Спосіб підземної розробки рудних родовищ

1. Спосіб підземної розробки рудних родовищ, який включає проходження підготовчих, нарізних і очисних виробок, підсічку блока, ослаблення зв'язку масиву, який відпрацьовується, з оточуючим масивом направленого керування процесом самообвалення ініціюванням вибухових зарядів ВР у свердловинах і випуск гірської маси, що обвалилася, який відрізняється тим, що регулююче керування інтенсивністю самообвалення проводять шляхом спільної дії вертикальної зверху вниз або знизу вверх і горизонтальної імпульсних дій на масив вибухових зарядів ВР, які закладають у виробки або свердловини за умови співвідношення інтервалів затримки між імпульсами, які визначаються за формулою i dti = 2 dto ; i=0, 1, 2, ... N Спосіб відноситься до гірничої промисловості, зокрема, до підземної розробки рудних покладів в умовах застосування систем із самообваленням гірничого відпрацьовуваного масиву. Відомий спосіб розробки рудних покладів, який включає проходку підготовчо-нарізних виробок, підсічку блоку, ослаблення зв’язку масиву, який відробляється та оточуючого його, самообвалення відробленого масиву та випуск гірничої маси, яка обвалюється [Агошков М.И. и др. Разработка рудных и нерудных месторождений. - М. - Недра, 1983. - С. 245-248]. Недоліком відомого способу є складність і негнучкість системи, можливість масових втрат руди при відхиленні від нормальних умов її застосування. Найбільш близьким технічним рішенням, вибраним як прототипу, є спосіб підземної розробки рудних родовищ, який включає проходження підготовчих, нарізних і очисних виробок, підсічку блоку, ослаблення зв'язку масиву, який відпрацьовується з оточуючим масивом, направленого керування процесом самообвалення ініціюванням вибухових зарядів ВР у свердловинах і випуск гір ської маси, що обвалилася. [А.с. №1169410, Опубл. 23.05.86. Бюл. №19]. Недоліком відомого способу є технічно складне зарядження і підривання пучка вертикальних паралельно-наближених свердловин є неможливість проведення роботи над виробленим простором. Задачею корисної моделі є удосконалення способу розробки рудних покладів за рахунок регульованого керування процесом самообвалення, яке створюється аномально низьким тертям у блочних середовищах масиву руди в контурах блоку, що приводить до зниження його міцності. Це дозволяє зменшити обсяг бурових робіт, знизити кількість вибухової речовини, і підвищити економічну ефективність підземного видобутку руди . Поставлена задача вирішується за рахунок того, що спосіб підземної розробки рудних родовищ, який включає проходку підготовчих, нарізних і очисних виробок, підсічку блоку, ослаблення зв'язку масиву, який відпрацьовується, з оточуючим масивом направленого керування процесом самооб ( ) dto = nr ; x1 = x1 × 2 D ( 2 )9 - 22,63 , де D - характерний лінійний розмір блочної структури, який працює в масиві; Vp - швидкість розповсюдження поздовжніх хвиль (19) UA (11) 40208 (13) U у масиві. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що в центрі блока у пробурену вниз свердловину закладають сейсмоакустичні датчики. 3 40208 валення, ініціювання вибухових зарядів ВР у свердловинах і випуск гірської маси, що обвалилася. Згідно до корисної моделі, регулююче керування інтенсивністю самообвалення проводять шляхом спільної дії вертикальної зверху вниз або знизу вверх та горизонтальної імпульсних дій на масив вибухових зарядів ВР, які закладають у виробки або свердловини за умови співвідношення інтервалів затримки між імпульсами, що визначались за формулою i dti = 2 dto ; і=0, 1, 2, ... N ( ) ( ) 9 nr ; x1 = 2 - 22,63 . x1 × 2 D де Δ - характерний лінійний розмір блочної структури, який працює в масиві; Vp - швидкість розповсюдження поздовжніх хвиль у масиві. Для контролю склепіння природної рівноваги на верхньому горизонті у пробурену вниз свердловину, у центрі блоку закладають сейсмоакустичні датчики. Заявлений спосіб ілюструється схемами, де на Фіг.1 показано вертикальну проекцію за простиранням покладу; на Фіг.2 - розріз по А-А; на Фіг.3 розріз по Б-Б; на Фіг.4 - розріз по В-В. Спосіб підземної розробки здійснюється таким чином. У рудному масиві проходять господарські 1, вентиляційні 2, доставочні 3, контрольно-бурові 4, ходові 5 виробки. З контрольно-бурових виробок 4 по периметру панелі рудний масив розбурюють віялами глибоких свердловин 6, які призначено для ослаблення зв'язку масиву, який відпрацьовується з оточуючим масивом. У виробці 7 верхнього підповерху, у центрі панелі бурять вниз свердловину 8, куди закладають сейсмоакустичні датчики 9, для визначення міцністних характеристик рудного масиву та висотасклепіння обвалення. Очисні роботи починають з підсічки. Послідовним підриванням штангових шпурів 10 з дучок 11 доставочних виробок 3 підсікають масив на всій площині панелі. Повнота підсічки, швидкість її здійснення та послідовність руйнування окремих ділянок дуже впливає на розвиток процесу самообвалення. Часткове самообвалення руди починається при площині 100-120м2, активне - при площині 300-350м2 у рудах міцністю від 2 до 5. Під час відпрацювання блоку необхідно вирішувати важливі питання обсягів, режиму і планограми випуску пуди. Випуск руди при підсічці є регулятором самообвалення масиву, тому при підсічці необхідно випускати приблизно 50% об'єму відбиваної руди. У подальшому випуск руди проводять в об'ємі, який дорівнює 1/3 обваленої руди. Керування інтенсивністю самообвалення руди проводять створенням аномального низького тертя в блочному середовищі шляхом спільної дії вертикальної зверху вниз або знизу вверх і горизонтальні імпульсних дій вибухових зарядів ВР, які закладаються у виробки або свердловини за умоdto = 4 ви співвідношення інтервалів затримки між імпульсами, які визначаються за формулою i dti = 2 dto ; і=0, 1, 2, ... N ( ) dto = nr ; x1 = x1 × 2 D ( 2 )9 - 22,63 . де Δ - характерний лінійний розмір блочної структури, який працює в масиві і в середньому становить 0,3-0,5м; Vр - швидкість розповсюдження поздовжніх хвиль у масиві, яку визначають за сейсмоакустичним датчиком 9. Формули взято зі [статті М.В. Курленя, В.Н. Опарина, В.И. Вострякова «Об эффекте аномального низкого трения в блочных средах». ФТПРПИ, 1997. - №1. - с. 3-16]. Для оцінки розмірів блоків Δ, які реагують на застосовувані технологічні вибухи, використовували геомеханічний інваріант (d). [Стаття М.В. Курленя, В.Н. Опарин, А.А. Еременко «Об отношении линейных размеров блоков горных пород к величинам раскрытия трещин в структурной иерархии массивов». - ФТПРПИ, 1993. - №3. - с. 3-9]. Тоді розмір працюючого блоку Δ можна оцінити за формулою Δ=d/mΔ (d) Параметр d має сенс абсолютних зміщень поміж точками масиву порід, що контролюються після вибухових дій. Підставляючи у формулу значення m Δ=(4-5)·10-3 та d@1,9×10-3, маємо Δ=0,380,48м. На вибух реагують структурні блоки розміром 40-50см. Розглянемо приклад розрахунку інтервалу поміж імпульсами при і=1; Δ»0,45м; Vр»600м/с 1 600 dt1 = 2 = 415 с. , 22,63 × 2 × 0,45 Інтервал затримки між імпульсами складає у середньому 41,5с. Для цього використовують свердловини 6, призначені для ослаблення зв'язку виймального блоку з оточуючим рудним масивом. У свердловини, розташовані під кутом 80-90° на визначеній глибині закладають ВР і підривають, створюють вертикальний імпульс. У свердловини, розташовані під кутом 0-45° від горизонту закладають ВР і підривають, створюють горизонтальний імпульс. При постійному збільшенні енергії вертикальних імпульсів, монотонно зростає самообвалення рудного масиву. При спільному статичному горизонтальному напруженні та вертикальних імпульсних діях з заданою енергією приводить до самообвалення рудного масиву. У двох останніх випадках вертикальні імпульси можна створювати знизу, підриваючи ВР у дучках 11 доставочних виробок 2. Контроль за процесом розміцнення рудного масиву і висоти склепіння виконують за допомогою сейсмоакустичних датчиків 9, закладених у свердловину, пробурену вниз із середини блоку. ( ) 5 40208 Кабель виводять на безпечну відстань на лежачий бік і періодично проводять спостереження. За даними швидкості проходження хвиль у масиві визначають міцністні характеристик, а після відходження сейсмодатчиків 6 в обвалений простір, висоту склепіння. Комп’ютерна верстка М. Ломалова 6 Додаткові спостереження за самообваленням рудного масиву виконують з контрольно-бурових виробок 4 по стану глибоких свердловин. За досягненням контуру самообвалення підривають глибокі свердловини 6, проводять посадку стелини і повний випуск руди. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601