Способ разработки крутопадающих месторождений

)5 Е 21 С 41/22 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ЩИХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ (57) Изобретение относитс и может быть использован разработке крутопадающих полезных ископаемых, пр ценных средней устойчиво КРУТОПАДАЮ к горно при под месторо еимущес сти и неу у делу емной ждений твенно тойчиспособ, разработки крутопадарождений, предусматриваюную подэтажно-камерную одящем порядке, скважин ную уск руды иэ подэтажных выра кой выработанного пространчкин А.А., Еженов А.Е. рному делу подземной торождений ущественно ОйчиВОсти и их породах Известен ющих место щий сплош выемку в нисх 0 тб 0 йку и вып боток с закладства (Егоро 21) 485251 о/03(71) Всесоюзный научно-исследовательский горно-металлургический институт цветных металлов и Производственное объединение(56) 1 Егорочкин А.А. и др. Совершенствование технологии очистной выемки руды с закладкой при отработке крутопадающих рудных тел в сложных горно-геологических условиях, - Сб. "Повышение технологического уровня горного производства", Усть- Каменогорск, ВНИИцветмет, 1989, с.109-112.2. Авторское свидетельство СССР М 1710739, кл, Е 21 С 41/22, 30,01.90. Изобретение относится к го и может быть использовано при разработке крутопадающих мес полезных ископаемых, преим при добыче ценных средней уст неустойчивых руд во вмещающ такой же устойчивости. вых руд во вмещающих породах той же устойчивости. Целью изобретения является снижение разубоживания руды закладкой за счет увеличения устойчивости закладного массива. При реализации способа предусмотрена сплошная подэтажная выемка руды камерами с вертикальными боковыми стенками в нисходящем порядке с частичным смещением смежных по высоте одновременно отрабатываемых камер друг относительно друга, Данные камеры сбивают между собой с формированием при этом единого выработанного пространства, Отбитую горную массу выпускают через подэтажные выработки с перепуском ее в камеру нижнего подэтажа через сбойку между камерами. Единое выработанное пространство заполняют порциями смеси различной прочности через верхнюю его точку с формированием при этом чередующихся горизонтальных слоев в пределах каждой камеры с укладкой наиболее прочных слоев в стыке смежных по высоте камер, в один прием на одном уровне с подобными слоями смежных по горизонтали заложенных камер. Для дозаполнения выработанного пространства используют низкопрочные смеси, а в верхней части камер также формируют горизонтальный слой повышенной прочности. 1 ил, 1774014Совершенствование технологии очистной выемки руды с закладкой при отработке крутопадающих рудных тел в сложных горно- геологических условиях // Повышение технического уровня горного производства; Сб,научн.тр./ВНИИцветмет. - Усть-Каменогорск, 1989, с, 109-112).Недостаток данного способа разработки - повышенные потери отбитой руды на днище камер и разубоживание руды закладкой, относительно низкая интенсивность очистной выемки и значительные затраты на закладочные работы вследствие поочередной закладки камер на подэтажах.Наиболее близок к предлагаемому способ разработки крутопадающих месторождений, включающий сплошную подэтажную выемку руды камерами в нисходящем порядке с частичным смещением смежных повысоте одновременно отрабатываемых камер друг относительно друга, сбойкой их между собой и формированием единого выработанного пространства, выпуск отбитой руды через подэтакные выработки с перепуском ее через сбойки в камеру нижнего подэтажа и заполнение единого выработанного пространства через его верхнюю точку твердеющими смесями различной прочности с формированием в нижих частях камерболее прочного массива путем опережающей подачи более прочных смесей и доза- полнения единого выработанного пространства низкопрочными смесями (авторское свидетельство йг 1710739, кл. Е 21С 41/22, 1990),Недостатком этого способа является относительно слабая устойчивость закладочого массива, поскольку закладки повышенной прочности в нижних частях 51015203035 404550 смежных по горизонтали камер монолитноне связаны между собой, разделены низко- прочной закладкой, что при образованииединого выработанного пространства может привести к отслоениям закладки и разубоживанию ею отбитой в камерах руды.Цель изобретения - снижение разубоживания руды закладкой за счет повышения устойчивости закладочного массива.Поставленная цель достигается тем, чтосогласно способу разработки, включающему сплошную подэтажную выемку руды камерами в нисходящем порядке с частичным смещением смежных по высоте одновременно отрабатываемых камер друг относительно друга, сбойкой их между собой и формированием единого выработанного пространства, выпуск отбитой руды через подэтажные выработки с перепуском ее через сбойки в камеру нижнего подэтажа и заполнение единого выработанного пространства через его верхнюю точку твердеющими смесями различной прочности с формированием в нижних частях камер более прочного массива путем опережающей подачи более прочных смесей и доэаполнения единого выработанного пространства низкопрочными смесями, отработку осуществляют камерами с вертикальными боковыми стенками, а выработанное пространство заполняют разнопрочными смесями порциями, формируя в пределах каждой камеры единого выработанного пространства чередующиеся горизонтальные слои закладки, При этом наиболее прочные слои укладывают в стыке смежных по высоте камер в один прием на одном уровне с подобными слоями смежных по горизонтали ранее заложенных камер, а в верхней части верхней камеры дополнительно формируют горизонтальный слой повышенной прочности.На чертеже изображен вертикальный разрез по простиранию части отрабатываемой рудной залежи и стадиях разбуривания руднго массива. отбойки и выпуска руды, а также последовательной закладки камер на подэтажах.На чертеже показаны: 1 - транспортные выработки; 2 - погрузочно-доставочные выработки; 3 - буровые выработки; 4 - взрывные скважины, 5 - отбитая руда; 6 - очистные камеры; 7 - перепускные щели; 8 - твердеющая смесь; 9 - закладочный трубопровод; 10 - закладочная выработка; 11 - изолирующие перемычки; 12 и 13 - слои закладки повышенной и пониженной прочности, 14 - слой закладки повышенной прочности в днище камеры; 15 - слой закладки пониженной прочности средней части камеры; 16 и 17 - слои закладки повышенной прочности верхней и нижней частей смежных по высоте камер, закладываемые за один прием; 18 - монолитные слои закладки повышенной прочности на стыке смежных по высоте камер; 19 и 20 - передняя и задняя части монолитного слоя закладки; 21 - горизонтальный слой закладки верхней части верхней камеры.Способ разработки осуществляют следующим образом,Из расположенного на фланге руднойзалежи наклонного сьезда на каждом подэтаже проходят транспортные выработки 1, погрузочно-доставочные 2 и буровые 3 выработки, являющиеся одновременно вентиляционными, из которых осуществляют сплошную подэтажную выемку руды камерами с вертикальными боковыми стенками в нисходящем порядке со сквакинной 4 отбойкой, магазинированием и выпуском руды 5 из подэтажных выработок 2, 177401440 45 50 55 Камеры б на подэтажах располагают с частичным смещением друг относительно друга, образуя при их сбойке щели 7 для перепуска отбитой руды 5 и твердеющих смесей 8 из верхних камер в нижние,После полного выпуска руды 5 из камер 6 выработанное пространство закладывают последовательно снизу вверх порциями разнопрочных смесей 8 через верхнюю точку единого выработанного пространства камер по закладочному трубопроводу 9, проложенному в закладочной выработке 10, предварительно установив в выработках 2 изолирующие перемычки 11,В пределах каждой камеры единого выработанного пространства формируют чередующиеся горизонтальные слои 12 и 13 закладки повышенной и пониженной прочности. При этом наиболее прочнце слои 12 укладывают в стыке смежных по высоте камер в один прием на одном уровне с подобными слоями смежных по горизонтали ранее заложенных камер, что позволяет скрепить прочными слоями закладочный массив единого выработанного пространства, связать его с ранее возведенными подобными слоями и значительно повысить в целом устойчивость закладочного массива.Вначале на днище нижней камеры укладывают слой 14 закладки повышенной прочности, затем среднюю ее часть заполняют слоем 15 закладки пониженной прочности. После этого слой 16 закладки повышенной прочности в верхней части камеры формируют одновременно со слоем 17 закладки повышенной прочности нижней части смежной по высоте камеры путем подачи твердеющей смеси 8 в один прием, вследствие чего создается единый монолитный слой 18 закладки повышенной прочности в стыке смежных по высоте камер. При обнажении этого монолитного слоя передняя его часть 19 частично нависает над полой камерой, а задняя часть 20 защемлена подобным слоем смежных по горизонтали ранее заложенных камер, что обеспечивает дополнительную устойчивость закладочного массива.Дальнейший процесс закладки смежных по высоте камер аналогичен вышеописанному, а в верхней части верхней камеры дополнительно формируют горизонтальный слой 21 закладки повышенной прочности,После затвердения закладочного массива до принятой нормативной прочности цикл работ по очистной выемке руды и закладки камер повторяют до полной отработки участка рудной залежи.Высоту подэтажей, параметры камер и горных выработок определяют в зависимо 5 10 15 20 25 30 35 сти от устойчивости горных пород и нормативной прочности закладки,Предложенный способ разработки посравнению с прототипом позволяет повысить устойчивость закладочного массива засчет скрепления его слоями закладки повышенной прочности с подобными слоями ранее заложенных камер, уменьшитьотслоения закладки в процессе очистнойвыемки и снизить разубоживание руды закладкой.П р и м е р, Способ реализуют приотработке крутопадающей рудной залежимощностью 30 - 40 м ценных средней устойчивости и неустойчивых руд во вмещающихпородах такой же устойчивости.Залежь по падению вскрыта этажнымиполевыми транспортными и закладочновентиляционными выработками Я = 12,5 и10,5 м, которые соединены между собойрудоспусками и закладочно-вентиляционными восстающими Я = б м; высота этажаг,60 м, высота подэтажей 15 м.Участок залежи отрабатывают сплошной подэтажной выемкой руды камерами внисходящем порядке с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями и применением самоходногооборудования, используя разработанныйспособ, изображенный на чертеже. Основные параметры выемки: высота камер 15 м,равная высоте подэтажа; ширина 8 - 10 м,длина 30 - 40 м, равная мощности залежи;нормативная прочность закладки повышенной прочности стсж = 4,5-5,0 МПа, пониженной прочности псж = 2 0 - 2,5 МПа.Подготовка участка заключалась в проходке из транспортных выработок 1 погрузочно-доставочных штреков 2 и буровыхвыработок 3, после чего начинали. очистнуювыемку. руды в камерах.Очистные камеры 6 с вертикальнымибоковыми стенками на подэтажах располагали со смещением друг относительно другана половину их ширины (4 - 5 м) и отрабатывали в нисходящем порядке последовательной отбойкой, магазинированием ивыпуском руды 5 из подэтажных погрузочно-доставочных штреков 2 с помощью ПДМТороД. Рудный массив камер 6 разбуривали скважинами 4 диаметром 105 мм сЛНС2,2 м с помощью буровых станков ЛПС-ЗУ иотбивали последовательно секциями из 3 - 4рядов скважин в зажиме на замагазинированную руду, Перепускнце щели 7 образовывали путем сбойки смежных по высотекамер и использовали для перепуска руды 5и твердеющих смесей 8 из верхних на нижние камеры.После полного выпуска руды 5 из камер б выработанное пространство закладывали последовательно снизу вверх порциями раэнопрочных твердеющих смесей 8 через верхнюю точку единого выработанного пространства камер по закладочному трубопроводу 9, проложенному в закладочной выработке 10, предварительно установив в погрузочно-доставочных штреках изолирующие перемычки 11.В пределах каждой камеры единого выработанного пространства формировали чередующиеся горизонтальные слои 12 закладки повышенной прочности осж =-4,5 - 5,0 МПа и слои 13 пониженной прочности сгсж =- 2,0-2,5 МПа, При этом наиболее прочные слои 12 укладывали в стыке смежных по высоте камер эа один прием на одном уровне с подобными слоями закладки смежных по горизонтали ранее заложенных камер, что позволило скрепить прочными слоями закладочный массив единого выработанного пространства, связать его с ранее возведенными подобными слоями и повысить в целом устойчивость закладочного массива.В начале на днище нижней камеры укладывали слой 14 закладки с ож = 4,5 - 5,0 МПа, затем среднюю часть камеры 15 заполняли закладкой с ож = 2,0-2,5 МПа, после чего в верхней части камеры слой 16 закладки с % =- 4,5-5,0 МПа формировали одновременно со слоем 17 закладки с гтсж= =4,5-5,0 МПа нижней части смежной по высоте камбры путем подачи твердеющей смеси 8 о один прием. В результате создавали единый монолитный слОЙ 18 закладки поюы" шенной прочности на стыке смежных по высоте камер. Подобные монолитные слои оформляли на стыке последующих смежных по высоте камер, При обнажении этого монолитного слоя закладки передняя его часть 19 нависала над полыми камерами, а задняя часть 20 была защемлена подобными слоями смежной по горизонтали ранее заложенных камер, что обеспечивало дополнительную устойчивость в целом закладочного массива над единым выработанным пространством камер;После затвердения закладочного массива до принятой прочности цикл работ по очистной выемке руды и закладке камер повторялся до полной отработки участка рудной залежи,Предложенный способ разработки по сравнению с прототипом позволил повысить устойчивость закладочного массива за счет скрепления его слоями закладки повышенной прочности с подобными слоями ранее заложенных камер, уменьшить отслоения закладки в процессе очистной выемки и снизить раэубоживание руды закладкой на 2,5 (абс.). Формула изобретения 15 Способ разработки крутопадающих месторождений, включающий сплошную подзтажную выемку руды камерами в нисходящем порядке с частичным смещением смежных по высоте Одновременно отра батываемых камер одна относительнодругой, сбойкой их между собой и формированием единого выработанного пространства, выпуск отбитой горной массы через подэтажныевыработки с перелуском ее че рез сбойки в камеру нижнего подзтажа изаполнение единого выработанного пространства через его верхнюю точку твердеющими смесями различной прочности с формированием в нижних частях камер бо лее прочного массива путем Опережающейподачи более прочных растворов и доэаполнением единого выработанного пространства ниэкопрочными смесями, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью снижения раэубо жиоания руды закладкой за счет увеличения устойчивости закладочного массива,отработку осуществляют камерами с вертикальными боковыми стенками, заполнение выработанного пространства разнопрочными смесями ведут порциями, формируя в пределах каждой камеры единого выработанного пространства чередующиеся горизонтальные слои, при этом наиболее прочные смеси укладывают в стыке смежных по высоте камер о один прием на одном уровне с подобными прочными слоямисмежных по горизонтали заложенных камер, а в верхних частях каждой камеры дополнительно формируют горизонтальный50слои повышенной прочностиб 5 7о . ф ЮфЬ 8 ..КЭ орректор О.Юркове едактор аэ 3911 Тираж Под ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и113035, Москва, Ж, Раушская наб зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10