RU2147683C1 - Method of mining blind orebodies under protected objects - Google Patents

Method of mining blind orebodies under protected objects Download PDF

Info

Publication number
RU2147683C1
RU2147683C1 RU98114727/03A RU98114727A RU2147683C1 RU 2147683 C1 RU2147683 C1 RU 2147683C1 RU 98114727/03 A RU98114727/03 A RU 98114727/03A RU 98114727 A RU98114727 A RU 98114727A RU 2147683 C1 RU2147683 C1 RU 2147683C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ore
substandard
stowing
chambers
laying
Prior art date
Application number
RU98114727/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU98114727A (en
Inventor
А.М. Фрейдин
В.А. Шалауров
Э.Н. Кореньков
В.А. Усков
А.А. Пашкевич
П.А. Филиппов
Original Assignee
Институт горного дела СО РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт горного дела СО РАН filed Critical Институт горного дела СО РАН
Priority to RU98114727/03A priority Critical patent/RU2147683C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2147683C1 publication Critical patent/RU2147683C1/en
Publication of RU98114727A publication Critical patent/RU98114727A/en

Links

Images

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: mining of orebodies located under surface protected objects. SUBSTANCE: method includes driving of transportation, drilling, stowing-ventilation and undercutting workings and stowing holes; ore breaking-out by horizons within extraction districts with leaving of barrier ore pillars and stowing of worked-out space of chambers with substandard ore containing useful component. In mining, parameters of extraction districts and barrier ore pillars are selected with due consideration of sizes of zones of tensile stresses in rock mass. Worked-out space of chamber is stowed with substandard ore flown from worked-out chambers on overlying horizon and hauled over stowing-ventilation workings. The substandard ore contains useful component in amounts higher than in mill tailings. Underlying horizons are extracted under protection of substandard ore by final stowing of hollows through stowing holes from overlying horizon to form technogenic deposit of substandard ore for its subsequent extraction. EFFECT: reduced impoverishment of ore and cost of stowing jobs. 3 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для разработки слепых рудных залежей под охраняемыми объектами. The invention relates to the mining industry and is intended for the development of blind ore deposits under protected objects.

Известен способ разработки рудных тел (а. с. СССР N 1508643, E 21 C 41/06, заявл. 26.07.1989 г.), включающий отработку руды камерами, закладку и дозакладку выработанного пространства некондиционной рудой с полезным компонентом, содержание которого равно содержанию его в хвостах обогащения, и подземное извлечение полезных компонентов в камерах выщелачиванием. A known method for the development of ore bodies (A.S. USSR N 1508643, E 21 C 41/06, declared. 07.26.1989), including ore mining by chambers, laying and re-laying of the worked out space with substandard ore with a useful component, the content of which is equal to the content it in the tailings of enrichment, and underground extraction of useful components in the chambers by leaching.

Недостатком известного способа являются высокие затраты на закладочные работы, связанные с доставкой с поверхности некондиционной руды и высокое разубоживание руды, связанное с тем, что при содержании полезного компонента в закладке, равном его содержанию в хвостах, полезный компонент не извлекается на обогатительной фабрике в процессе обогащения и не достигается снижение разубоживания руды закладочным материалом. К тому же невозможно применение известной технологии при отработке мощных рудных залежей под охраняемыми объектами из-за сдвижения пород при выпуске руды из камер. The disadvantage of this method is the high cost of laying work associated with the delivery of substandard ore from the surface and high dilution of the ore, due to the fact that when the content of the useful component in the bookmark is equal to its content in the tailings, the useful component is not removed at the beneficiation plant during the beneficiation process and the reduction of ore dilution by filling material is not achieved. In addition, it is impossible to use the well-known technology when mining powerful ore deposits under guarded objects due to the movement of rocks during the release of ore from the chambers.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу является способ разработки слепых рудных тел (Разработка месторождений с закладкой, под ред. С. Гранхольма, М., "Мир", 1987 г., с. 159-175), включающий проведение транспортных, буровых, закладочно-вентиляционных, подсечных выработок и закладочных скважин, погоризонтную отбойку руды в пределах выемочных участков камерами первой и последующих очередей, оставление барьерных рудных целиков, закладку выработанного пространства камер через закладочные скважины некондиционной рудой с содержанием в ней полезного компонента, равным содержанию его в хвостах обогащения, отбойку целиков и дозакладку пустот. The closest in technical essence and the achieved result to the proposed method is a method for developing blind ore bodies (Development of deposits with a bookmark, edited by S. Granholm, M., Mir, 1987, pp. 159-175), including transport, drilling, backfill-ventilating, undercut workings and backfill wells, horizontal ore breakdown within excavation areas by chambers of the first and subsequent stages, abandonment of ore pillars, laying of the mined-out chamber space through backfill wells s substandard ore with a useful component in it equal to its content in the tailings, breaking the pillars and re-laying voids.

Недостатком известного способа являются высокие затраты на закладочные работы, связанные со строительством закладочного комплекса, применением дорогих закладочных смесей, подачей их в шахту, и высокое разубоживание отбитой руды материалом закладки при выпуске руды из камер, потери некондиционной руды в отработанных камерах и в контуре забалансовой некондиционной руды за счет исключения ее из отработки. The disadvantage of this method is the high cost of laying work associated with the construction of the filling complex, the use of expensive filling mixtures, feeding them to the mine, and the high dilution of the beaten ore with the filling material when the ore is released from the chambers, the loss of substandard ore in the spent chambers and in the off-balance substandard circuit ore by excluding it from mining.

Практика подземной отработки слепых рудных залежей под охраняемыми объектами показывает высокий уровень затрат и высокое разубоживание руды материалом закладки. The practice of underground mining of blind ore deposits under guarded objects shows a high level of costs and a high dilution of ore with bookmark material.

Техническая задача: снижение разубоживания руды и затрат на закладочные работы за счет вовлечения в отработку в качестве закладочного материала бесполезно теряемой в недрах некондиционной руды. Technical task: to reduce ore dilution and the cost of laying work by involving substandard ore that is uselessly lost in the bowels as a filling material in mining.

Поставленная задача решается тем, что в способе ресурсовоспроизводящей разработки слепых рудных залежей под охраняемыми объектами, включающем проведение транспортных, буровых, закладочно-вентиляционных, подсечных выработок и закладочных скважин, погоризонтную отбойку руды в пределах выемочных участков камерами первой и последующих очередей, оставление барьерных рудных целиков, закладку выработанного пространства камер некондиционной рудой, содержащей полезный компонент, через закладочные скважины, отбойку целиков и дозакладку пустот, согласно изобретению, параметры выемочных участков и барьерных рудных целиков выбирают в соответствии с условиями охраны подрабатываемых объектов с учетом размеров зон растягивающих напряжений в массиве, а закладку выработанного пространства камер производят выпускаемой из отработанных камер на вышележащем горизонте и доставляемой по закладочно-вентиляционным выработкам некондиционной рудой с содержанием в ней полезного компонента выше, чем в хвостах обогащения, причем отработку нижележащих горизонтов ведут под защитой некондиционной руды путем дозакладки пустот через закладочные скважины с вышележащего горизонта с образованием техногенной залежи некондиционной руды для последующего извлечения. The problem is solved in that in the method of resource-reproducing development of blind ore deposits under guarded objects, which includes carrying out transport, drilling, backfill, ventilation, pit holes and backfill wells, horizontal ore breakdown within excavation areas by cameras of the first and subsequent stages, leaving the ore ore pillars , laying the mined-out space of chambers with substandard ore containing a useful component, through filling wells, breaking pillars and re-laying pu that, according to the invention, the parameters of the excavation areas and the barrier ore pillars are selected in accordance with the conditions of protection of the undermining objects, taking into account the size of the zones of tensile stresses in the array, and the laying out of the developed chamber space is performed from the spent chambers on an overlying horizon and delivered through the filling and ventilation mine workings of substandard ore containing a useful component in it is higher than in the tailings of the enrichment, and the development of the underlying horizons is carried out under the protection of tional ore by dozakladki backfill voids through wells overlying horizon to form man-made reservoir substandard ore for subsequent recovery.

При этом достигается снижение затрат на закладочные работы из-за применения отходов производства и удешевления доставки некондиционной руды, достигается снижение разубоживания отбитой руды за счет привнесения полезных компонентов, извлекаемых на обогатительной фабрике, а также уменьшение потерь некондиционной руды в ранее отработанных камерах за счет формирования техногенной залежи некондиционной руды для последующей ее отработки. At the same time, a reduction in the cost of laying works due to the use of production waste and cheaper delivery of substandard ore is achieved, a reduction in dilution of the broken ore due to the introduction of useful components recovered at the processing plant, as well as a reduction in the loss of substandard ore in previously mined chambers due to the formation of industrial substandard ore deposits for its subsequent mining.

Целесообразно при отработке нижележащих горизонтов сохранять закладочно-вентиляционные и транспортные выработки вышележащих горизонтов и использовать их для подземного извлечения полезных компонентов техногенной залежи. When mining the underlying horizons, it is advisable to preserve the backfill-ventilation and transport workings of the overlying horizons and use them for underground extraction of useful components of the technogenic deposit.

При этом достигается снижение затрат на извлечение полезных компонентов техногенной залежи за счет уменьшения объема проходки выработок, снижение затрат на закладочные работы из-за переработки некондиционной руды в недрах, уменьшение транспортных расходов из-за отказа от доставки некондиционной руды на земную поверхность, на обогатительную фабрику. At the same time, a reduction in the cost of extracting useful components of the technogenic deposit is achieved due to a decrease in the volume of excavation, a decrease in the cost of laying works due to the processing of substandard ore in the bowels, and a decrease in transportation costs due to the refusal to deliver substandard ore to the earth's surface and to the concentration plant. .

Целесообразно также некондиционную руду для закладки добывать из специальных камер в пределах контура забалансовой некондиционной руды. It is also advisable to mine substandard ore for laying from special chambers within the contour of off-balance substandard ore.

При этом достигается уменьшение потерь забалансовой некондиционной руды в ее контуре при формировании из нее техногенной залежи некондиционной руды для последующей отработки по сравнению с вариантом строительства закладочного комплекса и доставки некондиционной руды через закладочные скважины с земной поверхности в камеры и достигается снижение разубоживания отбитой руды за счет привнесения из забалансовой некондиционной руды полезных компонентов, извлекаемых на обогатительной фабрике. At the same time, a reduction in losses of off-balance substandard ore in its circuit is achieved when an technogenic deposit of substandard ore is formed from it for subsequent mining in comparison with the option of constructing a filling complex and delivery of substandard ore through filling wells from the earth's surface to the chambers, and a decrease in dilution of the beaten ore due to the introduction of from off-balance substandard ore of useful components recovered at the processing plant.

Сущность технического решения иллюстрируется примером конкретного исполнения, чертежами и таблицами, где на фиг. 1 показан продольный разрез слепой рудной залежи под охраняемым объектом на земной поверхности; на фиг. 2 - поперечный разрез по камере первой очереди на стадии проведения подготовительных и буровых работ; на фиг. 3 - стадия выпуска отбитой руды; на фиг. 4 - стадия закладки камер первой очереди некондиционной рудой; на фиг. 5 - аксонометрическая проекция части слепой рудной залежи в процессе выпуска отбитой руды из камер второй очереди с одновременной дозакладкой пустот некондиционной рудой; на фиг. 6 - схема очередности отработки камер в залежи; на фиг. 7 - сформированная в процессе отработки техногенная залежь некондиционных руд; на фиг. 8 - пример учета размеров зоны растягивающих напряжений в массиве по результатам математического моделирования напряженно-деформированного состояния массива при анализе технологии отработки Подруслового участка Шерегешевского месторождения магнетитов методом конечных элементов. The essence of the technical solution is illustrated by a specific example, drawings and tables, where in FIG. 1 shows a longitudinal section of a blind ore deposit under a protected object on the earth's surface; in FIG. 2 is a transverse section through the chamber of the first stage at the stage of preparatory and drilling operations; in FIG. 3 - the stage of release of broken ore; in FIG. 4 - stage laying the chambers of the first stage of substandard ore; in FIG. 5 - axonometric projection of a part of a blind ore deposit in the process of releasing broken ore from the chambers of the second stage with the simultaneous additional filling of voids with substandard ore; in FIG. 6 is a sequence diagram of mining chambers in a deposit; in FIG. 7 - formed in the process of mining technogenic deposits of substandard ores; in FIG. 8 is an example of taking into account the dimensions of the zone of tensile stresses in the massif according to the results of mathematical modeling of the stress-strain state of the massif when analyzing the technology for working out the Sub-bed section of the Sheregeshevsky magnetite deposit using the finite element method.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом. The proposed method is implemented as follows.

Для слепой рудной залежи 1 (фиг.1) под охраняемым объектом 2, расположенным на земной поверхности 3, выбирают параметры выемочных участков 4 (длину L их по простиранию залежи и длину горизонтальной их проекции l' вкрест простирания залежи); размеры (ширину а, длину l и высоту h) барьерных рудных целиков 5 и размеры камер выемочных участков (камер 6 первой, камер 7 второй и камер 8 последующих очередей) в соответствии с условиями охраны подрабатываемых объектов с учетом размеров зон 9 растягивающих напряжений в массиве 10. Параметры выбирают таким образом, чтобы в процессе отработки деформация εm растяжения земной поверхности 3, удельная величина прогиба g, критерии образования воронок обрушения и др. соответствовали допустимым значениям для категории конкретного охраняемого объекта 2.For a blind ore deposit 1 (Fig. 1) under the guarded object 2 located on the earth's surface 3, the parameters of the excavation sections 4 are selected (their length L along the strike of the deposit and their horizontal projection length l 'across the strike of the deposit); the dimensions (width a, length l and height h) of the ore pillars 5 and the dimensions of the chambers of the excavation sections (chambers 6 of the first, chambers of the second 7 and chambers of 8 subsequent stages) in accordance with the conditions of protection of undermining objects, taking into account the size of the zones of 9 tensile stresses in the massif 10. The parameters are chosen so that during mining the deformation ε m of tension of the earth’s surface 3, the specific amount of deflection g, the criteria for the formation of collapse funnels, etc. correspond to the permissible values for the category of a specific protected object that 2.

В соответствии с этими условиями проводят транспортные выработки 11, буровые выработки 12, закладочно-вентиляционные выработки 13, подсечные выработки 14 и осуществляют в пределах выемочных участков 4 отбойку руды камерами 6 первой очереди посредством бурения и взрывания скважин 15 (как это показано на фиг. 2). In accordance with these conditions, transport workings 11, drilling workings 12, backfill and ventilation workings 13, slash workings 14 are carried out and, within the excavation sections 4, the ore is chipped by cameras 6 of the first stage by drilling and blasting wells 15 (as shown in Fig. 2 )

Выпуск отбитой руды 16 из камер 6 первой очереди осуществляют под защитой устойчивости кровли 17 (фиг. 3). The release of broken ore 16 from the chambers 6 of the first stage is carried out under the protection of the stability of the roof 17 (Fig. 3).

Выпускают некондиционную руду 18 на вышележащем горизонте 19 на ранее отработанном выемочном участке 20 из камер 21 рудного тела 22, где содержание компонента в некондиционной руде 18 ниже содержания, допустимого на нижнем пределе выпуска отбитой руды 16, но выше, чем в хвостах 23 обогащения обогатительной фабрики 24. Выпуск некондиционной руды 18 из камер 21 прекращают по достижении в ней содержания полезного компонента, равного неизвлекаемому пределу, - содержанию в хвостах 23 обогащения. Substandard ore 18 is produced on an overlying horizon 19 on a previously mined excavation section 20 from the chambers 21 of the ore body 22, where the content of the component in the substandard ore 18 is lower than the content acceptable at the lower limit of the output of the beaten ore 16, but higher than in the tailings 23 of the beneficiation plant 24. The release of substandard ore 18 from the chambers 21 is stopped when the content of the useful component equal to the unrecoverable limit is reached — the concentration in the tailings 23 of the concentration.

Затем производят закладку камер 6 первой очереди некондиционной рудой 18 (фиг. 4), добываемой из камер 21 и доставляемой по вышележащему горизонту 19, закладочно-вентиляционным выработкам 13 и закладочным скважинам 25. Then make the laying of the chambers 6 of the first stage of substandard ore 18 (Fig. 4), mined from the chambers 21 and delivered along the overlying horizon 19, backfill ventilation openings 13 and backfill wells 25.

Подготовка и отбойка камер 7 второй очереди аналогична таковой для камер 6 первой очереди ( фиг. 1-4), а выпуск из них отбитой руды 16 (фиг. 5) осуществляют с дозакладкой некондиционной рудой 18 через закладочные скважины 25. Preparation and blasting of chambers 7 of the second stage is similar to that of chambers 6 of the first stage (Fig. 1-4), and the release of beaten ore 16 from them (Fig. 5) is carried out with additional laying of substandard ore 18 through filling wells 25.

Отработку каждого нижележащего горизонта 26 камерами 8 последующих очередей ведут под защитой некондиционной руды 18 путем дозакладки пустот через закладочные скважины 25 с вышележащего горизонта 19 (фиг. 6) с образованием техногенной залежи 27 (фиг. 7) некондиционной руды 18, пригодной для последующего извлечения на земную поверхность 3 для переработки на обогатительной фабрике 24 или подземного извлечения полезных ее компонентов (например выщелачиванием). The development of each underlying horizon by 26 chambers 8 of subsequent bursts is carried out under the protection of substandard ore 18 by re-filling voids through filling holes 25 from the overlying horizon 19 (Fig. 6) with the formation of anthropogenic deposit 27 (Fig. 7) of substandard ore 18 suitable for subsequent extraction on the earth's surface 3 for processing at the processing plant 24 or underground extraction of its useful components (for example, leaching).

При отработке каждого нижележащего горизонта 26 целесообразно сохранять закладочно-вентиляционные 13 и транспортные 11 выработки вышележащего горизонта 19 и использовать их для подземного извлечения полезных компонентов техногенной залежи 27. When working out each underlying horizon 26, it is advisable to save the filling and ventilation 13 and transport 11 workings of the overlying horizon 19 and use them for underground extraction of useful components of the technogenic deposit 27.

Некондиционную руду 18 для закладки целесообразно также добывать из специальных камер 28 в пределах контура 29 забалансовой некондиционной руды 30. Транспортировку отбитой забалансовой некондиционной руды 30 производят, например, электровозным транспортом 31. It is also advisable to mine substandard ore 18 for laying from special chambers 28 within the contour 29 of off-balance sub-standard ore 30. Transportation of broken off-balance sub-standard ore 30 is carried out, for example, by electric locomotive 31.

Реализацию способа рассмотрим на примере отработки Подруслового участка Шерегешевского месторождения магнетитов. Высокое (88%) извлечение руды в концентрат при сухой магнитной ее сепарации предполагает относительно низкий по количеству выход хвостов, что недостаточно для их использования в качестве некондиционной руды при закладке пустот в камерах по традиционным технологиям, в связи с чем неизбежна дополнительная добыча породного закладочного материала и дополнительное разубоживание руды закладкой. Содержание полезного компонента (железа) в хвостах ≈ 10% обусловлено присутствием немагнитных минералов железа (сульфидов и др.), которые не извлекаются при обогащении. We will consider the implementation of the method by the example of mining the Podruslovy section of the Sheregeshevsky magnetite deposit. A high (88%) extraction of ore into concentrate during dry magnetic separation assumes a relatively low tail yield, which is insufficient for their use as substandard ore when filling voids in chambers using traditional technologies, and therefore additional extraction of rock filling material is inevitable and additional ore dilution by bookmark. The content of the useful component (iron) in the tailings ≈ 10% is due to the presence of non-magnetic minerals of iron (sulfides, etc.), which are not extracted during enrichment.

Слепая рудная залежь 1 под охраняемым объектом 2 (объект 1 категории "Большая Речка") Подруслового участка (фиг. 2-5) за счет естественного выклинивания благоприятствует извлечению отбитой руды 16 из камер 6 первой очереди с минимальным разубоживанием породами устойчивой кровли 17. Blind ore deposit 1 under guarded object 2 (object 1 of the Bolshaya Rechka category) of the Under-bed section (Fig. 2-5) due to natural pinch-out favors the extraction of broken ore 16 from the chambers 6 of the first stage with minimal dilution by the rocks of the stable roof 17.

Чтобы отработка камер в пределах выемочных участков 4 с закладкой сыпучим материалом некондиционной руды 18 не приводила к возникновению опасных деформаций εm растяжения земной поверхности 3, воронок обрушения и др. и обеспечивалась полная безопасность по сохранению охраняемого объекта 2 I категории, методика расчетов принята по нормативным отраслевым правилам охраны сооружений ("Временным правилам охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок месторождений руд цветных металлов с неизученным процессом сдвижения горных пород", 1986, М., ВНИМИ). При этом по литологическому составу и условиям залегания подстилающих пород на водопроводящем основании, для исключения возможности выхода на поверхность водопроводящих трещин или провалов дополнительно в геомеханических расчетах учтены размеры зон 9 (фиг. 8) растягивающих напряжений в массиве 10 как потенциально опасные зоны для трещинообразования.So that the development of chambers within the excavation sections 4 with the laying of loose material of substandard ore 18 does not lead to the occurrence of dangerous strains ε m of stretching of the earth's surface 3, crash craters, etc. industry rules for the protection of structures ("Temporary rules for the protection of structures and natural objects from the harmful effects of underground mining of non-ferrous metal deposits with unexplored process of rock movement ", 1986, M., VNIMI). At the same time, in terms of the lithological composition and conditions of the underlying rocks on a water supply base, to exclude the possibility of water cracking or dipping on the surface, geomechanical calculations additionally take into account the sizes of zones 9 (Fig. 8) of tensile stresses in mass 10 as potentially dangerous zones for crack formation.

Оценка деформаций εm растяжения земной поверхности 3 проведена по формуле

Figure 00000002

где m - мощность залежи, м;
H - глубина залегания верхней вынимаемой кромки рудного тела, м;
lэ - эквивалентный пролет выработанного пространства, м;
n - показатель, учитывающий прочность и структуру толщин пород. При первичной подработке n = 0,5fср;
fср - коэффициент крепости по Протодьяконову;
m] = 2 • 10-3 - пороговое значение деформаций растяжения земной поверхности.Assessment of the strains ε m of tensile expansion of the earth's surface 3 is carried out according to the formula
Figure 00000002

where m is the thickness of the reservoir, m;
H is the depth of the upper removable edge of the ore body, m;
l e - equivalent span of worked out space, m;
n is an indicator that takes into account the strength and structure of the thickness of the rocks. In the primary part-time job n = 0.5f cf ;
f cf is the coefficient of fortress according to Protodyakonov;
m ] = 2 • 10 -3 is the threshold value of tensile deformations of the earth's surface.

При разработке системами с обрушением налегающих пород слепых обособленных залежей или отдельных участков пластообразных залежей, верхняя граница которых расположена ниже контакта коренных пород с наносами, земная поверхность 3 будет устойчивой, если соблюдается неравенство
H' > k1lэ,
где H' - глубина верхней границы выработанного пространства, считая от контакта с насосами, м;
k1 - коэффициент, учитывающий прочностные свойства горных пород;
lэ - эквивалентный пролет выработанного пространства, м;

Figure 00000003

где L - длина выемочных участков 4 по простиранию залежи, м;
l' - длина горизонтальной проекции выемочных участков 4 вкрест простирания залежи, м.When developing systems with the collapse of the overlying rocks of blind isolated deposits or individual sections of stratum deposits, the upper boundary of which is located below the contact of bedrock with sediment, the earth's surface 3 will be stable if the inequality
H '> k 1 l e
where H 'is the depth of the upper boundary of the worked out space, counting from contact with the pumps, m;
k 1 - coefficient taking into account the strength properties of rocks;
l e - equivalent span of worked out space, m;
Figure 00000003

where L is the length of the excavation sections 4 along the strike of the reservoir, m;
l '- the length of the horizontal projection of the excavation sections 4 across the strike of the reservoir, m

При невыполнении условия H' > k1lэ над выработанным пространством слепых рудных залежей с углом падения α < 70o на поверхности образуются воронки обрушения, если удовлетворяется неравенство:
V1 : V2 < n1,
где V1 = 2/3H'ср • Sпл - объем коренных пород, м3;
H'ср - средняя глубина расположения выработанного пространства, м;
Sпл - площадь выработанного пространства в плане, м2;
V2 - объем выработанного пространства, м3;
n - численное значение, являющееся критерием самообрушения земной поверхности и определяемое в зависимости от строения и крепости пород.
If the condition H '> k 1 l e is not fulfilled over the developed space of blind ore deposits with a dip angle α <70 o, crash funnels are formed on the surface if the inequality is satisfied:
V 1 : V 2 <n 1 ,
where V 1 = 2 / 3H ' sr • S pl - the volume of bedrock, m 3 ;
H ' sr - the average depth of the location of the worked out space, m;
S PL - the area of the worked out space in the plan, m 2 ;
V 2 - the amount of space worked out, m 3 ;
n is a numerical value, which is a criterion for self-collapse of the earth's surface and is determined depending on the structure and strength of the rocks.

Оценка возможности выхода провала на земную поверхность 3 проведена по удельной величине ее прогиба q

Figure 00000004

Согласно расчетам, результат q = 1 • 10-2 является первым критерием обрушения с выходом провала на земную поверхность 3, если H/m < 10 при α < 45o и H/m < 15 при α ≥ 45o. В нашем случае для горизонтов 185 и 115 м H/m < 10 в большинстве сечений, то есть q ≥ 1 • 10-2 следует признать критерием выхода провала на земную поверхность 3. При значениях q ≤ 1 • 10-3 обнажения кровли следует считать устойчивыми, не создающими опасности выхода провала на земную поверхность 3.Evaluation of the possibility of a failure on the earth's surface 3 is carried out by the specific value of its deflection q
Figure 00000004

According to calculations, the result q = 1 • 10 -2 is the first criterion for collapse with a failure on the earth's surface 3 if H / m <10 for α <45 o and H / m <15 for α ≥ 45 o . In our case, for horizons of 185 and 115 m, H / m <10 in most sections, that is, q ≥ 1 • 10 -2 should be recognized as the criterion for the failure to reach the earth's surface 3. At values q ≤ 1 • 10 -3, the outcrops of the roof should be considered stable, not creating the danger of failure to exit to the earth's surface 3.

Длина l' горизонтальной проекции выемочных участков 4 вкрест простирания залежи, с учетом размеров зон растягивающих напряжений в массиве, определена по зависимости
l' = (l + AL),
где l - геометрическое положение горизонтальной проекции выработанного пространства вкрест простирания залежи, м;
A - эмпирический коэффициент поправки на ширину зоны растягивающих напряжений (для Шерегешевского месторождения A = 0,07 - 0,15).
The length l 'of the horizontal projection of the excavation sections 4 across the strike of the deposit, taking into account the size of the zones of tensile stresses in the massif, is determined by the dependence
l '= (l + AL),
where l is the geometric position of the horizontal projection of the worked out space across the strike of the reservoir, m;
A is the empirical coefficient of correction for the width of the zone of tensile stresses (for the Sheregeshevsky field A = 0.07 - 0.15).

На фиг. 8 размер l' зоны 9 растягивающих напряжений в массиве, определенный по результатам математического моделирования напряженно-деформированного состояния массива при анализе технологии отработки Подруслового участка Шерегешевского месторождения методом конечных элементов, имеет значение
l' = (70 + 0,14 • 108) ≈ 85 м.
In FIG. 8 the size l 'of the zone 9 of tensile stresses in the massif, determined by the results of mathematical modeling of the stress-strain state of the massif when analyzing the technology for developing the Sub-bed section of the Sheregeshevskoye field by the finite element method, matters
l '= (70 + 0.14 • 108) ≈ 85 m.

При делении слепой рудной залежи 1 на три выемочных участка 4 барьерными рудными целиками 5 шириной 40 м максимальная расчетная величина сжимающих напряжений σx = 60 МПа удовлетворяет условиям прочности массива 10 как на флангах, в приконтурных зонах, так и в барьерных целиках 5.When dividing a blind ore deposit 1 into three mining sections by 4 barrier ore pillars 5 with a width of 40 m, the maximum calculated value of compressive stresses σ x = 60 MPa satisfies the strength conditions of the massif 10 both on the flanks, in the marginal zones, and in the barrier pillars 5.

Отработка слепой рудной залежи 1 между горизонтами 255 и 185 м с полной закладкой выработанного пространства камер некондиционной рудой 18 по численному значению всех критериальных параметров не создает опасных деформаций и условий для образования провалов, но не исключает возможности развития в отдельных зонах 9 боковых пород массива 10 опасных растягивающих напряжений и потерю и устойчивости. The mining of blind ore deposit 1 between horizons of 255 and 185 m with full laying of the mined-out chamber space of substandard ore 18 by the numerical value of all the criterion parameters does not create dangerous deformations and conditions for the formation of dips, but does not exclude the possibility of the development of lateral rocks of massif 10 dangerous in separate zones 9 tensile stresses and loss and stability.

Оценка запаса прочности Kз барьерных рудных целиков 5 проведена по зависимости (Бронников Д.М., Замесов Н.П., Богданов Г.И. Разработка руд на больших глубинах, М., "Недра", 1982)

Figure 00000005

где σпред = σсж•λ - предельная прочность массива с учетом структурного ослабления;
λ - коэффициент бокового распора (λ = 0,5);
σсж - прочность материала целика в куске, МПа;
Kф - коэффициент формы целика (При ширине целика a меньше его высоты: h: Kф = 1,15 - 0,15h/a). Для рассматриваемых условий Kф = 0,9 (h = 70 м, a = 40 м);
Kу - коэффициент усиления целика закладочным массивом (для сыпучей закладки Kу = 1,4);
γ - объемный вес горной породы, MH/м3;
H - глубина залегания верхней вынимаемой кромки рудного тела, м;
σу - горизонтально ориентированные исходные напряжения (γH = σу = 28 MПa);
Kп - коэффициент подработки, Kп = Sп/Sц;
Sп - общая подработанная площадь, м2;
Sц - общая площадь целиков, м2;
Ka - коэффициент угла падения (Ka = cos2α-ηsin2α);
η - боковой отпор в поле нагрузок; в рассматриваемом случае (η = γH/σу);
Kн - коэффициент, учитывающий степень подработки толщи пород. При соотношении lп/H > 0,75 (lп = 400 м - пролет выработанного пространства) Kн = 1.The margin of safety K s of barrier ore pillars 5 was evaluated according to the dependence (Bronnikov D.M., Zmesov N.P., Bogdanov G.I. Ore mining at great depths, M., Nedra, 1982)
Figure 00000005

where σ pre = σ cr • λ is the ultimate strength of the array taking into account structural attenuation;
λ is the coefficient of lateral thrust (λ = 0.5);
σ compress - the strength of the pillar material in the piece, MPa;
K f - coefficient of the shape of the pillar (When the width of the pillar a is less than its height: h: K f = 1.15 - 0.15h / a). For the conditions under consideration, K f = 0.9 (h = 70 m, a = 40 m);
K y - the gain of the pillar of the backfill array (for bulk bookmarks K y = 1,4);
γ is the bulk density of the rock, MH / m 3 ;
H is the depth of the upper removable edge of the ore body, m;
σ y - horizontally oriented initial stresses (γH = σ y = 28 MPa);
K n - podrabotki coefficient, K n = S n / S n;
S p - total part-time area, m 2 ;
S c - the total area of pillars, m 2 ;
K a is the angle of incidence coefficient (K a = cos 2 α-ηsin 2 α);
η - lateral rebuff in the field of loads; in the case under consideration (η = γH / σ у );
K n - coefficient taking into account the degree of underworking of the rock mass. When the ratio of l p / H> 0.75 (l p = 400 m is the span of the worked out space) K n = 1.

При условии, когда напряжения σу = 28 МПа, действующие на всей площади Sп, воспринимаются двумя барьерными рудными целиками 5, запас прочности их при 40-метровой мощности слепой рудной залежи 1 составляет Kз = 3,5. Массив 10 будет испытывать напряжения практически одномерного сжатия σx = 40 МПа в центральной зоне и до σx = 60 МПа в приконтурной зоне выемочных участков 4. Принятая по расчету ширина a камер 6 первой очереди a = 27 м, а камер 7 второй очереди a = 13,5 м.Provided that the stresses σ y = 28 MPa, acting on the entire area S p , are perceived by two barrier ore pillars 5, their safety margin at 40-meter power of the blind ore deposit 1 is K s = 3.5. Array 10 will experience stresses of almost one-dimensional compression σ x = 40 MPa in the central zone and up to σ x = 60 MPa in the near-edge zone of the excavation sections 4. The width a of chambers 6 of the first stage a = 27 m and the chambers of the second stage a = 13.5 m.

Очистные работы удобнее начинать с северо-восточного фланга Подруслового участка (фиг. 6). На первом этапе последовательно отрабатываются камеры 6 первой очереди. Вторая стадия очистных работ предусматривает закладку пустот выработанного пространства камер 6 первой очереди, выпуск некондиционной руды 18 на ранее отработанном добычном участке 20 ("Новый Шерегеш") из камер 21 на вышележащем горизонте 19 (255 м), с содержанием в ней полезного компонента ниже содержания, принятого за нижний предел выпуска отбитой руды 16 (23%), но выше, чем в хвостах 23 обогащения (10%). It is more convenient to start treatment works from the north-eastern flank of the Under-bed section (Fig. 6). At the first stage, cameras 6 of the first stage are sequentially worked out. The second stage of treatment works involves laying the voids of the mined-out space of chambers 6 of the first stage, the release of substandard ore 18 at a previously mined mining site 20 (Novy Sheregesh) from chambers 21 on an overlying horizon 19 (255 m), with the content of the useful component below it taken as the lower limit of the output of beaten ore 16 (23%), but higher than in tailings 23 beneficiation (10%).

Доставка некондиционной руды 18 производится электровозным транспортом 31 (фиг. 1, 7) в опрокидных вагонах по горизонту 255 м, а спуск ее в камеры 6-8 - по закладочным скважинам 25. The substandard ore 18 is delivered by electric locomotive 31 (Fig. 1, 7) in tipping cars along the horizon 255 m, and its descent into the chambers 6-8 - through filling wells 25.

Согласно расчетам показателей извлечения руды по методике, принятой на руднике Шерегеш, при снижении качества выпускаемой отбитой руды 16 с 20 до 1% железа ожидаемый прирост выпуска некондиционной руды 18 составит 20-24% от общего объема добычи при среднем содержании железа 15-17%. Соблюдение содержания полезных компонентов в пределах 23-10% при выпуске некондиционной руды 18 позволяет при годовой производительности рудника 1,5 млн. т получить экономический эффект от снижения разубоживания руды порядка 2,6 млрд. руб. в ценах 1997 г. According to the calculation of ore extraction indicators according to the methodology adopted at the Sheregesh mine, with a decrease in the quality of the output ore 16 from 20 to 1% iron, the expected increase in the output of substandard ore 18 will be 20-24% of the total production with an average iron content of 15-17%. Compliance with the content of useful components in the range of 23-10% when producing substandard ore 18 allows for an annual mine productivity of 1.5 million tons to obtain the economic effect of reducing ore dilution of about 2.6 billion rubles. at prices 1997

Технико-экономическое сравнение вариантов закладки некондиционной рудой 18 с содержанием полезных компонентов 23% и хвостами обогащения 23 с содержанием полезных компонентов 10% выполнено применительно к запасам горизонтов 185-255 м, как наиболее перспективным для отработки в ближайшее время. В основу оценки вариантов приняты затраты по Шерегешевскому руднику за октябрь 1997 года без корректировки на проектные объемы добычи руды по шахте. The technical and economic comparison of the options for laying substandard ore 18 with the content of useful components 23% and tailings 23 with the content of useful components 10% was carried out in relation to the reserves of horizons of 185-255 m, as the most promising for mining in the near future. The options are based on the costs of the Sheregeshevsky mine for October 1997, without adjusting for the projected ore production in the mine.

Для справки следует отметить, что затраты на бурение закладочных скважин 25 для подачи закладки в шахту глубиной 350 м, диаметром 400-600 мм, не учтенные в данном расчете, но имеющие место по традиционной технологии, составляют 6 млрд.руб. в ценах 1997 г. For reference, it should be noted that the cost of drilling backfill wells 25 for feeding the bookmarks into a mine with a depth of 350 m, a diameter of 400-600 mm, not taken into account in this calculation, but taking place according to traditional technology, is 6 billion rubles. at prices 1997

Образованная техногенная залежь 27 (фиг. 7) некондиционной руды 18 пригодна для последующего извлечения из недр или подземного извлечения полезных ее компонентов (например, выщелачиванием). При сохранении транспортных выработок 11, буровых выработок 12 и закладочно-вентиляционных выработок 13 удобно осуществлять в пределах выемочных участков 4 подземное извлечение полезных компонентов техногенной залежи 27 (например, выщелачиванием), так как некондиционная руда 18 содержит, кроме железа, и другие полезные компоненты (например, до 1-3 г/т золота). Formed man-made deposit 27 (Fig. 7) of substandard ore 18 is suitable for subsequent extraction from the bowels or underground extraction of its useful components (for example, leaching). While maintaining the transport workings 11, drilling workings 12 and backfill-ventilation workings 13 it is convenient to carry out underground extraction of useful components of the technogenic deposit 27 (for example, by leaching) within the excavation sections 4, since substandard ore 18 contains, in addition to iron, other useful components ( for example, up to 1-3 g / t gold).

К достоинствам предлагаемой технологической схемы можно отнести быстрый ввод участка в эксплуатацию; сравнительно простую и надежную схему производства закладочных работ; исключение примешивания пород и как следствие снижение потерь и разубоживания при отработке целиков; разубоживание при выпуске осуществляется породами с привносом металла, извлекаемого на стадии обогащения. The advantages of the proposed technological scheme include the quick commissioning of the site; a relatively simple and reliable scheme for the production of filling works; the exception of the mixing of rocks and, as a consequence, the reduction of losses and dilution during mining of pillars; dilution at release is carried out by rocks with the introduction of metal extracted at the enrichment stage.

Применение описанной технологии при отработке запасов Подруслового участка Шерегешевского месторождения магнитов позволяет в 2-3 раза против прототипа снизить затраты на закладочные работы, повысить качество руды по содержанию железа на 1,9%, качество концентрата на 1,5% и увечить выход его на обогатительном переделе на 1,5%. Себестоимость 1 т железа в концентрате снижается на 4,8%. The application of the described technology in the development of the reserves of the Podruslovy section of the Sheregeshevsky magnet deposit allows reducing the cost of laying work 2-3 times against the prototype, increasing the quality of ore by iron content by 1.9%, the quality of the concentrate by 1.5% and cutting its yield at the concentrator redistribution by 1.5%. The cost of 1 ton of iron in concentrate is reduced by 4.8%.

Claims (3)

1. Способ разработки слепых рудных залежей под охраняемыми объектами, включающий проведение транспортных, буровых, закладочно-вентиляционных, подсечных выработок и закладочных скважин, погоризонтную отбойку руды в пределах выемочных участков камерами первой и последующих очередей, оставление барьерных рудных целиков, закладку выработанного пространства камер некондиционной рудой, содержащей полезный компонент, через закладочные скважины, отбойку целиков и дозакладку пустот, отличающийся тем, что параметры выемочных участков и барьерных рудных целиков выбирают в соответствии с условиями охраны подрабатываемых объектов с учетом размеров зон растягивающих напряжений в массиве, а закладку выработанного пространства камер производят выпускаемой из отработанных камер на вышележащем горизонте и доставляемой по закладочно-вентиляционным выработкам некондиционной рудой с содержанием в ней полезного компонента выше, чем в хвостах обогащения, причем отработку нижележащих горизонтов ведут под защитой некондиционной руды путем дозакладки пустот через закладочные скважины с вышележащего горизонта с образованием техногенной залежи некондиционной руды для последующего извлечения. 1. A method for developing blind ore deposits under guarded objects, including carrying out transport, drilling, backfill, ventilation, pit holes and backfill holes, horizontal ore breakdown within excavation areas by cameras of the first and subsequent stages, leaving ore ore pillars behind, laying down the mined-out chamber space of substandard ore containing a useful component through filling wells, breaking pillars and additional laying of voids, characterized in that the parameters of the excavation sections and barrier ore ore pillars are selected in accordance with the conditions of protection of the undermined objects, taking into account the size of the zones of tensile stresses in the massif, and the laying of the developed chamber space is performed by substandard ore discharged from the spent chambers on the overlying horizon and delivered to the filling and ventilation openings with a useful component higher in it, than in the tailings of the enrichment, and the development of the underlying horizons is carried out under the protection of substandard ore by re-laying voids through filling wells from the overlying horizon with the formation of a man-made deposit of substandard ore for subsequent extraction. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при отработке нижележащих горизонтов сохраняют закладочно-вентиляционные и транспортные выработки вышележащих горизонтов и используют их для подземного извлечения полезных компонентов техногенной залежи. 2. The method according to claim 1, characterized in that during mining of the underlying horizons, the backfill ventilation and transport workings of the overlying horizons are stored and used for underground extraction of useful components of the technogenic deposit. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что некондиционную руду для закладки добывают из специальных камер в пределах контура забалансовой некондиционной руды. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the substandard ore for laying is extracted from special chambers within the contour of off-balance substandard ore.
RU98114727/03A 1998-07-27 1998-07-27 Method of mining blind orebodies under protected objects RU2147683C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98114727/03A RU2147683C1 (en) 1998-07-27 1998-07-27 Method of mining blind orebodies under protected objects

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98114727/03A RU2147683C1 (en) 1998-07-27 1998-07-27 Method of mining blind orebodies under protected objects

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2147683C1 true RU2147683C1 (en) 2000-04-20
RU98114727A RU98114727A (en) 2000-05-10

Family

ID=20209152

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98114727/03A RU2147683C1 (en) 1998-07-27 1998-07-27 Method of mining blind orebodies under protected objects

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2147683C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113700481A (en) * 2021-09-16 2021-11-26 铜陵有色金属集团股份有限公司 Zonal control filling continuous mining method for isolating ore pillars in underground goaf panel area
CN116335665A (en) * 2023-05-30 2023-06-27 北京科技大学 Mining method for constructing near-horizontal thin ore body under top-protection layer stoping water body

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
АРИОГЛУ Э. И ДР. Разработка месторождений с закладкой. - М.: Мир, 1987, с.159-175. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113700481A (en) * 2021-09-16 2021-11-26 铜陵有色金属集团股份有限公司 Zonal control filling continuous mining method for isolating ore pillars in underground goaf panel area
CN113700481B (en) * 2021-09-16 2024-01-05 安徽铜冠产业技术研究院有限责任公司 Zone control filling continuous mining method for underground goaf tray zone isolated ore pillar
CN116335665A (en) * 2023-05-30 2023-06-27 北京科技大学 Mining method for constructing near-horizontal thin ore body under top-protection layer stoping water body
CN116335665B (en) * 2023-05-30 2023-08-01 北京科技大学 Mining method for constructing near-horizontal thin ore body under top-protection layer stoping water body

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Khayrutdinov et al. Stress-strain behavior control in rock mass using different-strength backfill
CN105804748B (en) A kind of method of block mining Wall ore under open air transport system
RU2338879C1 (en) Method of development of ore deposits
RU2147683C1 (en) Method of mining blind orebodies under protected objects
CS257761B2 (en) Mining process for mineral deposits mining
US4878712A (en) Hydraulic method of mining coal
RU2086773C1 (en) Method for degassing of follower-seam
RU2306417C2 (en) Underground mineral mining method
RU2700865C1 (en) Method of mining deposits development
RU2327038C1 (en) Excavation method of heavy-pitching thick and average thick ore deposits with complicated structure
Krupnik et al. Technology of backfill preparation based on cement-and-slag binder in Orlov Mine
CN110553559A (en) Method for controlling explosive property by utilizing liquid carbon dioxide phase change
Bezruchko et al. Prognosis for free methane traps of structural and tectonic type in Donbas
Freidin et al. Geomechanical assessment of compound mining technology with backfilling and caving for thick flat ore bodies
Andrews et al. The geotechnical evolution of deep level mechanised destress mining at South Deep
RU2248448C1 (en) Method for extraction of steep-falling deposits of weak ores
RU2412350C1 (en) Method for combined development of mineral deposits
CN104763423B (en) Technology for mining powder ore by inverse well rock drilling
RU2039265C1 (en) Method for mining of thin gently dipping ore bodies
RU2053364C1 (en) Method for mining of steeply dipping ore bodies and methods for mining, processing and concentration of copper, and/or copper-zinc, and/or zinc, and/or sulfur ores with possible content of gold, silver and other precious and rare-earth elements from steeply dipping ore bodies
Konurin et al. Sublevel caving under protection of ore-and-barren rock cushion during transition from open pit to underground mining
RU2224890C1 (en) Method for extracting sloping or slanted shock-hazardous layers
RU2063512C1 (en) Method for mining steeply dipping ore bodies
RU2755287C1 (en) Method for developing thin and low-powered steel-falling ore bodies
RU2514035C2 (en) Method of combined development of steeply-dipping ore bodies

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050728