Спосіб розробки крутоспадних рудних покладів із застосуванням самохідної техніки

Реферат: Спосіб розробки крутоспадних рудних покладів з доставкою руди самохідними машинами включає розбиття рудного тіла у межах висоти поверху за простяганням на окремі блоки проведенням підготовчих виробок з поділом кожного блока на декілька підповерхів приблизно рівної висоти з почерговим їх відпрацюванням, починаючи з верхнього, проведення на кожному підповерсі нарізних виробок, з яких виконують розбурювання рудного масиву вертикальними віялами глибоких свердловин. Руду у межах підповерху відбивають при її масовому обваленні шляхом багаторядного короткосповільненого підривання віял глибоких свердловин на вертикальну компенсаційну камеру. Після цього здійснюють почерговий порядний випуск відбитої руди, випускаючи відбиту руду на доставкові орти одночасно з одного ряду дучок, розташованих за простяганням покладу, починаючи з крайнього ряду, розташованого під вертикальною компенсаційною камерою, з наступною доставкою руди самохідними машинами до капітальних рудоспусків. UA 109836 U (12) UA 109836 U UA 109836 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до області розробки родовищ корисних копалин та може бути реалізована при підземній розробці крутоспадних рудних покладів, представлених рудами та вміщуючими породами середньої та нижче міцності і стійкості. Відомий спосіб відпрацювання крутоспадних рудних покладів, реалізований у конструкції системи розробки підповерхового обвалення з відбійкою руди на вертикальну компенсаційну камеру (Борисенко С.Г. Технология подземной разработки рудных месторождений. - К.: Вища школа, 1987. - с. 184-187), суть якого полягає у розбитті поверху на декілька підповерхів приблизно рівної висоти, які за простяганням та в залежності від потужності рудного покладу навхрест простяганню ділять на панелі. Відпрацювання запасів ділянки родовища починають з верхнього підповерху. Для цього на підповерсі у кожній панелі проходять нарізні виробки, які використовують для розбурювання рудного масиву вертикальними віялами глибоких свердловин, утворення вертикальної компенсаційної камери, випуску та доставки рудної маси із використанням скреперних лебідок у рудоспуски, а також проходять виробки для вентиляції робіт. Очисні роботи у кожній панелі розпочинаються з утворення вертикальної компенсаційної камери з розгортанням дучок у приймальні воронки, які розташовані під компенсаційною камерою, та випуску руди з них до рівня горизонту воронок, далі здійснюють масове обвалення запасів панелі на сформовану вертикальну компенсаційну камеру шляхом короткосповільненого підривання вертикальних віял глибоких свердловин та розгортання по всій площі панелі дучок у приймальні воронки. Після цього виконують випуск рудної маси із дотриманням планограми та її доставку скреперними лебідками у рудоспуски. Вентиляція панелей здійснюється за рахунок загальношахтової депресії. Недоліками даного варіанта системи розробки підповерхового обвалення з відбійкою руди на вертикальну компенсаційну камеру є низька продуктивність праці робітників внаслідок застосування скреперної доставки руди. Більш близьким за суттю до запропонованого способу є прийнятий за прототип спосіб розробки крутоспадних рудних покладів із застосуванням самохідної техніки, реалізований у конструкції системи розробки підповерхового обвалення з відбійкою руди шарами на "затиснене" середовище, її торцевим випуском та застосуванням самохідної техніки (Чернокур В.Р., Шкребко Г.С., Шелегеда В.И. Добыча руд с подэтажным обрушением. - М.: Недра, 1992. С. 228-232), суть якого полягає в тому, що в межах висоти поверху здійснюють розбиття рудного тіла за його простяганням на окремі блоки шляхом проведення підготовчих виробок. Кожний блок розбивають на декілька підповерхів приблизно рівної висоти з почерговим їх відпрацюванням, починаючи з верхнього. Для цього на кожному підповерсі проходять нарізні виробки, з яких виконують розбурювання рудного масиву вертикальними віялами глибоких свердловин. Потім здійснюють відбійку руди з наступним її випуском і доставкою самохідними машинами до капітальних рудоспусків. Недоліками відомого способу є пошарова відбійка руди на "затиснене" середовище, яка спричиняє нерівномірне розпушення відбитої руди, утворення зон її надмірного ущільнення, що при підвищеній вологості призводить до зростання втрат руди, а також торцевий випуск рудної маси, що у порівнянні з випуском руди через дучки призводить до зменшення розмірів фігури випуску та, як наслідок, також деякого погіршення показників вилучення руди. Окрім цього, при торцевому випуску необхідно примусове провітрювання тупикових виробок, по яких здійснюють випуск і доставку руди самохідними машинами. Відомо, що масове обвалення руди на компенсаційний простір, на відміну від відбійки на "затиснене" середовище, дозволяє отримати більш рівномірне розпушення руди при її відбійці, що позитивно впливає на розвиток фігур випуску та сприяє більш повному вилученню руди. Також застосування конструкції днища приймального горизонту, коли випускні дучки рівномірно розташовані по всій площі панелі або блока, забезпечує краще вилучення руди (тобто зменшуються її втрати у надрах) у порівнянні із торцевим випуском. При торцевому випуску для забезпечення нормального розвитку фігури випуску, від чого суттєво залежить рівень втрат обваленої руди, ширина виробок повинна становити 4,5…5 м. При відпрацюванні руд невисокої (середньої та нижче) міцності та стійкості це є практично неможливим, оскільки такі виробки або взагалі будуть зруйновані гірським тиском, або їх підтримання вимагатиме величезних затрат. Окрім цього, необхідність застосування примусового провітрювання тупикових виробок, по яких здійснюють випуск і доставку руди самохідними машинами, можливе лише за рахунок використання вентиляторів місцевого провітрювання, що також потребує додаткових затрат і за ефективністю все одно поступається провітрюванню наскрізних виробок при використанні загальношахтової депресії. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення способу розробки крутоспадних рудних покладів з доставкою руди самохідними машинами за рахунок того, що руду у межах 1 UA 109836 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 підповерху відбивають при її масовому обваленні шляхом багаторядного короткосповільненого підривання віял глибоких свердловин на вертикальну компенсаційну камеру. Після цього здійснюють почерговий порядний випуск відбитої руди, випускаючи відбиту руду на доставкові орти одночасно з одного ряду дучок, розташованих за простяганням покладу, починаючи з крайнього ряду, який розташований під вертикальною компенсаційною камерою. Випущену руду доставляють самохідними машинами до капітальних рудоспусків. У випадку, коли внаслідок низької міцності та стійкості руди і вміщуючих порід неможливо утворити вертикальну компенсаційну камеру достатнього об'єму, який забезпечить нормальне розпушення руди при її масовому обваленні, відбійку руди у межах підповерху здійснюють окремими секціями спочатку на вертикальну компенсаційну камеру, а потім на "затиснене" середовище по всій довжині блока за простяганням. Після відбійки кожної секції відбиту руду випускають через ряд дучок, розташованих під цією секцією. Для забезпечення більш високих показників вилучення при порядному випуску обваленої руди відстань між дучками та ширина кожної секції повинна відповідати ширині еліпсоїда випуску відбитої руди. Технологічний ефект від використання запропонованого способу розробки крутоспадних рудних покладів з доставкою руди самохідними машинами досягається тим, що масове обвалення руди шляхом її багаторядного короткосповільненого підривання на компенсаційний простір дає можливість мати більш рівномірне розпушення обваленої руди, отримати більший коефіцієнт розпушення руди, що в підсумку покращує умови випуску, особливо при значній вологості руди, та призводить до зменшення втрат відбитої руди. Випуск руди через бокові дучки дозволяє збільшити ширину зони випуску відбитої руди при застосуванні виробок доставки відносно невеликої ширини (3…3,5 м), що підвищує їх стійкість та зменшує затрати на їх підтримання. У випадку, коли відбійку руди у межах підповерху здійснюють окремими секціями, для зменшення втрат і засмічення при порядному випуску обваленої руди відстань між дучками та ширину кожної секції узгоджують з шириною еліпсоїда випуску відбитої руди. Провітрювання наскрізних виробок днища за рахунок загальношахтової депресії потребує менших затрат і забезпечує кращі санітарно-гігієнічні умови праці робітників на випуску та доставці руди, особливо при застосуванні самохідних машин з двигунами внутрішнього згоряння. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в межах висоти поверху здійснюють розбиття рудного тіла за його простяганням на окремі блоки шляхом проведення підготовчих виробок. Кожний блок розбивають на декілька підповерхів приблизно рівної висоти, відпрацювання яких здійснюють починаючи з верхнього. Для цього на кожному підповерсі проходять нарізні виробки, з яких виконують розбурювання рудного масиву вертикальними віялами глибоких свердловин, а після відбійки руди здійснюють її випуск і доставку самохідними машинами до капітальних рудоспусків. Згідно з корисною моделлю, руду у межах підповерху відбивають при її масовому обваленні шляхом багаторядного короткосповільненого підривання віял глибоких свердловин на вертикальну компенсаційну камеру, після чого здійснюють почерговий порядний випуск відбитої руди, випускаючи відбиту руду на доставкові орти одночасно з одного ряду дучок, розташованих за простяганням покладу, починаючи з крайнього ряду, розташованого під вертикальною компенсаційною камерою, з наступною доставкою руди самохідними машинами до капітальних рудоспусків. Можливо також здійснювати відбійку руди у межах підповерху окремими секціями спочатку на вертикальну компенсаційну камеру, а потім на "затиснене" середовище по всій довжині блока за простяганням. Після відбійки кожної секції відбиту руду випускають через ряд дучок, розташованих під цією секцією. Для забезпечення більш високих показників вилучення при порядному випуску обваленої руди відстань між дучками та ширина кожної секції повинні відповідати ширині еліпсоїда випуску відбитої руди. Ця відстань визначається за формулою: L=HврKкKр/1,25, м, де: Нвр - висота шару відбитої руди над дучками, м; Кк - коефіцієнт, який враховує розмір кусків відбитої руди (Кк=0,22…0,24 - для дрібнокускових руд і Кк=0,25…0,27 - для кускових руд); Кр - коефіцієнт розпушення відбитої руди. Заявлений спосіб пояснюється кресленнями, де на фіг. 1 зображена вертикальна проекція ділянки родовища (вигляд спереду), на фіг. 2 - розріз блока навхрест простягання рудного тіла по лінії А-А (вигляд збоку), на фіг. 3 - план горизонту випуску та доставки по лінії Б-Б (вигляд зверху). 2 UA 109836 U 5 10 15 20 25 30 35 Запропонований спосіб реалізується наступним чином. Рудне тіло розбивають за простяганням на окремі блоки проведенням ортів-заїздів 1, з яких проходять для забезпечення сполучення з майбутніми підповерхами блоковий вентиляційно-ходовий підняттєвий 2, господарчий підняттєвий 3 для подачі на підповерхи матеріалів та устаткування, похилий з'їзд 4 для пересування самохідних машин та капітальні рудоспуски 5 для перепуску на відкотний горизонт руди та порід. Поверх поділяють по висоті на декілька підповерхів приблизно рівної висоти проведенням на рівні горизонтів випуску та доставки руди транспортних штреків 6, з яких проходять доставкові орти 7 з парними дучками 8, у яких вибурюють штангові шпури 9 для розгортання дучок у приймальні воронки. Доставкові орти збивають у висячому боці поміж собою вентиляційним штреком 10, який у свою чергу збивають вентиляційним підняттєвим 11 з верхнім вентиляційним горизонтом або вентиляційним збірним штреком-колектором. Для розбурювання рудного масиву проходять бурові орти 12, з яких вибурюють вертикальні віяла глибоких свердловин 13. Очисні роботи розпочинають з утворення вертикальної компенсаційної камери 14 відповідного об'єму, який забезпечує нормальне розпушення руди при масовому обваленні на неї основного запасу шляхом багаторядного короткосповільненого підривання віял глибоких свердловин 13. Після цього розпочинають почерговий порядний випуск обваленої руди, випускаючи її з парних дучок 8. В першу чергу випускають руду з крайнього ряду дучок, розташованих під вертикальною компенсаційною камерою 14. Випущену руду самохідними машинами доставляють до капітальних рудоспусків 5. Після повного випуску відбитої руди з цієї пари дучок до встановлених кондицій розгортають приймальні воронки у наступній парі дучок підриванням в них штангових шпурів 9, після чого з них також розпочинають випуск і доставку обваленої руди самохідними машинами до капітальних рудоспусків 5. Ці операції повторюють до повної відробки всіх запасів. При відпрацюванні рудного покладу, складеного рудами низької міцності та стійкості у таких же вміщуючих породах, коли утворити вертикальну компенсаційну камеру необхідного об'єму для масового обвалення на неї основного запасу за один вибух неможливо, відбійку основного запасу здійснюють окремими секціями, спочатку на вертикальну компенсаційну камеру, а потім на "затиснене" середовище по всій довжині блока за простяганням. Як "затиснене" середовище будуть розпушені пусті породи, які заповнили вироблений простір після випуску відбитої руди попередньої секції. Після відбійки кожної секції відбиту руду випускають через ряд дучок, розташованих під цією секцією. Для забезпечення меншого рівня втрат і засмічення при порядному випуску обваленої руди відстань між дучками та ширина кожної секції повинна відповідати ширині еліпсоїда випуску відбитої руди й визначається за формулою: L=Нвр.КкКр/1,25, м, де: Нвр. - висота шару відбитої руди над дучками, м; Кк. - коефіцієнт, який враховує розмір кусків відбитої руди (К к.=0,22…0,24 - для дрібнокускових руд і Кк.=0,25…0,27 - для кускових руд); Кр. - коефіцієнт розпушення відбитої руди. 40 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 55 1. Спосіб розробки крутоспадних рудних покладів з доставкою руди самохідними машинами, що включає розбиття рудного тіла у межах висоти поверху за простяганням на окремі блоки проведенням підготовчих виробок з поділом кожного блока на декілька підповерхів приблизно рівної висоти з почерговим їх відпрацюванням, починаючи з верхнього, проведення на кожному підповерсі нарізних виробок, з яких виконують розбурювання рудного масиву вертикальними віялами глибоких свердловин, далі здійснюють відбійку руди з наступним її випуском і доставкою самохідними машинами до капітальних рудоспусків, який відрізняється тим, що руду у межах підповерху відбивають при її масовому обваленні шляхом багаторядного короткосповільненого підривання віял глибоких свердловин на вертикальну компенсаційну камеру, після чого здійснюють почерговий порядний випуск відбитої руди, випускаючи відбиту руду на доставкові орти одночасно з одного ряду дучок, розташованих за простяганням покладу, починаючи з крайнього ряду, розташованого під вертикальною компенсаційною камерою, з наступною доставкою руди самохідними машинами до капітальних рудоспусків. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що відбійку руди у межах підповерху здійснюють окремими секціями спочатку на вертикальну компенсаційну камеру, а потім на "затиснене" середовище по всій довжині блока за простяганням, після відбійки кожної секції відбиту руду випускають через ряд дучок, розташованих під цією секцією. 3 UA 109836 U 5 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що відстань між дучками та ширина кожної секції відповідає ширині еліпсоїда випуску відбитої руди й визначається за формулою: L=Нвр.Кк.Кр./1,25, м, де: Нвр. - висота шару відбитої руди над дучками, м; Кк - коефіцієнт, який враховує розмір кусків відбитої руди (Кк.=0,22…0,24 - для дрібнокускових руд і Кк.=0,25…0,27 - для кускових руд); Кр. - коефіцієнт розпушення відбитої руди. 4 UA 109836 U Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5