Спосіб відпрацювання крутоспадних рудних покладів з недостатньо стійкими вмісними породами

Реферат: Спосіб відпрацювання крутоспадних рудних покладів з недостатньо стійкими вмісними породами включає розбиття рудного тіла в межах висоти поверху за простяганням на окремі блоки проведенням підготовчих виробок, проведення у кожному блоці нарізних виробок та розбурювання рудного масиву глибокими свердловинами, утворення в нижній частині камери вертикальної відрізної щілини або підсічки з наступною відбійкою на неї камерного запасу похилими смугами (шарами) знизу вверх та випуском і доставкою обваленої руди під захистом стелини і міжкамерного цілика, які відпрацьовують після відробки камерного запасу. Після відбійки кожного похилого шару руди, розміри яких забезпечують стійкість вмісних порід, обвалену руду повністю випускають, а вироблений простір заповнюють пустими подрібненими породами, залишаючи під покрівлею компенсаційний простір, на який здійснюють відбійку наступного шару руди. UA 68693 U (12) UA 68693 U UA 68693 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до області розробки родовищ корисних копалин і може бути реалізована при підземній розробці крутоспадних рудних покладів, оточених недостатньо стійкими вмісними породами. Відомий спосіб відпрацювання крутоспадних рудних покладів, реалізований у конструкції поверхово-камерної системи розробки з відбійкою вертикальних шарів руди свердловинними зарядами (Системы разработки для подземных рудников Криворожского бассейна (типовые паспорта)//А.Р.Черненко, А.П.Григорьев, Н.И.Дядечкин и др. - Кривой Рог НИГРИ, 1986. - С.1415), суть якого полягає у розбитті рудного тіла в межах висоти поверху за простяганням на окремі блоки проведенням підготовчих виробок, проведення у кожному блоці нарізних виробок та розбурювання рудного масиву глибокими свердловинами, утворення вертикальної відрізної щілини з наступною відбійкою на неї камерного запасу від центра блока до його флангів з наступним випуском і доставкою обваленої руди під захистом стелини і міжкамерного цілика, які відпрацьовують після відробки камерного запасу. Головним недоліком даної технології є її застосування тільки при середній та вище стійкості руд і вмісних порід, що суттєво звужує область її використання. Більш близьким за суттю до запропонованого способу є прийнятий за прототип спосіб відпрацювання крутоспадних рудних покладів, реалізований в конструкції підповерховокамерної системи розробки з відбійкою вертикальних шарів руди свердловинними зарядами та відбійкою похилими смугами по підняттю покладу (Системы разработки для подземных рудников Криворожского бассейна (типовые паспорта)//А.Р.Черненко, А.П.Григорьев, Н.И.Дядечкин и др. - Кривой Рог: НИГРИ, 1986. - С.12-13), який полягає у розбитті в межах висоти поверху рудного тіла за простяганням на окремі блоки проведенням підготовчих виробок, проведення у кожному блоці нарізних виробок та розбурювання рудного масиву глибокими свердловинами, утворення в нижній частині камери вертикальної відрізної щілини або підсічки з наступною відбійкою на неї камерного запасу похилими смугами (шарами) знизу вверх та випуском і доставкою обваленої руди під захистом стелини і міжкамерного цілика, які відпрацьовують після відробки камерного запасу. Недоліком такого способу відпрацювання є те, що перехід на підповерхово-камерне виймання викликає необхідність утворення у кожній камері вертикальної відрізної щілини або підсічки, що пов'язано із підвищеними трудовими і матеріальними затратами. Окрім цього вироблений простір, що утворюється при відробці камерного запасу, підтримується за рахунок природної міцності і стійкості як руди, так і вмісних порід. Недостатня стійкість останніх призводить до зменшення розмірів камер та збільшення їх кількості у блоці, що суттєво знижує ефективність цих систем, призводячи до зростання собівартості видобутку руди та збільшення її втрат внаслідок значного скорочення питомої ваги камерного запасу у загальному запасі блока. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення способу відпрацювання крутоспадних рудних покладів з недостатньо стійкими вмісними породами шляхом того, що після відбійки у камері кожного похилого шару руди, розміри яких забезпечують стійкість вмісних порід, обвалену руду повністю випускають, а вироблений простір заповнюють пустими подрібненими породами, залишаючи під покрівлею компенсаційний простір, на який здійснюють відбійку наступного шару руди. Окрім цього, після заповнення виробленого простору пустими подрібненими породами їх поверхня може бути скріплена твердіючим розчином. Технологічний ефект запропонованого способу відпрацювання крутоспадних рудних покладів з недостатньо стійкими вмісними породами полягає у тому, що розміри кожного шару ув'язують із стійкістю вмісних порід, тобто вироблений простір, що утворюється у результаті виймання руди, повинен забезпечити стійкість вмісних порід, а його заповнення після відробки кожного похилого шару пустими подрібненими породами дає змогу підтримувати ними недостатньо стійкі вмісні породи лежачого та висячого боку, не допускаючи їх обвалення. Це дозволяє відпрацьовувати блок похилими смугами, загальна висота яких практично дорівнює висоті поверху, при цьому роблячи тільки одну вертикальну відрізну щілину або підсічку в нижній частині камери, що сприяє суттєвому збільшенню питомої ваги камерного запасу та, як наслідок, скороченню рівня втрат руди в цілому по блоку, і зменшенню затрат на її видобування. Для зменшення засмічення руди пустими подрібненими породами, які подають у вироблений простір, та уникнення утворення відкосу відбитої руди на похилій поверхні цих порід, вона може бути скріплена твердіючим розчином. Окрім цього, використання для заповнення виробленого простору пустих порід від проведення польових виробок (тобто проведених по породам), дасть змогу не видавати їх на денну поверхню, що також сприятиме зменшенню собівартості видобутку руди. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що спосіб відпрацювання крутоспадних рудних покладів з недостатньо стійкими вмісними породами включає розбиття рудного тіла в 1 UA 68693 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 межах висоти поверху за простяганням на окремі блоки проведенням підготовчих виробок, проведення у кожному блоці нарізних виробок та розбурювання рудного масиву глибокими свердловинами, утворення в нижній частині камери вертикальної відрізної щілини або підсічки з наступного відбійкою на неї камерного запасу похилими смугами (шарами) знизу вверх та випуском і доставкою обваленої руди під захистом стелини і міжкамерного цілика, які відпрацьовують після відробки камерного запасу. Згідно з корисною моделлю після відбійки кожного похилого шару руди, розміри яких забезпечують стійкість вмісних порід, обвалену руду повністю випускають, а вироблений простір заповнюють пустими подрібненими породами, залишаючи під покрівлею компенсаційний простір, на який здійснюють відбійку наступного шару руди. Поверхня пустих подрібнених порід може бути скріплена твердіючим розчином. Заявлений спосіб ілюстрований схемами, де на Фіг.1 зображена вертикальна проекція блока (вид спереду) після відробки першого (нижнього) шару та заповнення виробленого простору пустими подрібненими породами; на Фіг.2 - розріз блока навхрест простягання рудного покладу по лінії А-А (вид збоку) після відробки першого (нижнього) шару й заповнення виробленого простору пустими подрібненими породами та розбурювання наступних похилих шарів руди глибокими свердловинами; на Фіг.3 - план по лінії Б-Б (вид зверху) горизонту, який використовується для розбурювання рудного масиву та випуску і доставки обваленої руди; на Фіг.4 - план по лінії В-В горизонту, який використовується для доставки пустих подрібнених порід. Для реалізації способу необхідно пройти відкотний орт 1, рудоспуск 2, підповерхові доставочні 3 та бурові 4 штреки, навантажувальні ніші 5, вентиляційний підняттєвий 6, господарчі орти 7, закладні штреки 8, закладні підняттєві 9. Позицією 10 позначено вертикальну відрізну щілину, 11 - вертикальні віяла глибоких свердловин, 12 - орт верхнього вентиляційного горизонту, 13 - похилий з'їзд, 14 - пусті подрібнені породи, 15 - компенсаційний простір, 16 стелина, 17 - міжкамерний цілик. Римськими цифрами І, II, III показана послідовність відпрацювання похилих шарів при відробці камерного запасу. Запропонований спосіб реалізується наступним чином. Поверх розбивають на декілька підповерхів приблизно однакової висоти, для чого на кожному підповерсі проходять доставочний 3 та буровий 4 штреки, збиваючи їх поміж собою навантажувальними нішами 5. На верхніх підповерхах, які будуть використані для доставки пустих подрібнених порід, додатково проходять господарчі орти 7 та закладні штреки 8. Для перепуску порід та руди з підповерхових виробок на відкотний орт 1 з нього проходять рудоспуск 2. Для забезпечення провітрювання підповерхових виробок їх збивають вентиляційним підняттєвим 6, який в свою чергу вибивають на орт верхнього вентиляційного горизонту 12. Для забезпечення доступу на підповерхи самохідної техніки проходять похилий з'їзд 13. Спочатку в нижньому шарі І утворюють вертикальну відрізну щілину 10, на яку послідовно відбивають вертикальні віяла глибоких свердловин 11, пробурені з нижнього бурового штрека 4, відпрацьовуючи камерний запас. Відбиту руду випускають через навантажувальні ніші 5 й самохідними машинами по доставочному штреку 2, доставляють до рудоспуска 2, по якому руда потрапляє на відкотний орт 1. Забруднене повітря по вентиляційному підняттєвому 6 викидається на орт верхнього вентиляційного горизонту 12. Після повної відробки камерного запасу нижнього шару І до меж міжкамерного цілика 17 у вироблений простір із закладного штрека 8 проходять закладні підняттєві 9, по яким потім подають пусті подрібнені породи 14. Заповнення ними виробленого простору здійснюють таким чином, щоб у верхній частині під покрівлею залишився компенсаційний простір 15, на який буде здійснюватись відбійка віял глибоких свердловин при відробці наступного похилого шару II. Для зменшення засмічення руди, яка при цьому буде відбиватися на поверхню розміщених у виробленому просторі пустих подрібнених порід, їх поверхня може бути скріплена твердіючим розчином, який подають по трубопроводу через закладні підняттєві 9. Це також дозволить уникнути утворення відкосу відбитої руди в камері на похилій поверхні пустих подрібнених порід та зменшити за рахунок цього її втрати. Відпрацювання ІІ-го шару здійснюють послідовною відбійкою віял глибоких свердловин, пробурених з бурового штрека на компенсаційний простір 15. Відбиту руду, як й при відробці попереднього шару, випускають і доставляють до рудоспуска, а після повної відробки запасів цього шару вироблений простір знову заповнюють пустими подрібненими породами. Таку послідовність робіт зберігають при відробці кожного наступного шару, що залягає вище попереднього (III та ін.) до рівня стелини 16. Після повної відробки камерного запасу відпрацьовують стелину і міжкамерний цілик. 60 2 UA 68693 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 1. Спосіб відпрацювання крутоспадних рудних покладів з недостатньо стійкими вмісними породами, що включає розбиття рудного тіла в межах висоти поверху за простяганням на окремі блоки проведенням підготовчих виробок, проведення у кожному блоці нарізних виробок та розбурювання рудного масиву глибокими свердловинами, утворення в нижній частині камери вертикальної відрізної щілини або підсічки з наступною відбійкою на неї камерного запасу похилими смугами (шарами) знизу вверх та випуском і доставкою обваленої руди під захистом стелини і міжкамерного цілика, які відпрацьовують після відробки камерного запасу, який відрізняється тим, що після відбійки кожного похилого шару руди, розміри яких забезпечують стійкість вмісних порід, обвалену руду повністю випускають, а вироблений простір заповнюють пустими подрібненими породами, залишаючи під покрівлею компенсаційний простір, на який здійснюють відбійку наступного шару руди. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що після заповнення виробленого простору пустими подрібненими породами їх поверхню скріплюють твердіючим розчином. Комп’ютерна верстка Н. Лисенко 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 3