способ добычи крепких руд из маломощных залежей выбуриванием

Формула изобретения

1. Способ добычи крепких руд из маломощных залежей выбуриванием, включающий бурение первичных параллельных пилот-скважин в центральной части залежи на равном расстоянии от почвы и кровли, дополнительных скважин, расширение первичных пилот-скважин, отличающийся тем, что первичные скважины бурят на расстоянии L друг от друга, равном 2,2 балансовой мощности залежи, затем посредине между ними на расстоянии 1,1 балансовой мощности залежи бурят последующие параллельные пилот-скважины, после чего в кровле и почве залежи по ее границе вкрест простирания бурят дополнительные скважины диаметром, равным диаметру первичных пилот-скважин, после этого диаметром, равным 1,1 балансовой мощности залежи, вначале расширяют первичные параллельные пилот-скважины, а затем последующие параллельные пилот-скважины.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что раскрепление расширенных скважин осуществляют на расстоянии друг от друга, равном 4,4 балансовой мощности залежи по горизонтали.

3. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что раскрепление скважин осуществляют податливой крепью с разнопеременной распорной нагрузкой перпендикулярно плоскости залежи.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному делу и позволяет снизить потери полезного ископаемого крепких ценных руд при их добыче из маломощных (тонких) рудных залежей и управлять горным давлением.

Наиболее близким аналогом является "Способ выемки полезного ископаемого из маломощной пластообразной залежи выбуриванием" (а.с. SU, 1620626 A1, E 21 C 41/18), Бюл. N 2, 15.01.91.

Недостатком способа является то, что выбуривание осуществляют с достаточно большими потерями, так как направленное выбуривание осуществляют в рамках балансовых запасов рудного тела вприсечку с границей руда-порода. Однако большинство месторождений, в том числе ценных руд, представлены рудными телами, не имеющими резкого контакта с пустыми вмещающими породами. Кроме того, как правило, маломощные залежи (жильные месторождения) расположены в зонах с повышенной тектоникой и предрасположены к проявлению горного давления в виде горных ударов. Граница балансовых запасов определяется максимальным извлечением полезного ископаемого с минимальными затратами. Снижение потерь добываемого полезного ископаемого связано с увеличением разубоживания руды. Однако два обстоятельства позволяют идти на это: во-первых, вмещающие породы, как правило, содержат забалансовые руды (полезное ископаемое), во-вторых, добыча ценных руд должна выполняться с обеспечением минимальных потерь.

Целью изобретения является снижение потерь ценных руд при их добыче выбуриванием и предотвращение горных ударов.

Поставленная цель достигается тем, что выбуривание осуществляют с захватом забалансовых руд за счет увеличения диаметра расширяющих скважин на 10% от балансовой мощности залежи, бурения дополнительных скважин по границе рудного тела и соблюдения порядка бурения скважин, включающего бурение первичных пилот-скважин, затем последующих и дополнительных диаметром первичных пилот-скважин с последующим расширением первичных, а затем последующих пилот-скважин.

Изобретение поясняется чертежом, где представлена схема расположения первичных, последующих и дополнительных скважин, а также последовательность их бурения, расширения и раскрепления.

Способ осуществляют следующим образом.

В центральной части маломощной залежи по ее оси на равном расстоянии от почвы и кровли бурят первичные параллельные пилот-скважины 1 диаметром d на расстоянии L друг от друга, равном 2,2 балансовой мощности залежи m. Это расстояние исключает взаимовлияние скважин и концентрацию напряжений в горном массиве и обеспечивает точность бурения. Бурение осуществляют на всю длину блока. Затем посредине между ними, на этой же оси, на расстоянии 1,1 балансовой мощности m бурят последующие параллельные пилот-скважины 2 тем же диаметром d. Такое бурение скважин 2 обеспечивает устойчивое заданное направление их, так как выполняется в однородном поле напряжений с равными нагрузками справа и слева. Кроме того, происходит выравнивание напряженного поля горного массива и стабилизация напряжений. Это позволяет бурить дополнительные скважины 3 (после первичных и последующих) в кровле и почве залежи по ее границе, вкрест простирания параллельно уже пробуренным скважинам диаметром, равным диаметру первичных пилот-скважин d в равномерном поле напряжений. Все скважины бурят параллельными, а их направление может быть как по простиранию рудного тела, так и по падению. Затем расширяют первичные скважины 1 диаметром, равным 1,1 балансовой мощности залежи m. Расширение таким диаметром, а также бурение дополнительных скважин обеспечивает полноту извлечения полезного ископаемого, которое по сравнению с аналогом уменьшается в 9 - 10 раз (участки NOP, N¹O¹P¹, FRS, F¹R¹S¹). После расширения первичных скважин выполняют раскрепление расширенных скважин на расстоянии 4,4 m. Причем раскрепление скважин осуществляют податливой крепью с разнопеременными распорными нагрузками Q (осуществляемыми, например, пневмокрепью) перпендикулярно плоскости залежи. Раскрепление скважин на этом расстоянии позволяет выполнить плавное снижение концентраций, их перераспределение, а разнопеременные нагрузки позволяют управлять горным давлением и предотвратить горные удары. После этого расширяют последующие скважины диаметром 1,1 m. Расширение последующих скважин 2 обеспечивает полноту выемки полезного ископаемого и подготавливает участки MNF и MN¹F¹ к выемке без дополнительных затрат на их разрушение.