способ отработки подкарьерных запасов мощных крутопадающих залежей руд

Формула изобретения

Способ отработки подкарьерных запасов мощных крутопадающих залежей руд, включающий вскрытие запасов ниже дна карьера стволом, который проходят до конечной отметки залежи, и отрабатывают их с выемкой руды в восходящем порядке этажно-камерной системой разработки с последующей закладкой выработанного пространства, отличающийся тем, что все запасы ниже дна карьера отрабатывают в восходящем порядке с заполнением выработанного пространства комбинированной закладкой, при этом камеры первой очереди заполняют монолитной твердеющей закладкой, а камеры второй очереди - породной закладкой, причем соотношение длин камер первой и второй очереди составляет L₁:L₂=1:7.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к разработке месторождений полезных ископаемых и может быть использовано при комбинированной отработке мощных крутопадающих залежей, представленных рудами средней и большой ценности.

Известен способ перехода с открытых работ на подземные путем отработки подкарьерного целика камерами, выходящими в свободное пространство карьера с последующим заполнением их монолитной твердеющей закладкой (см. Милехин Г.Г. , Александров В. А. Переход с открытых горных работ на подземные камерами ромбовидной формы. СПб, 1995). Дальнейшая отработка месторождения ведется в нисходящем порядке камерной системой разработки с последующим заполнением отработанных камер монолитной закладкой.

Недостатками указанного способа являются:

1. Опасность отработки запасов подкарьерного целика камерами, выходящими в свободное пространство карьера, системой с открытым выработанным пространством.

2. Нисходящий порядок выемки этажей предусматривает применение твердеющей закладки, прочность которой будет увеличиваться с понижением горных работ, что приводит к удорожанию добываемой руды.

3. При нисходящем порядке отработки заложенный массив, находящийся в кровле отрабатываемой камеры, находится в сложном напряженном состоянии, что приводит к нарушению его целостности и разрушению закладки, которая попадает в отбиваемую руду и разубоживает ее.

4. Отработку подкарьерных запасов месторождения производят только после достижения карьером своей конечной отметки, что увеличивает время отработки залежи.

Известен способ комбинированной разработки месторождений полезных ископаемых (Авторское свидетельство СССР 918433, кл. Е 21 С 41/02, 1982 г.), принятый за прототип, включающий одновременное ведение открытых горных работ и очистную выемку нижних горизонтов месторождения подземным способом в направлении к восстанию, а после завершения открытых горных работ ведут одновременную встречную подземную отработку оставшихся горизонтов месторождения по восстанию и по падению. Отработку горизонтов ниже отметки ведения открытых горных работ по падению производят с обрушением руды и вмещающих пород.

Недостатками указанного способа являются:

1. Опасность прорыва поверхностных вод в выработанное пространство подземных горизонтов.

2. Необходимость создания породной подушки в отработанном пространстве карьера для ведения подземных горных работ с обрушением руды и вмещающих пород.

3. При отработке по падению системой с обрушением руды и вмещающих пород будут иметь место высокие потери и разубоживание, что неприемлемо при разработке ценных руд.

4. Применение систем разработки с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями по восстанию приводит к значительному удорожанию горных работ и увеличению себестоимости руды.

5. Применение одновременно двух систем подземной разработки с разными показателями извлечения необоснованно, особенно в случае разработки ценных руд.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков, а именно повышение безопасности, снижение затрат на закладку и сокращение времени на отработку месторождения.

Задача решается тем, что в способе отработки подкарьерных запасов мощных крутопадающих залежей руд, включающем вскрытие запасов ниже дна карьера стволом, который проходят до конечной отметки залежи и отрабатывают их с выемкой руды в восходящем порядке этажно-камерной системой разработки с последующей закладкой выработанного пространства, согласно изобретению все запасы ниже дна карьера отрабатывают в восходящем порядке, с заполнением выработанного пространства комбинированной закладкой, при этом камеры первой очереди заполняют монолитной твердеющей закладкой, а камеры второй очереди - породной закладкой, причем соотношение длин камер первой и второй очереди составляет L₁:L₂=1:7.

Использование изобретения обеспечивает безопасный и эффективный способ перехода с открытых работ на подземные и отработку подкарьерных запасов крутопадающих мощных месторождений эффективной этажно-камерной системой разработки с заполнением отработанных камер комбинированной закладкой.

Способ иллюстрируется чертежами, где на фиг.1. представлен поперечный, вертикальный разрез отработки подкарьерных запасов; фиг. 2 - продольный вертикальный разрез.

На чертежах изображены:

1) дно карьера;

2) шахтный ствол;

3) квершлаг;

4) рудный буровой штрек;

5) полевой откаточный штрек;

6) полевой закладочный штрек;

7) закладка;

8) подкарьерная камера;

9) отработанная подкарьерная камера;

10) камера с породной закладкой;

11) камера с монолитной твердеющей закладкой.

В предлагаемом способе подкарьерные запасы мощного крутопадаюшего месторождения вскрывают стволом 2, пройденным до конечной отметки залежи или проектируемых к отработке запасов, квершлагом 3, рудным буровым штреком 4, полевым откаточным штреком 5 и другими вскрывающими выработками. Выемку запасов месторождения ведут этажами в восходящем порядке этажно-камерной системой разработки с применением самоходного бурового и погрузочно-доставочного оборудования. Для подачи закладочных материалов в отработанные камеры проходят полевые закладочные штреки 6. Выемочные, блоки по простиранию залежи делят на камеры первой и второй очереди. Камеры первой очереди длиной L₁ после их отработки заполняют монолитной твердеющей смесью для создания подпорной стенки. После твердения этой закладки вынимают широкие камеры второй очереди длиной L₂ и заполняют их породной закладкой 10. Соотношение между длинами камер, заполненных твердеющей и породной закладкой в камерах первой и второй очереди, составляет 1:7. Применение породной закладки стало возможным в связи с применением восходящего способа отработки запасов месторождения. Подачу закладки в отработанные подкарьерные камеры 9 осуществляют непосредственно с дна отработанного карьера 1.

Эффект заключается в увеличении безопасности отработки подкарьерных запасов, в снижении стоимости закладки, сокращении времени отработки месторождения.