Спосіб розробки рудних покладів

1 Спосіб розробки рудних покладів, що включає поділ рудного покладу на блоки, утворення днищ блоків, проведення буропідривних робіт, виймання руди з утворенням очисних камер, обмежених міжкамерними і міжповерховими ціликами, який відрізняється тим, що обвалення і випуск камерного запасу руди здійснюють почерговостадійно, при цьому запаси першої стадії обмежують в нижній частині - днищем блока, зі сторони лежачого боку - площиною, яка під кутом 70-80° проходить через зону перетину днища блока з вмісними породами лежачого боку, зверху покрівлею камери, зі сторони висячого боку - площиною контакту вмісних порід з рудним покладом, запаси руди другої стадії обмежують зі сторони лежачого боку - площиною контакту рудного покладу з вмісними породами лежачого боку, зверху - половиною висоти очисної камери, в третю стадію виймають запаси, що залишилися зі сторони лежачого боку в верхній половині камери, причому запаси кожної наступної стадії обвалюють після повного випуску запасів попередньої стадії 2 Спосіб по п 1, який відрізняється тим, що запаси першої стадії виймають в дві черги, при цьому в першу чергу виймають запаси руди, які прилягають до висячого боку і обмежені з висячого боку - площиною контакту рудного покладу з вмісними породами, зверху - покрівлею камери, зі сторони лежачого боку - площиною, яка під кутом 7080° проходить через зону перетину покрівлі камери з висячим боком рудного покладу, знизу - днищем блока, в другу чергу виймають запаси, які обмежені знизу, зверху та зі сторони лежачого боку - контурами запасів першої стадії, а зі сторони висячого боку - запасами першої черги 3 Спосіб по п 1, який відрізняється тим, що запаси руди третьої стадії виймають в дві черги, при цьому в першу чергу виймають запаси руди обмежені знизу - запасами другої стадії, зі сторони лежачого боку -площиною, яка під кутом 70-80° проходить через зону перетину верхньої межі запасу другої стадії з вмісними породами лежачого боку, зверху -покрівлею камери, зі сторони висячого боку - запасами першої стадії, в другу чергу виймають запаси, обмежені зі сторони лежачого боку — площиною контакту рудного покладу верхньої половини камери з вмісними породами, зверху покрівлею камери, зі сторони висячого боку - запасами першої черги третьої стадії 4 Спосіб по пп 2, 3, який відрізняється тим, що запаси кожної наступної черги обвалюють після повного випуску запасів попередньої черги ю (О Винахід відноситься до гірничої промисловості і може бути використаний при відпрацьовуванні потужних рудних покладів поверховокамерними системами розробки, зокрема при вийманні руди із очисних камер Відомий спосіб розробки потужних рудних покладів поверховокамерними системами з обваленням руди в камерах, орієнтованих навхрест простяганню, вертикальними або крутосхилими глибокими свердловинами ("Справочник по горнорудному делу" под редакцией В А Гребенюка, Я С Пыжьянова, И Е Ерофеева М "Недра" 1983 С 491-493) Вказаний спосіб характеризується підвищеною довжиною (55-70м) глибоких свердловин Рудний масив камер розбурюють вертикальними або крутосхилими свердловинами на всю висоту камер із горизонтальних бурових виробок, розташованих під покрівлею камер Масове обвалення ведуть вертикальними або похилими шарами свердловин, застосовуючи багаторядне короткосповільнене підривання Недоліком відомого способу є обмежені умови застосування дуже круті кути падіння (70-90°), що рідко, трапляється, правильні контакти з вміщуючими породами, монолітна руда До технологічних недоліків відносяться - низька якість подрібнення руди, обумовлена відхиленням свердловин від проектного розташування із-за їхньої великої довжини, 61524 - значна сейсмічна дія вибухівки та обваленої руди на днище камери, особливо при обваленні на затискаюче середовище, в результаті чого виробки днища блоку часто руйнуються в процесі обвалення рудного масиву і потребують значних затрат на їх відновлення, -тривалий період стояння покрівлі камер, внаслідок чого можливе и самообвалення з послідуючими значними втратами обваленої руди на днищі камери Найважливішим недоліком вказаного способу розробки є значні втрати руди (до 30-40%) на лежачому боці покладу при кутах падіння 60-45° Цей фактор обумовлює практичну неможливість застосування поверховокамерних систем розробки при найбільш розповсюджених умовах залягання рудних покладів Найбільш близьким технічним рішенням, обраним як прототип, є спосіб розробки рудних покладів включає поділ рудного покладу на блоки, утворення днищ блоків, проведення буропідривних робіт, виймання руди з утворенням очисних камер, обмежених міжкамерними і міжетажними ціликами ("Системы разработки для подземных рудников Криворожского бассейна (типовые паспорта) Кривой Рог НИГРИ 1986 стр 10-11) Недоліком відомого способу виймання камерного запасу є поділ поверху на під поверхи, що призводить до необхідності проведення виробок і обладнання днищ блоку на кожному підповерху, а також обумовлює різке зменшення камерного запасу (до 2832%) Окрім того, при кутах падіння рудного покладу 45-50° втрати руди на лежачому боці камер підповерховокамерних системах розробки досягають 20-25% Все це призводить до різкого зменшення ефективності камерних систем розробки Задачею винаходу є вдосконалення способу розробки рудних покладів камерними системами за рахунок впровадження почерговостадійного обвалення і випуску руди камерного запасу Це дозволить, на відміну від прототипу, покращити ЯКІСНІ і КІЛЬКІСНІ показники видобутку руди із камер і в цілому по системі розробки, зменшити собівартість підземної розробки Поставлена задача вирішується за рахунок того, що спосіб розробки рудних покладів включає поділ рудного покладу на блоки, утворення днищ блоків, проведення буропідривних робіт, виймання руди з утворенням очисних камер, обмежених міжкамерними і міжетажними ціликами Згідно З винаходом, обвалення і випуск камерного запасу руди здійснюють почерговостадійно, при цьому - запаси першої стадії обмежують в нижній частині - днищем блоку, зі сторони лежачого боку площиною, яка під кутом 70-80° проходить через зону перетину днища блоку з вміщуючими породами лежачого боку, зверху - покрівлею камери, зі сторони висячого боку - площиною контакту вміщуючих порід з рудним покладом, - запаси руди другої стадії обмежують зі сторони лежачого боку - площиною контакту рудного покладу з вміщуючими породами лежачого боку, зверху - половиною висоти очисної камери, - в третю стадію виймають запаси, що залишилися зі сторони лежачого боку в верхній поло вині камери Причому запаси кожної послідуючої стадії обвалюють після повного випуску запасів попередньої стадії При довжині камер навхрест простяганню більше 30м, запаси першої стадії виймають в дві черги, при цьому в першу чергу виймають запаси руди, які прилягають до висячого боку і обмежені з висячого боку - площиною контакту рудного покладу з вміщуючими породами, зверху - покрівлею камери, зі сторони лежачого боку - площиною, яка під кутом 70-80° проходить через зону перетину покрівлі камери з висячим боком рудного покладу, знизу - днищем блоку, в другу чергу виймають запаси, які обмежені знизу, зверху та зі сторони лежачого боку - контурами запасів першої стадії, а зі сторони висячого боку - запасами першої черги При кутах падіння рудного покладу 45-50°, запаси руди третьої стадії виймають в дві черги, при цьому в першу чергу виймають запаси руди обмежені знизу - запасами другої стадії, зі сторони лежачого боку - площиною, яка під кутом 70-80° проходить через зону перетину верхньої межі запасу другої стадії з вміщуючими породами лежачого боку, зверху - покрівлею камери, зі сторони висячого боку - запасами першої стадії, в другу чергу виймають запаси, обмежені зі сторони лежачого боку - площиною контакту рудного покладу верхньої половини камери з вміщуючими породами, зверху - покрівлею камери, зі сторони висячого боку - запасами першої черги третьої стадії Для зменшення втрат руди, запаси кожної послідуючої черги обвалюють після повного випуску запасів попередньої черги Винахід, що заявляється, ілюструється приведеними кресленнями в яких на фіг 1 показана загальна схема розподілу камерного запасу на окремі частини з утвореним компенсаційним простором, на фіг 2 - положення після обвалення камерного запасу 1-ої черги 1-ої стадії, на фіг 3 положення після обвалення камерного запасу 2-ої черги 1-ої стадії, на фіг 4 - положення після обвалення камерного запасу 2-ої стадії, на фіг 5 - положення після обвалення камерного запасу 1-ої черги З-оі стадії, на фіг 6 - положення після обвалення камерного запасу 2-ої черги 3-ої стадії Спосіб розробки рудних покладів реалізується наступним чином Рудний поклад відпрацьовується традиційною поверховокамерною системою розробки з утворенням міжкамерних ЦІЛИКІВ і міжетажної покрівлі Спершу створюють горизонтальне днище блоку 1 і проходять в необхідній КІЛЬКОСТІ гірничопідготовчі виробки, в тому числі бурові виробки 2, 3, 4 Після чого утворюють загально прийнятими методами в межах камери компенсаційний простір 5 зі сторони висячого боку Над камерою залишають міжетажний цілик 6 У процесі утворення компенсаційного простору розбурюють рудний масив камери віялами глибоких свердловин 7, які можуть бути як вертикальними, так і похилими 3 точки зору підвищення СТІЙКОСТІ ще не обваленого рудного масиву камери доцільно бурити крутопохилі віяла глибоких свердловин під кутами 70-80° Розбурювання масиву виконується із трьох бурових виробок, дві з яких (2 61524 і 3) розташовані над днищем блоку 1, а третя буня розбурюють із бурового штрека 3, проведеного рова виробка 4 - під горизонтальною покрівлею в породах лежачого боку на рівні нижнього буровокамери 6 Це дозволяє зменшити в два рази довго орта 2 Положення камерного запасу після обжину свердловин кожного віяла, зменшити відхивалення і випуску руди другої стадії (показано на лення свердловин від проектного положення і, за фіг 5) рахунок цього, суттєво покращити якість подрібПісля випуску камерного запасу руди другої нення руди при обваленні окремих частин камерстадії обвалюють почергово камерний запас руди ного запасу третьої стадії, який розташований безпосередньо під покрівлею камери 6 зі сторони лежачого боку і Після утворення компенсаційного простору 5 зі обмежений зі сторони лежачого боку - площиною сторони висячого боку на нього обвалюють руду контакту, рудного покладу з породами лежачого центральної частини камери, використовуючи кобоку, знизу - запасами руди другої стадії, зі сторороткосповільне підривання, - 1-а стадія обвалення ни висячого боку - запасами першої стадії, зверху Запаси першої стадії обмежують в нижній частині покрівлею камери Камерний запас руди 3-ої стадії днищем блоку 1, зі сторони лежачого боку - плообвалення розбурюють із верхнього бурового орта щиною, яка під кутом 70-80° проходить через зону 4 крутопохилими віялами глибоких свердловин 7 перетину днища блоку з вміщуючими породами При кутах падіння рудного покладу 45-50, запаси лежачого боку, зверху - покрівлею камери 6, зі руди третьої стадії виймають в дві черги, при цьосторони висячого боку - площиною контакту вміму в першу чергу виймають запаси руди обмежені щуючих порід з рудним покладом Спочатку обвазнизу - запасами другої стадії, зі сторони лежачого люють нижню частину камерного запасу 1-ої стабоку - площиною, яка під кутом 70-80° проходить дії, а потім з мілісекундним сповільненням на неї через зону перетину верхньої межі запасу другої обвалюють верхню частину камерного запасу 1-ої стадії з вміщуючими породами лежачого боку, стадії Такий порядок обвалення сприяє значному зверху - покрівлею камери 6, зі сторони висячого послабленню динамічної дії вибухівки на виробки боку - запасами першої стадії днища блоку і збільшенню терміну безремонтної роботи виробок Після ПОВНОГО випуску обваленої руди 1 -оі черги З-оі стадії обвалюють і випускають руду друВ випадку розробки потужного рудного поклагої черги З-оі стадії, які обмежені зі сторони лежаду з кутом падіння 45-60° при довжині камер начого боку - площиною контакту рудного покладу вхрест простяганню більше 30м камерний запас 1верхньої половини камери з вміщуючими породаоі стадії обвалюють в дві черги з метою збільшенми, зверху - покрівлею камери, зі сторони висячого ня коефіцієнта розрихлення обваленої руди і побоку - запасами першої черги третьої стадії ліпшення умов и випуску В першу чергу обвалюють запаси руди, які прилягають до відрізної Приведена ПОСЛІДОВНІСТЬ обвалення руди по щілини і обмежені з висячого боку - площиною стадіям забезпечує досягнення двох важливих контакту рудного покладу з похилою компенсаційрезультатів ною камерою 5, зверху - покрівлею камери 6, зі - максимальне збереження ЦІЛОСТІ І СТІЙКОСТІ сторони лежачого боку - площиною, яка під кутом покрівлі камери 6, 70-80° проходить через зону перетину покрівлі - мінімальні втрати руди на лежачому боці рукамери 6 з висячим боком рудного покладу, знизу дного покладу при недостатньо крутих кутах пачастиною днища блоку 1 зі сторони висячого боку діння Так, наприклад, після першої стадії обваПісля її випуску утворюється розширений компенлення оголяється незначна частина покрівлі саційний простір, який дозволяє відбивати на ньокамери, а більша її частина підтримується рудою го значні об'єми руди, забезпечуючи великий кое2-ої і З-оі стадій обвалення Причому, після обвафіцієнт їїрозрихлення лення руди на другій стадії розмір оголення покрівлі камер зовсім не змінюється Подальше огоНа розширений компенсаційний простір обвалення покрівлі камери спостерігається лише після люють камерний запас 2-ої черги 1-ої стадії обваобвалення руди на 3-ій стадії Цим самим забезлення, який обмежений зі сторони висячого боку печується мінімальний термін стояння повністю запасами першої черги, зверху - покрівлею камери оголеної покрівлі камери і він виявляється майже в 6, зі сторони лежачого боку - контурами запасів 2два рази меншим, ніж при відомих способах обваоі і З-оі стадій, знизу - днищем блоку 1 Збільшенлення камерного запасу Чим менший термін стоня коефіцієнту розрихлення обваленого камерного яння повністю оголеної покрівлі камери, тим більзапасу сприяє підвищенню продуктивності випуску шою буде и СТІЙКІСТЬ і доставки обваленої руди На будь-якій стадії робіт спочатку обвалюють нижню частину камерного З другої сторони, при запропонованій ПОСЛІДОзапасу, а потім верхню ВНОСТІ обвалення камерного запасу виключається можливість злежування обваленої руди на лежаПісля ПОВНОГО випуску руди, обваленої на печому боці камер і, обумовленого цим, підвищених ршій стадії, приступають до другої стадії обваленвтрат Запропонований порядок обвалення в якня Камерний запас руди другої стадії має вигляд найбільшій мірі сприяє переміщенню силою вибуху трикутної призми, розташованої в нижній частині запасів руди в об'ємі трьохгранних призм лежачого камери зі сторони лежачого боку і обмежений зі боку на днище камери сторони лежачого боку - площиною контакту рудного покладу з вміщуючими породами лежачого Крім того, розбурювання камерного запасу зубоку, зверху - рудними запасами верхньої половистрічно направленими віялами свердловин 7 із ни висоти очисної камери, зі сторони висячого бобурових виробок 2, 3, 4, розташованих в верхній і ку - запасами руди першої стадії нижній частині камер, забезпечує високу якість подрібнення і дозволяє з успіхом розробляти рудні Попередньо рудний запас 2-ої стадії обвален 61524 поклади навіть з невидержаними елементами залягання і кутами падіння до 40° Так, наприклад, переміщення нижнього бурового штрека 3, призначеного для обурювання нижньої рудної призми лежачого боку, вглиб породного масиву дозволяє надати нижній частині камери будь-якого технологічно необхідного кута нахилу і тим самим забезпечити попадання руди трьохгранних призм лежа Фіг 8 чого боку на днище блоку В цілому, запропонований спосіб виймання камерного запасу при розробці рудних родовищ дозволяє розширити область застосування поверхово камерних систем розробки, суттєво поліпшити показники виймання і підвищити за рахунок цього економічну ефективність підземної розробки Фіг 1 £ Фіг. 3. Фи. 4. Фіг б Комп'ютерна верстка А Крулевський Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119