способ разработки рудных блоков, рассечённых субвертикальной пострудной дайкой

Формула изобретения

Способ разработки рудных блоков, включающий предварительное оконтуривание зон распространения горных пород, различающихся по вещественному составу, естественной блочности и прочности, формирование компенсационных полостей между зонами горных пород, образование выпускных выработок вдоль длинной оси компенсационной полости, бурение пучков скважин в зонах слабопрочных и сильнонарушенных горных пород в плоскостях, нормальных к длинной оси компенсационной полости, а в зонах сильнопрочных и слабонарушенных горных пород в плоскостях, параллельных этой оси, на компенсационную полость производят первоочередную отбойку слабопрочных и сильнонарушенных горных пород зарядами с меньшим удельным расходом ВВ и формируют при этом зажатую среду, затем зарядами с большим удельным расходом ВВ в зонах сильнопрочных и слабонарушенных горных пород отбивают массив на сформированную зажатую среду, отличающийся тем, что предварительно документируют пострудные дайки субвертикального падения, не содержащие полезного ископаемого, имеющие меньшую прочность и более нарушенные, оконтуривают зоны, образованные влиянием дайки на рудный массив, с характерной субпараллельной залеганию дайки трещиноватостью, причем компенсационные полости формируют по обе стороны от дайки на границах зон динамометаморфически измененной руды с богатой рудой, на расстоянии от осевой линии дайки, определяемом по формуле

R=km,

где R - расстояние от осевой линии дайки до границы между зонами бедной измененной руды с богатой неизмененной рудой;

k - коэффициент пропорциональности между мощностью зоны динамометаморфизма и мощностью дайки, зависящий от вещественного состава вмещающей дайку руды (при содержании железа менее 23% - k=2; при содержании железа 23-27% - k=1,4; при содержании железа 27-42% - k=0,8; при содержании железа свыше 42% - k=0,5);

m - мощность дайки,

а бурение пучков скважин выполняют в породах пострудной дайки и зоны динамометаморфизма руд - в плоскостях, нормальных к основной системе трещин и длинных осей компенсационных полостей, а в основной части рудного блока - параллельно к длинным осям компенсационных полостей, при этом вначале взрывают скважины в породах дайки и зоны динамометаморфизма руд, затем в основной части блока на сформированную зажатую среду, причем в первую очередь выпускается основная часть блока с более богатой рудой, а затем - более бедная руда из зоны динамометаморфизма руд и пород дайки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке рудных блоков сложной структуры на подземных горных работах.

Известен способ взрывной отбойки рудных блоков, рассеченных дайкой (положительное решение на заявку 2001101189/03 (001116)), в котором скважины в приконтактовой зоне между выработанным пространством и дайкой располагают на расстоянии, обратно пропорциональном модулю трещиноватости, скважины, пробуренные за дайкой, располагают от дайки на расстоянии, обратно пропорциональном модулю трещиноватости и мощности дайки, и взрывают в два этапа: сначала взрывают скважины, расположенные до дайки относительно выработанного пространства, затем расположенные после дайки.

Недостатком данного способа является отсутствие учета влияния разубоживания богатой руды породами дайки и бедной рудой приконтактовой зоны при проведении взрывной отбойки. При выпуске руды из блока, отрабатываемого системой этажно-принудительного обрушения породы дайки, бедная и богатая руда дополнительно перемешиваются, не обеспечивая стабильного качества.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ разработки рудных месторождений (а.с. 1642002, Е 21 С 41/16), включающий предварительное оконтуривание зон распространения горных пород, различающихся по вещественному составу, естественной блочности и прочности, формирование компенсационных полостей между зонами горных пород, образование выпускных выработок вдоль длинной оси компенсационной полости, бурение вееров скважин в зонах горных пород с меньшей прочностью и большей нарушенностью в плоскостях, нормальных к длинной оси компенсационной полости, а в зонах горных пород с большей прочностью и меньшей нарушенностью - в плоскостях, параллельных этой оси, на компенсационную полость производят первоочередную отбойку горных пород с меньшей прочностью и более нарушенных зарядами с меньшим удельным расходом ВВ и формируют при этом зажатую среду, затем зарядами с большим удельным расходом ВВ в зонах более прочных и менее нарушенных горных пород отбивают массив на сформированную зажатую среду и производят выпуск руды сначала из зоны горных пород с меньшей прочностью и более нарушенных, затем остальную часть блока.

Недостатком данного способа является то, что при выпуске из блока в первую очередь пород дайки и бедной руды приконтактовой зоны, во вторую очередь богатая руда будет выпускаться одновременно с налегающими породами, и снизится качество выпускаемой богатой руды.

Единым техническим результатом предлагаемого технического решения является повышение качества выпускаемой руды.

Указанный единый технический результат достигается тем, что в известном способе разработки рудных блоков, включающем предварительное оконтуривание зон распространения горных пород, различающихся по вещественному составу, естественной блочности и прочности, формирование компенсационных полостей между зонами горных пород, образование выпускных выработок вдоль длинной оси компенсационной полости, бурение пучков скважин в зонах слабопрочных и сильнонарушенных горных пород в плоскостях, нормальных к длинной оси компенсационной полости, а в зонах сильнопрочных и слабонарушенных горных пород - в плоскостях, параллельных этой оси, на компенсационную полость, производят первоочередную отбойку слабопрочных и сильнонарушенных горных пород зарядами с меньшим удельным расходом ВВ и формируют при этом зажатую среду, затем зарядами с большим удельным расходом ВВ в зонах сильнопрочных и слабонарушенных горных пород отбивают массив на сформированную зажатую среду, первоначально документируют пострудные дайки субвертикального падения, не содержащие полезного ископаемого, имеющие меньшую прочность и более нарушенные, оконтуривают зоны, образованные влиянием дайки на рудный массив, с характерной субпараллельной залеганию дайки трещиноватостью, компенсационные полости формируют по обе стороны от дайки на границах зон динамометаморфически измененной руды с богатой рудой, на расстоянии от осевой линии дайки, определяемом по формуле

R=km,

где R - расстояние от осевой линии дайки до границы между зонами бедной измененной руды с богатой неизмененной рудой;

k - коэффициент пропорциональности между мощностью зоны динамометаморфизма и мощностью дайки, зависящий от вещественного состава вмещающей дайку руды (при содержании железа менее 23% - k=2; при содержании железа 23-27% - k=1,4; при содержании железа 27-42% - k=0,8; при содержании железа свыше 42% - k=0,5);

m - мощность дайки,

а бурение скважин в породах пострудной дайки и зоне динамометаморфизма руд выполняют в плоскостях, нормальных к основной системе трещин и длинных осей компенсационных полостей, а в основной части рудного блока - параллельно к длинным осям компенсационных полостей, при этом вначале взрывают скважины в горных породах дайки и зоны динамометаморфизма руд, затем - в основной части блока на сформированную зажатую среду, при чем в первую очередь выпускается основная часть блока с более богатой рудой, затем - более бедная руда, состоящая из руд зоны динамометаморфизма и пород дайки.

Предварительное документирование пострудных даек субвертикального падения, не содержащих полезного ископаемого, имеющих меньшую прочность и большую нарушенность, и оконтуривание зон влияния этих даек на рудный массив позволяет точнее оконтурить рудное тело и его качественное состояние, что обеспечивает надежное обуривание массива и эффективную отбойку.

Формирование компенсационных полостей по обе стороны от дайки на границах бедной измененной руды с богатой неизмененной рудой, на расстоянии от осевой линии дайки, определяемом по предлагаемой формуле, обеспечивает разделение промышленного блока по качеству руды, прочности и нарушенности горных пород, формирование устойчивой компенсационной полости.

В зависимости от качественного состава руды вблизи дайки расстояние от осевой линии дайки до границы между зонами бедной измененной руды с богатой неизмененной рудой, определяемое по предложенной формуле с учетом коэффициента пропорциональности (при содержании железа менее 23% - k=2; при содержании железа 23-27% - k=1,4; при содержании железа 27-42% - k=0,8; при содержании железа свыше 42% - k=0,5), позволяет установить мощность зоны влияния дайки на вмещающий рудный массив.

Бурение пучков скважин в породах пострудной дайки и зоне динамометаморфизма руд в плоскостях, нормальных к основной системе трещин и длинных осей компенсационных полостей, а в основной части рудного блока - параллельно к длинным осям компенсационных полостей обеспечивает в породах дайки и зоне динамометаморфизма руд уменьшение линии наименьшего сопротивления в плоскостях, нормальных к основной системе трещин, по сравнению с богатой рудой основной части блока, в котором система субпараллельных дайке трещин не является основной.

Взрывание в первую очередь скважин в породах дайки и зоне динамометаморфизма руд, а затем в основной части блока позволяет провести качественную взрывную отбойку горных пород раздельно по измененной бедной руде и неизмененной богатой руде.

Первоочередной выпуск основной части блока с более богатой рудой, а затем бедной руды обеспечивает повышение качества руды, снижение потерь и разубоживания в среднем по промышленному блоку.

Предлагаемый способ разработки рудных блоков снижает расход ВВ на выпуске, повышает качество добываемого полезного ископаемого и снижает затраты на товарную продукцию.

Сущность предлагаемого способа разработки рудных блоков, рассеченных субвертикальной пострудной дайкой, поясняется чертежами.

На фиг.1 показан план рудного блока, на фиг.2 - вертикальный разрез по сечению А-А.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. На карте геолого-маркшейдерской съемки блока 1 отмечается дайка 2 мощностью m, бедная руда зоны динамометаморфизма 3, богатая руда 4. Проходят буровые выработки 5 и выпускные выработки 6, на контакте бедной руды 3 и богатой руды 4 формируют компенсационные полости 7 по обе стороны от условной осевой линии 8 дайки 2 на расстоянии R, равном произведению мощности дайки на коэффициент пропорцинальности k, зависящий от вещественного состава вмещающей дайку руды, пучки скважин 9 бурят в породе дайки 2 и бедной руде 3 рядами в плоскостях, нормальных к длинной оси 10 компенсационных полостей 7, пучки скважин 11 бурят в богатой руде 4 рядами в плоскостях, параллельных длинной оси 10 компенсационных полостей 7, пучки скважин 9 и 10 заряжают ВВ, удельный расход ВВ в пучках скважин 9 принимается меньшим по сравнению с удельным расходом ВВ пучков скважин 11 в зависимости от прочности и нарушенности пород дайки 2, бедной руды 3 и богатой руды 4, в первую очередь взрывают пучки скважин 9, затем пучки скважин 11, сначала выпускается богатая руда 4 первой (I) очереди выпуска, затем бедная руда 3 и порода дайки 2 (II очередь выпуска).

Способ разработки рудных блоков, рассеченных субвертикальной пострудной дайкой, с формированием компенсационных полостей на контакте зоны динамометаморфического влияния дайки, первоочередной отбойки пород дайки и зоны динамометаморфизма руд, отбойки основной части блока на сформированную зажатую среду, выпуска в первую очередь богатой руды, затем бедной руды и пород дайки, не содержащей полезного ископаемого, обеспечивает:

1) качественное дробление пород дайки, зоны динамометаморфизма руд и основной части блока, сложенной богатой рудой;

2) снижение расхода ВВ на выпуске руды из блока;

3) повышение качества выпускаемой руды.

Предлагаемый способ разработки рудных блоков позволяет снизить расходы на вторичное взрывание, обеспечивает качественную подготовку рудного сырья и выпуск руды из блока с повышенным содержанием полезного ископаемого.