способ подземной разработки пологих и наклонных рудных тел в криолитозоне

Формула изобретения

Способ подземной разработки пологих и наклонных рудных тел в криолитозоне, включающий в себя подготовительные и нарезные работы, очистную выемку и закладку выработанного пространства твердыми отходами горно-обогатительного производства, отличающийся тем, что лежачий бок выработанного пространства перед началом закладочных работ поливают водой для создания ледяной корки, которая позволяет применять самотечную закладку при минимальном угле наклона лежачего бока, равном:

_мин=arctgK_тр,

где К_тр - коэффициент трения при движении закладочного материала по ледяной корке на лежачем боку выработанного пространства.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области горного дела и, в частности, к подземной разработке пологих и наклонных рудных тел в криолитозоне с использованием закладки твердыми отходами горно-обогатительного производства.

Известен способ разработки месторождений с самотечной закладкой выработанного пространства [1]. Недостатком данного способа является невозможность его использования при отработке пологих и наклонных рудных тел.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является способ подземной разработки пологих рудных тел и закладкой с помощью скреперных установок [2]. Недостатком данного способа является невозможность полной закладки выработанного пространства, высокая трудоемкость и сложность организации закладочных работ.

Целью изобретения является повышение эффективности закладочных работ при отработке пологих и наклонных рудных тел в криолитозоне за счет расширения области применения самотечного способа размещения сухого закладочного материала в выработанном пространстве путем снижения сопротивления движению этого материала по лежачему боку.

Указанная цель достигается тем, что перед началом закладочных работ лежачий бок участка выработанного пространства, подлежащего закладке, поливают водой одним из известных способов, например распылением через форсунки, до образования ледяной корки, после чего начинают заполнять выработанное пространство с применением одного из известных способов, например, путем разгрузки опрокидных вагонов на верхнем этажном штреке, закладочным материалом одного из известных типов, например дробленой пустой породой или замороженными брикетами из хвостов обогащения. Наличие ледяной корки на лежачем боку уменьшает сопротивление движению закладочного материала по лежачему боку, и поэтому позволяет применять самотечную закладку при углах падения рудных тел, определяемых из выражения: _мин=arctgК_тр, где _мин - минимальный угол наклона лежачего бока по условиям сопротивления движению сухой закладки, К_тр - коэффициент трения при движении закладочного материала по ледяной корке на лежачем боку выработанного пространства.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана технологическая схема подземной разработки пологопадающего рудного тела с использованием закладки твердыми отходами горно-обогатительного производства; на фиг.2 показана схема, поясняющая механизм движения закладочного материала по лежачему боку выработанного пространства.

Способ подземной разработки пологих и наклонных рудных тел в криолитозоне с закладкой выработанного пространства твердыми отходами горно-обогатительного производства содержит этажные подготовительные выработки - верхнюю 1 и нижнюю 2, фланговые восстающие 3, очистной забой 4, отбойные шпуровые заряды 5, отбитую руду 6, скреперную установку 7, выпускные окна 8, органную крепь 9, выработанное пространство 10, закладываемые участки 11, лежачий бок 12, насосную установку 13, форсунки 14, ледяную корку 15, опрокидной вагон 16, закладочный материал 17, закладочный массив 18.

Способ реализуют следующим образом. После проведения верхней 1 и нижней 2 подготовительных выработок и фланговых восстающих 3 начинают добычные работы в очистном забое 4, двигающемся по простиранию при взрывании отбойных шпуровых зарядов 5. Отбитую руду 6 с помощью скреперных установок 7 выдают через выпускные окна 8. Вслед за движением очистного забоя 4 в выработанном пространстве 10 устанавливают органную крепь 9, которая разделяет выработанное пространство 10 на закладываемые участки 11. Перед началом закладочных работ лежачий бок 12 выработанного пространства 10 в пределах закладываемого участка 11 поливают водой одним из известных способов, например, с помощью насосной установки 13 для распыления воды через форсунки 14. После замерзания воды и образования ледяной корки 15 на лежачем боку 12 с помощью закладочного оборудования одного из известных типов, например опрокидного вагона 16, подают закладочный материал 17 одного из известных типов, например дробленую пустую породу или замороженные брикеты из хвостов обогащения, в закладываемый участок 11, по заполнении которого в нем формируют закладочный массив 18 (фиг.1). Движение закладочного материала 17 по ледяной корке 15 при малых углах наклона лежачего бока 12 обеспечивают за счет низкого коэффициента трения между ледяной коркой 15 и закладочным материалом 17 (фиг.2). Минимальное значение угла наклона ( _мин) лежачего бока 12 с ледяной коркой 15 определяют из условия равенства: Psin _мин=K_трPcos _мин, где Р - вес одного куска закладочного материала 18, К_тр - коэффициент трения между ледяной коркой 15 и закладочным материалом 17. Отсюда следует К_тр =tg _мин или _мин=arctgK_тр.

Источники информации

1. Именитов В.Р., Жигалов М.Л. Технология, механизация и автоматизация закладочных работ на рудниках. М.: изд-во МГИ, 1966. 152 с. (рис.4, стр.14).

2. Смолдырев А.Е. Технология и механизация закладочных работ. М.: Недра, 1974. 328 с. (рис.54, стр.129).