Спосіб комбінованої розробки алмазних трубок

Спосіб комбінованої розробки алмазоносних трубок, який включає розкриття трубки вертикальними або нахиленими шахтними стовбурами і квершлагами, проходження на горизонті випуску щонайменше однієї капітальної і однієї підготовчої гірничих виробок, а також системи нарізних гірничих виробок, буріння з земної поверхні пілотсвердловин, руйнування корисної копалини через пілот-свердловини, видання зруйнованої корисної копалини через шахтні стовбури і пілотсвердловини на земну поверхню для наступного збагачення, який відрізняється тим, що відпрацювання трубки по глибині ведуть у два етапи: на першому етапі здійснюють видобуток корисної копалини у дві стадії з масиву кімберлітів у формі оберненого зрізаного конуса, нижня основа якого розміщена на межі економічно доцільної глибини розробки, а його верхня основа співпадає з нижньою основою запобіжного цілика, залишеного в кратерній частині трубки, бокова поверхня названого конуса обмежена внутрішньою поверхнею охоронного цілика у формі кільцевого зрізаного конуса, зовнішня поверхня якого розміщена на контакті трубки з вмісними породами; на першій стадії здійснюють виймання корисної копалини із зон з високим вмістом алмазів в межах контурів добувних блоків, які складаються з чотирьох основних і чотирьох додаткових камер виймання, що U 2 (19) 1 3 49650 4 Відомим до запропонованого є спосіб вилугірничих виробок, буріння з земної поверхні пілотчення матеріалу з підземних формацій через свердловин, руйнування корисної копалини через свердловини, який включає буріння пілотпілот-свердловини, видання зруйнованої корисної свердловин, подачу в пілот-свердловини заповнюкопалини через шахтні стовбури і пілотвача, встановлення на вустях пілот-свердловин свердловини на земну поверхню для наступного агрегатів для проходження свердловин великого збагачення, відпрацювання трубки по глибині ведіаметру та видачу матеріалу на поверхню [1]. дуть у два етапи: на першому етапі здійснюють Недоліком відомого способу є самотічна видобуток корисної копалини у дві стадії з масиву гідродоставка до випускних виробок на днищах кімберлітів у формі оберненого зрізаного конуса, камер виймання, що викликає значні втрати конижня основа якого розміщена на межі економічно рисного компоненту. доцільної глибини розробки, а його верхня основа Прототипом до пропонованого є спосіб співпадає з нижньою основою запобіжного цілика, комбінованої розробки крутопадаючих рудних тіл, залишеного в кратерній частині трубки, бокова який включає розкриття трубки вертикальними або поверхня названого конуса обмежена нахиленими шахтними стовбурами і квершлагами, внутрішньою поверхнею охоронного цілика у проходження на горизонті випуску щонайменше формі кільцевого зрізаного конуса, зовнішня пооднієї капітальної і однієї підготовчої гірничих виверхня якого розміщена на контакті трубки з робок, буріння з земної поверхні пілот-свердловин, вміщуючими породами; на першій стадії розширення пілот-свердловин із створенням каздійснюють виймання корисної копалини із зон з мер виймання, видачу зруйнованої корисної копависоким вмістом алмазів в межах контурів добувлини через шахтні стовбури і пілот-свердловини них блоків, які складаються з чотирьох основних і на земну поверхню для наступного збагачення [2]. чотирьох додаткових камер виймання, що Способу властиві наступні недоліки: відрізняються між собою діаметрами, шляхом - спосіб може бути застосований за умови розширення пілот-свердловин у напрямку відсутності робітників під землею, що пов'язано з запобіжного цілика буровими установками, високою вірогідністю прориву пульпи під високим розміщеними на земній поверхні; на другій стадії тиском і в кількості, яка значно перевищує сумарні здійснюють виймання корисної копалини з частини об'єми підземних гірничих виробок, наслідки якого масиву кімберлітів, розміщених поза зонами з виносять катастрофічний характер; соким вмістом алмазів, в межах контурів добувних - значний рівень розубожування корисної коблоків, які складаються щонайменше з чотирьох палини налягаючими і вміщуючими породами. При основних камер виймання, шляхом розширення збільшенні глибини розробки, а отже, і зменшенні пілот-свердловин і магазинування зруйнованої активного опору корисною копалиною вміщуючих корисної копалини в очисному просторі камер порід, останні у формі призм сповзання обрушувавиймання в напрямку охоронного цілика буровими тимуться у вироблений простір разом з налягаюустановками, розміщеними на земній поверхні; на чими породами; другому етапі здійснюють видобуток корисної ко- високий рівень втрат алмазів на штучно палини в межах запобіжного цілика шляхом розствореному днищі, розміри якого значні і ширення пілот-свердловин в напрямку основи відповідають розмірам перерізу трубки на запобіжного цілика з використанням гідравлічних і горизонті випуску, за рахунок використання гідромеханічних виконавчих органів для руйнуванмалоефективної самотічної гідродоставки в прийня корисної копалини в режимах замкнутого помальну камеру; стачання робочим агентом, при цьому вироблені - при використанні способу на трубках, склапростори камер виймання, створених на першому і дених автолітовими і ксенотуфобрекчіями, алмази другому етапах, заповнюють тверднучим приурочені до автолітових брекчій будуть безпоматеріалом, що подається через устя пілотворотно втрачені, оскільки названі брекчії не свердловин; також руйнування відбитої і підлягають довільній дезінтеграції; замагазинованої в очисному просторі камер вий- у пропонованому способі процес очисного мання корисної копалини здійснюють шляхом виймання носить некерований характер внаслідок зрошення магазину поверхнево активними речовеличезних притоків води у вироблений простір винами, які подаються з земної поверхні через трубки з налягаючих і вміщуючих порід. внутрішню порожнину бурової колони, канал пороВ основу корисної моделі поставлене завдандоруйнуючого інструменту і внутрішню порожнину ня створити спосіб комбінованої розробки алмазоконцентратора, а перед проходженням пілотносних трубок з високою ефективністю промислосвердловини при відпрацюванні трубки на першового використання і надійністю експлуатації му етапі здійснюють буріння випереджаючої устаткування за рахунок зміцнення поверхні камер свердловини, в при-вибійній частині якої встановвиймання, уникнення довільної дезінтеграції та люють пакеруючий елемент з наступним заповвиносу кімберлітового матеріалу у водному ненням внутрішньої порожнини свердловини сипусередовищі. чим матеріалом, при цьому відрізок пілотПоставлене завдання досягається тим, що у свердловини в межах потужності налягаючих порід способі комбінованої розробки алмазоносних труі запобіжного цілика обсаджують колоною труб з бок, який включає розкриття трубки вертикальницементацією затрубного простору. ми або нахиленими шахтними стовбурами і кверКомбінована розробка алмазоносних трубок, шлагами, проходження на горизонті випуску включає розтин трубки вертикальними або похищонайменше однієї капітальної і однієї підготовчої леними шахтними стовбурами і квершлагами, прогірничих виробок, а також системи нарізних ходження на горизонті випуску щонайменше 5 49650 6 однією капітальною і однією підготовчої гірничих потужності налягаючих порід і запобіжного цілика виробок, а також системи нарізних гірничих вирообсаджують колоною труб з цементацією затруббок, буріння з земної поверхні пілот-свердловин, ного простору. руйнування корисної копалини через пілотЗдійснення видобутку корисної копалини у два свердловини, видачу зруйнованої корисної копаетапи викликане необхідністю досягнення лини через шахтні стовбури і пілот-свердловини проектної продуктивності копальні за незначний на земну поверхню для подальшого збагачення. період. Крім того, відпрацювання нижньої частини Відпрацювання трубки по глибині ведуть у два трубки на першому етапі дозволить наростити етапи. річний видобуток алмазів, вміст і вилучена цінність На першому етапі здійснюють видобуток яких з врахуванням якісних характеристик корисної копалини у дві стадії з масиву кімберлітів кристалів збільшується з глибиною, за рахунок у формі оберненого зрізаного конуса, нижня основведення в експлуатацію необхідної кількості ва якого розташована на межі економічно комплексів. доцільної глибини розробки. Верхня основа конуса Залишення в кратерній частині трубки співпадає з нижньою основою запобіжного цілика, запобіжного цілика, потужність якого відповідає що залишається в частині кратера трубки. Бічна потужності верхньої пачки вміщуючих порід, обуповерхня названого конуса обмежена мовлене двома чинниками. По-перше, кімберліти внутрішньою поверхнею охоронного целика у цілика служать перешкодою прориву налягаючих формі кільцевого зрізаного конуса, зовнішня попорід, представлених пливунами, в очисний верхня якого розташована на контакті трубки з простір камер виймання, а потім і в підземні гірничівміщуючими породами. виробки з непрогнозованими наслідками. На першій стадії здійснюють виймання По-друге, кімберліти цілика є водоупором корисної копалини із зон з високим вмістом підземних вод, приурочених до вміщуючих порід. алмазів в межах контурів блоків видобутку, що Водопритоки в підземні гірничі виробки можуть складаються з чотирьох основних і чотирьох добути значними і пов'язані з великими витратами на даткових камер виймання, які відрізняються між водовідведення, а також видозміни технологічних собою діаметрами, шляхом розширення пілотсхем видобутку, порушених довільною свердловин у напрямку запобіжного цілика буродезінтеграцією кімберлітів у водному середовищі, вими установками, розташованими на земній складених ксенотуфобрекчіями. поверхні. Залишення на контакті трубки з вміщуючими На другій стадії здійснюють виймання корисної породами охоронного цілика у формі кільцевого копалини з частини масиву кімберлітів, розташозрізаного конуса зумовлене необхідністю створенваних зовні зон з високим вмістом алмазів, в меня додаткового захисного екрану, що жах контурів блоків видобутку, які складаються перешкоджає надходженню підземних вод із щонайменше з чотирьох основних камер вийманвміщуючих порід у вироблені простори камер вийня, шляхом розширення пілот-свердловин і магамання, а потім і у підземні виробки. Ведення очисзинування зруйнованої корисної копалини в очисного виймання у дві стадії на першому етапі ному просторі камер виймання у напрямку відпрацювання, зумовлене наявністю в трубці зон запобіжного цілика буровими установками, розтаз високим вмістом алмазів. Досягнення заданого шованими на земній поверхні. рівня видобутку алмазів із зон з високим вмістом На другому етапі здійснюють видобуток при використанні мінімальної кількості комплексів, корисної копалини в межах запобіжного цілика що знаходяться в експлуатації, дозволить значно шляхом розширення пілот-свердловин у напрямку скоротити терміни окупності капітальних витрат на основи запобіжного цілика з використанням будівництво копальні, а також понизити гідравлічних і гідромеханічних виконавчих органів експлуатаційні витрати. для руйнування корисної копалини в режимах Формування добувного блоку в зонах з висозамкнутого постачання робочим агентом. ким вмістом алмазів, що складається з чотирьох Вироблені простори камер виймання, які ствоосновних і чотирьох додаткових камер виймання, рюються на першому і другому етапах, заповнюдозволить знизити рівень втрат корисної копалини ють тверднучим матеріалом, що подається через в блоці до 8 %. Абсолютні значення втрат не заустя пілот-свердловин. лежать від діаметрів створюваних основних і доОбрушення відбитої і замагазинованої в очисдаткових камер виймання, які дотичні між собою ному просторі камер виймання корисної копалини твірними. Закладка очисного простору додаткових здійснюють шляхом зрошування магазину поверхкамер виймання матеріалом з характеристиками нево активними речовинами, які подаються із міцності, що перевищують міцність корисної копаземної поверхні через внутрішню порожнину лини, дозволить проходити основні камери вийбурової колони, канал породоруйнуючого мання з вертикальними стінками, оскільки створені інструменту і внутрішню порожнину концентратоштучні стовпи є направляючими для породоруйра. нуючого інструменту, використаного для проходПеред проходження пілот-свердловин при ження основних камер виймання. відпрацюванні трубки на першому етапі Формування добувного блоку на другій стадії, здійснюють буріння випереджаючої свердловини, що складається щонайменше з чотирьох основних в привибійній частині якої встановлюють пакеруюкамер виймання, дозволить знизити рівень втрат чий елемент з подальшим заповненням корисної копалини в блоці до 21 %. Абсолютне внутрішньої порожнини свердловини сипучим значення втрат не залежить від діаметрів створематеріалом. Відрізок пілот-свердловини в межах них камер виймання, дотичних між собою 7 49650 8 твірними. Доцільність проходження додаткових Обсадження і цементація затрубного простору камер виймання в межах контурів добувного блоку пілот-свердловин на відрізку, обмеженому встановлюється економічним розрахунком з викопотужністю налягаючих порід і потужністю ристанням критерію економічних наслідків. запобіжного цілика, дозволить запобігти прориву Для попередження розвитку геомеханічних налягаючих порід і підземних вод з вміщуючих процесів в масиві трубки, ослабленому камерами порід в очисний простір камер виймання. виймання, проводять заповнення виробленого Використання пропонованого корисної моделі простору камер тверднучою закладкою, яка дозволить залучити в експлуатацію подається через устя пілот-свердловин, що значно високоефективні алмазоносні трубки, які залягаспрощує технологію при одночасному зниженні ють в складних гірничо-геологічних умовах. Крім собівартості. того, еколого-економічні наслідки розробки трубки Відпрацювання запобіжного цілика на другому не перевищать допустимого рівня для даного етапі з використанням технічних засобів і регіону. технологічних схем геотехнологічних методів видобутку дозволить підвищити повноту і якість виДжерела інформації: лучення при промисловому освоєнні трубки. 1. А.С. № 1208249, кл. Е21С 45/00, Е21С Буріння випереджаючої свердловини і осна41/06, заявлене 13.06.84, опубліковане 30.01.86, щення її в привибійній зоні пакеруючим елементом БИ № 4. з подальшим заповненням внутрішньої порожнини 2. А.С. № 1247539, кл. E21C 41/02, E21С сипучим матеріалом, дозволить здійснити керова41/06, заявлене 15.02.85, опубліковане 30.07.86, ний випуск бурового розчину і бурового шламу в БИ № 28 (прототип). підземні виробки при проходженні пілотсвердловин об'єм якого значний. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Підписне Тираж 26 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