Спосіб підземної розробки рудних покладів

Спосіб підземної розробки рудних покладів, що включає обвалення руди на затиснене середовище і горизонтальний компенсаційний простір, Корисна модель відноситься до гірничорудної промисловості і може бути використаний при підземній розробці рудних покладів системами з обваленням руди та вміщюючих порід. Відомий спосіб підземної розробки рудних покладів, який полягає у тому, що шахтне поле ділиться на блоки, а блоки діляться на панелі. Кожна панель має свій горизонт випуску. Підготовчі роботи при даному варіанті системи обвалення починаються з проведення польових або рудних відкотних штреків, з яких проходять орти-заїзди. По осі блоку проходять основний ходовий польовий підняттєвий. Для провітрювання блоку проводять підповерховий вентиляційний штрек і в лежачому боку вентиляційний підняттєвий. Похилі заходки - дучки засікають з підповерхового штреку і збивають між собою. Після закінчення підсічки в її крівлю пробурюють штангові шпури. Цей варіант застосовують при здобичі руди нижче за середню міцність, яка легко обвалюється та не злежується після відбою. Руду випускають зі всіх дучок рівномірно. Недоліком способу є обмежена область застосування, порівняльне високі втрати та розубоження руди, невисока продуктивність праці робітника по системі. Найближчим технічним рішенням, вибраним як прототип, є спосіб розробки рудних родовищ системою з відбоєм руди глибокими свердловинами, включаючий обвалення руді на затиснене середовище і горизонтальний компенсаційний простір та випуск руди під налягаючими порожніми породами. Недоліками прототипу є те, що при випуску випуск руди під налягаючими пустими породами, який відрізняється тим, що панель в приконтактній зоні з обваленими породами розбурюють додатковими віялами глибоких свердловин, а в процесі відбою частину руди з приконтактної зони переміщують у бік виробленого простору і утворюють вертикальний криволінійний контакт руди з пустими породами, відповідний контурам еліпсоїда випуску крайнього випускного отвору. запасів панелі на місці «бар'єрного» целіка зависає і залишається не випущеною частина чистої руди, яка по своїй формі нагадує «лінзу». Втрати руди в «лінзі» складають 18% від всіх втрат сформованих на днищі блоку після випуску або 1,2% від всієї маси панелі, яка відпрацьовується. Задачею корисної моделі є удосконалення способу розробки рудних покладів за рахунок додаткового розбурювання приконтактній зони панелі, часткового переміщення в процесі відбою заданого об'єму руді у бік відпрацьованого простору, створення криволінійного вертикального контакту, відповідному контурам еліпсоїда випуску крайнього ряду випускних отворів, що дозволить уникнути процес формування «лінзи» невипущеної руди в приконтактній зоні, зменшити втрати руди на 1,2%, додатково добувати з кожної панелі близько 1,5тис. тонн чистої руди. Поставлена задача розв'язується за рахунок того, що відбій руди здійснюється віялами глибоких свердловин, включаючи обвалення руді на затиснене середовище і горизонтальний компенсаційний простір. Згідно корисній моделі, панель в приконтактній зоні з обрушеними породами розбурюють додатковими віялами глибоких свердловин, а в процесі відбою частину руди з приконтактної зони переміщають у бік виробленого простору і утворюють вертикальний криволінійний контакт руди з порожніми породами, відповідний контурам крайнього випускного отвору. Заявлена корисна модель ілюструється схемами, де на Фіг.1 показана схема розбурювання панелі; на Фіг.2 - панель після обвалення до початку випуску; со С\І 00 О) 8492 на Фіг.З - випуск запасів руді з приконтактної зони, який здійснюється в першу чергу; на Фіг.4 - панель після завершення випуску. Заявлена корисна модель реалізується таким чином. Шахтне поле ділиться на блоки, блоки діляться на підповерхи, підповерхи діляться на панелі (кожна панель має свій горизонт випуску і доставки). Підготовчі роботи при даному варіанті починаються з проведення польових або рудних відкотних штреків. З цих штреків засікають і проходять відкотні орти на відстані 40-60м. По осі блоку проходять основний ходовий польовий підняттєвий, в якому обладнають ходове, вентиляційне і рудозвалююче відділення. Для провітрювання блоку проводять підповерховий вентиляційний штрек і в лежачому боку - вентиляційний підняттєвий. Висоту поверху складає 80 м, висота підповерху - 40м, довжина панелі - 30м, відстань між осями підповерхових ортів або штреків - 10м. З підповерхових штреків (ортів) 1 засікають випускний отвір 2 через кожні 5м. Випускний отвір 2 з висячого боку піднімають на висоту Зм і збивають з тимчасовим буровим штреком. Цей штрек служить для утворення горизонтального компенсаційного простору (ГКП) 3. Всі тимчасові целіки розбурюють свердловинами з дучок і заходок під целікамі і руйнують одночасно з масовим обваленням розміщеного вище масиву руди. Для збільшення висоти ГКП 3 з бурової камери, розташованої над тимчасовим буровим штреком, буряться вирівнюючі свердловини. Коли буріння закінчене, одночасним короткоуповільненим вибухом виконують обвалення товщі порід розташованих між основним буровим штреком і ГКП 3. Всі роботи по створенню ГКП 3 проходять і закінчуються одночасно з розбурюванням розміщеного вище масиву віялами глибоких свердловин 4 з основного бурового штреку 5. Цей штрек 5 проходять на відстані 15 м від приймального горизонту 1. Для розбурювання масиву використовують верстати НКР 100М, діаметр свердловин дорівнює 0,105м, для відбою використовують ВВ грамоніт 79/21. Розрахунок параметрів буропідривних робіт (БВР) виконується стосовно умов Криворізького басейну по методиці розрахунку БВР, розробленій Капленко Ю.П. Для даних умов (f=6-8, Y=3,5T/MI,гіскв=0,105м, г)=1, г|=1) вони складають: Показник вибуховості: С=36,87. Лінія найменшого опору (ЛНО): W=3,9M. Оптимальна відстань між кінцями свердловин: а=5,0 м. Питома витрата ВВ на відбій: q=0,079 кг/т. Слід зазначити, що приконтактна зона панелі, яка відпрацьовується, на відміну від решти масиву, розбурюється додатковими віялами глибоких свердловин для переміщення частини руди з панелі, яка відпрацьовується, у бік виробленого простору, і, тим самим, створення криволінійного контакту руди 6 з порожніми породами, і відбивається на затиснене середовище. Даний контакт повинен відповідати контурам еліпсоїда випуску 7 крайнього випускного отвору 2. Для цього знаходимо малу піввісь еліпсоїда випуску по формулі: b = 0,5*H/tgp + r, м. де: b - мала піввісь еліпсоїда випуску, м; Н - висота еліпсоїда випуску, м; tg p - тангенс середнього кута руху руди до випускного отвору; де: В, 90°, а - середній, максимальний і мінімальні кути руху руді до випускного отвору; р = (90°+61°)/2 = 75°30', г - радіус випускного отвору, м. b = 0,5 * 40 /tg75°30wi = 6,2 М. Виходячи з того, що від осі крайнього випускного отвору 2 до межі контакту панелі з відпрацьованим простором 2,5м, а мала піввісь еліпсоїда випуску b дорівнює 6,2м, витікає, що контури еліпсоїда випуску 6 виходять за межі панелі, яка відпрацьовується максимально на 3,7м. Це приводить до передчасного бокового розубоження руди порожніми породами відпрацьованої панелі та утворення «лінзи» невипущеної руди на місці приконтактної зони. Для запобігання утворення «лінзи» і боротьби з передчасним боковим розубоженням, частину руди з приконтактної зони панелі, яка відпрацьовується, переміщають у бік виробленого простору. Для цього в панелі по висоті визначають три частини. Вгорі знаходиться частина А, у середині - частина В, знизу - частина С Згідно контурам еліпсоїда випуску 7 крайнього випускного отвору 2 даної панелі, величина переміщення частини А і частини С (Ah 1 ) дорівнює: Ah-| =2,2 м (визначається графічно), а величина переміщення частини В (Ah 2 ) дорівнює: Ah 2 =b-0,5*1, м. де: b - мала піввісь еліпсоїда випуску, м, І - відстань між дучками, м. Ah2 =6,2-0,5*5=3,7м Параметри БВР для відбою приконтактної зони зміняться і складатимуть: Лінія найменшого опору для відбою частини А і частини С: WI=3,4M. Лінія найменшого опору для відбою частини В: W2=3,0M. Для створення вертикального криволінійного контакту, відповідного контурам еліпсоїда випуску крайнього ряду дучок, частину В розбурюють строєними віялами глибоких свердловин 8, а частини А і С - спареними 9. Кількість вибухової речовини (ВР), розміщуваної у віялах приконтактної зони, необхідного для переміщення об'єму руди, при відбій на затиснене середовище визначаємо по формулі: Q = Q 1 +Q 2 +Q3, кг, де: Qi - кількість ВР, розміщувана в частині А; Cfe - кількість ВР, розміщувана в частині В; Оз - кількість ВР, розміщувана в частині С; 8492 , кг, ДЄ і V - запас частини А, т 1 q - питомі витрати ВР на відбій частини А, з 1 урахуванням коефіцієнта стиснення К (коефіцієнт стиснення знаходиться по монограмі, при переміщенні дЬ-|=2,2м К'=2,23, при переміщенні Дп 2 =3,7м, К"=1,25) Питомі витрати ВР на відбій частини А визначаються по методиці розрахунку БВР і для даних умов складають q' = q * К', кг/т Я'=0,079*1,5=0,119кг/т Qi=1750*0,119=208,25кг Виходячи з того, що переміщення в частині А і С однакове, а запаси цих частин рівні, КІЛЬКІСТЬ ВР, що розташовується в частині С дорівнює КІЛЬКОСТІ ВР, що розташовується в частині А Оі=О3=208,25кг Q 2 = V"*q", Де V" - запас частини В, т, q" - питомі витрати ВР на відбій частини В, з урахуванням коефіцієнта стиснення К", q"=q* К"=0,079*2,23=0,176кг/т Q2=1750*0,176=308кг О=208,25+308+208,25=724,5кг Залежно від висоти відбивємого шару, а отже і висоти еліпсоїда випуску, КІЛЬКІСТЬ ВР, що розташовується у віялах приконтактної зони змінюється Q=f(h) При збільшенні висоти відбиваного шару КІЛЬКІСТЬ ВР зростає, а при зменшенні - знижується Віяла приконтактної зони та решти панелі вибухають одночасно короткоуповільненим вибухом Після ТОГО, ЯК відбувся відбій масиву, приступають до випуску руди Для даного способу застосовують почергово-стадійний випуск руди В першу чергу випускають чисту руду з ряду дучок приконтактної зони (крайніх, непарних) без залишення «бар'єрного целіка» до початку розубоження У цей момент відбувається повне витікання руди, яка в процесі відбою була переміщена у бік відпрацьованої панелі Потім випускають чисту руду з решти непарних дучок згідно порядка їх розташування до початку розубоження У другу чергу випускають чисту руду з парних дучок до початку розубоження У третю чергу випускають розубожену руду з непарних дучок, а в четверту - з парних Часті» \ Фіг 2 Фіг З Комп ютерна верстка Н Лисенко 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 - 4 2 , 01601