способ разработки рудных тел

Формула изобретения

Способ разработки рудных тел, включающий выемку полезного ископаемого слоями сверху вниз в границах выемочного участка, отработку участков камерами первой и второй очереди, формирование межкамерных целиков, закладку выработанного пространства подачей в него закладочных смесей, отличающийся тем, что отрабатываемые камеры первой и второй очереди формируют из разрезного штрека, причем камеры располагают по обе стороны разрезного штрека в шахматном порядке относительно оси разрезного штрека, а межкамерные целики - напротив друг друга, после отработки камер закладку камер первой и второй очереди и выработанное пространство межкамерных целиков верхнего слоя осуществляют твердеющими смесями, затем ведут отработку нижнего слоя камерами первой и второй очереди с оставлением межкамерных целиков и их последующей отработкой, камеры первой и второй очереди нижнего слоя закладывают твердеющими смесями, а выработанное пространство межкамерных целиков нижнего слоя - бесцементной закладкой на основе глины с добавлением наполнителя и золы, причем закладку камер первой и второй очереди и выработанного пространства межкамерных целиков верхнего слоя армируют в нижней части на высоту 1/3 высоты верхнего слоя, а разрезной штрек каждого слоя после отработки участка закладывают с использованием твердеющих смесей.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной добыче руд с закладкой выработанного пространства.

Известен способ разработки месторождений полезных ископаемых (см. а.с. №1301971, Е 21 C 41/06), включающий выемку полезного ископаемого участками с формированием между участками разделительных целиков, отработку участков камерами первой и второй очереди и закладку выработанного пространства камер подачей в них закладочных смесей, при котором смежные с разделительными целиками камеры отрабатывают в первую очередь и после их закладки отрабатывают смежные с ними камеры второй очереди с формированием между камерами второй очереди поддерживающих целиков, а после одновременной закладки камер второй очереди расширяющимися закладочными смесями отрабатывают разделительные целики, при этом при подаче в выработанное пространство камер второй очереди закладочных смесей в них добавляют некондиционные куски материала повышенной жесткости, например куски породы.

Недостатком данного способа является относительно невысокая интенсивность отработки.

Наиболее близким к предлагаемому технологическому решению является способ разработки рудных тел (см. Сыцзин Цай. Простой и удобный способ расчета прочности твердеющего закладочного массива, возводимого гидравлическим способом. Из кн.: Разработка месторождений с закладкой. Под ред. С.Гранхольма. М.: Лиер, 1987, с.411-423, рис.2 с.420), включающий выемку полезного ископаемого слоями сверху вниз в границах выемочного участка, отработку участков камерами первой и второй очереди, формирование межкамерных целиков, закладку выработанного пространства подачей в него закладочных смесей.

Недостатками данного способа является высокая стоимость закладочных работ.

Единый технический результат предлагаемого технического решения - повышение безопасности, интенсивности горных работ и снижение стоимости проведения закладочных работ.

Единый технологический результат достигается тем, что в известном способе разработки рудных тел, включающем выемку полезного ископаемого слоями сверху вниз в границах выемочного участка, отработку участков камерами первой и второй очереди, формирование межкамерных целиков, закладку выработанного пространства подачей в него закладочных смесей, отрабатываемые камеры первой и второй очереди формируют из разрезного штрека, причем камеры располагают по обе стороны разрезного штрека в шахматном порядке относительно оси разрезного штрека, а межкамерные целики напротив друг друга, после отработки камер закладку камер первой и второй очереди и выработанное пространство межкамерных целиков верхнего слоя осуществляют твердеющими смесями, затем ведут отработку нижнего слоя камерами первой и второй очереди с оставлением межкамерных целиков и их последующей отработкой, камеры первой и второй очереди нижнего слоя закладывают твердеющими смесями, а выработанное пространство межкамерных целиков нижнего слоя - бесцементной закладкой на основе глины с добавлением наполнителя и золы, причем закладку камер первой и второй очереди и выработанного пространства межкамерных целиков верхнего слоя армируют в нижней части на высоту 1/3 высоты верхнего слоя, а разрезной штрек каждого слоя после отработки участка закладывают с использованием твердеющих смесей.

Расположение камер первой и второй очереди по обе стороны разрезного штрека в шахматном порядке, а межкамерных целиков напротив друг друга облегчает устойчивое состояние массива при отработке, что повышает безопасность ведения горных работ.

Закладка камер первой и второй очереди и выработанного пространства межкамерных целиков верхнего слоя с армировкой в нижней части на 1/3 высоты слоя обеспечивает создание надежной потолочины при отработке последующего нижнего слоя, что характеризует безопасную его отработку и повышает интенсивность отработки участка.

Закладка камер первой и второй очереди нижнего слоя твердеющими смесями, а выработанного пространства межкамерных целиков - бесцементной закладкой на основе глины и золы позволяет сократить затраты на проведение закладочных работ.

Закладка разрезного штрека каждого слоя после отработки участка твердеющими закладочными смесями обеспечивает создание усиленного закладочного массива, позволяющего безопасно отрабатывать нижележащие участки, и сохраняет устойчивое состояние вышележащего массива горных пород.

Предлагаемое техническое решение поясняется чертежами, где на фиг.1 приведен план отрабатываемого участка, на фиг.2 - разрез отрабатываемого участка при выемке камер первого порядка нижнего слоя, на фиг.3 - разрез отрабатываемого участка при выемке камер второго порядка нижнего слоя, на фиг.4 - разрез отрабатываемого участка при заложенных камерах нижнего слоя, на фиг.5 - разрез отрабатываемого участка с закладкой.

Технология отработки рудного тела по предлагаемому способу осуществляется следующим образом.

Рудное тело разбивают на участки. Запасы полезного ископаемого в контурах участка делят на горизонтальные слои, которые отрабатываются сверху вниз.

Для подготовки каждого слоя к отработке проходят разрезной штрек (1), из которого в обе стороны проводят заходки до границ участка. Из заходок при очистных работах образуют первичные (2) и вторичные (3) камеры. При проведении очистных работ между первичными (2) и вторичными (3) камерами оставляют межкамерные целики (4) в каждом слое напротив друг друга.

После отработки первичных камер (2) верхнего слоя производят их закладку твердеющими смесями с усилением арматурой на высоту 1/3 слоя (5). Затем производят аналогично отработку и закладку вторичных камер (3) верхнего слоя и армировку нижнего слоя (5). После того как закладочный массив камер (2 и 3) придет в устойчивое состояние, производят отработку запасов межкамерных целиков (4) с последующей аналогичной камерам (2 и 3) закладкой и армировкой нижней части на высоту 1/3 высоты слоя (5).

После затвердевания закладочного массива верхнего слоя осуществляют закладку разрезного штрека (1) верхнего слоя.

Далее приступают к отработке нижнего слоя под искусственно созданной потолочиной (6) отработанного массива верхнего слоя.

Отработку запасов нижнего слоя ведут первичными (2) и вторичными (3) камерами с оставлением межкамерных целиков (4). Первичные (2) и вторичные (3) камеры располагают аналогично камерам верхнего слоя. После закладки первичных (2) и вторичных (3) камер твердеющими смесями и их затвердевания приступают к отработке межкамерных целиков (4) и осуществляют гидрозакладку выработанных пространств межкамерных целиков нижнего слоя бесцементной закладкой на основе глины с добавлением наполнителя и золы.

Использование предлагаемой технологии при слоевой системе разработки с нисходящим порядком выемки руды на шахте Рубцовского рудника ОАО «Сибирь - Полиметаллы» позволит эффективно и безопасно отработать нижние слои горизонтальных участков рудной залежи.