Способ разработки крутопадающих рудных залежей

)5 Е 21 С 41/ ГбСУДАРСТВЕННЫЙ КПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ ИПРИ ГКНТ СССР ИТЕТКРЫТИЯМ БРЕТ САН.Волков етельство СССРС 41/06, 1969.етельство СССРС 41/06, 1976. ому восст фиг,З; на ф нспортнои вы работа мой камер горному делри разработк жей малой иг.б - , Ос,выра- нным ение затрат на т уменьшения кладочных рам облед ываемый блок - разрез А-А Б-Б на фиг,2 ающей транс - разрез В-В адающую рудвмещающими ки, Высоту блоой 50-60 м а 80 в 1 м. АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ КРУТОПАДАЮЩИХ РУДНЫХ ЗАЛЕЖЕЙ(57) Изобретение относится к подземной разработке залежей с гидродоставкой руды, Цель изобретения - снижение затрат на разработку залежей за счет уменьшения расхо да воды и стоимости закладочных работ,Проходят транспортные. закладочные и вентиляционные выработки (В). Первые две проходят под углом соответственно в сторону приемного бункера и отработанной камеры (К). Угол наклона определяют по приведенной расчетной формуле, в К ведут буровэрывную отбойку руды, Руду выпускаИзобретение относится к и может быть использовано и крутопадающих рудных зале средней. мощности.Цель изобретения - сниж разработку залежей за сче расхода воды и стоимости за бот,На фиг.1 показан отрабат поперечный разрез; на фиг.2 на фиг.1; на фиг,3 - разрез (разрез днища блока по восст портной выработке); на фиг,4 ют через выпускные В и транспортируют ее подачей воды непосредственно в транспортную В в отбитую руду. Гидротранспорт руды осуществляют по почве транспортной В, Выработанное пространство закладывают материалом, приготовленным иэ крупного заполнителя и песчанно-цементной смеси. Количество воды, подаваемой за один пуск, определяют из приведенного выражения. Приготовление доставочного материала осуществляют в процессе его транспортирования водой по закладочной 8 последовательной подачей в нее сначала воды, затем крупного заполнителя и, наконец, песчанно-цементнсй смеси и К, которые проходят из закладочной В вдоль ее оси выше отметки кровли от работан ной К. Количество воды, подаваемой за один пуск, определяют по приведенной в описании изобретения формуле. Проходку К для материалов и воды осуществляют иэ закладочной В в направлении от отработанной К в очередности, обратной указанной очередности подачи заполнителя и воды в закладочную В, б ил,на фиг,2 (разрез по блоков му); на фиг.5 - разрез Г-Г на продольный разрез по тра ботке, соединяющейся с пространством заклады вае Способ осуществляетсяразом.Отрабатываемую крутоную залежь с устойчивымпородами разбивают на блка (этажа) принимают равдлину блока - от 40-50 м доПодготовительные работы заключаются в проведении транспортного щтрека 1 по породе в лежачем боку залежи. Причемтранспортный штрек 1 проходят под углом а к горизонту, выбираемому с учетом физико-механических свойств транспортируемой шахтным селем руды (породы), исходя из соотношения где рт и рв - плотность горной породы и воды соответственно;Кр - коэффициент разрыхления;,и - коэффициент динамического трения,Параллельно транспортному штреку 1 проходят ходовой штрек 2 также под углом а к горизонту. Транспортный штрек 1 и ходовой штрек 2 сбивают со стволом 3, Для обезвоживания шахтного водокаменного потока (шахтного селя) в почве транспортного штрека 1 сооружают отстойник 4 и на уровне почвы этого штрека перекрывают отстойник 4 решетками 5 колосникового типа (фиг.2), Далее транспортный штрек 1 сбивают с приемным бункером 6, соединяющимся со стволом 3. Для приема воды сооружают водосборник 7, соединяющийся с отстойником 4 наклонной выработкой. Размеры участка транспортного штрека 1, перекрываемого решетками 5 колосникового типа, отстойника 4 и водосборника 7 рассчитывают, исходя из заданных объемов шахтного селя. Для обеспечения замкнутой схемы водообеспечения водосборник 7 сбивают с ходовым штреком 2 восстающей выработкой 8,На флангах блока проходят блоковые восстающие 9 и 10, сбиваемые с транспортным штреком 1 и транспортным штреком 11 вышележащего блока. Из блоковых восстающих 9 и 10 пробивают ходки в камеру через 4 - 6 м по вертикали, Ходки располагают горизонтально или с наклоном до 30 - 40 в сторону камеры., На фиг,4 показан случай подготовки с горизонтальными ходками. Горизонтальные ходки 12 проходят заблаговременно по всей высоте блоковых восстающих 9 и 10 до того, как они будут закреплены, чтобы в последующем не нарушать крепь.Между блоковыми восстающими 9 и 10 выше транспортного штрека 1 по рудной залежи проходят подсечной штрек 13, служащий в начальной стадии отработки также и в качестве вентиляционного. Иэ подсечного штрека 13 и транспортного штрека 1 оформляют выпускающие выработки (дучки)14, соединяющие выработанное пространстао камеры с транспортным щтреком 1.Выпускные окна дучек 14 располагают в5 стенке транспортного щтрека 1 по всей длине блока через 8-10 м. Блоковые восстающие 9 и 10 и транспортный штрек 1соединяют с ходовым штреком 2 ходовымисбойками 15 и 16 (фиг.З), На вышележащем10 фланге блока сооружают стационарную аккумулирующую емкость 17 для воды путемпроходки иэ ходового штрека 2 специальной выработки большого сечения под углом40 - 50 относительно транспортного щтре 15 ка 1 и в месте соединения ее с этим транспортным щтреком устанавливаюткапитальную бетонную перемычку сдверью-затвором 18 (фиг,З),Для увеличения столба воды.в аккумули 20 рующей емкости 17 входное отверстие состороны ходового штрека 2 частично перекрывают бетонной перемычкой 19 (фиг,5),Для подачи воды в аккумулирующую емкость 17 в ходовом штреке 2 и восстающей25 выработке 8, соединяющейся с водосборником 7, укладывают трубопровод. Для доставки оборудования, материалов и ВВ в кровлеходового штрека 2 устанавливают монорельсовые или моноканатные транспорт 30 ные средства.После завершения указанных подготовительных работ приступают к очистным работам,Отработку запасов блока производят35 снизу-вверх, заполняя выработанное пространство отбитой рудой и над отбитой рудой (магазином) оставляют свободноепространство высотой 2 м,Руду отбивают с поверхности магазина40 взрыванием щпуровых зарядов, что исклю- .чает необходимость в буровых выработках.Для бурения вертикальных щпуров используют телескопные перфораторы, Отбитуюруду выпускают под действием силы тяже 45 сти через выпускные выработки (дучки) 14 восновании блока, После отбойки заданногообъема руды производят частичный выпускмагазина, чтобы образовать свободное пространство для работы бурильщиков, так как50 взорванная рура увеличивается в объеме на25-35 О/ Вытекшую самотеком из дучек руду транспортируют, а пределы блока шахтными селевыми потоками, Для этогонаполняют водой аккумулирующую емкость55 17, Воду в аккумулирующую емкость 17 подают из водосборника 7 с помощью насосапо трубопроводу, проложенному в восстающей выработке 8 и ходовом щтреке 2,Массу воды, подаваемой эа один пуск иэаккумулирующей емкости, нормируют в за 1656096висимости от массы руды, вытекшей самотеком через дучки в транспортную выработку, от угла наклона транспортной выработки и от расстояния транспортировки согласно соотношения 5Ов атКз, (2) 8 п а+ сов а10где в - масса воды, подаваемой за один пуск из аккумулирующей емкости, т;вт - масса отбитой руды, вытекающейсамотеком из дучек в транспортную выработку, т; 15а - угол наклона транспортной выработки, град;р - коэффициент динамического тре-, ния; Кр - коэффициент разрыхления; 20 Кз = 1,1 - 1,3 - коэффициент запаса расхода воды, зависящий от расстояния транспортировки.Наполнив аккумулирующую емкость 17 водой, открывают дверь-затвор 18 и выпу скают заданное количество воды непосредственно в транспортный штрек 1. Поток воды, выпущенный втранспортный штрек 1, захватывает порции руды, вытекшей самотеком из дучек 14, и, насытившись твердым 30 материалом до определенной концентрации, перемещается вниз под действием гравитационных сил по наклонной почве транспортного штрека 1.8 транспортном штреке 1 шахтный се левОй поток проходит через колосниковые решетки 5, освобождается от жидкой составляющей и рудной мелочи, и далее обезвоженная рудная масса самотеком, поступает в приемный бункер 6, Рудная ме лочь, поступившая вместе с водой в отстойник 4, через колосниковые решетки 5, после оттока воды в водосборник 7 перепускается по сбойке 20 в приемный бункер 6. Из приемного бункера 6 обеэвоженная руда 45 перегружается в скипы и по грузовому стволу 3 выдается на поверхность.Через определенный промежуток времени вновь производится выпуск воды из аккумулирующей емкости,17 и по транспор тному штреку 1 транспортируют вытекшую самотеком из дучек 14 руду шахтным селевым потоком до ствола 3. Пуск воды продолжают до тех пор, пока магазин не разгрузится на заданную величину. Затем 55 опять производят отбойку руды с поверхности магазина, частичный выпуск руды из магазина путем смыва вытекшей самотеком из дучек 14 руды в транспортный штрек 1. Чередуя отбойку руды в камере, выпуск руды самотекомиз дучек 14 малыми порциями и выпуск воды из стационарной аккумулирующей емкости 17, производят отбойку всей руды в камере и разгрузку магазина.По окончании отбойки руды в камере производят общий выпуск руды из камеры и транспортировку ее шахтными селевыми потоками до ствола 3 (фиг.6). Чередуя выпуск руды самотеком иэ дучек 14 и выпуск воды иэ стационарной аккумулирующей емкости 17 в заданном режиме, производят транспортирование шахтными селевыми потоками всей выпущенной в течении некоторого времени отбитой рудной массы из магазина до грузового ствола 3.После выемки камерных запасов производят закладку камеры твердеющей смесью.Подготовительные работы заключаются в проведении наклонной закладочной выработки для транспортировки закладочной смеси. При этом эту выработку проходят под углом а к горизонту, выбираемому с учетом физико-механических свойств всех компо. нентов твердой составляющей закладочной смеси, исходя иэ соотношения (1).В верхней части выработки проходят две камеры (емкости). Первую камеру 20, расположенную выше. сбивают с дневной поверхностью восстающей выработкой 21 (породоспуском) для наполнения ее крупным заполнителем закладочной смеси (пустой породой). Перед камерой 20 на некотором расстоянии, ниже по падению закладочной выработки, проходят вторую камеру 22 для наполнения ее мелким заполнителем с вяжущим материалом (сухой песчанно-цементной смесью) и сбивают эту камеру с дневной поверхностью с помощью специально пробуренной скважины 23 большого диаметра, Обе камеры 20 и 22 соединяют с закладочной выработкой выпускными выработками (дучками). Выше камеры 20 сооружают аккумулирующую емкость 17 для воды. Таким образом, все камеры проходят вдоль оси выработки 24 выше отметки кровли отработанной камеры,После завершения указанных подготовительных работ приступают к закладочным работам.Крупный заполнитель закладочных смесей (породу) и мелкий заполнитель с вяжущим материалом (сухую песчанно-цементную смесь) подают непрерывно с дневной поверхности по породоспуску 21 и скважине 23. По выпускной выработке(дучке) иэ камеры 20 в выработку 24 выпускают самотеком заданную порцию крупного заполнителя, а из камеры 22, расположенной ниже, выпускают порцию мелкого заполни 1656096теля с вяжущим материалом, Воду в аккумулирующую емкость 17 подают по шахтномуводопроводу. При этом массу воды, подаваемой за один пуск иэ аккумулирующей емкости 17, нормируют в зависимости от 5массы твердой составляющей закладочнойсмеси (крупного заполнителя и мелкого заполнителя с вяжущим материалом), вытекающей самотеком через дучки из обеихкамер 20 и 22 в выработку 24, от угла наклона выработки 24 и от расстояния транспортировки согласно соотношения (2),Наполнив аккумулирующую емкость 17водой, открывают дверь-затвор и выпускают заданное количество воды, определяемое по формуле (2), где щт - масса крупногозаполнителя и песчанно-цементной смеси,в выработку 24, Поток воды, выпущенный ввыработку 24, захватывает порцию крупного заполнителя, вытекшую по выпускной выработке (дучке) из камеры 20, и поддействием гравитационных сил перемещается вниз по наклонной почве выработки 24.Далее водопородный поток набегает на вытекшую иэ камеры 22 порцию мелкого заполнителя с вяжущим материалом и,насытившись до нужной концентрации, перемещается вниз по выработке 24, тщательно перемещаясь в процессе движения, Извыработки 24 готовая закладочная смесь поступает в выработанное пространство закладываемой камеры,В это время на вытекающий по дучкамв выработку 24 из обеих камер крупный заполнитель и мелкий заполнитель с вяжущим 35материалом вновь подают поток воды, ицикл работ по приготовлению и транспортировке закладочной смеси продолжается,Формула изобретенияСпособ разработки крутопадающих 40рудных залежей, включающий проходкутранспортных, вентиляционных и закладочных выработок, буровзрывную отбойку руды в камерах, выпуск руды через выпускныевыработки в транспортную выработку, подачу воды в отбитую руду, гидротранспорт еепо почве транспортной выработки, приготовление закладочного материала из крупного заполнителя и песчано-цементнойсмеси и закладку выработанного пространства, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюснижения затрат на разработку залежей эасчет уменьшения расхода воды и стоимости закладочных работ, транспортные и закладочные выработки проходят под углом а соответственно в сторону приемного бункера и отработанной камеры аагарРт +Р Жр отность отбитой горнойветственно;ент раэрыхления;ент динамического треа сов а - яо а саввп 1 т 1 Кэ ЯП а+ -сов а Кгде К - 1,1 - 1,3 - коэФфициент запаса рахода воды, зависящий от расстояния трэнпортировки;ат 1- масса отбитой руды;а- угол наклона транспортной вырабо ки,а приготовление закладочного материала осуществляют в процессе его транспортирования водой позакладочной выработке последовательной подачей в нее сигнала воды, затем крупного заполнителя и песчано- цементной смеси из камер, которые проходят из закладочной выработки вдоль ее оси выше отметки кровли отработанной камеры, при этом количество воды, подаваемой за один пуск, определяют иэ выраже- ния а оса-воапт 2 К+ -- сов аК 1 ГДЕ Ет 2 - МаССа КРУПНОГО ЗаПОЛНИтЕЛЯ И песчано-цементной смеси, причем проходку камер из закладочной выработки осуществляют в направлении от отработанной камеры в очередности, обратной укаэанной очередности подачи заполнителей и воды в закладочную выработку,где Рт и Р - пл массы и воды соотКр - коэффици р - коэффици ния;подачу воды осуще но в транспортную личество воды ее, и определяют иэ выр ствляют непосредственвыработку, при этом коодаваемой за один пуск,ажения% Заказ 2034 Тираж 306 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5