Спосіб розробки потужних пластоподібних крутоспадних рудних покладів

1. Спосіб відпрацювання пластоподібних крутоспадних рудних покладів, що включає розбиття в межах висоти поверху рудного тіла за його простяганням на окремі блоки, проведення підготовчих виробок з поділом кожного блока на декілька підповерхів приблизно рівної висоти з почерговим їх відпрацюванням, починаючи з верхнього, шляхом проведення на кожному підповерсі нарізних виробок, розбурювання масиву глибокими свердловинами із бурових виробок та масове обвалення запасів панелі на підконсольний компенсаційний 3 розбурюють масив глибокими свердловинами із бурових виробок. Масове обвалення запасів панелі виконують на підконсольний компенсаційний простір, який утворюється поміж нависаючою консоллю рудного масиву та відбитою рудою попередньої панелі за рахунок різниці між кутом нахилу консолі рудного масиву і кутом природного відкосу відбитої руди після її часткового випуску. Недоліками такого способу відпрацювання є недостатній об'єм підконсольного компенсаційного простору для масового обвалення запасів панелі та необхідність зменшення кута нахилу рудного масиву для забезпечення утворення підконсольного простору необхідного об'єму, що в умовах великого гірського тиску призводить до обвалення рудної консолі та до втрати практично готових до виймання запасів руди. Відомо, що сила гірського тиску складається з тиску обвалених порід, який має вертикальне направлення, та навантаження від порід висячого боку, спрямованого під деяким кутом до горизонталі. Напрямок дії результуючої сили гірського тиску визначається геометричним складанням напрямків дії напружень, які описані вище. Якщо звернути увагу на напрямок дії результуючої сили гірського тиску, то можна зробити висновок, що в рудній консолі (при веденні робіт з лежачого боку до висячого), виникає зона понижених (розтягуючих) напружень. Як відомо з фізики гірських порід, межа їх міцності на розтягування значно менша за межу міцності на стикання. Тому для підвищення стійкості рудної консолі необхідно, щоб її орієнтація у просторі співпадала з напрямком дії результуючої сили гірського тиску та спричиняла до виникнення в ній стискуючих напружень. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення способу відпрацювання потужних пластоподібних крутоспадних рудних покладів шляхом зміни напрямку відпрацювання рудного покладу від висячого боку до лежачого та орієнтації кута нахилу рудної консолі згідно з напрямком дії результуючої сили гірського тиску й формування по периметру верхньої частини панелі штучного «козирка» шляхом подачі у контактну частину обваленої руди та пустих порід твердіючого розчину, який нагнітають по трубопроводу через свердловини, пробурені в торець рудної консолі, а також додавання до твердіючого розчину активуючих домішок для зменшення часу набуття необхідної міцності розчином. Технологічний ефект запропонованого способу відпрацювання потужних пластоподібних крутоспадних рудних покладів полягає у тому, що зміна напрямку відпрацювання панелі призводить до виникнення у похилій консолі стискуючих напружень під дією результуючої сили гірського тиску та відповідно до підвищення її стійкості. Утворення штучного «козирка» під торцем консолі дає можливість отримати підконсольний компенсаційний простір достатнього об'єму без зменшення кута нахилу рудної консолі, що дозволяє орієнтувати кут її нахилу у відповідності до напрямку дії результуючої сили гірського тиску. Тобто відпадає необхідність формувати компенсаційну камеру у кожній панелі, що значно скорочує обсяги прове 64992 4 дення нарізних виробок, за рахунок чого зменшується собівартість видобутку руди. З метою зменшення часу набуття твердіючим розчином необхідної міцності до нього можуть бути додані активуючі домішки. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що спосіб відпрацювання пластоподібних крутоспадних рудних покладів включає розбиття в межах висоти поверху рудного тіла за його простяганням на окремі блоки за рахунок проведення підготовчих виробок. Кожний блок ділять на декілька підповерхів приблизно рівної висоти з почерговим їх відпрацюванням, починаючи з верхнього. Відпрацювання блока здійснюється шляхом проведення на кожному підповерсі нарізних виробок, розбурювання масиву глибокими свердловинами із бурових виробок та масове обвалення запасів панелі на під консольний компенсаційний простір, який утворюється поміж нависаючою консоллю рудного масиву та відбитою рудою попередньої панелі за рахунок різниці між кутом нахилу консолі рудного масиву і кутом природного відкосу відбитої руди після її часткового випуску. Згідно з корисною моделлю, відробка панелей у підповерхах здійснюється секціями від висячого боку до лежачого із орієнтуванням кута нахилу рудної консолі згідно з напрямком дії результуючої сили гірського тиску. Також пропонується утворювати по периметру верхньої частини рудної консолі штучний «козирок» шляхом подачі у контактну частину обваленої руди та пустих порід твердіючого розчину, який нагнітають по трубопроводу через свердловини, пробурені в торець рудної консолі. До твердіючого розчину також можуть бути додані активуючі домішки. Заявлений спосіб ілюстрований схемами, де: - на фіг. 1 зображена вертикальна проекція ділянки родовища (вид спереду), - на фіг. 2 - план горизонту по лінії руди Б-Б (вид зверху), - на фіг. 3 - розріз блока навхрест простягання рудного тіла по лінії А-А (вид збоку), стан гірничих робіт після утворення первинної компенсаційної камери у висячому боці родовища та розбурення першої секції панелі, - на фіг. 4 - стан гірничих робіт після відбійки запасу першої секції панелі, - фіг. 5 - стан гірничих робіт після випуску руди зі сторони висячого боку та часткового випуску руди з випускної виробки, розташованої (у проекції на горизонт доставки) під торцем консолі, - фіг. 6 - стан гірничих робіт після нагнітання через свердловини, пробурені у торець консолі, зміцнюючої речовини по периметру верхньої частини секції на границі з пустими породами та відбитою рудою, створюючи захисний «козирок», - фіг. 7 - стан гірничих робіт після набуття зміцненої частини порід та руди (захисного «козирка») необхідної міцності та виконання часткового випуску руди з-під рудної консолі з крайньої (зі сторони лежачого боку) випускної виробки, формуючи підконсольний компенсаційний простір необхідного об'єму, на який буде виконане обвалення наступної секції, а також розбурювання наступної секції панелі. 5 Для реалізації способу необхідно в панелі провести буровий орт 1, з якого виконується розбурювання чергової секції, а також випуск рудної маси. Доставочний орт 2 збивають з буровим ортом 1 діагональними навантажувальними нішами 3. Для забезпечення вентиляції в породах висячого боку проходять вентиляційний штрек 4, з яким збивають всі транспортні орти даного підповерху. Позицією 5 позначено первинну компенсаційну камеру у висячому боці; позицією 6 - похилі віяла глибоких свердловин для розбурення секції панелі; позицією 7 - штучний «козирок»; позицією 8 підконсольний компенсаційний простір; позицією 9 - свердловини для нагнітання твердіючого розчину по периметру панелі; позицією 10 - транспортну нішу, з якої виконують частковий випуск під торцем консолі; позицією 11 - транспортні штреки; позицією 12 - капітальний рудоспуск; позицією 13 - похилий з'їзд; 14 - відкотний горизонт. Запропонований спосіб реалізується наступним чином. Поверх розбивають на декілька підповерхів приблизно рівної висоти, на рівні яких у шаховому порядку з транспортного штреку 11 проходять бурові орти 1, формуючи панелі ромбоподібної форми навхрест простягання родовища, яка забезпечує оптимальне вписування фігури випуску, що дає змогу значно зменшити втрати руди. З висячого боку для здійснення вентиляції бурові орти з'єднують вентиляційним штреком 4. На буровий орт 1 вибивають транспортні ніші 3 з доставочного орта 2 суміжної панелі. Спершу в панелі формують первинну компенсаційну камеру 64992 6 5 під висячим боком (фіг. 3), на яку похилими шарами відбивають запас першої секції за допомогою віял глибоких свердловин, формуючи похилу рудну консоль (фіг. 4). Нахил рудної консолі орієнтують згідно з напрямком дії результуючої сили гірського тиску. Далі здійснюють диференційований випуск відбитої руди: під рудною консоллю руду не випускають зовсім; з випускної виробки, розташованої (у проекції на горизонт доставки) під торцем консолі (10), здійснюють частковий випуск обваленої руди та її повний випуск з інших випускних виробок (навантажувальних ніш), що знаходяться зі сторони висячого боку (фіг. 5). Для створення штучного «козирка» 7 через свердловини 9 по трубопроводу нагнітають твердіючий розчин (наприклад, цементний) по верхньому контуру периметра панелі (фіг. 6). Під час набуття необхідної міцності штучним «козирком» розбурюють наступну секцію панелі похилими віялами глибоких свердловин 6. Для зменшення часу набуття твердіючим розчином необхідної міцності до нього можуть бути додані активуючі домішки. Потім здійснюють частковий випуск рудної маси з торця бурового орта 1, утворюючи підконсольний компенсаційний простір 8, на який буде виконано відбійку запасу наступної секції (фіг. 7). Транспортування руди здійснюють із ніш З по доставочному орту 2 та по буровому орту 1 на лежачий бік родовища у капітальний рудоспуск 12, по якому руда перепускається на відкотний горизонт 14. Для забезпечення доступу на підповерхи самохідної техніки використовують похилий з'їзд 13. 7 64992 8 9 Комп’ютерна верстка М. Мацело 64992 Підписне 10 Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601