Способ разработки мощных месторождений полезных ископаемых при камерной системе разработки

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОИ:КОМУ СВЙДВТВЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Уескубпик(61) Дополнительное т. сви л Е 21 с 41/О 2) Заявлено 26.01,73 (2 присоедннением заявки 76440/22-3 аудорственнмй комитетавета Министров СССРпо делом нзооретенийи открьтийЛ, К. Вертлейб , И. Масокин, . И. Чухлов и 72) Авторы изобретен Всесоюзный научно следовательскиждений полезных логии и маркш по осушению месторо работам, рудничной г(71) Заяви ОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫЕ РАЗРАБОТКИ 54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МОЩНЫХ МЕСТ ИСКОПАЕМЫХ ПРИ КАМЕРНОЙ СИСТЕ вость плоских целиков больших размержот воздействия массовых, взрывов и, какследствие, возможный пробой ( разрушение,целиков, повышенный выход негабарита эасчет отслоений полезного ископаемого отплоских стенок целиков по трещинам массива и низкое качество дробления руды.Цель изобретения - снизить потериполезного ископаемого и повысить несу 1 О шую способность целиков.Это достигается тем, что центры камер в плане располагают по углам равностороннего треугольника, камерам придают форму, близкую к цилиндрической, а15 полезное ископаемое отбивают концентрическими своими с исвопьчовением аф. фекте встречното рвдиепьио непрвнпенного выброса вцентркамеры,На фиг. 1 изображено взаимное полр) ние основных подпотовительных выработи камер на откаточном горизонте приразличных стадиях отбойки полезного ископаемого; на фиг, 2 положение этихже выработок на вентиляционно-буровом25 горизонте в различных стадиях подготов оже ок Изобретение относится к горному делу, а именно к способам разработки мощных месторождений полезных ископаемых при камерной системе разработки крепких руд, не склонных к слеживанию и самовозгорврр нию, например железистых кварцитов, где обязательным условием обработки является сохранение устойчивости вышележащих пород с помощью оставляемых целиков для предотвращения прорывов подземных вод или сохранения дневной поверхности.Известен способ разработки мощных рудных тел камерными системами, вклю чающий выемку полезного ископаемого и оставление целиков, при этом камерам придают прямоугольную (или близкую к ней) форму отбойкой вертикальных слоев, Образующиеся при этом плоские междукамерные и панельные целики служат для поддержания выработанного пространства и вышележащих пород.Однако при осуществлении способа наблюдаются большие потери полезного ископаемого в междукамерных и панельных целиках, невысокая сейсмическая устойчи и проектно. конструкторский институкопвемых, специальным горнымерскому делу3ки; на фиг. 3 показан вертикальный разрез камеры А-А на фиг, 1 (через один иэ рудовыпусков); на фиг, 4 - сечение по Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - вертикальный веер скважин ( сечение по В-В на 5 фиг, 4); на фиг, 6 - вертикальный разрез камеры на промежуточной стадииотборки полезного ископаемого (разрез по Г-Г на фиг, 1).Отработка участка месторождения пред лагаемым способом может быть осуществлена следующим образом.Проведением основных откаточных штреков 1 на откаточном горизонте и вентиля ционных штреков 2 на вентиляционном гори-фб зонте отрабатываемый участок полезного ископаемого 3 разбивают на панели, в границах каждой из которых будут отрабатываться очистные камеры 4 (фиг, 1 и 2), расположенные по углам равносторонних треу- ф гольников О, О, 0 (см, фиг. 1).Подготовке бдущнх очистных камер 4 к ос асстке на откаточном го неонте Гсм.Р рфиг,1) заключается в проведении из откаточного штрека 1 параллельно линии 5, соединяющей центры будущих камер, откаточных ор-тов - заездов 6, На каждую камеру 4 прохо, дят две спаренные камеры 7 для размещения вибропитателей. Камеры 7 разделывают далее в рудовыпуски 8.- ЗОНа буровом горизонте см, фиг. 2) иэ вентиляционного штрека 2 проходят две взаимно перпендикулярные буровые выработки 9 и 10 через центр будущей очистной камеры 4 до ее границ (см, фиг. 4). По,р периметру камеру 4 окойтуривает обходной ( вентиляционно-буровой) выработкой 11, пройденной по окружности. Камера в этом случае получает форму цилиндра, Возможно также оконтуривание камеры в виде правиль Щ ного восьмиугольника, однако извлечение полезного ископаемого из камеры в этом случае будет несколько меньшим.На каждую группу из трех камер, напри мер, в центре междукамерного целика прохо Ь дят одну из вентиляционных сбоек 12, из которой секционным вэрыванием глубоких скважин проводят вентиляционный восстающий 13, сбиваемый в дальнейшем вентиляционными сбойками 12 с обходными выра ботками 11 соответствующих камер (см. фиг, 2), Для улучшения вентиляции буровых горизонтов, а также осмотра и съемки очистных камер 4, обходные выработки 11 соединяют между собой сбойками 14 45В зависимости от принятой высоты этажа последний выработками 2, 9, 10,11, 12 и 14 (см. фиг. 3 и 6) делят на два или несколько подэтажей, аналогичных основному буровому горизонту. Обуривание камеры Ж 4 взрывными скважинами 15 производятиз буровых выработок 9 и 10 комплектамивертикальных вееров 16 и 17 с клиновымврубом (см, фиг, 4 и 5), при этом подкомплектом вееров скважин понимается двавеера скважин, пробуренных из одной выработки и одинаково удаленных от продольной оси камеры. Угол развертки вееров( клина) зависит от схемы подготовки ипри наличии только двух радиальных буровых выработок 9 и 10 составляет Яоф 135 ( см. фиг, 4) . Расстояние между веерами и торцами скважин в веере зависит от"конвретных горно-геологических условийи обычно составляет 3-5 м.Днище камеры 18 в виде конуса с двумя рудовыпусками 8 разбуривают вертикальными веерами нисходящих скважин с клиновым врубом и формируют его последовательно с отбойкой полезного ископаемогов камере. Коническую поверхность днищаоформляют торцами скважин соответствующей длины в каждом отбиваемом слое.:Свод 19 камеры в описываемом вариантеобуривают веерами восходящих скважин склиновым врубом и формируют его последовательно в .процесса отбойки слоев в,камере,Оконтуривающие камеру вертикальные"нисходящие скважины 20 бурят двумя коль"цевйми рядами йз обходной кольцевой выработки 11.Началу очистных работ в камере4 предшествует проведение отрезного восстающего.21 круглого сечения в центрекамеры, который проводят путем секционного взрывания параллельных гкважин ( см.1фиг, 2, 3 и 4). Первый кольцевой слойполезного ископаемого отбивают на компенсационную . камеру 22,круглого сечения,которую создают расщирением отрезноговосстающего 21 путем взрывания расположенных вокруг него параллельных скважин 23.Отбойку кольцевых слоев в пределахподэтажа осуществляют вэрыванием ВВ вскважинах беэ замедлений между отдельными веерами комплектами буровых скважин, что обеспечивает одновременностьвстречного движения отбитой рудной массык центру (фокусу) камеры 4, Отбойку"кольцевыхслоев по всем подэтажам производят с замедлением снизу вверх, т.е.первым взрывают нижний подэтаж, затемвторой снизу и далее очередной слой впределах свора 19 камеры 4, Днище 18камеры 4 взрывают предварительно с опережением на один слой с целью заполнения конусообразной воронки отбитой рудой24, Перед отбойкой кольцевых слоев вкамере 4 на всю высоту последней в дни-ше 18 необходимо выдерживать руднуюподушку над воронками выпуска на отметках торцов нисходящих вееров скважин,оформляющих конусообразную поверхность 6дниша. Паспорт взрывных работ различендля последовательной отбойки каждого слояруды по направлению от центра камеры кее границам.Расположение веерных комплектов сква- фжин с клиновым врубом с одновременнымвзрыванием всех скважин в слое или покрайней мере противолежащих комплектоввееров позволяет достичь высокий эффектдробления горной массы эа счет огромной .концентрации энергии движущейся .массыруды вцентр (фокус) камеры и в целомповышает коэффициент полезного действиявзрыва,Сечение камер в виде восьмиугольника(в пределе круга) позволяет обеспечить .высокую устойчивость камер при динамических нагрузках. При взрыве ударная волнанаправлена под острым углом к плоскостизобнажения стенок камеры, что значительноснижает откольные явления.Целик сложной формы переменного сече.ния обладаея высокой собственной резонанс -ной частотетой, значительно большей, чемсобственная частота колебаний плоских це 6ликов, Сейсмическая устойчивость таких целиков значительно выше, чем плоских цеаиков.Расположение буровых выработок 9 и 1 в створе двух плоскостей обнажения ( клина) гарантирует их сохранность в месте сопряжений с камерами.Устойчивая конструкция целиков при расположении камер в плане по углам равносторонних треугольников снижает потери в целиках и гарантирует воэможность применения увеличенной высоты этажа.формула изобретенииСпособ разработки мощных месторождений полезных ископаемых при камернойсистеме разработки, включающий выемкуполезного ископаемого с оставлением целиков,отличающийся тем,что,сцелью снижения потерь полезного ископаемого. и повышения несущей способноСтицеликов, центры камер в плане располагаютпо углам равностороннего треугольника,камерам придают форму, близкую к цилиндрической, а полезное ископаемое отбиваютконцентрическими слоями с использованиемэффекта встречного радиально направленного выброса в центр камеры,ака Изд. Ъ Мф Тира,8ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров по делам изобретений и открытий Москва, 133035, Раушская наб., 4Предприятие Патент, Москва, Г.59, Бережковская наб., 2