Спосіб розробки крутопохилих рудних тіл
Номер патенту: 46428
Опубліковано: 15.05.2002
Автори: Рєпін Олександр Григорович, Гаркуша Анатолій Федорович, Сторчак Сергій Олександрович, Чередниченко Олег Євгенович, Хівренко Володимир Олегович, Сирічко Віталій Олександрович, Андрєєв Борис Миколайович, Хивренко Олег Якимович, Ричко Володимир Станіславович, Щєлканов Владлен Олександрович
Формула / Реферат
Спосіб розробки крутопохилих рудних тіл, що передбачає поділ очисного блока на камеру і стелину, поділ камери на підповерхи рівної висоти, пошарову підповерхову відбійку камерних запасів руди свердловинними зарядами вибухової речовини (ВР) на очисний простір камери від висячого боку до лежачого, масове обвалення стелини буровибуховим способом і випуск відбитої рудної маси через випускні отвори, який відрізняється тим, що камерні запаси руди відбивають похилими шарами з підтримкою лінії очисного вибою, паралельною напластуванню, на контакті з вмісними породами лежачого боку залишають шар руди, який відбивають після масового обвалення стелини, забезпечуючи випередження відбійки верхніх підповерхів над нижніми, при цьому інтервал уповільнення відбійки кожного підповерху щодо обвалення стелини визначають з виразу:
де tn – інтервал уповільнення відбійки n-го підповерху щодо обвалення стелини, с; n - порядковий номер підповерху, починаючи з верхнього (1, 2 і т.д.); h - висота підповерху,. м; v - початкова швидкість розльоту кусків руди при вибуху, м/с, яка визначається по формулі:
де f - коефіцієнт мідності руди; d - діаметр свердловинного заряду ВР, м; wсм - величина лінії найменшого опору (л.н.о.), прийнята при обваленні стелини, м, масу зарядів ВР у підповерхах збільшують на додаткову величину, яку для кожного n-го підповерху, починаючи з верхнього, визначають по формулі:
де - маса додаткового заряду ВР для n-го підповерху при відбійці шару руди в лежачому боці камери, кГ; kp - коефіцієнт розпушення рудної маси, що рухається в закритому просторі,
; I - проліт камери по простяганню, м; gp - питома витрата ВР для зарядів скидання розпушеної рудної маси, кГ/м3; hсм - товщина стелини, м; b - проліт камери навхрест простягання, м; wш - товщина шару руди на контакті з вмісними породами лежачого боку, м.
Текст
Спосіб розробки крутопохилих рудних тіл, що передбачає поділ очисного блока на камеру і стелину, поділ камери на підповерхи рівної висоти, пошарову підповерхову відбійку камерних запасів руди свердловинними зарядами вибухової речовини (ВР) на очисний простір камери від висячого боку до лежачого, масове обвалення стелини буровибуховим способом і випуск відбитої рудної маси через випускні отвори, який відрізняється тим, що камерні запаси руди відбивають похилими шарами з підтримкою лінії очисного вибою, паралельною напластуванню, на контакті з вмісними породами лежачого боку залишають шар руди, який відбивають після масового обвалення стелини, забезпечуючи випередження відбійки верхніх підповерхів над нижніми, при цьому інтервал уповільнення відбійки кожного підповерху щодо обвалення стелини визначають з виразу Винахід відноситься до гірничодобувної промисловості і може бути використаний при підземній розробці крутопохилих родовищ корисних копалин системами з відкритим виробленим простором Відомий спосіб розробки крутопохилих родовищ міцних руд камерними системами з доставкою руди до випускних отворів силою вибуху Очисний блок розділяють на камеру і стелину Камерні запаси в напрямку від днища до стелини пошарово відбивають і доставляють до випускних отворів силою вибуху свердловинних зарядів ВР tn = 0,102 • [J\9,62nh + v2 де tn - інтервал уповільнення відбійки п-го підповерху щодо обвалення стелини, с, п - порядковий номер підповерху, починаючи з верхнього (1, 2 і т д ), h - висота підповерху, м, v - початкова швидкість розльоту кусків руди при вибуху, м/с, яка визначається по формулі v = 103,067де f - коефіцієнт МІДНОСТІ руди, d - діаметр свердловинного заряду ВР, м, wCM - величина лінії найменшого опору ( л н о ) , прийнята при обваленні стелини, м, масу зарядів ВР у підповерхах збільшують на додаткову величину, яку для кожного пго підповерху, починаючи з верхнього, визначають по формулі де Q - маса додаткового заряду ВР для л-го підповерху при відбійці шару руди в лежачому боці камери, кГ, кр - коефіцієнт розпушення рудної маси, що рухається в закритому просторі, к > 3 , / - проліт камери по простяганню, м, др - питома витрата ВР для зарядів скидання розпушеної рудної маси, кГ/м3, Ьсм -товщина стелини, м, Ь - проліт камери навхрест простягання, м, w m - товщина шару руди на контакті з вмісними породами лежачого боку, м Після відробки камерних запасів обвалюють стелину (Агошков М И , Малахов Г М Подземная разработка рудных месторождений — М Недра, 1966 — С 302, рис 153) До недоліків даного способу відносяться - у початковий період відробки камерних запасів куски руди, що доставляються з надлишковою енергією, порушують ЦІЛІСНІСТЬ виробок прийомного горизонту, - на заключній стадії відробки камерних запасів енергії вибуху недостатньо для доставки відбиваних шарів руди, значна частина корисної копа 00 (О 46428 лини втрачається на лежачому боці камери, h - висота підповерху, м, - частина обвалених запасів стелини губиться v - початкова швидкість розльоту кусків руди на лежачому боці камери, інша руда при русі до при вибуху, м/с Визначається по формулі випускних отворів інтенсивно засмічується порожv = 103,067 • • німи породами, що налягають , де f - коефіцієнт МІЦНОСТІ руди, Найбільш близьким технічним рішенням з d - діаметр свердловинного заряду ВР, м, відомих є спосіб розробки крутопохилих рудних w c m - величина лінії найменшого опору (л н тіл, що передбачає поділ очисного блоку на камео ), прийнята при обваленні стелини, м ру і стелину, поділ камери на підповерхи рівної висоти, пошарову підповерхову відбійку камерних Масу зарядів ВР у підповерхах збільшують на запасів руди свердловинними зарядами ВР на додаткову величину, яку для кожного п-го підповеочисний простір камери від висячого боку до лерху, починаючи з верхнього, визначають по форжачого, масове обвалення стелини буровибухомулі вим способом і випуск відбитої рудної маси через випускні отвори (Агошков М И, Малахов Г М Поде Qn - маса додаткового заряду ВР для п-го дземная разработка рудных месторождений — підповерху при відбіиці шару руди в лежачому боці М Недра, 1960 — С 312-314, рис 165) камери, кГ, До недоліків даного способу відносяться kD - коефіцієнт розпушення рудної маси, що - відбита на заключному етапі відробки камери рухається в закритому просторі, кр > З, руда і запаси обваленої стелини розміщуються в І - проліт камери по простяганню, м, камері і заповнюють випускні отвори тільки біля q p - питома витрата ВР для зарядів скидання лежачого боку рудного тіла, де здебільшого втрарозпушеної рудної маси, кг/м , чаються в процесі випуску, hem - товщина стелини, м, - налягаючі породи, обвалюючись слідом b - проліт камери навхрест простягання, м, за стелиною, заповнюють випускні отвори і простір \ / -товщина шару руди на контакті з вміщуюлш камери з боку висячого боку, куски пустої породи чими породами лежачого боку, м разом з рудою випускаються з очисного простору і У результаті дії енергії вибуху зарядів ВР, що далі по технологічному ланцюжку видаються на відбивають шар руди в лежачому боці рудного денну поверхню, що приводить до невиправданих тіла, випускні отвори по всій площі камери рівновитрат при транспортуванні і переробці рудної мірно заповнюють рудною масою, що відкидаєтьмаси ся При цьому налягаючі породи, які обвалюються Задачею даного винаходу є удосконалення слідом за стелиною, розміщаються поверх шару способу розробки крутопохилих рудних тіл за раруди їхньому проникненню у випускні отвори пехунок зміни орієнтації в просторі шарів руди, що решкоджають шляхом організації випуску руди відбиваються, черговості відбійки камерних запазгідно з планограмою сів руди і масового обвалення стелини, а також Таким чином, повноту добування запасів очимаси зарядів ВР у підповерхах, що забезпечить сного блоку, а також зниження засмічення добутої повноту добування запасів очисного блоку і знируди налягаючими породами, що обвалюються ження засмічення добутої руди пустими породами, разом зі стелиною, забезпечують шляхом рівноміякі обвалюються разом зі стелиною рного заповнення рудою випускних отворів по всій Поставлена задача вирішується за рахунок топлощі днища камери за рахунок поетапного, почиго, що при способі розробки крутопохилих рудних наючи з верхнього підповерху, відкидання обвалетіл, що передбачає поділ очисного блоку на каменої рудної маси стелини від лежачого боку до виру і стелину, поділ камери на підповерхи рівної сячого вибухами зарядів ВР, що відбивають висоти, пошарову підповерхову відбійку камерних залишений у камері на контакті з вміщуючими позапасів руди свердловинними зарядами ВР на родами лежачого боку шар руди очисний простір камери від висячого боку до леСутність пропонованого способу пояснюється жачого, масове обвалення стелини буровибухофіг 1-3 вим способом і випуск відбитої рудної маси через на фіг 1 представлена технологічна схема відвипускні отвори, ВІДПОВІДНО до винаходу камерні робки крутопохилих рудних тіл на стадії закінчення запаси руди відбивають похилими шарами з підвідпрацювання камерних запасів похилими шаратримкою лінії очисного вибою паралельною нами і залишення шару руди на контакті з вміщуюпластуванню, на контакті з вміщуючими породами чими породами лежачого боку, лежачого боку залишають шар руди, який відбина фіг 2 - стадія обвалення стелини і наступної вають після масового обвалення стелини, забезвідбійки верхнього підповерху прилягаючого до печуючи випередження відбійки верхніх підповерлежачого боку шару руди через інтервал уповільхів над нижніми При цьому інтервал уповільнення нення ti збільшеними на додаткову величину Qi відбійки кожного підповерху щодо обвалення стесвердловинними зарядами ВР, лини визначають з виразу на фіг 3 - технологічна схема відробки крутопохилих рудних тіл після обвалення стелини і відtn =0,102- Vi9,62nh + v z - v (1) бійки прилягаючого до лежачого боку шару руди Заявлений спосіб розробки здійснюють таким де t n - інтервал уповільнення відбійки п-го підчином поверху щодо обвалення стелини, с, Крутопохиле рудне тіло відпрацьовують у нап - порядковий номер підповерху, починаючи з прямку від висячого боку до лежачого камерною верхнього (1, 2 і т д), 46428 системою, що передбачає поділ очисного блоку на Значення радіуса розльоту кусків руди при викамеру 1 і стелину 2 Запаси руди в камері 1 побуху також може бути виражене через рівняння шарово відбивають із підповерхових бурових витраєкторії польоту фізичного тіла, кинутого з почаробок 3 зі збереженням лінії очисного вибою 4 патковою швидкістю v під кутом до горизонту ралельною нашаруванню і випускають через 2 2 випускні отвори 5 При наближенні лінії очисного г = 2 • tga v -cosa (6) вибою 4 до лежачого боку рудного тіла очисні роg боти в камері припиняють, при цьому на контакті з де a - кут нахилу траєкторії руху вміщуючими породами лежачого боку залишають Рішення рівняння (6) показує, що при значен2 шар руди 6 товщиною w m У стелині 2 і шарі руди 6 нях tga = 0,577 і cosa = 0,75 величина г здобуває бурять вибухові свердловини 7 і розміщають у них максимальне значення Прирівнявши формули (5) 2 заряди ВР Причому масу зарядів ВР у першому і (6), після підстановки значень g, tga, cosa і невід стелини підповерсі (верхньому) збільшують на складних перетворень одержимо формулу (2) величину Q-i, у другому підповерсі - на величину Заявленою формулою (3) по визначенню доСІ2, у третьому - на Оз і так далі Відбивають стедаткової маси зарядів у підповерхах, збільшення лину 2 Через проміжок часу ti від моменту обваКІЛЬКОСТІ ВР у прилягаючому до стелини верхньолення стелини, відбивають шар руди в межах верму підповерсі (п = 1) передбачається у ВІДПОВІДНОхнього під поверху При цьому за рахунок дії СТІ з об'ємом підлягаючої переміщенню убік висядодаткового заряду Qi падаючу розпушену рудну чого боку розпушеної рудної маси стелини масу 8 відкидають від лежачого боку до висячого Додаткова маса зарядів у кожному нижче лежачоЧерез проміжок часу Ь від моменту обвалення му підповерсі (п = 2, 3 і т д ) обумовлена наростастелини відбивають шар руди в межах другого ючими за рахунок відбіики шарів верхніх підповерзверху підповерху Через проміжок часу t3 - у мехів об'ємами руди, що відкидається жах третього зверху підповерху і так далі У такий Для шахт Кривбаса характерні наступні факспосіб обвалену розпушену рудну масу 8 рівноміртичні ВИХІДНІ дані для розрахунку но розподіляють по всій площі днища камери Ру- проліт камери по простяганню, І = 30м, ду видають з камери через випускні отвори 5 - проліт камери навхрест простягання b = 25м, Проникненню в них налягаючих порід 9 перешко- КІЛЬКІСТЬ підповерхів у камері - З, джають шляхом використання планограми випус- висота підповерху h - 15м, ку -товщина стелини h cm - 10м, Величину інтервалу уповільнення відбіики ко- величина л н о , прийнята при обваленні стежного з підповерхів щодо обвалення стелини t n , лини Wcm - 3,0м, що заявляється, визначають з умови проходження - товщина шару руди на контакті з вміщуючими деякого шляху Н падаючими під дією енергії вибупородами лежачого боку w m = 3,5м, ху і власної ваги кусками руди обваленої стелини - діаметр свердловинного заряду ВР d= Час t падіння з висоти Н фізичного тіла, що має 0,105м, деяку початкову швидкість визначається по фор- коефіцієнт МІЦНОСТІ руди f = 12, мулі - коефіцієнт розпушення рудної маси, що рухається в закритому просторі кр = З, - питома витрата ВР для зарядів скидання (4) розпушеної рудної маси q p = 0,125 кГ/м3 Виходячи з цього, згідно з формулою (2), поде g - прискорення вільного падіння, м/с , чаткова швидкість розльоту кусків руди при обваН - шлях, пройдений падаючим тілом, м, ленні стелини буде v - початкова швидкість падаючого тіла, м/с Прийнявши в увагу, що при рівній висоті підv = 103,067-^12-0,105-(3,0)"1 = 82,986 і/п поверхів у камері h, величина пройденого кусками Інтервал уповільнення відбіики верхнього підруди шляху до нижньої границі n-го зверху підпоповерху щодо обвалення стелини ВІДПОВІДНО ДО верху складе Н = nh, підставивши значення g після перетворень одержимо формулу (1) вираження (1) складе Початкова швидкість v, що повідомляється куt, = 0,102 • у 19,62 • 1 • 15 + 82,986 2 - 82,986 = 0,179 п скам руди при вибуху, визначається з наступних умов Максимальний радіус розльоту кусків руди при вибуху г розраховується по формулі Інтервал уповільнення відбіики другого підпоf-d (5) + k 2 -w де кі - коефіцієнт заповнення свердловини вибуховою речовиною, кі = 0,75, = 1250-к 1 f - коефіцієнт МІЦНОСТІ руди, d - діаметр свердловинного заряду ВР, м, кг - коефіцієнт заповнення свердловини матеріалом набійки При застосуванні конструкції заряду ВР без набійки кг = 0, w - величина лінії найменшого опору, м (Единые правила безопасности при взрывных работах — К Норматив, 1992 — С 118) верху складе t 2 = 0,102 • V19,62 • 2-15 + 82,9862 - 82,986 = 0,354 п інтервал уповільнення відбіики третього підповерху складе t 3 = 0,102- V19.62 • 3-15 + 82,9862 - 82,986 = 0,526 п Маса додаткового заряду ВР, що відкидає обвалену руду стелини, для першого (верхнього) підповерху складе 8 46428 Qi = 3 30 0,125 10 25 = 2812,5кг Маса додаткового відкидаючого заряду ВР для другого підповерху Q2 = 3 3402,125кг ЗО 0,125 (10 25+(2-1)3,5 15) = Маса додаткового заряду ВР для третього підповерху Q3 = З ЗО 0,125 (10 25+ (3-1) 3,5 15) = 3993,75кг Лабораторне моделювання й експерименти в промислових умовах дозволили установити, що при даних параметрах способу розробки крутопохилих рудних тіл, втрати на лежачому боці відбитих запасів стелини і засмічення їх обваленими налягаючими породами знижуються в 3 - 4 рази Повнота добування запасів очисного блоку в цьому випадку зростає в 1,15-1,25 рази Економічна ефективність способу розробки, що заявляється, визначається по формулі Э = ((Ц2 - 32) • К52 - ( Ц І - ЗО • KsO Ар, (7) де Цг і Ці - ціна 1 тони рудної маси, добутої, ВІДПОВІДНО, по заявленій і звичайній технологи, грн /т, Зг і 3-і - витрати на видобуток, транспортування і переробку 1 тони рудної маси по заявле ній і звичайній технологи, грн /т, К52 і К5і - коефіцієнти добування руди при заявленій і звичайній технологи, частки од , Ар - річний обсяг видобутку руди з очисного блоку, т Виграти на транспортування і переробку 1 тонни рудної маси за заявленою технологією дорівнюють витратам базового варіанта і виключаються з подальших розрахунків Однак у способі, що заявляється, враховується додаткова витрата ВР на створення відкидаючих зарядів, різниця показників добування руди і м цін Ураховуючи результати лабораторного моделювання й експериментів в промислових умовах, за умови, що К5і = 0,72, приймаємо К^ " 0,94 Підставивши у формулу (7) ціни, що відповідають якості добутої рудної маси по заявленій і базовій технологи, витрати на створення додаткових відкидаючих зарядів ВР у варіанті, що заявляється, значення коефіцієнтів добування і річного обсягу видобутку руди, одержимо очікуваний економічний ефект Э = ((36,5 - 0,32) • 0,94 - 32,4 0,79) 300000 « 2,5 млн грн 9 2 9 8 4 5 ФІГ. 1 Фн 2 .9 8 Фіг З 46428 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71 10
ДивитисяДодаткова інформація
Автори англійськоюKhivrenko Oleh Yakymovych, Schelkanov Vladlen Oleksandrovych, Andreev Borys Mykolaiovych, Storchak Serhii Oleksandrovych, Syrichko Vitalii Oleksandrovych, Cherednychenko Oleh Yevhenovych, Harkusha Anatolii Fedorovych, Riepin Oleksandr Hryhorovych, Khivrenko Volodymyr Olehovych
Автори російськоюХивренко Олег Ефимович, Щелканов Владлен Александрович, Андреев Борис Николаевич, Сторчак Сергей Александрович, Сиричко Виталий Александрович, Чередниченко Олег Евгеньевич, Гаркуша Анатолий Федорович, Репин Александр Григорьевич, Хивренко Владимир Олегович
МПК / Мітки
МПК: E21C 41/16
Мітки: розробки, тіл, спосіб, рудних, крутопохилих
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/5-46428-sposib-rozrobki-krutopokhilikh-rudnikh-til.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб розробки крутопохилих рудних тіл</a>
Попередній патент: Модулятор інфрачервоного випромінювання
Наступний патент: Оптичний матеріал на основі монокристалічного твердого розчину zn1-xmgxse
Випадковий патент: Композиційні сполуки для консервування фуражного зерна підвищеної вологості