Способ отработки рудных тел

(19) (11) 9 1 4 Е 21 С 41/06 ь г АНИЕ ИЗОБРЕТЕН СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт физики и механики горных пород АН КиргССР(56) Именитов В.Р. Технология, механизация и организация производственных процессов при подземной разработ ке рудных месторождений. - М.: Недра, 1973, с, 360.Авторское свидетельство СССР 1(. 1010399, кл, Е 21 С 41/06, 1981, (54) СПОСОБ ОТРАБОТКИ РУДНЫХ ТЕЛ (57) Изобретение относится к горнодобывающей пром-ти. Цель - повышение извлечения чистой руды и уменьшение количества погруэочных выработок (ПВ) в блоке эа счет формирования поверхности отбитой руды на границе с обрушенной породой в форме фигур выпуска, увеличение плотности руды в зоне потока под ПВ и уменьшение ее плотности между этими выраоотками. Проходят буровые и ПВМассивблока разбуривают глубокими скважинами. Отбойку руды осуществляют взрыванием зарядов взрывчатого веществав скважинах, Верхнюю часть блока отбивают с опережением, Основную частьзапасов отбивают крутонаклоннымислоями в зажиме с форсированием временного рудного выступа, в которыйзатем отбивают послойно и ведут торцевой выпуск руды под обрушеннымипородами. Столбы 1 очереди отбиваютнад ПВ на обрушенную породуШиринуслоев в столбе 1 очереди уменьшаютв глубь столба от ширины, равной расстоянию между осями ПВ на границе собрушенной породой, до ширины ПВ награнице со следующим столбом 1 очередиСтолбы 11 очереди отбивают между ПВ на отбитую руду смежных столбов 1 очереди, что позволяет за счетсоударения кусков повысить качестводробления. 6 ил6794 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 1134Изобретение относится к горно-до" бывающей промьппленности и может быть использовано при подъемной отработке крутопадающих или мощных полого залегающих месторождений системами с отбойкой руды в зажиме и обрушением вмещающих пород.Цель изобретения - снижение потерь, повышение извлечения чистой руды и уменьшение количества погруэочных выработок в блоке за счет формирования поверхности отбитой руды на границе с обрушенной породой в форме фигур выпуска, увеличения плотности руды в зоне потока над погруэочными выработками и уменьшения ее плотности между этими выработками.На фиг. показана отбиваемая секция, продольный разрез, параллельный фронту очистной выемки; на фиг.2 сечение А-А на фиг,1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг,2; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1 и 2; на фиг.5 - схемаотбойки слоев в столбах 1 и 11 очередей и положение границы отбитой руды по очередям отбойки и слоям, горизонтальное сечение; на фиг, 6 - рациональное расположение эллипсоидов чистой руды в горизонтальном сечении на высоте максимального их развития.На чертеже обозначены столбы 1 и 11 соответственно первой и второй очередей отбойки, волнистая поверхность 1 отбитой руды на границе с обрушенной породой, образующая 2 эллипсоида чистой руды, уплотненная руда 3 над погруэочными выработками, относительно разрыхленная руда 4 между погруэочными выработками, слои 1,-1 столба 1 очереди отбойки, слои 11, 11 д столба 11 очереди, положения 1 -1 контура отбитой руды соответственно после отбойки 1,-1 слоев столба 1 очереди (1 совпадает с11), положение 11 контура отбитой руды после отбойки последнего (и-го) слоя столба 11 очереди, толщина ш отбиваемого столба, толщина шь отбитого (выпускаемого) столба, расстояние Г между погруэочными вырамалые оси а, Ь трехосного эллипсоидачистой руды, высота Н выпускаемогостолба (большая ось эллипсоида), образующая 5 воронки прогиба верхнегоконтакта руды, временный рудный выступ б,точка А излома контура отби 1той руды, точка В пересечения смежных эллипсоидов выпуска (совпадаетсА),Способ осуществляется следующимобразом.Проходят буровые и погрузочныевыработки, массив блока разбуривают.глубокими скважинами. Отбойку руды1осуществляют взрыванием зарядов ВВв скважинах, Верхнюю часть блока отбивают с опережением, отбойку основной части запасов осуществляют крутонаклонными слоями в зажиме с формированием временного рудного выступа,который .затем отбивают послойно иведут торцевой выпуск руды под обрушенными породамиОтработка рудного тела начинается от отработанного и заполненного обрущенной породой блока или отрезнойщели. Вначале на обрушенную породу отбивается верхняя часть блока. Шаг отбойки верхней части блока выбирается таким, чтобы при выпуске руды воронка прогиба верхнего контакта 5 развивалась свободно, не касаясь массива. Отбитая в верхней части блока рудамагаэинируется.Затем слоями 1,-1 отбивают столбы 1 очереди на всю толщину и высотустолба. Для этого с коротким замедлением взрываются веера скважин, пробуренных из погрузочных выработок (фиг.1, 2 и 5).За счет недозаряда на 4-6 м нижней части скважин над погруэочными выработками оставляют рудный выступ 6 (фиг,4), Отбойка столбов 1 очереди с оставлением рудного выступа может осуществляться также вэрыванием нисходящих скважин, пробуренных из верхних буровых выработок (не показано).ботками, ширина п погрузочной выработки; большая ш 1 (на контакте с обрушенной породой) и малая ш (на гра 1нице со следующим столбом) ширина столба 1 очереди, ширина ш, столба 11 очереди на границе со следующим столбом, расстояние Й между бортами смежных погрузочных выработок,. Отбитая в столбах 1 очереди руда над погруэочными выработками раэрыхляется и вдавливается в обрушенную породу, образуя криволинейную поверхность на контакте с обрушенной породой 1 (фиг. 2 и 5). Криво- линейность поверхности отбитой руды обеспечивается за счет уменьшениявглубь столба ширины каждого последующего слоя, отбилдемого в столбе 1 очереди. дксмальцдя ширина на границе с обрушенной породой ранна расстоянию между осями погруэочных выработок. При этом максимальное действие взрыва ориентиронано ца середину секции, где руда получает максимальную подвижку в сторону обрушенной породы. По границам столба энергия взрыва расходуется в основном на отрыв руды от массива, поэтому здесь руда получает минимальную поднижку. Схема постадийного формирования криволинейной поверхности руды показана на фиг.5. Взрьванием первого веера наиболее широкий слой 1, разрыхляется, за счет этого происходит подвижка руды до линии 1, (фиг.5). Контур руды почти по всей ширине слоя перемещается параллельно первоначальной поверхности массива, Только у границ слоя из-за потери энергии взрыва нд отрыв руды подвижка уменьшается, это обуславливает искривление контура только на этих участках (у границ слоя). На отбитый слой 1, с коротким замедлением взрывается слой 1 меньшей ширины. При этом уплотцяется отбитая руда слоя 1 и происходит дополнительная2подвижка поверхцости руды на участке, соответствующем ширине слоя 12. Прямолинейный контур отбитой руды теперь ранентолько ширине слоя 1 Положение контура после отбойки второго слоя на фиг. 5 показано линией 1 . Затем отбивается еще более узкий третий слой, что вызывает подвижку контура в еще более узкой зоне и т.д. При кдждом последующем взрыве величина подвижки уменьшается (фиг.5) .После отбойки последнего слоя 11прямолинейный контур 1 сохраняется только нд отрезке, равном ширине последнего слоя ш, который равен ширине погрузочной выработки шОбщая величина (глубина) подвижки контура руцы н средней части столба 1 очереци определяется величиной коэффициента рдзрыхления руды при многорядной отбойке в зажиме Кр, Она равна тп - ш = (К -1)ш.На следующем этапе взрыванием скважин, пробуренных из нижних буровых выработок, отбивают столбы 11 очереди (фиг.1, 2 и 5) между погруВУЧзочцыми выработками, Отбойку поизлодят короткозамедлеццо слоями 11112, 11, 11 на отбитую руду смежных столбов (нд фиг, 5 направлениеГ)отбойки показано стрелками), Тдк какплоскости вееров скважин расположены параллельно массиву (перпендикулярно буровым выработкам), н очередислои, нзрынаемые с одинаковым замедлением, включают скважины разных вееров, Вначале отбивают наиболее широкие слои 11 граничащие с двух сторон с отбитой рудойочереди. Затемотбивают более узкие слои 11 и т.д.После отбойки последнего слоя 11контур столба 11 очереди займет положение 11 (фиг.5). Так как отбойкаво вторую очередь направлена под20 углом к плоскости массива д такжеиз-эа большой поверхности обнажения,отбойкд столба 11 очереди практически не вызывает подвижки внешнего контура руды, отбитой в первую очередь.25 Окоцчдтельное положение контура отбитой руды показано волнистой линией,Эта линия практически соответствует1(фиг, 2 и 6) контуру 1.Так как увеличение объема столЗ 0 бд 1 очереди при отбойке происходитпрактически без подвижки внешнегокоцтурд, то это вызывает дополнительное уплотнение руды, отбитой н первую очередь. За счет этого над погрузочцыми выработками образуются эоны353 повышенной плотности (фиг,2), Ко ффцциент разрыхления в этих зонах Кменьше первоначального К р. В то жевремя руда, отбитая но вторую оче- .40редь имеет больший (чем К ) коэффициент раэрыхления, так кдк при отбойке в зажиме в районе расположениязаряда, взрываемого в последнюю очередь, руда получает наибольшее разрыхлениеСтепень разрьгхлеция руды 45возрастает в направлении от контура11 к месту расположения заряда последнего слоя 11. В целом между погрузочными выработками формируютсязоны с относительно более высоким 50разрыхлением руды. На фиг. 2 эти эоны условно обозначены цифрой 4 и показаны кусками большей крупности,,Средний коэффициент разрыхления в зонах 4 близок к К , т,е, коэффициентУ, 55соответствующему обычной многоряднор фнойотбойке в зажиме с большим числомрядов (в данном случае их число ранно 2 и).5 13Раздельная отбойка столбов первойи второй очередей может осуществляться как заодин взрыв путем подборазамедлений между очередями и слоямив очередях, так и путем поочередногопроведения взрывов по очередям.Отбойка столбов 11 очереди в сторону отбитой руды позволяет эа счетсоударения кусков повысить качествоее дробления, что благоприятно какс точки зрения извлечения, так и дляповышения производительности трудана выпуске,Улучшение дробления руды способствует и шахматное расположение скважины при отбойке столба 11 очереди(фиг.5),После отбойки секции взрывом одного ряда скважин в рудном выступе6 образуют выпускную щель (фиг.4).При этом одновременно взрывают частискважин, оставшиеся после отбойкисекций первой очереди, и дополнительные скважины.При первом положении выпускнойщели производят полный выпуск отбитой руды. Выпуск прекращают в моментначала разубоживания.Положение первой выпускной щеливыбирают (за счет изменения длинырудного выступа) с таким расчетом,чтобы образующая эллипсоида чистойруды 2 совпала с выступающей (наиболее удаленной от массива) границейруды с обрушенной породой (фиг, 2,4 и 6),Погрузку (забор) руды по ширинепогрузочной выработки ведут с одинаковой интенсивностью. Поэтому фигуревыпуска по фронту выработки формируется практически плоской (в горизонтальном сечении), за счет этого онаполучает форму трехосного эллипсоида, вытянутого вдоль секции (фиг,6),Плоская часть фигуры выпуска шсовпадает с плоским участком руднолго контура, также формирующегося против торца выработки и имеющего ширину ш(фиг, 5 и 6), Это способствуетповышению показателей извлечения,Формирование вытянутой формы эллипсоида способствует также и различие коэффициентов разрыхления руды,Между погрузочными выработками рудаменее уплотнена, поэтому здесь онаимеет меньшую связность и конструктивную прочностьБлагодаря этомуэллипсоид получает большое развитие 467946вдоль столба. Это позволяет увеличить расстояние между погрузочнымивыработками без снижения показателейизвлечения. Этому же способствуетволнистая поверхность рудного контура, при которой не остаются треугольные столбы по всей высоте секции эапределами смежных фигур выпуска,Выпуск руды при первом положениивыпускной щели продолжают до началараэубоживания.Вести выпуск после начала разубоживания не имеет смысла, так как приэтом частично извлекается (вместе спородой) только руда, находящаясяна рудном выступе, Но эту руду болеецелесообразно извлечь путем отработки следующего слоя в рудном выступе.Поэтому в момент начала раэубоживания при первом положении щели выпускпрекращают и отбивают следующий рядскважин в рудном выступе и полностьювыпускают руду, оставшуюся на высту 25 пе в виде откоса. Так поочередно Отрабатывают остальные слои в выступе.При отработке слоев рудного выступавыпуск ведут до критического раэубоживания,После отработки секции и рудноговыступа граница эамаганиэированнойруды в верхней части блока принимаеткриволинейную форму 5, благоприятнуюдля вписывания эллипсоида чистой руды при отработке следующей секции.Основные параметры способа устанавливают в следующем порядке.По известной высоте блока принимают высоту выпускаемого столба Не .Она приравнивается к большей осиэллипсоида выпуска,По соотношению осей эллипсоидаНввыбирается его малая ось а,5Толщину отбитого столба принимаютравной а,Зная коэффициент разрыхления руды при многорядной отбойке в зажимеКр, определяют тоЛщину отбиваемогойстолба т =КрИз фиг.5 видно, что в точке излома А рудный контур при отбойке55 практически не смещается. Для практических целей принимают, что точкаА расположена на границе отбиваемойсекции. По условиям выпуска необходимо, чтобы точка В пересеченияОО о аО О ОООО оо ооо ОООО Оооо р роооо ооо о "оо оо Оо Оооо ООО Ор фо рР О О ОО О ооОООО а Ооо ООООО ООО ОО ООооОООооо оРО ОбодфФ 1ООООфоатО ф О ОО ОО оО О о о Р Ф ФОО ОООО О Д т г 7 т1111111 111,1 11)1/111/111 1111(1 1111 /111 1 л,11(,1 Г р ОО ооо ООР ооо о ооо о о ОО оор орр оор рр ро орр рр ооороо ОООО оооо оро о оооа рро ООРро Ф ор ор фО ООооо 1 ттСЭЙПС1 Г л 4 смежных эллипсоидов совпала с точкой А излома рудного контура.Проводя иэ угла погрузочной вырааботки радиусом К =полукруг, находят точку А пересечения зллипсоида с границей.Совмещая с этой точкой образующую смежного эллипсоида, графически находят рациональное расстояние между погрузочными выработками 1, Зная ш, находят д. По известным величинам 1, ш д определяют ширину столбов 1 и 11 очереди: ш = й, т = ш, шй.йИсходя из толщины секцииш, определяют расстояние между веерами и количество слоев в столбахф о р м у л а и э о б р е т е н и я Способ отработки рудных тел, включающий проходку буровых и погруэочных выработок, разбуривание массива блока глубокими скважинами, заряжение их зарядами взрывчатого вещества, взрывную отбойку запасов руды, опережающую отбойку верхней части блока, отбойку основноРР части круто наклонными слоями в зажиме с формированием временного рудного выступа послойную отбойку выступа и торцовый выпуск руды под обрушеннымипородами, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью снижения потерь,повышения извлечения чистой руды иуменьшения количества погрузочныхвыработок в блоке за счет формирования поверхности отбитой руды на границе с обрушенной породой в формефигур выпуска, увеличения плотностируды. в зоне потока над погрузочнымивыработками и уменьшения ее плотности между этими выработками, запасыотбивают столбами, при этом столбыпервой очереди отбивают над погрузочными выработками на обрушенную породу, причем ширину слоев в столбеуменьшают в глубь столба от ширины,равной расстоянию между осями погрузочных выработок на границе с обру шенной породой, до ширины погрузочной выработки на границе со следующимстолбом, а столбы второй очереди отбивают между погрузочными выработками на отбитую руду смежных столбовпервой очереди.1346794 г. Б б)о оо ао О.ОоР а Осдо ЭфОа ОО,РОад д.Р ао Оо Ооа аао 0 аааР Р оо оо оо оооО оа ао ооа оооо о Оо оо д о о ооо о ф ро Оо РО Р ооаОоооориОф 0 оо ороОа ФоооФ фоР ар ФР 0 о ОООо о о о 00 а Оаооа оа,оо о Оооо дао а аЯ:о о ао00 О Оо8 ою ф оооо рсо рро орое о со РР Оор РВООео Ра оа ойдо оо оаф о а оааааю офоОоар 0ц ооОО доО осОрОоЬрс(Риг.б Составитель В . ЧеркашениновРедактор Н.Лазаренко Техред А.Кравчук Корректор А.Ильин Подписное Тираж 452ВНИИ 11 И Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, москва, Ж, Раушская наб., д,4/5 Заказ 5105/32 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4