способ разработки крутопадающих рудных тел

Формула изобретения

Способ разработки крутопадающих рудных тел, включающий отработку блока наклонными слоями снизу вверх под углом путем бурения, заряжания и взрывания скважин, магазинирование отбитой руды с частичным подвыпуском руды после отбойки каждого слоя, генеральный выпуск руды через основание очистного блока, отличающийся тем, что отбойку запасов блока производят наклонно-направленными нисходящими скважинами, пробуренными с вентиляционного штрека, причем для бурения наклонных участков скважин используют общий вертикальный участок, зарядку скважин ведут до места врезки наклонного участка, угол наклона слоев принимают больше минимального угла наклона к горизонтали наклонных участков скважин, а расстояние h между замагазинированной рудой и рудным массивом определяют из выражения:

h=1,5W,

где W - линия наименьшего сопротивления, м.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному делу и направлено на создание более безопасной и экономичной технологии разработки крутопадающих месторождений полезных ископаемых подземным способом.

Известен способ разработки крутопадающих жил сложной морфологии (патент РФ № 2187645, Е21С 41/22, опубл. 2002.02.19). Способ включает проведение откаточного штрека, блоковых восстающих, отработку руды наклонными слоями, ее частичное магазинирование, выпуск неразместившейся руды в очистном пространстве через рудоспуск. При разработке жил с невыдержанной мощностью по восстанию отработку руды ведут в двух полублоках с наращиванием центрального восстающего. На участках сокращения мощности жилы ниже минимальной ширины очистного пространства на замагазинированную руду укладывают жесткое перекрытие и производят селективную выемку, отбитую породу оставляют в полублоке. На участках отработки жилы с мощностью, соответствующей минимально допустимой ширине очистного пространства и свыше, на отбитую породу укладывают постоянный настил, а на месте стыковки постоянного настила с рудоспуском устанавливают выпускной люк. Недостатком данного способа является низкая производительность, связанная с остановкой выпуска руды на период бурения скважин и необходимость нахождения людей в очистном пространстве.

Известен способ разработки крутых рудных тел (патент РФ № 2052111, Е21С 41/22, опубл. 1996.01.10). Одновременно обуривают все запасы подэтажа и запасы бедной руды. При этом скважины, используемые для отбойки богатой руды, не обуривают до подошвы подэтажного целика, а скважины, используемые для отбойки бедной руды, бурят на всю высоту подэтажа. Богатую руду отбивают в первую очередь. Отбитую богатую руду убирают с подошвы целика, после чего отбивают запасы бедной руды. Выпуск отбитой бедной руды ведут из всех подэтажей одновременно. Недостатком данного способа является низкая производительность, связанная с остановкой выпуска руды на период бурения скважин, и необходимость нахождения людей в очистном пространстве.

Известен способ разработки крутопадающих рудных тел, принятый за прототип (патент РФ № 2236591, Е21С 41/22, опубл. 2004.09.20). Способ включает отработку блока наклонными слоями снизу вверх под углом, близким к углу естественного откоса отбитой руды, магазинирование отбитой руды с частичным подвыпуском руды после отбойки каждого слоя, доставку излишков отбитой руды по поверхности магазина и генеральный выпуск руды через основание очистного блока. Для повышения производительности разработки и снижения разубоживания руды боковыми породами при достижении наклонной поверхностью магазина угла, близкого к естественному углу откоса, выемку руды и вмещающих пород продолжают раздельным способом с выпуском руды и пород через специально наращиваемые рудоспуски по флангам блока по отдельности для руды и пород с возможностью их дезинтеграции по крупности кусков. Недостатком данного способа является низкая производительность, связанная с остановкой выпуска руды на период бурения скважин, и необходимость нахождения людей в очистном пространстве.

Техническим результатом способа является повышение производительности и исключение необходимости нахождения людей в выработанном пространстве.

Технический результат достигается тем, что в способе разработки крутопадающих рудных тел, включающем отработку блока наклонными слоями снизу вверх под углом путем бурения, заряжания и взрывания скважин, магазинирование отбитой руды с частичным подвыпуском руды после отбойки каждого слоя, генеральный выпуск руды через основание очистного блока, согласно изобретению отбойку запасов блока производят наклонно-направленными нисходящими скважинами, пробуренными с вентиляционного штрека, причем для бурения наклонных участков скважин используют общий вертикальный участок, зарядку скважин ведут до места врезки наклонного участка, угол наклона слоев принимают больше минимального угла наклона к горизонтали наклонных участков скважин, а расстояние h между замагазинированной рудой и рудным массивом определяют из выражения h=1,5W, где W - линия наименьшего сопротивления, м.

Применение предлагаемого способа по сравнению с прототипом позволяет повысить производительность и исключить необходимость нахождения людей в выработанном пространстве.

Способ разработки крутопадающих рудных тел поясняется чертежом, на котором изображен разрез по простиранию рудного тела, где:

1 - рудный массив;

2 - вентиляционный штрек;

3 - доставочный штрек;

4 - восстающие;

5 - замагазинированная отбитая руда;

6 - наклонно-направленные скважины;

7 - выработки выпуска, например воронки;

W - линия наименьшего сопротивления, м.

Способ подземной разработки крутопадающих рудных тел осуществляют следующим образом. Месторождение крутопадающего твердого полезного ископаемого, например крутопадающее рудное тело, представленное рудным массивом 1, разбивают на блоки с длиной L_бл и вертикальной высотой h_бл. Блоки подготавливают необходимыми выработками. На вентиляционном горизонте проходят вентиляционный штрек 2. Проходят доставочный штрек 3, из него оформляют выработки выпуска 7, например воронки. Также из доставочного штрека 3 проходят восстающие 4, необходимые для вентиляции блока. После оформления (проходки) выработок выпуска 7 приступают к очистной выемке. Формируют наклонные слои из замагазинированной руды путем взрывания наклонно-направленных скважин 6 с частичным равномерным подвыпуском руды. Нисходящие наклонно-направленные скважины 6 бурят с вентиляционного штрека 2. На первом этапе бурения бурят вертикальные участки скважин 6 до места врезки "первой пары" наклонных участков скважин. Место врезки определяют с учетом минимально возможного угла наклона наклонных участков к горизонтали. Для приближенных расчетов расстояние от выработок выпуска 7 до врезки наклонного участка скважин 6 можно принимать равным 1,5W, где W - линия наименьшего сопротивления, м. При необходимости вертикальный участок скважин 6 бурят до выработок выпуска с оставлением рудной корки, а при взрывании "первой пары" скважин 6 вертикальный участок заряжают до места врезки наклонных участков. В период очистной выемки зарядку скважин 6 производят до места врезки наклонного участка скважины. Частичный равномерный подвыпуск руды производят равными объемами из всех выпускных выработок 7, находящихся в заполненном состоянии, для формирования наклонного слоя из замагазинированной руды. После отбойки в указанной выше последовательности всех запасов блока производят генеральный выпуск руды из блока. Угол наклона слоев принимают больше минимального угла наклона к горизонтали наклонных участков скважин для облегчения условий бурения наклонных участков скважин 6. Расстояние h между замагазинированной рудой и рудным массивом определяют из выражения h=1,5W, где W - линия наименьшего сопротивления, м. Линию наименьшего сопротивления W рассчитывают по известным формулам. Определение расстояния h по вышеприведенному выражению позволит компенсировать увеличение объема отбитой руды вследствие взрывного разрыхления и предотвратить ее слеживание.

Применение предлагаемого способа подземной разработки крутопадающих рудных тел обеспечивает следующие преимущества:

- повышение производительности за счет возможности совмещения процессов выпуска руды и бурения скважин;

- повышение безопасности работ;

- возможность использования способа в рудах средней и малой устойчивости.