способ разработки рудных тел

Формула изобретения

1. Способ разработки рудных тел, включающий выемку полезного ископаемого по простиранию наклонными слоями, формирование доставочных и закладочно-вентиляционных выработок, буровзрывную отбойку руды и послойную закладку выработанного пространства, отличающийся тем, что отбойку руды производят наклонно-направленными скважинами, которые бурят с вентиляционного штрека с расположением их наклонных стволов под углом, равным углу естественного откоса сыпучей закладки, большим угла естественного откоса отбитой руды, при этом зарядку скважин производят до места врезки наклонного ствола, а закладку блока производят по восстающему с установкой в нем на уровне заложенного слоя эластичной замкнутой оболочки, при этом в соседнем восстающем эластичную замкнутую оболочку устанавливают на уровне закладываемого слоя, причем после укладки сыпучей закладки поверх нее заливают быстротвердеющий раствор, после чего циклы повторяют.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что форму эластичных замкнутых оболочек принимают близкой по форме к сечению восстающих.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что эластичные замкнутые оболочки выполняют из резинокорда.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному делу, в частности к разработке рудных тел подземным способом с закладкой выработанного пространства.

Известен способ слоевой выемки руды с закладкой (патент РФ № 2010971, Е21С 41/22, опубл. 1994.04.15). Сущность изобретения: проходят квершлаги и разрезные рудные штреки по контуру рудного тела в каждом четвертом слое, очистную выемку руды ведут сопряженными с рудными штреками камерами вкрест простирания рудного тела. Недостатком данного способа является высокая трудоемкость закладки выработанного пространства и высокая стоимость закладочного материала.

Известен способ разработки мощных рудных тел, принятый за прототип (а.с. СССР № 1045667, Е21С 41/22, опубл. 1999.07.27). Способ включает выемку полезного ископаемого секциями по простиранию наклонными нисходящими слоями навстречу друг другу в пределах панели, формирование доставочных и закладочно-вентиляционных выработок, буровзрывную отбойку руды и послойную закладку выработанного пространства твердеющими смесями, согласно изобретению в каждом слое в кровле доставочных выработок оформляют рудный целик, а в стенках этих выработок образуют буровые ниши, затем из ниш слои разбуривают скважинами и отбивают их под углом самотечного перемещения отбитой руды к доставочным выработкам одновременно с рудным целиком над ними. Изобретение характеризуется также тем, что закладочно-внетиляционные выработки располагают в отрабатываемом слое на границе секций в наивысшей его точке, а в нижней торцовой части каждой секции твердеющую закладку укладывают под углом самотечного перемещения отбитой руды к доставочной выработке. Недостатком данного способа является высокая стоимость закладочного материала и низкая производительность, связанная с необходимостью твердения закладки.

Техническим результатом способа является снижение стоимости закладочного материала и повышение производительности блока.

Технический результат достигается тем, что в способе разработки рудных тел, включающем выемку полезного ископаемого по простиранию наклонными слоями, формирование доставочных и закладочно-вентиляционных выработок, буровзрывную отбойку руды и послойную закладку выработанного пространства, согласно изобретению отбойку руды производят наклонно-направленными скважинами, которые бурят с вентиляционного штрека с расположением их наклонных стволов под углом, равным углу естественного откоса сыпучей закладки, большим угла естественного откоса отбитой руды, при этом зарядку скважин производят до места врезки наклонного ствола, а закладку блока производят по восстающему с установкой в нем на уровне заложенного слоя эластичной замкнутой оболочки, при этом в соседнем восстающем эластичную замкнутую оболочку устанавливают на уровне закладываемого слоя, причем после укладки сыпучей закладки поверх нее заливают быстротвердеющий раствор, после чего циклы повторяют.

Изобретение характеризуется также тем, что форму эластичных замкнутых оболочек принимают близкой по форме к сечению восстающих.

Изобретение характеризуется также тем, что эластичные замкнутые оболочки выполняют из резинокорда.

Применение предлагаемого способа по сравнению с прототипом позволяет снизить стоимость закладочного материала и повысить производительность блока.

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

1 - рудное тело;

2 - вентиляционно-закладочный штрек;

3 - откаточный штрек;

4 - восстающий для подачи закладочного материала, пройденный в два отделения;

5 - сыпучая закладка;

6 - наклонно-направленные скважины;

7 - эластичная замкнутая оболочка, устанавливаемая на уровне закладываемого слоя;

8 - эластичная замкнутая оболочка, устанавливаемая на уровне заложенного слоя;

9 - восстающий для выпуска руды, пройденный в два отделения.

Способ разработки рудных тел осуществляют следующим образом. Крутое рудное тело 1 подготавливают необходимыми подготовительными и нарезными выработками. Проходят (формируют) вентиляционно-закладочный штрек 2, откаточный штрек 3 и восстающий 4 для подачи закладочного материала и восстающий 9, предназначенный для выпуска руды, пройденные в два отделения. Восстающие 4 и 9 проходят в два отделения - грузовое и ходовое для соответственно подачи закладочного материала и для выпуска руды. Поэтапно формируют путем заряжания и взрывания наклонно-направленных скважин 6 наклонные слои в направлении снизу вверх, закладываемые по мере отработки сыпучей закладкой 5 с установкой в восстающем 4 эластичной замкнутой оболочки 8, предназначенной для исключения просыпи закладочного материала на откаточный штрек 3. После засыпки поверх каждого слоя заливают самотеком быстротвердеющий раствор (на чертеже условно не показан) для снижения потерь руды в сыпучую закладку 5. В момент соединения восстающих 4 и 9 очистной выработкой (лавой) работы ведут в следующей последовательности. Отбойку руды 1 производят наклонно-направленными скважинами 6, которые бурят с вентиляционного-закладочного штрека 2 с расположением их наклонных стволов под углом, равным углу естественного откоса сыпучей закладки. Это позволит распределять сыпучую закладку 5 в пределах слоя за счет сил тяжести, что существенно снизит трудоемкость возведения закладочного массива. Использование сыпучей закладки 5 позволит также снизить себестоимость закладочных работ за счет исключения расхода вяжущих. Угол откоса сыпучей закладки 5 принимают большим угла естественного откоса отбитой руды для обеспечения беспрепятственной выдачи руды из очистного пространства. Зарядку наклонно-направленных скважин 6 производят до места врезки наклонного ствола для обеспечения возможности использования пробуренного вертикального ствола для бурения следующих рядов скважин. После выпуска отбитого объема руды под действием сил тяжести через отделение восстающего 9 приступают к закладке. Закладку блока производят по восстающему 4 с установкой в нем на уровне заложенного слоя эластичной замкнутой оболочки 8, при этом в соседнем восстающем 9 эластичную замкнутую оболочку 7 устанавливают на уровне закладываемого слоя для исключения просыпи сыпучей закладки 5 на откаточный штрек 3. Установка в вышеописанной последовательности оболочек позволит быстро, качественно и безопасно производить закладочные работы. Установку оболочек 7 и 8 можно производить путем их спуска, например с помощью лебедки (на чертеже условно не показана) с вентиляционно-закладочного штрека 2 и заполнения их сжатым воздухом от рудничной системы снабжения воздухом или от автономного компрессора. Слои закладывают с учетом необходимого зазора между сыпучей закладкой 5 и рудой для размещения отбиваемого объема руды верхнего слоя с учетом коэффициента разрыхления. После укладки сыпучей закладки 5 поверх нее в пределах каждого слоя заливают быстротвердеющий раствор в объеме, достаточном для создания на поверхности сыпучей закладки 5 "корки", предназначенной для снижения потерь отбитой руды. После закладки слоя снимают оболочки 7 и 8, циклы повторяют. Для большей эффективности изоляции сыпучей закладки форму оболочек 7 и 8 можно принимать близкой по форме поперечного сечения с сечению восстающего. Эластичные замкнутые оболочки можно выполнять из резинокорда - высокопрочного и износостойкого материала. После выемки основных запасов блока и подхода очистной выработкой к вентиляционно-закладочному штреку 2 необходимость в установке оболочки 8 в восстающем 4 отпадает, соответственно, используют только оболочку 7. Все остальные операции повторяют в вышеописанной последовательности. При необходимости осуществляют перекрепление восстающих 9 и 4 для исключения просыпи сыпучей закладки на откаточный штрек 3.

Применение предлагаемого способа разработки рудных тел обеспечивает следующие преимущества:

- снижение стоимости закладочного материала;

- повышение производительности блока в период очистной выемки;

- повышение безопасности ведения работ в блоке.