RU2723812C1 - Способ разработки пологих и наклонных удароопасных рудных месторождений - Google Patents
Способ разработки пологих и наклонных удароопасных рудных месторождений Download PDFInfo
- Publication number
- RU2723812C1 RU2723812C1 RU2019136592A RU2019136592A RU2723812C1 RU 2723812 C1 RU2723812 C1 RU 2723812C1 RU 2019136592 A RU2019136592 A RU 2019136592A RU 2019136592 A RU2019136592 A RU 2019136592A RU 2723812 C1 RU2723812 C1 RU 2723812C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ore
- development
- filling
- mass
- mining
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 title claims description 5
- 238000005065 mining Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000003245 working effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000005056 compaction Methods 0.000 claims description 18
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 11
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims description 7
- 238000005422 blasting Methods 0.000 claims description 6
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 7
- 239000011435 rock Substances 0.000 abstract description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 7
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C41/00—Methods of underground or surface mining; Layouts therefor
- E21C41/16—Methods of underground mining; Layouts therefor
- E21C41/22—Methods of underground mining; Layouts therefor for ores, e.g. mining placers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Изобретение относится к горному делу, а именно к подземной разработке пологих и наклонных месторождений полезных ископаемых, и может быть использовано для разработки удароопасных и структурно нарушенных участков горного массива. Способ разработки включает отработку залежи панелями с выемкой руды камерами-секциями с торцевым выпуском отбитой руды через панельные буро-доставочные выработки с ориентированием общей линии фронта очистных работ по направлению максимальных главных напряжений. Способ также включает формирование закладочного массива посредством подачи твердеющей смеси в выработанное пространство и отбойку руды в зажатой среде на закладочный массив. Буро-доставочные выработки проходят с уклоном не более 8 град. Опережение горных работ в верхних панелей над нижними панелями составляет не менее двух камер-секций. При этом величина линейной подвижки уплотненного закладочного массива определяется по формуле: l=L max (p н -p к )/p н , м, где l - величина линейной подвижки - компенсации, образуемой за счет уплотнения закладочного массива, м; Lmax - толщина слоя закладочного массива, м; рн и рк - начальный и конечный коэффициенты разрыхления закладочного массива. Изобретение позволяет повысить эффективность разработки рудных месторождений, улучшить качество дробления рудной массы. 2 ил.
Description
Изобретение относится к горному делу, а именно к подземной разработке пологих и наклонных месторождений полезных ископаемых, и может быть использовано для разработки удароопасных и структурно нарушенных участков горного массива.
Известен способ разработки пологих и наклонных удароопасных рудных месторождений под названием: камерная система разработки с расположением камер по восстанию со скреперной доставкой. Вариантом предусматривается разделение участка залежи на камеры, отрабатываемые в две стадии. После отработки камер первой очереди выработанное пространство заполняется твердеющей закладкой. Отработка камер второй очереди связана с возможностью, как показала практика, возникновения горных ударов. Это и явилось существенным недостатком конструкции данного варианта камерной выемки (Дробот Б.П. Современное состояние технологии подземной разработки бокситовых месторождений // Известия вузов. Горный журнал. 1993. №10. с. 86-102).
Известен также способ разработки пологих и наклонных удароопасных рудных месторождений, включающий проходку панельных заездов, ведение горных работ одновременно на верхних и нижних панелях, обнажение пролета камер, уплотнение закладочного массива взрывом. Отработку залежи ведут панелями с выемкой руды камерами сразу на всю мощность рудного тела с выпуском отбитой руды через панельные буро-доставочные выработки. Отбойку руды в камерах ведут веерами скважин в зажатой среде на закладочный массив. Выработанное пространство изолируют перемычками и через закладочный трубопровод заполняют твердеющим материалом (А.С. №1343942. Способ разработки рудных месторождений. Авторы: Беркович В.Х., Пиленков Ю.Ю., Подмарев К.Ш., Наумов A.M., Дик Ю.А., Дьяковский В.Б., Илюшин А.П. - Заявка №3985483/22-03 от 06.12. 85).
Недостатком данного способа является необходимость оформления отрезной щели в торце каждой камеры.
Задачей заявленного способа является повышение эффективности разработки рудных месторождений за счет: применения одностадийной камерной системы разработки, предотвращающей ударопроявления в массиве; разграниченности в пространстве процессов отбойки, выпуска-доставки руды и закладки; применения отбойки руды в зажатой среде на закладочный массив, что, кроме улучшения качества дробления рудной массы, повышает прочность искусственного массива вследствие уплотнения его взрывом и сокращает промежуток времени между отбойкой и доставкой руды и закладкой выработанного пространства.
Поставленная задача обеспечивается тем, что в способе разработки пологих и наклонных удароопасных рудных месторождений, включающем отработку залежи панелями с выемкой руды камерами с торцевым выпуском отбитой руды через панельные буро-доставочные выработки и с ориентированием общей линии фронта очистных работ по направлению максимальных главных напряжений, формирование закладочного массива с подачей твердеющей смеси в выработанное пространство и отбойкой руды в зажатой среде на закладочный массив, проведение буро-доставочных выработок с уклоном не более 8 град., опережение горных работ в верхних панелях над нижними в пределах не менее двух камер-секций, при этом, величина линейной подвижки уплотненного закладочного массива определяется по формуле: l=L max (p н -p к )/p н , где l - величина линейной подвижки (компенсации), образуемой за счет уплотнения закладочного массива, м.; Lmax - толщина слоя закладочного массива, м; рн и рк - начальный и конечный коэффициенты разрыхления закладочного массива. Сущность способа поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана одностадийная камерная система разработки с отбойкой руды на закладочный массив; на фиг. 2 - представлен механизм уплотнения закладочного массива взрывом со следующими обозначениями: а - щель (пространство, образовавшееся в результате уплотнения закладки); а + б - зона упругой разгрузки на отрытую щель; в - зона интенсивного уплотнения; г - зона умеренного уплотнения; д - зона минимального уплотнения; ЛНС - линия наименьшего сопротивления; l - величина линейной подвижки (компенсации), образуемой за счет уплотнения закладочного массива; Lmax. - толщина слоя закладочного массива; Lвзр - движущаяся взорванная масса; σвзр - уплотняющая нагрузка; σр - сопротивление боковому смещению вмещающих пород.
Отработку залежи ведут панелями 1 с выемкой руды камерами-секциями 2 сразу на всю мощность рудного тела с торцевым выпуском 3 отбитой руды через панельные буро-доставочные выработки 4 с ориентированием общей линии фронта очистных работ по направлению максимальных главных напряжений σг (фиг. 1) 10 и выравниванием его по уровню удароопасности. Отбойку руды в камерах ведут в зажатой среде на закладочный массив 5 веерами скважин 6. Выработанное пространство изолируют перемычками 7 и через закладочный трубопровод 8 заполняют твердеющим материалом 9.
Отбойка на закладочный массив в зажиме, в нашем случае, осуществляется при наличии боковых ограничивающих стенок, препятствующих боковому расширению уплотняемого закладочного массива (стенки камеры). Взорванный объем руды после отделения от массива по линии скважин движется в сторону закладочного массива, сжимая его. При этом, коэффициент разрыхления закладочного массива изменяется от начального значения рн до конечного значения рк.
В связи с тем, что отбойка руды в камере ведется в зажиме на закладочный массив, то последний подвергается уплотнению. Механизм уплотнения, можно сравнить с поршневым действием движущейся взорванной массы Lвзр площадью S на уплотняемый закладочный массив толщиной Lmax той же площадью (фиг. 2). Величина поступательного движения взрываемого слоя руды ограничена пространством, образовавшимся в результате уплотнения закладки вследствие давления взорванной массы руды. При условно неограниченной толщине слоя закладки Lmax границу подвижки, а также ее максимальную величину можно определять по компрессионной кривой (фиг. 2).
Образовавшееся пространство за счет уплотнения закладочного массива можно считать той компенсацией, которая служит для размещения приращения объема взрываемого слоя руды, коэффициент разрыхления которого изменяется от начального значения ррн до конечного значения ррк.
Нетрудно заметить, что суммарная величина подвижки уплотняемого слоя закладки должна быть равна линейному приращению объема взрываемого слоя руды. Принимая во внимание равенство конечных коэффициентов уплотнения взрываемого и уплотняемого слоев, определим соотношение между ними по условиям создания минимально возможного компенсационного объема:
L
взр.
(p
p
н
-p
p
к
)=L
max
(p
н
-p
к
)/p
н
,
Левая часть уравнения показывает приращение объема взорванной руды Lвзр., правая - уменьшение объема закладки Lmax. при уплотнении. Другими словами, рассматриваемый механизм уплотнения позволяет определить энергетические затраты на создание оптимальной компенсации, обеспечивающей эффективное дробление руды при отбойке на закладку в зажатой среде, повышение прочности искусственного массива за счет уплотнения его взрывом и сокращение промежутка времени между отбойкой руды и закладкой пустот.
Величина линейной подвижки уплотненного закладочного массива определяется по формуле:
l=L max (p н -p к )/p н ,,м,
где l - величина линейной подвижки (компенсации) (фиг. 2), образуемой за счет уплотнения закладочного массива, м.
Конечный коэффициент разрыхления закладки в пределах зоны деформации не остается постоянным и уменьшается по мере удаления от зоны приложения взрывной нагрузки. Поэтому в данной зависимости следует принимать средний коэффициент разрыхления, соответствующий достигнутой линейной деформации (компенсации).
Пример конкретного применения способа разработки.
Корбалихинское месторождение полиметаллических руд разрабатывает наклонные рудные тела средней мощности. Удароопасные участки месторождения предложено отрабатывать сплошной камерной системой разработки с отбойкой руды на закладочный массив. В качестве выемочной единицы принят добычной блок, который делится на панели. Отработка запасов блока производится сверху вниз. Этаж высотой 36 м делится на четыре панели, при этом сохраняется проектная схема подготовки с высотой подэтажа 12 м. Панельные буро-доставочные заезды проходят с уклоном не более 8° для свободного растекания твердеющей смеси при закладке. На одном подэтаже ведется торцовый выпуск руды, подэтажом ниже ведутся буровые работы, а еще ниже - закладочные работы. По мере подготовки подэтажей они включаются в добычу. Все очистные камеры в блоке могут находиться в работе одновременно. Опережение работ в верхней панели над нижней должно составлять не менее двух камер-секций, имеющих общую длину, равную высоте подэтажа, что повышает устойчивость рудного массива и безопасность горных работ. В случае необходимости поддержания производственной мощности на одном этаже могут работать несколько блоков, при этом работы ведутся через блок, после их закладки производят выемку запасов между заложенными блоками. Работы в нескольких этажах допустимы в шахматном порядке при условии соблюдений геомеханических рекомендаций, представленных в локальных проектах.
Порядок отработки запасов одностадийный. Очистная выемка в панели ведется камерами-секциями, одним забоем в отступающем порядке. Основные запасы блока вынимают путем веерной отбойки руды скважинами на закладочный массив камерами-секциями длиной по 6 м. Параметры секций определяются оптимальной толщиной взрываемого слоя для уплотнения закладочного массива. Веера скважин диаметром 65 мм бурят из буро-доставочного штрека буровым станком типа Sandvik DL311 по сетке 1,5 м × 1,7 м. Выпуск руды производят из торца буро-доставочного штрека погрузочно-доставочной машиной (ПДМ) типа EST-3,5. Основной объем рудной массы отгружают из камеры-секции в режиме ручного управления ПДМ с заездом в очистное пространство не более чем на длину ковша машины. Дальнейшую отгрузку руды ведут с применением дистанционного управления.
Закладка выработанного пространства при сплошной камерной системе разработки с отбойкой руды на закладочный массив является неотъемлемой частью технологии очистной выемки. По окончании зачистки почвы камеры-секции осуществляется строительство перемычки в торце буро-доставочного штрека и производится закладка выработанного пространства.
Основным назначением закладочного массива является: управление горным давлением при очистной выемке; обеспечение безопасности и эффективности очистной выемки; полное заполнение выработанного пространства для сохранения налегающей толщи пород, поверхностных и подземных сооружений. Особенность отработки камер-секций в панели заключается в отбойке пробуренных из буро-доставочного штрека восходящих вееров скважин на закладочный массив в зажатой среде. Применение отбойки в зажатой среде на закладочный массив улучшает качество дробления рудной массы, повышает прочность искусственного массива за счет уплотнения его взрывом и сокращает промежуток времени между отбойкой руды и закладкой пустот, что позволяет сократить время отработки панелей и снизить затраты на твердеющие смеси.
Claims (5)
- Способ разработки пологих и наклонных удароопасных рудных месторождений, включающий отработку залежи панелями с выемкой руды камерами с торцевым выпуском отбитой руды через панельные буро-доставочные выработки и с ориентированием общей линии фронта очистных работ по направлению максимальных главных напряжений, формирование закладочного массива подачей твердеющей смеси в выработанное пространство и отбойкой руды в зажатой среде на закладочный массив, отличающийся тем, что буро-доставочные выработки проходят с уклоном не более 8°, опережение горных работ в верхних панелях над нижними составляет не менее двух камер-секций, при этом величина линейной подвижки уплотненного закладочного массива определяется по формуле:
- l=L max (p н -p к )/p н , м,
- где l - величина линейной подвижки (компенсации), образуемой за счет уплотнения закладочного массива, м;
- Lmax - толщина слоя закладочного массива, м;
- рн и рк - начальный и конечный коэффициенты разрыхления закладочного массива.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019136592A RU2723812C1 (ru) | 2019-11-13 | 2019-11-13 | Способ разработки пологих и наклонных удароопасных рудных месторождений |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019136592A RU2723812C1 (ru) | 2019-11-13 | 2019-11-13 | Способ разработки пологих и наклонных удароопасных рудных месторождений |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2723812C1 true RU2723812C1 (ru) | 2020-06-17 |
Family
ID=71095882
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019136592A RU2723812C1 (ru) | 2019-11-13 | 2019-11-13 | Способ разработки пологих и наклонных удароопасных рудных месторождений |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2723812C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2796992C1 (ru) * | 2022-06-01 | 2023-05-30 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский университет науки и технологий" | Способ разработки наклонных и крутопадающих рудных тел средней мощности |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU877022A1 (ru) * | 1980-02-07 | 1981-10-30 | Институт горного дела | Способ разработки рудных месторождений с подэтажным обрушением |
SU1010399A1 (ru) * | 1981-04-24 | 1983-04-07 | Институт Физики И Механики Горных Пород Ан Киргсср | Способ отработки рудных тел |
SU1314065A1 (ru) * | 1985-11-10 | 1987-05-30 | Институт Физики И Механики Горных Пород Ан Киргсср | Способ отработки рудных тел |
SU1346794A1 (ru) * | 1986-04-03 | 1987-10-23 | Институт Физики И Механики Горных Пород Ан Киргсср | Способ отработки рудных тел |
US20120242135A1 (en) * | 2009-09-29 | 2012-09-27 | Orica Explosives Technology Pty Ltd, | Method of underground rock blasting |
-
2019
- 2019-11-13 RU RU2019136592A patent/RU2723812C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU877022A1 (ru) * | 1980-02-07 | 1981-10-30 | Институт горного дела | Способ разработки рудных месторождений с подэтажным обрушением |
SU1010399A1 (ru) * | 1981-04-24 | 1983-04-07 | Институт Физики И Механики Горных Пород Ан Киргсср | Способ отработки рудных тел |
SU1314065A1 (ru) * | 1985-11-10 | 1987-05-30 | Институт Физики И Механики Горных Пород Ан Киргсср | Способ отработки рудных тел |
SU1346794A1 (ru) * | 1986-04-03 | 1987-10-23 | Институт Физики И Механики Горных Пород Ан Киргсср | Способ отработки рудных тел |
US20120242135A1 (en) * | 2009-09-29 | 2012-09-27 | Orica Explosives Technology Pty Ltd, | Method of underground rock blasting |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2796992C1 (ru) * | 2022-06-01 | 2023-05-30 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский университет науки и технологий" | Способ разработки наклонных и крутопадающих рудных тел средней мощности |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2705634C1 (ru) | Метод поэтапного строительства приоритетного пути миграции газа в забое угольного пласта | |
Singh et al. | Blast vibration effects in an underground mine caused by open-pit mining | |
CN108625856A (zh) | 一种地下矿山相邻两个采场一条出矿巷的采矿方法 | |
WO2011103620A1 (en) | A method of reducing subsidence or windblast impacts from longwall mining | |
CN104213919A (zh) | 一种浅埋急倾斜煤层冲击地压的防治方法 | |
CN108798672B (zh) | 一种大垮塌区矿石高效开采的采矿方法 | |
US4230368A (en) | Method for displacing large blocks of earth | |
CN108049870B (zh) | 上盘含不稳岩层的急倾斜中厚矿体的诱导冒落采矿方法 | |
RU2352780C1 (ru) | Способ разработки рудных тел | |
RU2439323C1 (ru) | Способ отработки наклонных рудных залежей | |
RU2086773C1 (ru) | Способ дегазации надрабатываемого пласта-спутника | |
RU2723812C1 (ru) | Способ разработки пологих и наклонных удароопасных рудных месторождений | |
RU2638995C1 (ru) | Способ разработки наклонных рудных тел | |
RU2083831C1 (ru) | Способ обработки удароопасных пластов в сложных горногеологических условиях | |
RU2172837C2 (ru) | Способ охраны пластовых горных выработок | |
SU1035226A1 (ru) | Способ сплошной разработки рудных тел | |
RU2762170C1 (ru) | Способ разработки тонких и маломощных крутопадающих рудных тел | |
RU2278972C1 (ru) | Способ разработки крутопадающих рудных залежей | |
CN116104538B (zh) | 基于矿区地层稳定性勘察的采空区快速达稳方法 | |
RU2029867C1 (ru) | Способ разработки пологого угольного пласта | |
RU2471990C1 (ru) | Способ разработки пологих и наклонных угольных пластов средней мощности | |
RU2232894C1 (ru) | Способ подземной разработки месторождений полезных ископаемых камерно-столбовым методом | |
SU1028847A1 (ru) | Способ разработки мощных рудных залежей | |
RU96108876A (ru) | Способ послойной отработки рудных тел гидродобычей | |
SU827791A1 (ru) | Способ разработки мощных месторожденийпОлЕзНыХ иСКОпАЕМыХ |