RU2352780C1 - Method of ore bodies development - Google Patents

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: method consists in excavation of mineral along strike with inclined layers, in forming hauling and filling-airway entries, in blast-hole drilling breakage of ore and layer-by-layer backfilling of worked-out space. Breakage of ore is performed with inclined oriented boreholes which are bored from an airway entry, where their inclined bores are arranged at an angle equal to the angle of a natural slope of loose backfilling, which is bigger, than the angle of natural slope of broken ore. Bore charging is performed to the point of cut of the inclined bore, while backfilling of the block is carried out along an up-hole; an elastic continuous shell is installed in it at the level of a backfilled layer. The elastic continuous shell is arranged at the level of the backfilling layer in a neighbour up-hole. After laying loose backfilling fast hardening solution is poured over it; after that the cycles are repeated. A shape of elastic continuous shells is accepted as close to cross-section of up-holes. The elastic continuous shells are made out of rubber-cord.

EFFECT: reduction of backfilling material cost, increased efficiency of block during stoping and safety of operations performed in block.

3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу, в частности к разработке рудных тел подземным способом с закладкой выработанного пространства.The invention relates to mining, in particular to the development of ore bodies by an underground method with the laying of the worked out space.

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.A known method of layer excavation of ore with a bookmark (RF patent No. 2010971, E21C 41/22, publ. 1994.04.15). The inventive cross-slides and split ore drifts along the contour of the ore body in every fourth layer, the ore cleaning pit lead chambers associated with the ore drifts chambers across the extension of the ore body. The disadvantage of this method is the high complexity of laying the worked out space and the high cost of the filling material.

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.A known method of developing powerful ore bodies, adopted as a prototype (AS USSR No. 1045667, E21C 41/22, publ. 1999.07.27). The method includes extracting the mineral in sections along the strike by inclined descending layers towards each other within the panel, forming delivery and filling-ventilation openings, drilling and blasting the ore and layer-by-layer laying of the mined out space with hardening mixtures, according to the invention, the ore pillar is formed in each layer in the roof of the delivery workings, and in the walls of these workings they form drilling niches, then the layers are drilled from the niches by boreholes and beat off at an angle of gravity movement of the beaten p uds to the delivery workings simultaneously with the ore mine entirely above them. The invention is also characterized by the fact that the stowing-non-extraction workings are located in the worked out layer at the boundary of the sections at its highest point, and in the lower end part of each section, the hardening bookmark is laid at the angle of gravity of the beaten ore to the delivery workings. The disadvantage of this method is the high cost of the filling material and low productivity associated with the need for hardening the bookmarks.

Техническим результатом способа является снижение стоимости закладочного материала и повышение производительности блока.The technical result of the method is to reduce the cost of filling material and increase the productivity of the block.

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.The technical result is achieved by the fact that in the method of developing ore bodies, including the extraction of minerals along strike by inclined layers, the formation of delivery and filling-ventilation openings, drilling and blasting of ore and layer-by-layer laying of mined out space, according to the invention, the ore is broken by directional wells that are drilled from the ventilation drift with the location of their inclined shafts at an angle equal to the angle of repose of the loose bookmark, greater than the angle of the natural bump ore of the beaten ore, while the wells are charged up to the point of insertion of the inclined shaft, and the laying of the block is made in the uprising with installation in it at the level of the laid layer of an elastic closed shell, while in the next rising up elastic closed shell set at the level of the laid layer, and after laying loose bookmarks over it pour a quick-hardening solution, after which the cycles are repeated.

Изобретение характеризуется также тем, что форму эластичных замкнутых оболочек принимают близкой по форме к сечению восстающих.The invention is also characterized in that the shape of the elastic closed shells is taken close in shape to the cross section of the rebels.

Изобретение характеризуется также тем, что эластичные замкнутые оболочки выполняют из резинокорда.The invention is also characterized in that the elastic closed shells are made of rubber cord.

Применение предлагаемого способа по сравнению с прототипом позволяет снизить стоимость закладочного материала и повысить производительность блока.The application of the proposed method in comparison with the prototype allows to reduce the cost of filling material and to increase the productivity of the block.

Способ разработки рудных тел поясняется чертежом, на котором изображен разрез по простиранию, где:The method of developing ore bodies is illustrated by the drawing, which shows a section along the strike, where:

1 - рудное тело;1 - ore body;

2 - вентиляционно-закладочный штрек;2 - ventilation and filling drift;

3 - откаточный штрек;3 - recoil drift;

4 - восстающий для подачи закладочного материала, пройденный в два отделения;4 - uprising for filing filling material, passed in two compartments;

5 - сыпучая закладка;5 - loose bookmark;

6 - наклонно-направленные скважины;6 - directional wells;

7 - эластичная замкнутая оболочка, устанавливаемая на уровне закладываемого слоя;7 - elastic closed shell, installed at the level of the laying layer;

8 - эластичная замкнутая оболочка, устанавливаемая на уровне заложенного слоя;8 - elastic closed shell, installed at the level of the embedded layer;

9 - восстающий для выпуска руды, пройденный в два отделения.9 - uprising for ore production, passed in two compartments.

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.The method of developing ore bodies is as follows. Steep ore body 1 is prepared with the necessary preparatory and rifled workings. Pass (form) a vent-filling drift 2, a recoil drift 3 and a rising 4 for supplying filling material and a rising 9, designed to release ore, passed in two compartments. Rising 4 and 9 are held in two compartments - cargo and chassis for the respectively supply of filling material and for the release of ore. Gradually form by charging and blasting the directional wells 6 inclined layers in the direction from the bottom up, which are laid in as the loose fill 5 is installed, and the elastic closed shell 8 is installed in the rebound 4, which is designed to prevent spillage of the filling material onto the rolling drift 3. After filling over each layers by gravity fill quick-hardening solution (not conventionally shown in the drawing) to reduce ore losses in bulk bookmark 5. At the time of connection of rebellious 4 and 9 with a working mine (lava) work you lead in the following sequence. Ore 1 is produced by directional wells 6, which are drilled from the ventilation-filling drift 2 with the location of their inclined shafts at an angle equal to the angle of repose of the loose bookmark. This will allow you to distribute bulk bookmark 5 within the layer due to gravity, which will significantly reduce the complexity of the construction of the filling array. The use of bulk bookmarks 5 will also reduce the cost of laying operations by eliminating the consumption of binders. The slope angle of the loose bookmark 5 is taken to be a large angle of repose of the beaten ore to ensure unimpeded discharge of ore from the treatment space. Charging directional wells 6 is carried out to the point of insertion of the inclined shaft to enable the use of a drilled vertical shaft for drilling the following rows of wells. After the release of the beaten-off volume of ore under the action of gravity through the separation of the uprising 9, they start laying. The laying of the block is carried out according to rebellion 4 with installation in it at the level of the embedded layer of an elastic closed shell 8, while in the neighboring uprising 9, the elastic closed shell 7 is installed at the level of the embedded layer to prevent spillage of the loose bookmark 5 on the recoil drift 3. Installation in the above sequence of shells will allow you to quickly, efficiently and safely carry out laying work. The installation of the shells 7 and 8 can be done by lowering them, for example, using a winch (not shown conventionally in the drawing) from the ventilation and filling drift 2 and filling them with compressed air from the mine air supply system or from an autonomous compressor. The layers are laid taking into account the necessary gap between the loose tab 5 and the ore to accommodate the beat volume of the ore of the upper layer, taking into account the coefficient of loosening. After laying the loose bookmark 5 on top of it, within each layer, a quick-hardening solution is poured in an amount sufficient to create a “crust” on the surface of the loose bookmark 5, designed to reduce the loss of broken ore. After laying the layer, the shells 7 and 8 are removed, the cycles are repeated. For greater insulation efficiency of the loose bookmark, the shape of the shells 7 and 8 can be taken close in shape to the cross section with the cross section of the rising. Elastic closed shells can be made of rubber cord - a high-strength and wear-resistant material. After the extraction of the main reserves of the block and the approach by the treatment plant to the venting-filling drift 2, the need to install the shell 8 in the uprising 4 disappears, respectively, only the shell 7 is used. All other operations are repeated in the above sequence. If necessary, reinforcements of rebels 9 and 4 are carried out to exclude spillage of the loose bookmark on the recoil drift 3.

Применение предлагаемого способа разработки рудных тел обеспечивает следующие преимущества:The application of the proposed method for the development of ore bodies provides the following advantages:

- снижение стоимости закладочного материала;- reduction in the cost of filling material;

- повышение производительности блока в период очистной выемки;- improving the performance of the unit during the period of treatment excavation;

- повышение безопасности ведения работ в блоке.- improving the safety of work in the block.

Claims (3)

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.1. The method of developing ore bodies, including the extraction of minerals along strike by inclined layers, the formation of delivery and backfill-ventilation workings, drilling and blasting of ore and layer-by-layer laying of mined-out space, characterized in that the ore is broken by directional wells drilled from a ventilation drift with the location of their inclined shafts at an angle equal to the angle of repose of the loose bookmark, greater than the angle of repose of the broken ore, while charging wells they are made up to the point of insertion of the inclined shaft, and the laying of the block is made in the uprising with the installation of an elastic closed shell in it at the level of the embedded layer, while in the next uprising, the elastic closed shell is installed at the level of the laid layer, and after laying the loose bookmark, quick-hardening solution is poured on top of it, after which the cycles are repeated. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что форму эластичных замкнутых оболочек принимают близкой по форме к сечению восстающих.2. The method according to claim 1, characterized in that the shape of the elastic closed shells take close in shape to the cross section of the rebels. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что эластичные замкнутые оболочки выполняют из резинокорда. 3. The method according to claim 1, characterized in that the elastic closed shells are made of rubber cord.