способ разработки мощной рудной залежи

Формула изобретения

1. Способ разработки мощной рудной залежи, включающий разделение ее на подэтажи, проходку на подэтажах транспортных, вентиляционных и буродоставочных выработок, бурение взрывных веерных скважин, взрывание секций толщиной, равной одной-двум ЛНС, и выпуск руды из торца выработки с использованием ковшовых погрузо-доставочных машин, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь и разубоживания руды, на эксплуатационном горизонте между буродоставочными выработками проводятся сбойки, из которых разбуривается целик между отработанными буродоставочными выработками и взрывается до начала отработки этой секции нижележащим горизонтом с одновременным погашением целика над сбойкой на специально разделанную отрезную щель, при этом отбойка руды с нижележащего горизонта производится на высоту одного подэтажа, что позволяет увеличить его высоту до 30 м и за счет более равномерного распределения ВВ в массиве улучшить качество дробления руды.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после погашения целиков между буродоставочными выработками и над сбойкой для сокращения потерь производится частичный выпуск руды из торцов сбойки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых.

Известен способ разработки месторождений полезных ископаемых, включающий подэтажную отбойку рудного тела сверху вниз с обрушением налегающих пород и торцевой выпуск руды при использовании мощных самоходно-доставочных машин [1].

Основными недостатками данного способа являются большие потери руды и высокая степень засорения вмещающими породами.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ разработки рудной залежи, включающий разделение ее на подэтажи высотой 15-20 м, проходку на подэтажах транспортных, вентиляционных и буродоставочных выработок через 12-14 м, бурение взрывных веерных скважин из буродоставочных выработок, взрывание секций толщиной, равной одной-двум ЛНС (линия наименьшего сопротивления), и выпуск руды из торца выработки с использованием ковшовых погрузочно-доставочных машин. Целик, оставленный между буродоставочными выработками, обуривается и взрывается из буродоставочных выработок нижележащего подэтажа, на которые и производится выпуск этих отбитых запасов. Выработки нижележащего подэтажа расположены по отношению к выработкам вышележащего подэтажа в шахматном порядке.

Недостатком этого варианта является то, что при этом ограничивается высота подэтажа в связи с тем, что бурение скважин для разбуривания целика между буродоставочными выработками вышележащего подэтажа должны осуществляться с нижележащего горизонта на высоту, равную удвоенной высоте подэтажа. В этом случае возрастают затраты на бурение и заряжание длинных скважин и снижается качество дробления. Учитывая это, в горнорудной практике Швеции (Кируна) было предложено дробить части этого целика скважинами, пробуренными из выработок вышележащего подэтажа под углами 50-55°, и таким образом уменьшить высоту целика между выработками, что позволяет увеличить высоту подэтажа.

Исследованиями установлено [2], что фигуры выпуска формируются под углами 70±2°, и в этом случае взрывание скважин, пробуренных под углами менее 70°, производится при практически полном отсутствии компенсации (фиг.1). В результате данный массив не разрыхляется (зона В), а лишь нарушается отдельными трещинами, которые захватывают и нижнюю часть массива (зона Б) и не позволяют произвести качественное разбуривание его и заряжание с нижележащего горизонта. В результате этого большая часть запасов, находящихся между буродоставочными выработками, не попадает в зону истечения на нижележащий горизонт и переходит в потери.

Цель изобретения - повышение использования недр за счет сокращения потерь руды и снижения разубоживания в извлекаемой горной массе.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 Схема предлагаемого характера выпуска руды.

А - зона выпуска руды эксплуатационного горизонта; Б - зона невзорванная, но нарушенная трещинами; В - зона взорванная, но нераздробленная; С - зона разрыхленных пустых пород.

2 - буродоставочные выработки,

3 - взрывные скважины.

Фиг.2 План буродоставочного вышележащего горизонта.

1 - вентиляционно-буровая сбойка,

3 - взрывные скважины,

4 - отрезная щель.

Фиг.3 Схема бурения и взрывания целика между буродоставочными выработками.

5 - целик.

Поставленная цель достигается тем, что при подготовке эксплуатационного горизонта между буродоставочными выработками 2 проходятся вентиляционные сбойки 1 (фиг.2) через 30-36 м. Этими выработками отрабатываемое рудное тело делится на выемочные секции. Пройденные сбойки в процессе эксплуатации служат как вентиляционные, а после отработки очередной секции используются как буровые для разбуривания оставшегося между буродоставочными выработками целика. Разбуривание производится взрывными скважинами 3, располагаемыми горизонтально и наклонно (фиг.2).

Учитывая то обстоятельство, что над отработанной буродоставочной выработкой горная масса в результате выпуска находится в достаточно разрыхленном состоянии, отбойка скважин, пробуренных между буродоставочными выработками, производится уже при наличии компенсации, чем достигается удовлетворительное ее дробление и разрыхление (фиг.3). Кроме этого, отпадает необходимость в бурении длинных скважин с нижележащего подэтажа и появляется возможность более равномерного их распределения в отбиваемом слое, что позволяет улучшить отбойку и увеличить выход руды с 1 п.м. скважин на 10-15%. При этом создаются реальные предпосылки для увеличения высоты подэтажа до 30 м и тем самым сокращения объема горноподготовительных выработок на 15-20%.

Предложенный способ разработки мощной рудной залежи реализуется следующим образом:

- при отбойке руды из буродоставочных выработок оконтуривающие взрывные скважины бурятся под углом 70° (углом истечения руды), обеспечивая тем самым разрыхление всего отбитого массива и попадание его в зону истечения;

- отбойка руды по буродоставочным выработкам в пределах секции ведется до границы, находящейся в 7-9 м от оси сбойки (фиг.2);

- из пройденных сбоек бурятся взрывные скважины 3 для разбуривания целика 5 (фиг.3), причем горизонтальные скважины располагаются на высоте 2,0-2,2 м от подошвы выработки. Веера взрывных скважин при разбуривании целика располагаются через 2,5-3,5 м в зависимости от расстояния между буродоставочными выработками;

- на одной из буродоставочных выработок (место выбирается из конкретных условий) производится отбойка руды с погашением сопряжения с вентиляционной сбойкой. Этот участок сбойки выполняет в дальнейшем роль отрезной щели 4 для последующего взрывания вееров скважин при погашении целиков между буродоставочными выработками (фиг.2);

- отбитые запасы целиков выпускаются на выработки нижележащего горизонта.

Предложенный способ позволяет сократить потери руды и уменьшить разубоживание за счет более качественного дробления и разрыхления отбиваемого массива, увеличения высоты выпускаемого слоя руды, а следовательно, и диаметра эллипсоида выпуска, сократить объем горно-подготовительных работ на 15-20% за счет увеличения высоты подэтажа, увеличить выход руды с 1 п.м. скважин на 10-15% и тем самым повысить эффективность очистных работ при использовании системы подэтажного обрушения.

Литература

[1] Именитов В.Р. «Технология, механизация и организация производственных процессов при подземной разработке рудных месторождений». - М.: «Недра», 1973 г., Стр.374-378.

[2] Демидов Ю.В., Аминов В.Н. «Подземная разработка мощных рудных залежей». - М.: «Недра», 1991 г.