудования, снижения потерь отбитой руды и ее засорения. Способ включает разработку горизонтальными слоями снизу вверх, отбойку руды заходками, преимущественно горизонтальными шпурами, отгрузку отбитой руды и заполнение выработанного пространства нерудной закладкой из пустой породы, при этом разработка следующих заходок в данном слое осуществляется с поверхности закладки. По мере отбойки руды в разрабатываемом слое ведут ее частичную отгрузку. Остальную руду магазинируют в пределах камеры до полной отработки слоя и заполнения камеры. После этого производят отгрузку руды и одновременно заполняют камеру нерудной закладкой, с поверхности которой разрабатывают следующий слой. 2 ил.

Изобретение относится к области горной промышленности и может найти применение при подземной разработке мощных рудных месторождений камерно-столбовым методом слоями снизу вверх.

Известны способы подземной разработки полезных ископаемых с применением магазинирования руды. Такие способы применяются при разработке крепких устойчивых крутопадающих рудных тел, причем угол падения рудного тела должен быть не менее 55-60°. Доставка руды в пределах магазина осуществляется под действием силы тяжести. Выпуск осуществляется через люки или рудоспуски (Агошков М.И. Разработка рудных и нерудных месторождений. - М.: Недра, 1983 г., с.150-160).

Например, известен способ подземной разработки рудных месторождений, включающий разработку наклонными слоями снизу вверх, проходку подэтажных выработок, взрывную отбойку руды наклонными слоями, выпуск руды, подачу сухой закладки, наращивание рудоспусков (Хомяков В.И. Зарубежный опыт закладки на рудниках. М., Недра, 1984 г., с.61.) Угол падения рудного тела 55°. Отбойка руды осуществляется слоями, наклоненными под углом 75°. Выпуск руды осуществляется под действием силы тяжести через люки и рудоспуски. После выпуска руды, отбитой в каждом слое, с верхней подэтажной выработки подают сухую нерудную закладку.

Недостатками такого способа являются высокие затраты на проходку подэтажных выработок и разубоживание при выпуске руды закладкой.

Все вышеописанные способы относятся к системам разработки наклонными и вертикальными слоями.

При разработке руды горизонтальными слоями сложность заключается в механизации уборки руды и завозе нерудной породы. При данном методе разработки удаление руды осуществляется погрузочно-доставочными машинами. Значителен также объем вспомогательных работ, связанных с перемещением бурового оборудования, монтажом и демонтажем труб, уборкой кабеля и лестниц из ходового отделения. Все это приводит к значительным затратам на разработку таких месторождений.

Известен способ подземной разработки месторождений полезных ископаемых камерно-столбовым методом, выбранный заявителем в качестве прототипа, включающий разработку руды горизонтальными слоями снизу вверх, отбойку руды заходками, преимущественно горизонтальными шпурами, отгрузку отбитой руды, заполнение выработанного пространства нерудной закладкой из пустой породы, при этом разработка следующих заходок в камере данного слоя осуществляется с поверхности сухой закладки (Лузин П.Н. Поиск эффективной технологии подземной добычи магнезита. - Огнеупоры и техническая керамика, 2000 г., №8, с.36-37).

Разработка камерно-столбовым методом применяется для рудных тел большой мощности до 80 м. Для отбойки руды производят разбивку рудного тела на слои по 5 м. Камеру разрабатывают снизу вверх, отбойку руды ведут заходками, преимущественно горизонтальными шпурами, вывоз руды осуществляют после каждой отбойки, а освободившееся пространство заполняют сухой нерудной закладкой, по которой перемещают буровое оборудование, и далее цикл повторяется. При этом при вывозе очередной порции отбитой руды, вся руда не вывозится, часть ее, граничащая с нерудной закладкой, остается, чтобы избежать засорения руды сухой закладкой. Таким образом, происходит большая потеря руды. Если оставлять меньшее количество руды между закладками, то процент засорения руды возрастает и в дальнейшем для очищения руды требуются дополнительные затраты, что приводит к удорожанию процесса переработки руды. Процессы обуривания забоя, отгрузки руды и завозки сухой закладки технологически связаны между собой, и за счет незначительного объема руды в заходке возникают технологические простои оборудования, что увеличивает затраты на добычу руды.

Задачей предлагаемого изобретения является снижение затрат на добычу и переработку руды за счет снижения простоев оборудования, снижения потерь отбитой руды и ее засорения.

Способ подземной разработки месторождений полезных ископаемых камерно-столбовым методом, включающий разработку горизонтальными слоями снизу вверх, отбойку руды заходками, преимущественно горизонтальными шпурами, отгрузку отбитой руды и заполнение выработанного пространства нерудной закладкой из пустой породы, при этом разработка следующих заходок в данном слое осуществляется с поверхности закладки, отличающийся тем, что по мере отбойки руды в разрабатываемом слое ведут ее частичную отгрузку, а остальную руду магазинируют в пределах камеры до полной отработки слоя и заполнения камеры, после чего производят отгрузку руды и одновременно заполняют камеру нерудной закладкой, с поверхности которой разрабатывают следующий слой.

Данный способ подземной разработки месторождений полезных ископаемых, в частности магнезита, включает в себя магазинирование руды в пределах камеры шириной 8-10 м, с частичным вывозом ее во время отбойки руды. При этом соприкосновение отбитой руды с сухой закладкой при отбойке каждой закладки отсутствует, так как отбойка руды ведется не на пустую породу, а на замагазинированную руду, что исключает засорение последней. Чем меньше контактов с нерудными породами, тем меньше засорение руды и меньше потерь ее при разработке. С оставшейся части отбитой руды в камере производят обуривание следующей заходки, и цикл повторяется до полной отработки камеры. После заполнения всей камеры производится вывоз руды. Вывоз руды и завоз сухой нерудной закладки осуществляется погрузочно-доставочными машинами. После вывоза замагазинированной руды производят завозку нерудной закладки и планировку закладки бульдозером. Затем осуществляют отбойку следующего слоя. При предлагаемом способе потери отбитой руды и засорение магнезита нерудной породой сокращаются на 3%, и практически нет необходимости обогащать руду, т.е. снижаются затраты на переработку руды. Транспортные перевозки осуществляются после отработки всего слоя, что сокращает время на простои оборудования между заходками и таким образом приводит к снижению затрат на разработку.

Патентные исследования не выявили способов подземной разработки месторождений полезных ископаемых камерно-столбовым методом, характеризующихся заявленной совокупностью признаков, следовательно, можно предположить, что указанный способ соответствует критерию "новизна".

Совокупность всех существенных признаков предлагаемого способа также не известна на данный момент времени, что говорит о соответствии критерию "изобретательский уровень".

Заявляемый способ может быть применен при разработке полезных ископаемых на любых подземных месторождениях с использованием стандартного оборудования, следовательно, он соответствует критерию "промышленная применимость".

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан вертикальный разрез камеры (блока), на фиг.2 - вид А - вертикального разреза в увеличенном масштабе.

Способ осуществляется следующим образом.

Для осуществления способа мощное месторождение делится на слои до 5 м. Далее подготовка камеры (блока) выполняется откаточными штреками 1, штреками висячего блока 2 и ортами 3 и 4. Для заезда на слои в межблоковом целике проходится транспортный уклон. Для подачи в блок сухого закладочного материала проходится закладочный восстающий. С ортов до почвы слоя проходят рудоспуски 5. Отработка слоя руды 6 осуществляется на сухую закладку 7 нижележащего слоя.

Отработка запасов руды в первом слое камеры начинается с проходки разрезного штрека и орта. Затем отрабатываются все запасы первого слоя. Отработка осуществляется в пределах камеры шириной 8-10 метров самоходными буровыми установками "Миниматик" ГС205Д. Для поддержания кровли и пород висячего бока периодически оставляются столбчатые (ленточные) целики 8. Из транспортного уклона проходится сбойка на второй слой. Руда отбивается заходками 9, ограниченными возможной глубиной шпуров, на почву нижележащего слоя. С целью снижения засорения руды сухой закладкой и снижения потерь отбитой руды на откосе сухой закладки отбитая руда оставляется во временном магазине. Часть отбитой руды вывозится, а с оставшейся части отбитой руды производится обуривание следующей заходки 9, и циклы повторяются до полной отработки камеры. Вывоз руды осуществляется погрузочно-доставочными машинами ЛК-2АЦД. После этого вся отбитая руда вывозится в рудоспуски 5. Рудоспуски наращиваются железобетонными блоками, и камера на всю высоту слоя заполняется сухой закладкой (хвостами обогащения). Затем начинается отработка вышележащего слоя.

Применение предлагаемого способа позволяет сократить потери руды и уменьшить разубоживание при разработке полезных ископаемых камерно-столбовым методом. Кроме того, снижаются затраты на разработку руды вследствие снижения времени простоя оборудования между заходками и снижения транспортных затрат. Данный способ обеспечивает непрерывность цикла, что также приводит к снижению затрат.

Формула изобретения

Способ подземной разработки месторождений полезных ископаемых камерно-столбовым методом, включающий разработку горизонтальными слоями снизу вверх, отбойку руды заходками, преимущественно горизонтальными шпурами, отгрузку отбитой руды и заполнение выработанного пространства нерудной закладкой из пустой породы, при этом разработка следующих заходок в данном слое осуществляется с поверхности закладки, отличающийся тем, что по мере отбойки руды в разрабатываемом слое ведут ее частичную отгрузку, а остальную руду магазинируют в пределах камеры до полной отработки слоя и заполнения камеры, после чего производят отгрузку руды и одновременно заполняют камеру нерудной закладкой, с поверхности которой разрабатывают следующий слой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2