способ выпуска руды из блоков

Формула изобретения

Способ выпуска руды из блоков, включающий подготовку запасов проходкой подэтажных штреков или ортов, из которых массив разбуривают скважинами, установку в торце погрузочной выработки устройства для управления выпуском, представляющего собой раму с прикрепленным к ней в верхней части щитом, который устанавливают горизонтально на уровне кровли погрузочной выработки, отбойку и выпуск руды через торцы погрузочных выработок с внедрением щита в навал отбитой рудной массы, отличающийся тем, что перед внедрением в навал щит наклоняют от кровли выработки в сторону завала руды и внедряют его на всю ширину выработки, при этом нижнюю часть щита опускают до уровня, достаточного для помещения и нормальной работы ковша погрузочной машины.

Описание изобретения к патенту

Изобретение может быть использовано в горнорудной промышленности при подземной разработке системами с обрушением и подэтажной выемкой.

Известен способ торцевого выпуска при системе подэтажного обрушения с применением самоходных погрузо-доставочных машин (см., например, Агошков М.И., Малахов Г.М. «Подземная разработка рудных месторождений» М., Недра, 1968, с.484, рис.262 (шведский) вариант подэтажного обрушения), при котором подготовка запасов осуществляется проходкой подэтажных штреков или ортов, из которых массив запасов разбуривается скважинами. Отбойка руды начинается от границ залежи по 1-2 слоя, а выпуск руды осуществляют через торцы погрузочных выработок. Недостатки этого способа состоят в том, что высота погрузочных выработок составляет 2,4-3 м, из-за чего ширина живого сечения потока выпускаемой рудной массы не превышает 0,4-0,6 м. Особенно мала она при применении погрузочных машин с небольшой (до 1 м) глубиной забора ковша в навал рудной массы. В результате не только ограничивается производительность на выпуске и погрузке, но и размеры тел выпуска, а также плохое вписывание тел выпуска в отбиваемые слои руды, поскольку над торцом выпускной выработки массив неотбитой руды позволяет развиваться эллипсоиду выпуска только в сторону от массива неотбитой руды, из-за чего потери и разубоживание достигают 20-25%.

Известен также способ выпуска руды из блока (см., например, авт. свид. СССР №595509, опубл. в Бюлл. изобр. №8 от 24.02.71), при котором для увеличения ширины тела выпуска в торце выпускной выработки устанавливают устройство для управления выпуском, представляющее собой щит, выдвигаемый на уровне кровли погрузочной выработки в сторону отбитой руды, только в средней части погрузочной выработки, с тем, чтобы выпуск мог производится на выработку справа и слева от щита. Недостатки этого способа состоят в том, что из-за малой ширины щита навал рудной массы на почву выработки достигает 2,5-3 м, вследствие чего даже при применении мощной погрузочной машины с величиной заглубления до 1,5 м ширина живого сечения справа и слева от щита не может превышать таковую без применения щита. Серьезным недостатком является также то, что выпуск предлагается осуществлять попеременно с центра и боков выработки. Недостаток этого способа состоит также в том, что живое сечение потока руды в центральной части под щитом на уровне кровли погрузочной выработки также не может быть больше, чем без устройства, даже при применении самых мощных скреперов или погрузочных машин с большой величиной внедрения ковша в навал руды. Горизонтальное положение щита не способствует также скатыванию с него руды. Из-за этих недостатков размеры эллипсоидов выпуска сравнительно невелики и производительность выпуска ограничена, особенно при крупно-кусковатой рудной массе.

Изобретение направлено на повышение интенсивности подготовительно-нарезных и очистных работ, а также полноту использования недр и качество добываемого полезного ископаемого, увеличение размеров живого сечения выработок и объемов тел выпуска за счет того, подготовку запасов осуществляют проходкой подэтажных штреков или ортов, из которых массив разбуривают скважинами, установку в торце погрузочной выработки устройства для управления выпуском, представляющего собой раму с прикрепленным к ней в верхней части щитом, который устанавливают горизонтально на уровне кровли погрузочной выработки, отбойку и выпуск руды через торцы погрузочных выработок с внедрением щита в навал отбитой рудной массы, перед внедрением в навал щит наклоняют от кровли выработки в сторону завала руды и внедряют его на всю ширину выработки, при этом нижнюю часть щита опускают до уровня, достаточного для помещения и нормальной работы ковша погрузочной машины.

Сущность изобретения представлена на чертежах, где фиг.1 - проекция на вертикальную плоскость способа выпуска руды из блоков;

фиг.2 - вертикальный разрез по линии I-I.

Способ осуществляют следующим образом. До начала отбойки запасов отдельными слоями или всего блока в торце погрузочной выработки устанавливают устройство, представляющее собой раму с прикрепленным к ней в верхней части щитом. До отбойки и выпуска щит устройства устанавливается горизонтально на уровне кровли погрузочной выработки, после отбойки и выпуска перед внедрением в навал щит наклоняют от кровли выработки в сторону завала руды и внедряют его на всю ширину выработки, при этом нижнюю часть щита опускают до уровня, достаточного для помещения и нормальной работы ковша погрузочной машины. Длина погрузочных выработок сокращается на величину, определяемую из условия

l(H-h)Ctg +d_o'-d_o,

где d_o =H(Ctg -Ctg )-a, d'_o=a+h(Ctg -Ctg ), H - высота погрузочной выработки, м; h - высота от почвы до нижней кромки щита, м; d_o и d'_o - ширина живого сечения потока при базовом и новом вариантах, м; а - глубина забора ковша в навал рудной массы, м; - угол естественного откоса рудной массы, град.; - угол наклона щита к горизонтали, град; - угол образующей постели, град. При этом минимальная ширина живого сечения потока выпускаемой рудной массы опускается с уровня кровли до уровня минимально допустимой высоты нижней части щита, благодаря чему живое сечение потока перемещается в завал, а его ширина (живого сечения) существенно увеличивается (в 3-4 раза по сравнению с прототипом). При этом не только увеличиваются размеры эллипсоидов выпуска и их объем, снижаются потери и разубоживание руды, но и увеличивается производительность погрузочных машин при выпуске, а также представляется возможность увеличить расстояние между выпускными выработками на 2-2,5 м.

При увеличении ширины живого сечения (на 1 м) примерно на столько же увеличится ширина эллипсоида выпуска. Имея в виду, что при применяемых в настоящее время самоходных погрузочных ковшовых машинах с емкостью ковша от 1 до 5,6 м³ высота погрузочных выработок должна приниматься в пределах от 2,4 до 3 м, можно принять, что при новом способе выпуска и машинной погрузки высота расположения минимальной ширины живого сечения будет примерно на 2 м ниже уровня кровли выпускной выработки. Настолько же увеличивается высота эллипсоида выпуска.

Преимущества нового способа: 1) сокращение объема трудоемких проходческих работ в днищах блоков и повышение интенсивности их подготовки; 2) увеличение ширины живого сечения выработки и объема эллипсоидов выпуска (поскольку увеличивается их высота и ширина); 3) увеличение производительности выпуска; 4) снижение потерь и разубоживания руды; 5) представляется возможность ускорения разбуривания и отбойки основных запасов блока и увеличения производственной мощности рудника в целом.