Способ подземной разработки сложноструктурных месторождений с неравномерным оруденением

Авторы патента:

Трубецкой Климент Николаевич (RU)

Галченко Юрий Павлович (RU)

Сабянин Георгий Васильевич (RU)

E21C41/22 - руд, например разработка металлосодержащих россыпей

Владельцы патента RU 2490460:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук (ИПКОН РАН) (RU)

Изобретение относится к области горного дела, в частности к подземной разработке рудных месторождений. Отрабатываемый участок разбивают на очистные блоки, взрывную отбойку каждого очистного блока ведут в три стадии. На первой стадии весь объем блока обуривают скважинами, обеспечивающими крупное дробление массива, затем опробованием этих скважин определяют контуры рудных участков. На второй стадии в границах выявленных рудных участков бурят скважины, обеспечивающие мелкое дробление рудного массива. На третьей стадии заряжают все скважины крупного дробления, а также скважины мелкого дробления, расположенные в контурах рудных участков, и производят валовую отбойку горной массы, которую выдают из блока и разделяют на более крупную породную часть и более мелкую рудную часть. Целью изобретения является повышение количественных и качественных показателей разработки сложноструктурных месторождений с неравномерным распределением оруденения. 3 ил.

Изобретение относится к области горного дела и, в частности, к подземной разработке рудных месторождений.

Известен способ подземной разработки сложноструктурных рудных месторождений с неравномерным распределением оруденения, заключающийся в раздельной поочередной выемке рудных и безрудных участков [1]. Недостатком данного способа является высокая трудоемкость подготовительно-нарезных работ и доминирующее применение малопроизводительной шпуровой отбойки руды при низком уровне механизации работ.

Наиболее близким до технической сущности и достигаемому результату является технология разработки сложноструктурных месторождений, представленных маломощными жилами различного падения [2]. Недостатком данного способа является использование для разделения руды и породы энергии бризантной зоны взрыва, которая, с одной стороны, относительно невелика по сравнению с линией наименьшего сопротивления, а с другой - характеризуется очень высокой плотностью потока энергии и потому - большим выходом очень мелких фракций, которые могут быть потеряны при выполнении последующих технологических процессов. Шпуры или скважины, располагаемые при обуривании блоков по контурам рудных тел в любом случае производят полное разрушение законтурного безрудного массива как минимум на величину радиуса зоны бризантного действия, что приводит к дополнительному разубоживанию и снижению качества отбитой рудной массы. Кроме того, при отбойке прочных горных пород, например кварцевых жил, диаметр зоны бризантного действия заряда уменьшается и становится соизмеримым с критической величиной передачи детонации в горных породах, что может привести к самопроизвольному подрыву соседних зарядов и создать дополнительную опасность при ведении горных работ.

Целью изобретения является повышение количественных и качественных показателей разработки сложноструктурных месторождений с неравномерным распределением оруденения.

Указанная цель достигается тем, что отрабатываемый участок разбивают на очистные блоки, взрывную отбойку каждого очистного блока ведут в три стадии: на первой стадии весь объем блока обуривают скважинами, обеспечивающими крупное дробление массива с удельным расходом бурения, определяемым по формуле

$Δ l_{П} = \frac{7,64 Δ q_{П}}{Д_{П} Δ q_{В В} ρ_{В В} d_{c}^{2} К_{з}}, м / м^{3}$

где Δl_П - удельный расход бурения при отбойке породной части, м/м³; Д_П - приведенный средний диаметр кусков горной массы при крупном дроблении, м; Δq_ВВ - удельная энергия применяемого взрывчатого вещества, кДж/кг; Δq_П - величина удельной энергии образования единицы вновь образованной поверхности для пустых пород, кДж/м²; ρ_ВВ - плотность заряжаемого ВВ, кг/м³; d_c - диаметр взрывных скважин, м; К_з - коэффициент заряжания скважин, ед.; затем опробованием этих скважин, одним из известных методов, определяют контуры рудных участков; на второй стадии в границах выявленных рудных участков бурят скважины, обеспечивающие мелкое дробление рудного массива, по такой сетке, чтобы с учетом пробуренных на первой стадии скважин общий удельный расход бурения по рудным участкам составил величину:

$Δ l_{P} = \frac{7,64 Δ q_{p}}{d_{p} Δ q_{В В} ρ_{В В} d_{c}^{2} К_{з}}, м / м^{3}$

где Δl_P - удельный расход бурения при отбойке рудной части блока, м/м³; d_p<<Д_П - приведенный средний диаметр кусков рудной массы при мелком дроблении рудной части блока, м; Δq_p - величина удельной энергии образования единицы вновь образованной поверхности для руды, кДж/м²; на третьей стадии заряжают все скважины крупного дробления, а также скважины мелкого дробления, расположенные в контурах рудных участков, и производят в блоке валовую отбойку горной массы, которую выдают из блока и затем разделяют на более крупную породную часть и более мелкую рудную часть одним из известных способов (например, на виброгрохоте).

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 показано обуривание очистного блока скважинами крупного дробления. На фиг.2 показано обуривание рудных участков скважинами мелкого дробления. На фиг.3 показана отбойка блока.

Способ подземной разработки сложноструктурных рудных месторождений с неравномерным оруденением содержит верхнюю 1 и нижнюю 2 этажные буровые выработки, вертикальные оконтуривающие выработки 3, очистной блок 4, скважины крупного дробления 5, контуры 6 рудных 7 и породных участков 8, скважины мелкого дробления 9, отбитую горную массу 10.

Способ осуществляется следующим образом. После проходки верхней 1, нижней 2 этажных буровых и вертикальные оконтуривающих 3 выработок обуривают очистной блок 4 скважинами крупного дробления 5, располагаемыми по сетке, рассчитанной по формуле:

$Δ l_{П} = \frac{7,64 Δ q_{П}}{Д_{П} Δ q_{В В} ρ_{В В} d_{c}^{2} К_{з}}, м / м^{3}$

где Δl_П - удельный расход бурения при отбойке породной части, м/м³; Д_П - приведенный средний диаметр кусков горной массы при крупном дроблении, м; Δq_ВВ - удельная энергия применяемого взрывчатого вещества, кДж/кг; Δq_П - величина удельной энергии образования единицы вновь образованной поверхности для пустых пород, кДж/м²; ρ_ВВ - плотность заряжаемого ВВ, кг/м³; d_c - диаметр взрывных скважин, м; К_з - коэффициент заряжания скважин, ед.; затем опробованием этих скважин, одним из известных методов (например, рентгенорадиометрическим), определяют контуры 6 рудных 7 и породных участков 8 (фиг.1). На второй стадии рудные участки 7 обуривают скважинами мелкого дробления 9 по такой сетке, чтобы с учетом пробуренных на первой стадии по рудным участкам скважин крупного дробления 5 общий удельный расход бурения составил величину (фиг.2):

$Δ l_{P} = \frac{7,64 Δ q_{p}}{d_{p} Δ q_{В В} ρ_{В В} d_{c}^{2} К_{з}}, м / м^{3}$

где Δl_P - удельный расход бурения при отбойке рудной части блока, м/м³; d_p - приведенный средний диаметр кусков рудной массы при мелком дроблении рудной части блока, м; Δq_p - величина удельной энергии образования единицы вновь образованной поверхности для руды, кДж/м². На третьей стадии заряжают все скважины крупного дробления 5, а также скважины мелкого дробления 9, расположенные в контурах 6 рудных участков 7, и производят валовую отбойку горной массы 10 (фиг.3), которую выдают из блока 4 и затем разделяют на более крупную породную часть и более мелкую рудную часть одним из известных способов (например, на виброгрохоте).

Источники информации

1. Попов Г.Н., Лобанов Д.П. Разработка месторождений радиоактивных руд. М.: Атомиздат, 1970. 328 с. (стр.216 рис.108).

2. Викторов С.Д., Галченко Ю.П., Сабянин Г.В. Способ подземной разработки маломощных рудных тел. Патент РФ №2393351. Заявка №2009111526/03. Приоритет 31.03.2009. Опубл. 27.06.2010. Бюл. №18.

Способ подземной разработки сложноструктурных рудных месторождений с неравномерным оруденением, включающий в себя подготовительные и нарезные работы, отработку очистных блоков с валовой отбойкой руд и пород скважинами, доставку и выпуск горной массы с последующим ее разделением на рудную и породную части, отличающийся тем, что взрывную отбойку каждого очистного блока ведут в три стадии: на первой стадии весь объем блока обуривают скважинами, обеспечивающими крупное дробление массива с удельным расходом бурения, определяемым по формуле
$Δ l_{П} = \frac{7, 64 Δ q_{П}}{Д_{П} Δ q_{В В} ρ_{В В} d_{c}^{2} К_{з}}, м / м^{3},$
где Δl_П - удельный расход бурения при отбойке породной части, м/м³;
Д_П - приведенный средний диаметр кусков горной массы при крупном дроблении, м;
Δq_BB - удельная энергия применяемого взрывчатого вещества, кДж/кг;
Δq_П - величина удельной энергии образования единицы вновь образованной поверхности для пустых пород, кДж/м²;
ρ_BB - плотность заряжаемого ВВ, кг/м³; d_c - диаметр взрывных скважин, м;
К_з - коэффициент заряжания скважин, ед.;
затем опробованием этих скважин одним из известных методов определяют контуры рудных участков; на второй стадии в границах выявленных рудных участков бурят скважины, обеспечивающие мелкое дробление массива по такой сетке, чтобы с учетом пробуренных на первой стадии скважин общий удельный расход бурения по рудным участкам составил величину:
$Δ l_{P} = \frac{7, 64 Δ q_{p}}{d_{p} Δ q_{В В} ρ_{В В} d_{c}^{2} К_{з}}, м / м^{3},$
где Δl_P - удельный расход бурения при отбойке рудной части блока, м/м³;
d_P<<Д_П - приведенный средний диаметр кусков рудной массы при мелком дроблении рудной части блока, м;
Δq_p - величина удельной энергии образования единицы вновь образованной поверхности для руды, кДж/м²;
на третьей стадии заряжают все скважины крупного дробления, а также скважины мелкого дробления, расположенные в контурах рудных участков, и производят в блоке валовую отбойку горной массы.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при подземной разработке мощных крутопадающих месторождений неустойчивых руд. .

Способ поточного производства работ при безуступном варианте выемки камер по простиранию на камерно-столбовой системе // 2488693

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке участков рудного поля с мощностью рудной залежи до 8 м с пологим и наклонным залеганием рудного тела, неустойчивыми рудами и вмещающими породами камерно-столбовой системой разработки с применением самоходного оборудования.

Способ подземной разработки жильных месторождений // 2487998

Изобретение относится к области горного дела, к подземной разработке сложных жил, имеющих оруденение во вмещающих породах. .

Слоевая камерно-целиковая система разработки с полной закладкой выработанного пространства // 2486340

Изобретение относится к подземной разработке полезных ископаемых слоевой выемкой с закладкой выработанного пространства твердеющей смесью и может быть использовано при доработке кимберлитовых месторождений подземным способом.

Способ подземной разработки сближенных крутопадающих рудных тел // 2484248

Изобретение относится к области горного дела и, в частности, к подземной разработке рудных месторождений. .

Способ разработки мощных крутопадающих рудных тел // 2475647

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке подземным способом мощных крутопадающих рудных тел этажно-камерными системами.

Способ возведения искусственных тумбообразных целиков в россыпных шахтах криолитозоны // 2474695

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке россыпных месторождений Севера. .

Способ разработки пологих и наклонных мощных рудных тел // 2472932

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке пологих и наклонных рудных тел мощностью более 8 м с неустойчивыми рудами и вмещающими породами.

Извлечение руды с использованием взрыва и термического дробления // 2464421

Изобретение относится к горному делу, к способам извлечения полезного ископаемого из рудных жил. .

Способ управления качеством руды при подземной разработке мощных сложноструктурных залежей богатых железных руд // 2459081

Изобретение относится к горному делу и может быть применено для формирования рудопотока с требуемым процентным содержанием железа при разработке сложноструктурных месторождений богатых железных руд.

Способ разработки мощных крутопадающих месторождений неустойчивых руд // 2490461

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при подземной разработке мощных крутопадающих рудных месторождений, характеризующихся низкими прочностными характеристиками руд

Способ разработки рудных месторождений // 2495245

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для подземной разработки рудных месторождений. Способ включает проходку комплекса вскрывающих, подготовительных и нарезных подземных горных выработок, отбойку и доставку руды, управление горным давлением, транспортирование, подъем руды до горизонта рудоприемного бункера. Отработку очистных блоков осуществляют с помощью камерных систем с последующей закладкой выработанного пространства. Проходку ряда выработок и технологических камер осуществляют за пределами рудного массива в породах лежачего бока. В технологических камерах устанавливают два отдельных мобильных модуля дробления, связанных между собой системами транспортировки компонентов твердеющей закладочной смеси включающей отбитую породу. Первый модуль крупного дробления размещают в подготовительных или нарезных горных выработках, а второй - мелкого дробления - непосредственно над закладываемым пространством и совмещают с модулем смешивания твердеющей закладочной смеси, при этом разгрузку из модуля мелкого дробления осуществляют через приемный лоток и скважину в закладываемое пространство. Дробление горных пород в модуле мелкого дробления обеспечивается до содержания класса - 0,074 не менее 32%. Изобретение позволяет повысить эффективность разработки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ добычи руды камерами на наклонных пластах // 2501950

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при отработке пластов комбайнами на наклонных пластах. Изобретение позволяет повысить производительность работы комбайна за счет увеличения его резательной способности. Способ добычи руды камерами на наклонных пластах, включающий отработку полезного ископаемого с применением самоходного комбайна и сообщением ему дополнительного напорного усилия в восходящих камерах. Дополнительное напорное усилие создают за счет тягового запаса самоходного бункера-перегружателя, который непрерывно толкает комбайн на забой, при этом скорости комбайна и бункера-перегружателя синхронизируют.

Способ подготовки днищ блоков // 2502871

Способ подготовки днищ блоков относится к подземной добыче руд при площадном выпуске больших объемов руды и применении погрузочно-доставочных машин (ПДМ). Способ включает проходку доставочных ортов и траншейного орта на уровне кровли погрузочных заездов. Траншейный орт проходят зигзагообразно с отклонением от осевой линии очистного блока на величину, равную предполагаемому износу козырька, которая может составлять до 2 м. Из доставочных ортов под углом 60-90° проходят погрузочные заезды, которые сбивают в шахматном порядке с траншейным ортом в местах его максимального отклонения от оси очистного блока. Тупиковую часть погрузочных заездов - выпускных ниш проходят до оформления выпускной траншеи под траншейным ортом путем единовременного взрывания шпуровых зарядов. Отбитую под траншейным ортом руду магазинируют и используют в качестве рабочей площадки для осуществления бурения, заряжания и взрывания скважин при оформлении выпускной траншеи. Затем из траншейного орта производят укрепление рудного целика и козырька над погрузочными заездами. После этого осуществляют оформление выпускной траншеи путем заряжания и взрывания вееров скважин из траншейного орта. Технический результат - повышение безопасности работ, производительности труда на выпуске и доставке руды, показателей извлечения руды из блока за счет сохранения рабочей длины погрузочных заездов, рационального порядка проведения погрузочных заездов в днище и укрепления наиболее важных его элементов. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ разработки мощных крутопадающих рудных тел // 2502872

Изобретение относится к подземной разработке месторождений с твердеющей закладкой выработанного пространства. Способ включает проведение подготовительных и нарезных выработок, подэтажную отработку рудного тела сверху вниз камерами ромбовидной формы, при этом отработка камер по высоте осуществляется в три стадии. Верхняя часть камеры отрабатывается с комбайновой отбойкой руды, заходкой треугольной формы с оформлением кровли камеры в виде свода, следующий нижележащий слой до нижней границы смежных заложенных камер отбивается с применением мелкошпуровой отбойки нисходящими шпурами, образуя таким образом рудную подушку над не отбитой частью камеры. Нижняя половина камеры, прилегающая к рудному массиву, отбивается секциями, взрыванием вееров скважин, пробуренных из нижележащего буродоставочного орта. После взрыва каждой секции производится частичный торцевой выпуск руды в буродоставочный орт самоходными ковшовыми погрузочно-доставочными машинами, чем создается разрыхление в призабойной зоне. После полной отбойки запасов камеры производится окончательный выпуск отбитой руды через буродоставочный орт с применением самоходных погрузочно-доставочных машин с дистанционным управлением. После окончания выпуска руды камера закладывается. Технический результат - повышение эффективности подземной разработки, снижение сейсмического и динамического воздействия зарядов ВВ на закладочный массив, снижение потерь и разубоживания. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Устройство для зачистки отбитой руды с лежачего бока отработанного блока // 2504655

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам для зачистки отбитой руды. Устройство включает подвешенную на направляющие с возможностью перемещения по ним каркасную тележку, водораспределительную трубу, оборудованную водоструйными насадками и водоподающим шлангом. Устройство дополнительно снабжено штангой, присоединенной к каркасной тележке с помощью шпильки с возможностью поворота вокруг оси шпильки. Водораспределительная труба присоединена к нижнему концу штанги с помощью зажимного штока с возможностью поворота вокруг его оси. К верхнему концу штанги прикреплена гибкая тяга, пропущенная через закрепленный на каркасной тележке коуш. Штанга выполнена прямой или изогнутой в форме уголка. Технический результат заключается в снижении трудоемкости при изменении направления действия струи воды в процессе зачистки. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ разработки наклонных рудных залежей // 2504656

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке наклонных рудных залежей малой и средней мощности. Способ включает проведение подготовительных и нарезных выработок, бурение шпуров в забое выемочного блока, заряжание и взрывание шпуров, уборку отбитой рудной массы, гидравлическую зачистку отработанного блока, при этом шпуры в нижнем ряду располагают на расстоянии 2-3 диаметров шпура, заряжают через один с рассредоточенным зарядом, при этом шпуры каждого последующего ряда ориентированы по одной линии в направлении восстания рудной залежи. Сокращение потерь отбитой рудной мелочи достигается за счет создания желобов на лежачем боку рудной залежи, при гидравлической зачистке отработанного блока движение гидросмеси, состоящей из воды и рудной мелочи, происходит по гладкой поверхности желобов. Изобретение обеспечивает повышение эффективности разработки рудных тел и сокращение на 15-20% потерь обогащенной рудной мелочи при гидравлической зачистке отработанного выемочного блока. 1 ил.

Способ определения величины подработки твердеющей закладки при механическом разрушении рудного массива // 2513467

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к подземной разработке рудных тел с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями. Способ определения величины подработки твердеющей закладки при механическом разрушении рудного массива включает формирование отверстия в рудном массиве и закрепление в нем неподвижно жесткого стержня на фиксированную глубину, подачу твердеющей закладочной смеси в выработанное пространство, разрушение рудного массива с частью приконтактного слоя массива твердеющей закладки. При отработке рудного массива разрушают стержень, находящийся в рудном массиве и в приконтактном слое массива твердеющей закладки, а величину подработки твердеющей закладки определяют по разности по формуле: Δ=L-L1-L2, где Δ - величина подработки массива твердеющей закладки; L - полная длина несквозной полости, расположенной внутри стержня; L1 - длина заглубления стержня в отверстии рудного массива; L2 - длина несквозной полости, оставшейся после разрушения рудного массива. Изобретение позволяет определять величину подработки массива твердеющей закладки. 3 ил.

Способ разработки мощных крутопадающих рудных тел // 2513729

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при подземной разработке крутопадающих месторождений, представленных неустойчивыми рудами и вмещающими породами. Способ разработки мощных крутопадающих рудных тел включает разделение рудного тела на слои, отрабатываемые в нисходящем порядке, выемку слоев заходками и закладку выработанного пространства твердеющими материалами, определение мест расположения и размеров полостей вывалов над закладочным массивом, проходку заходок вприсечку к закладочному массиву, подачу твердеющих материалов по присечным заходкам к местам дозакладки полостей вывалов над закладочным массивом. До подхода забоя присечной заходки к полости вывала, расположенной над закладочным массивом, проходку присечной заходки останавливают, из присечной заходки пробуривают две скважины к верхней границе полости вывала, одну из скважин используют для подачи в полость вывала твердеющего материала, по второй скважине отводят воздух из полости вывала в присечную заходку, после закладки полости вывала и достижения закладочным материалом нормативных значений предела прочности продолжают проходку присечной заходки, причем минимально допустимое расстояние от забоя присечной заходки до полости вывала при проведении работ по закладке полости вывала принимают больше глубины зоны интенсивного разрушения горным давлением рудного массива впереди забоя присечной заходки. Техническим результатом заявляемого способа является повышение полноты закладки выработанного пространства, снижение трудоемкости работ, связанных с закладкой выработанного пространства, и повышение безопасности горных работ. 2 ил.

Способ разработки крутопадающих рудных тел с неустойчивыми рудами // 2514051

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке подземным способом мощных крутопадающих рудных тел с неустойчивыми рудами, например кимберлитовых трубок. Техническим результатом является увеличение интенсивности отработки месторождения при неустойчивых рудах, за счет обеспечения устойчивости рудных стенок очистных заходок в течение всего периода ведения очистных работ и исключения просечек закладочного массива, а также улучшение условий проветривания горных выработок. Способ включает разделение залежи на панели и слои с выемкой их заходками в нисходящем порядке и последующей закладкой твердеющими смесями, параметры заходки слоя увеличивают по высоте и ширине до камерных размеров, а по длине их делят на секции, причем камерам-заходкам и секциям в вертикально-продольном сечении придают форму равнобедренной трапеции. Затем их отработку осуществляют ступенчато так, что при отработке каждой последующей секции уровень доставочного горизонта понижают на высоту секционной доставочной выработки, для чего, первоначально, в кровле камеры-заходки для всех ее секций проходят общую буро-закладочную выработку, а секционную доставочную выработку, для каждой последующей секции, проходят под закладочным массивом ранее отработанной секции, причем после полной отработки последующей секции ее доставочную выработку в отступающем порядке расширяют до ширины ранее заложенной секции, при этом направление отработки камер-заходок на каждом последующем нижележащем слое меняют на противоположное. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.