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 обвалену руду випускають частково, утворюючи під покрівлею компенсаційний простір, на який здійснюють відбійку наступного шару руди, повторюючи ці операції до рівня стелини. Виконують масовий інтенсивний випуск усієї руди під захистом стелини і міжкамерного цілика, які відпрацьовують після повного випуску руди. UA 68695 U (12) UA 68695 U UA 68695 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, та в умовах, коли відбита руда не схильна до злежування. 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. 14-15), 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 обвалену руду випускають частково, утворюючи під покрівлею компенсаційний простір, на який здійснюють відбійку наступного шару руди, повторюючи ці операції до рівня стелини, після чого виконують масовий інтенсивний випуск усієї руди під захистом стелини і міжкамерного цілика. Окрім цього розміри кожного компенсаційного простору розраховують з урахуванням об'єму руди у шарі, який на нього відбивають, та коефіцієнта її розпушення, а також масовий інтенсивний випуск руди після відбійки всього камерного запасу можна здійснювати із декількох проміжних підповерхів, розташовуючи додаткові випускні виробки на контакті рудного покладу із вмісними породами лежачого боку. Технологічний ефект запропонованого способу відпрацювання крутоспадних рудних покладів з недостатньо стійкими вмісними породами полягає у тому, що залишення відбитої руди у камері дозволяє уникнути оголення вмісних порід та підтримати їх за рахунок бічного тиску цієї руди. Це перешкоджає обваленню у вироблений простір недостатньо стійких вмісних порід, а пошарове висхідне виймання дає змогу у підсумку здійснювати камерне виймання руди в межах поверху або підповерху у таких складних умовах, що розширює область застосування цих систем розробки. Утворення під покрівлею наступного шару компенсаційного простору дозволяє обвалювати на нього цей шар, не утворюючи цей простір додатково, що зменшує затрати на видобуток руди. Розрахунок та утворення компенсаційного простору необхідного об'єму дозволяє отримати добру якість подрібнення руди при її відбійці, що сприятиме підвищенню продуктивності праці на випуску і доставці обваленої руди і зменшенню затрат на ці виробничі операції. Здійснення випуску руди з декількох проміжних горизонтів (підповерхів) дасть змогу підвищити інтенсивність даного процесу, зменшити час відробки камерного запасу, а відповідно й час існування оголення вмісних порід, що при їх недостатній стійкості сприятиме уникненню або істотному скороченню вивалів цих порід та засмічення ними відбитої руди і, як 1 UA 68695 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 наслідок, покращити її якість. Окрім цього, використання цих проміжних горизонтів для випуску руди після обвалення стелини та міжкамерного цілика сприятиме зменшенню рівня втрат відбитої руди на лежачому боці покладу, тобто дозволяє підвищити вилучення руди з надр. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що 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 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 обвалену руду випускають частково, утворюючи під покрівлею компенсаційний простір, на який здійснюють відбійку наступного шару руди. Ці операції повторюють до рівня стелини, після чого виконують масовий інтенсивний випуск усієї руди під захистом стелини і міжкамерного цілика, які відпрацьовують після повного випуску руди. Розміри кожного компенсаційного простору розраховують з урахуванням об'єму руди у шарі, який на нього відбивають, та коефіцієнта її розпушення. Масовий інтенсивний випуск руди після відбійки всього камерного запасу також можливо здійснювати із декількох проміжних підповерхів, розташовуючи додаткові випускні виробки на контакті рудного покладу із вмісними породами лежачого боку. Заявлений спосіб ілюстрований схемами, де на фіг. 1 зображена вертикальна проекція блока (вид спереду) після відробки першого (нижнього) шару та часткового випуску обваленої руди із утворенням під покрівлею компенсаційного простору; на фіг. 2 - план по лінії А-А (вид зверху), який використовується для розбурювання рудного масиву та випуску і доставки обваленої руди; на фіг. 3 - розріз блока навхрест простягання рудного покладу по лінії Б-Б (вид збоку) після відробки першого (нижнього) шару й часткового випуску обваленої руди із утворенням під покрівлею компенсаційного простору та розбурювання наступних похилих шарів руди глибокими свердловинами; на фіг. 4 - розріз блока навхрест простягання по лінії Б-Б після повної відбійки всього камерного запасу та із застосуванням випуску руди з додаткових випускних виробок, розташованих на проміжних підповерхах на контакті рудного покладу із вмісними породами лежачого боку. Для реалізації способу необхідно пройти відкотний орт 1, рудоспуск 2, підповерхові доставочні 3 та бурові 4 штреки, навантажувальні ніші 5, вентиляційний підняттєвий 6, похилий з'їзд 7. Позицією 8 показано вертикальну відрізну щілину, 9 - вертикальні віяла глибоких свердловин, 10 - орт верхнього вентиляційного горизонту, 11 - обвалена руда, 12 компенсаційний простір, 13 - стелина, 14 - міжкамерний цілик, 15 - додаткові випускні виробки, розташовані на проміжних підповерхах. 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. 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 10. Для забезпечення доступу на підповерхи самохідної техніки проходять похилий з'їзд 7. Спочатку в нижньому шарі І утворюють вертикальну відрізну щілину 8, на яку послідовно відбивають вертикальні віяла глибоких свердловин 9, пробурені з нижнього бурового штрека 4, відпрацьовуючи камерний запас. Відбиту руду випускають через навантажувальні ніші 5 й самохідними машинами по доставочному штреку 3 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. Обвалену руду випускають частково, утворюючи під покрівлею компенсаційний простір 12 необхідного об'єму, на який здійснюють відбійку наступного шару руди II. Відпрацювання II-го шару здійснюють шляхом відбійки віял глибоких свердловин 9, пробурених з бурового штрека 4 на компенсаційний простір 12. Відбиту руду, як й при відробці попереднього шару, випускають частково і доставляють до рудоспуска 2, а під покрівлею знову утворюють компенсаційний простір 12, на який буде здійснюватись відробка наступного похилого шару III. Ці роботи повторюють при підробці кожного наступного шару до повного відпрацювання камерного запасу, тобто до рівня стелини 13, після чого виконують масовий інтенсивний випуск усієї руди під захистом стелини 13 і міжкамерного цілика 14. Для підвищення інтенсивності випуску відбитої руди можуть бути використані додаткові випускні виробки 15, розташовані на проміжних підповерхах на контакті 2 UA 68695 U рудного покладу із вмісними породами лежачого боку. Після завершення випуску обваленої руди відпрацьовують стелину і міжкамерний цілик. Для покращення показників вилучення руди при їх відробці також можуть бути використані додаткові випускні виробки 15, розташовані на проміжних підповерхах. 5 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 20 25 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 обвалену руду випускають частково, утворюючи під покрівлею компенсаційний простір, на який здійснюють відбійку наступного шару руди, повторюючи ці операції до рівня стелини, після чого виконують масовий інтенсивний випуск усієї руди під захистом стелини і міжкамерного цілика, які відпрацьовують після повного випуску руди. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що розміри компенсаційного простору, на який здійснюють відбійку кожного похилого шару, розраховують з урахуванням об'єму руди у шарі, який на нього відбивають, та коефіцієнта її розпушення. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що масовий інтенсивний випуск руди після відбійки всього камерного запасу здійснюють з декількох проміжних підповерхів, розташовуючи додаткові випускні виробки на контакті рудного покладу з вмісними породами лежачого боку. 3 UA 68695 U Комп’ютерна верстка Л. Купенко 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 4