способ разработки слепых рудных залежей

Формула изобретения

Способ разработки слепых рудных залежей, включающий проходку буровых выработок, разбуривание и массовое обрушение рудного массива, частичный выпуск руды, принудительное обрушение налегающих пород с оконтуриванием свода естественного равновесия, формирование предохранительной подушки из принудительно обрушенных и самообрушающихся пород, выпуск руды под предохранительной породной подушкой и дальнейшую выемку рудной залежи с перепуском образованной подушки вслед за понижением горных работ, отличающийся тем, что налегающие породы принудительно обрушают на высоту, определяемую из выражения



где Н_выр.пр - высота выработанного пространства, м;

K_p - коэффициент разрыхления обрушенных пород,

а принудительное обрушение налегающей толщи осуществляют пучками восходящих скважин, причем пучки скважин распределяют по площади обрушаемого блока неравномерно с уменьшением их количества к центру площади блока, при этом осуществляют недозаряд скважин, расположенных над компенсационной камерой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной выемке слепых мощных крутопадающих рудных залежей.

Известен способ разработки слепых рудных тел, включающий проходку буровых выработок в налегающих породах над рудной залежью, разбуривание породы с разделением ее на блоки, массовое обрушение запасов руды на компенсационную камеру, обрушение породы и выпуск замагазинированной руды под обрушенными породами (авт.св. № 739239, Е21С 41/06).

Недостатками данного способа являются:

- обрушенные блоками налегающие породы не в полной мере выполняют функции предохранительного слоя;

- при выпуске руды под обрушенными породными блоками не исключаются расклинивание и зависание данных блоков в выработанном пространстве, что приводит к просачиванию мелкокусковой фракции породы между блоками и разубоживанию руды, а мгновенное обрушение зависших кусков породы - к воздушному удару.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ разработки слепых рудных залежей (авт.св. № 1532705, Е21С 41/06), включающий проходку буровых выработок, разбуривание и массовое обрушение рудного массива, частичный выпуск руды, принудительное обрушение налегающих пород с оконтуриванием свода естественного равновесия из крупноблочных пород, формирование предохранительной подушки из принудительно обрушенных и самообрушающихся пород и дальнейшую выемку руды с перепуском образованной подушки вслед за понижением горных работ.

Недостатками указанного способа являются:

- обрушение пород внутри свода естественного равновесия из крупноблочных структур не обеспечивает создание предохранительной подушки,

- наличие мелкокусковой фракции в самообрушающихся породах приводит к преждевременному проникновению их в отбитую руду и повышает разубоживание руды.

Технический результат заключается в повышении показателей извлечения руды и безопасности горных работ.

Технический результат достигается тем, что в известном способе разработки слепых рудных залежей, включающем проходку буровых выработок, разбуривание и массовое обрушение рудного массива, частичный выпуск руды, принудительное обрушение налегающих пород с оконтуриванием свода естественного равновесия, формирование предохранительной подушки из принудительно обрушенных и самообрушающихся пород, выпуск руды под предохранительной породной подушкой и дальнейшую выемку рудной залежи с перепуском образованной подушки вслед за понижением горных работ, налегающие породы принудительно обрушают на высоту, определяемую из выражения где Н_выр.пр - высота выработанного пространства, м; K_p - коэффициент разрыхления обрушенных пород, а принудительное обрушение налегающей толщи осуществляют пучками глубоких скважин, причем пучки скважин распределяют по площади обрушаемого блока неравномерно с уменьшением их количества к центру площади блока, при этом осуществляют недозаряд скважин, расположенных над компенсационной камерой.

Высота обрушения налегающей толщи, рассчитываемая по предложенной формуле, обеспечивает создание необходимой толщины предохранительной породной подушки, достаточного аэродинамического сопротивления при внезапном самообрушении налегающей толщи. Высота обрушения налегающей толщи, рассчитываемая по предложенной формуле: где Н_выр.пр - высота выработанного пространства, м; K_p - коэффициент разрыхления обрушенных пород, учитывает соотношение между параметрами обрушения и высотой выработанного пространства, коэффициент разрыхления обрушенных налегающих пород, позволяет определить параметры обрушаемых налегающих пород на разных уровнях разработки.

Распределение пучков скважин по площади обрушаемого блока неравномерно с уменьшением их количества к центру площади блока обеспечивает создание предохранительной породной подушки с разными размерами кусков - более мелкими на периферии блока и более крупными в центре блока с целью предотвращения разубоживание руды при выпуске.

С целью предотвращения разубоживание руды при отбойке массива на компенсационную камеру осуществляют недозаряд скважин, расположенных над компенсационной камерой.

Предлагаемое техническое решение поясняется рисунками, где на фиг.1 приведен продольный разрез рудного тела; на фиг.2 - поперечный разрез блока; на фиг.3 - план обрушаемого блока на уровне бурового горизонта

Технология отработки рудного тела по предлагаемому способу осуществляется следующим образом. Шахтное поле в пределах этажа разбивают на блоки. В нижней части каждого блока проводят комплекс подготовительно-нарезных выработок, включающий откаточный орт 1, камеры под доставочное оборудование 2, дучки 3, выработки подсечки 4. В верхней части блока проходят комплекс буровых выработок 5 для обуривания массива блока и буровых выработок 6 - для обуривания расчетной обрушаюмой налегающей толщи. В связи с тем, что обрушение налегающей толщи в пределах свода обрушения 7 с целью обеспечения необходимого разрыхления обрушаемой массы горной породы предполагается после частичного выпуска обрушенного массива блока полезного ископаемого, буровые выработки для этого проходят за пределами обрушаемого блока. После проведения комплекса подготовительно-нарезных и буровых выработок осуществляют обуривание блока и обрушаемой породы пучками глубоких скважин 8, 9, 10, 11. При этом глубину скважин 10 и 11 для обуривания обрушаемой породы принимают из расчета параметров высоты обрушаемого свода и места расположения этих скважин по периметру свода обрушения. При этом величина обрушения налегающих пород определяется из выражения: где Н_выр.пр - высота выработанного пространства, м; K_p - коэффициент разрыхления обрушенных пород. Для большей эффективности обрушения и самообрушения налегающих пород скважины над обрушаемым блоком (соответственно и взрывчатое вещество) распределяют неравномерно с уменьшением их количества к центру площади блока. Далее осуществляют образование компенсационной камеры 12 путем секционного вырывания пучков скважин 9 на отрезной восстающий 13. После выпуска обрушенной горной массы из компенсационной камеры 1 2 до уровня выпускных воронок осуществляют обрушение массива блока путем взрывания пучков скважин 8.

После частичного выпуска обрушенной горной массы в блоке, обеспечивающего достаточный объем для заполнения предполагаемого к обрушению свода горных пород, осуществляют заряжание и взрывание скважин 10. При этом осуществляют недозаряд скважин 11, расположенных над компенсационной камерой 12, чтобы исключить передрабливание обрушаемых пород, которое может привести к проникновению их в обрушенную породу и повысить разубоживание горной массы.

Предложенное техническое решение позволяет безопасно и эффективно отрабатывать слепые рудные залежи и обеспечивает защиту выработок блока при внезапном самообрушении налегающих пород.